第5章 传出神经系统药理学概论.ppt

1、掌握：1.传出神经系统的分类 2.传出神经系统递质和受体的分类 及其生理功能 熟悉: 乙酰胆碱和去甲肾上腺素的生物合成、 转运、贮存、释放和代谢。,课时目标,第五章 传出神经系统药理学概论,大小脑,脑干,延髓,脊髓,Efferent (autonomic),Afferent (sensory),Efferent (motor),痛、温、 触、压、 内脏感觉 ,骨骼肌 运动,内脏 运动,What Does Nervous System Do ?,PNS在形态和机能上与CNS是完整不可分割的整体,其作用是联络于CNS和机体其它各系统器官之间。 将各种内外环境刺激转变为神经信号向CNS传递的神经纤维

2、称为传入纤维，由这类纤维所构成的神经叫传入神经或感觉神经（afferent/sensory nerve）。 向外周效应器官（effector）下传中枢指令的神经纤维称为传出纤维，由这类神经纤维所构成的神经称为传出神经或运动神经(efferent/motor nerve)。,第一节 传出神经系统的分类,ACh/DA,传出神经/运动神经（efferent/motor nerve）,躯体运动神经 Somatic motor N. 内脏运动神经 visceral motor N. 即自主神经 autonomic N.,运动神经 中枢N元纤维直接投射至效应器(骨骼 肌),以“突触”结构相互连接。,自主神

3、经 中枢N元纤维首先投射至神经节,与神经节N元形成“突触”连接,神经节N元纤维投射至效应器(心脏、血管、腺体、平滑肌)，以“突触”结构连接。,肾上腺 中枢N元纤维投射至肾上腺髓质, 形成 “突触” 连接 肾上腺髓质分泌肾上腺素入血循环,主要特点,虹膜开大肌 /睫状肌,心肌/起博点 /传导系统,支气管/腺体,胃,肾,肠,膀胱/生殖器官,唾液腺,立毛肌、汗腺,血管,Autonomic Sympathetic NS,Epinephrine,脂肪动员,胃肠抑制,糖原分解,ACTH TSH,精神 警醒,骨骼肌 兴奋,扩张 气道,心脏 兴奋,肾上腺髓质,Chromaffin Cells,交感神经 参与调节

4、许多生理活动，但其主要功能在于整体调节机体应激状态下的反应，如创伤、恐惧、低血糖、寒冷或运动时。 交感兴奋的效应 心搏加强、加速，呼吸兴奋，血压升高；动员机体能量储备，代谢提高;骨骼肌和心脏血流增加, 同时皮肤、黏膜和内脏器官的血流减少；汗腺分泌增加;瞳孔和支气管平滑肌扩张。,Autonomic Parasympathetic NS,Genitalia,Bladder,Large Intestines,Kidney,Bile Ducts Gallbladder,Small Intestines,Stomach,Bronchi/Bronchial Glands,SA & AV Node,Sphi

5、ncter Muscle of Iris Ciliary Muscle,Lacrimal Gland,Submaxillary & Sublingual Glands,Parotid Gland,腮腺,舌下腺、颌下腺,泪腺,虹膜括约肌 睫状肌,支气管/支气管腺,胃,小肠,胆囊,副交感神经 为生命活动所必需, 维持和调节机体基础的生理活动, 如食物的消化吸收和排泄过程。 副交感兴奋的效应 心搏减慢、血压降低、消化道平滑肌兴奋, 消化腺分泌增加，皮肤和内脏的血管舒张、瞳孔缩小和膀胱收缩等。分别影响不同的组织器官以适应机体的“休养生息”。,相互协调, 相互拮抗 多数器官接受交感、副交感神经双重支配,

6、 如迷走神经减慢心率而心交感神经加快心率, 但一般情况下只有一种神经系统功能占优势。 少数器官如大部分血管、肾上腺髓质、肾、立毛肌、汗腺等只接受交感神经支配。,交感和副交感神经的关系,交感和副交感神经的关系,传出神经的信号传递,生物电传递 神经冲动：讯息以动作电位的形式进行传递, 主要见于神经元内部,化学传递学说的发展,1869年外源性毒蕈碱可以模拟电刺激迷走神经的效应，阿托品可以对抗电刺激和毒蕈碱的作用。 1904年TR Elliott 肾上腺素是交感神经的化学传递物。 1905年（Longley）尼古丁和箭毒在N-M起作用。 1907年Dixon尝试刺激狗迷走神经释放物可抑制另一狗心脏,但

7、失败。 1921年德国的Loewi 利用并联灌流蛙心证明刺激迷走神经释放出抑制另一心脏的物质（半夜做梦醒后忘，第二夜重复梦，凌晨3点实验成功）。 1930年Dale 发现Ach在N-M和神经节是传递物质。 1946年Von Euler 证明交感神经末梢释放的是NA而不是Adr.,1921 德国科学家 Loewi 的离体双蛙心灌流实验,化学传递,突触 (synapse),突触传递是神经元之间传递信息的主要方式。,突触（synapse）是实现神经元之间或神经元与效应细胞间信息传递的机能性接触部位，是特化的结构和区域。在神经信息的处理中处于关键地位。,突触的结构,前膜 神经末梢膨大处贴近次级神经元的

8、细胞膜, 膜内侧有许多装满递质的囊泡。 后膜 次级神经元或效应器细胞贴近上级神经末梢的细胞膜，膜上有许多受体。 间隙 神经末梢与次一级神经元或效应细胞之间的小间隙,由神经末梢合成的特殊化学物质，预先储存于突触前膜内的囊泡内 神经冲动引起递质释放到突触间隙中 与后膜/前膜上特异性的受体结合,引发冲动或效应 突触间隙中的递质被迅速清除, 活性迅速消失,突触传递 递质 ( transmitter ),神经递质的释放 依赖Ca2+的释放,Ca2+的荧光标记法测到动作电位到达神经末梢，活性带附近的Ca2+通道开放，时间大约300s。 Ca2+进入后，在离钙通道口50nm范围内，短时间（200s）造成高C

9、a2+，在钙通道口10nm处Ca2+升高到100-200mol，触发囊泡的胞裂外排。,突触传递 受体 ( receptor ),是位于细胞膜(突触后膜/前膜)上的特殊蛋白质 能识别并结合特异性的配体(递质或药物) 通过一系列分子机制将配体携带的信息传入次级神经元或效应器从而产生冲动或效应 与Ach结合的称乙酰胆碱受体, 与NA或肾上腺素(AD)结合的称肾上腺素受体,受体种类,乙酰胆碱受体 M受体 (毒蕈碱型 )： M1 、M2 、M3、M4、M5 N受体 (烟碱型)： N1 、 N2 、 肾上腺素受体 受体 ( 型) ： 1 、2 受体 ( 型) ： 1、 2 、3,神经冲动到达末梢,预先合成

10、并储存于前膜内的递质经过胞裂外排量子释放等机制被释放到突触间隙, 并与后膜上的受体结合。引发次级神经元产生冲动或效应器产生效应。随后递质被代谢或重吸收, 活性消失。,突触传递 一般过程,所谓效应是指靶器官或细胞功能的改变 功能提高称为兴奋，功能降低称为抑制 能使靶细胞功能提高的递质，称为兴奋性递质 能使靶细胞功能降低的递质，称为抑制性递质,小 结,突触是传出神经系统药物作用的主要部位 药物通过影响递质的合成、贮存、释放、代谢或直接作用于受体而产生生物效应。,突触的药理学意义,What is the outcome if synaptic transmission is promoted? An

11、d what if the synaptic transmission is suppressed? Can you come up with some methods to promote or suppress synaptic transmission ?,* 胆碱能神经的突触传递* 肾上腺素能神经的突触传递,It is to your benefit to fully understand these two processes, which will make it a lot easier for you to study efferent nervous system pharm

12、acology.,乙酰胆碱（acetylcholine，Ach）,胆碱 (choline) + 乙酰辅酶 (acetyl coenzyme A),【合成】,第二节 胆碱能神经的突触传递,【 贮存 】 在神经末梢内靠近突触前膜处，聚集着很多直径为20-50nm的囊泡，大量已经合成的ACh就贮存在囊泡内。 ACh多与三磷酸腺苷（ATP）、蛋白多糖（proteoglycan）相结合而贮存，部分以游离的形式存在。,【 释放 】 神经冲动传导到神经末梢 末梢细胞膜上的Ca2+通道开放，膜外Ca2+内流 Ca2+使靠近突触前膜的一些囊泡膜与突触前膜融合并形成裂孔 囊泡中所含的ACh及其它内容物通过裂孔排入

13、突触间隙，称为胞裂外排（exocytosis）,释放到突触间隙中的ACh与突触后膜上的ACh受体结合，通过一系列分子机制引发次级神经元产生冲动或效应细胞产生效应 释放到突触间隙中的ACh也可与突触前膜上的受体结合，反馈性地调节递质释放,【 消失 】,ACh释放后，在数毫秒之内即被突触前后膜上的乙酰胆碱酯酶(acetyl-cholinesterase，AChE)也称胆碱酯酶(cholinesterase，ChE)所水解， ACh的作用迅速消失。 水解产物为胆碱和乙酸，被吸收入血循环或被再摄取入突触前膜以重新利用,What if AChEs activity is inhibited?,胆碱能神经

14、的突触传递,胆碱,Na+,AcCoA,Ca2+,Ca2+,胆碱,乙酸,AChE,ACh,去甲肾上腺素（noradrenalin NA）,第三节 肾上腺素能神经的突触传递,【 贮存 】 交感神经末梢分成许多细微的神经纤维，分布于平滑肌细胞之间 这些细微神经纤维都有稀疏串珠状的膨胀部分,称为膨体 膨体中含有线粒体和囊泡等亚细胞结构，囊泡内含有高浓度的NA NA与ATP和嗜铬颗粒蛋白结合，贮存于囊泡中,【释放】 神经冲动传递到去甲肾上腺素能神经末梢； 囊泡中的NA、ATP、嗜铬颗粒蛋白和多巴胺 -羟化酶等一起被胞裂外排致突触间隙； 突触间隙中的NA与突触后膜上的NA受体结合, 通过一系列分子机制引发

15、效应细胞产生效应； 可与突触前膜上的受体结合，反馈性地调节递质释放。,【消失】,释放到突触间隙中的NA迅速被前膜摄取入神经末梢内，并再摄取入囊泡中贮存； 此神经末梢的再摄取过程称为摄取1(uptake 1) 它是释放至突触间隙的NA作用终止的主要方式,摄取量为释放量的75%-90%。,摄取1 ( uptake 1),What if uptake 1 is inhibited?,非神经组织如心肌、平滑肌等也能摄取NA和Ad，称为摄取2(uptake 2)； 摄取2对Ad的选择性大于NA； NA或Ad被摄取2摄取之后，被细胞内儿茶酚氧位甲基转移酶(catechol-o-methyl transfe

16、rase，COMT)和 单胺氧化酶(monoamine oxidase，MAO)灭活； 尚有少量NA从突触间隙扩散到血液中，主要被肝、肾等组织的COMT和MAO灭活。,摄取 2 (uptake 2),Na+,NA,Ca2+,Ca2+,COMT,去甲肾上腺素能神经的突触传递,MAO,无活性 代谢物,尿,酪氨酸,酪氨酸,Na+,多巴,多巴胺,MAO,无活性 代谢物,NA,无活性 代谢物,尿,摄取 1,受体的分布,多数器官、组织上均有胆碱受体和肾上腺素受体的双重分布,第四节 传出神经系统的功能及作用于传出神经系统的药物,乙酰胆碱受体,N,M,M1胃壁C、神经节、 CNS,M2心肌、脑、自主神经节 、

17、平滑肌,M3 腺体、血管内皮C、平滑肌 、脑、自主神经节,M5 ？,M4 CNS,N1 神经节,N2 神经肌肉接头 （骨骼肌细胞膜）,多为副交感神经所支配的效应器,运动神经的效应器,肾上腺素受体,1 心肌、肾小球旁细胞,2 支气管平滑肌、 骨骼肌血管,3 脂肪细胞, 1 血管平滑肌 （皮肤黏膜、内脏） 瞳孔开大肌 内脏平滑肌, 2 突触前膜 血小板 胰岛细胞,多为交感神经所支配的效应器,乙酰胆碱能神经兴奋 即ACh与受体作用时,效应有: 心率减慢，心收缩力减弱及传导抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠平滑肌收缩、缩瞳、腺体分泌增加等，可引起肾上腺髓质分泌的增加以及兴奋自主神经节。 去甲肾上腺素能神经兴

18、奋 即去甲肾上腺素递质释放与受体作用时，心脏兴奋、皮肤粘膜和内脏血管收缩、血压升高、支气管和胃肠道平滑肌抑制、瞳孔扩大等。 这些功能的变化，有利于机体适应环境的急剧变化。,理解与记忆,乙酰胆碱能神经兴奋 （副交感节后纤维兴奋）,进食,消化, 吸收,胃肠 平滑肌兴奋,消化腺 分泌增加,消化系统 血供增加,胃肠血管 平滑肌舒张,睡眠,心脏抑制,负性 心率 肌力 传导,血管舒张,血压降低,M效应 ( M3 ,M4, M1 ),M2效应,M3效应,瞳孔？,去甲肾上腺素能神经兴奋（交感神经结或结后纤维兴奋）,效应,1 效应,2效应,效应,2效应,效应,效应,2效应,机体的多数器官、组织均接受去甲肾上腺素能神经和胆碱能神经的双重支配，在多数情况下，此两类神经兴奋所生产的效应是相反的、相互拮抗的，这有利于调节机体的功能。,Attention !,作用于传出神经系统的药物,作用部位 突触的化学传递,直接作用于受体 影响递质,作用方式,作用结果 传出神经功能改变,直接作用于受体 激动 与受体