传出神经系统药理学概论

通常将神经系统分为:

  • 中枢神经系统,包括脊髓
  • 外周神经系统,包括脑和脊髓以外的神经和神经节,按功能可分为传入神经系统传出神经系统

用于传出神经系统的药物通过直接与受体结合以及影响其递质的合成、贮存、释放、失活而发挥作用。

传出神经系统的分类

传出神经系统包括植物神经系统运动神经系统,前者又称为自主神经系统,分为交感神经副交感神经

传出神经根据末端释放的递质不同,分为

  • 胆碱能神经:以乙酰胆碱为递质,包括
    1. 交感神经的所有节前纤维:如支配肾上腺髓质的内脏大神经;
    2. 交感神经的少数节后纤维:支配多数小汗腺的纤维和支配骨骼肌血管的舒血管纤维;
    3. 副交感神经的大部分节前、节后纤维(少数副交感节后纤维释放肽类和嘌呤类递质);
    4. 运动神经:支配骨骼肌。
  • 去甲肾上腺素能神经:主要以去甲肾上腺素为递质,包括交感神经的大多数节后纤维。

由于大多数交感神经节后纤维节后纤维的递质为去甲肾上腺素,所以除了促进汗腺分泌和骨骼肌血管收缩外,交感神经的功能几乎都与去甲肾上腺素的作用一致。

传出神经系统的递质和受体

作用于传出神经系统的药物,主要作用靶位是传出神经的递质受体,通过影响递质的合成、贮存、释放、代谢等环节或通过直接与受体结合而产生生物学效应。

传出神经系统的递质

传出神经系统的递质主要是乙酰胆碱去甲肾上腺素,此外,血管活性肠肽、一氧化氮(NO)和 ATP 等在血管舒缩、平滑肌收缩中发挥重要作用。

乙酰胆碱

$$\ce{乙酰 CoA + 胆碱 ->[胆碱乙酰化酶(胆碱乙酰转移酶)][胞浆] ACh} .$$
  • 合成:主要在胆碱能神经末梢合成,少量在胞体内合成
  • 贮存:与 ATP、蛋白多糖结合一起贮存于囊泡
  • 释放:胞裂外排
  • 终止:突触间隙胆碱酯酶水解 抗胆碱酯酶药和胆碱酯酶复活药

去甲肾上腺素

$$\ce{酪氨酸(原料)->[酪氨酸羟化酶(TH,限速酶)] 多巴 ->[多巴脱羧酶] 多巴胺 ->[多巴胺 \beta 羟化酶][囊泡] NA}.$$
  • 合成:主要在神经末梢
  • 贮存:与 ATP、嗜铬颗粒蛋白结合存于囊泡
  • 释放:胞裂外排
  • 终止:再摄取:
    • 摄取-1(神经摄取),贮存型摄取:75%~90% 的 NA 在释放后被去甲肾上腺素能神经末梢通过主动转运再摄取。大部分转运入囊泡进行贮存,少部分未进入囊泡,被线粒体膜上的单胺氧化酶MAO)破坏。
    • 摄取-2(非神经摄取),代谢型摄取:心肌、血管、肠道平滑肌等非神经组织也可摄取 NA。被摄取的 NA 并不贮存,而是很快被儿茶酚胺氧位甲基转移酶COMT)和 MAO 破坏。代谢产物(VMA,3-甲基-4-羟扁桃酸)与硫酸或葡萄糖醛酸结合,经肾脏排泄。

传出神经系统的受体

传出神经系统受体常根据对递质的选择性不同进行命名,能与 ACh 结合的受体称为乙酰胆碱受体,能与去甲肾上腺素或肾上腺素结合的受体称为肾上腺素受体

传出神经系统受体的亚型

乙酰胆碱受体胆碱受体

根据对药物的敏感性分为 M、N 两型,二者按分布情况又分别有若干亚型:

  • M 胆碱受体(毒蕈碱型胆碱受体):分布于全身各处的副交感神经节后纤维支配的效应器细胞,起胆碱能神经传递的作用
  • N 胆碱受体(烟碱型胆碱受体):按照分布部位不同,分为 NM 受体(神经肌肉接头 N 受体)和 NN 受体(神经节 N 受体和中枢 N 受体)

乙酰胆碱受体的分型及效应

分布效应
M1
中枢神经系统,自主神经节神经兴奋
胃壁细胞胃酸分泌
M2
心脏降低心律,抑制心肌传导性
平滑肌减弱平滑肌收缩
脑和自主神经节(的神经前末梢)
M3
外分泌腺腺体分泌
支气管、胃肠道、膀胱平滑肌平滑肌收缩
血管内皮血管收缩
瞳孔括约肌和睫状肌缩瞳和睫状肌收缩
M4M5中枢神经系统尚不清楚
NM神经肌肉接头终板去极化,骨骼肌收缩
NN
自主神经节节后神经元去极化
肾上腺髓质Adr、NE 释放
肾上腺素受体

肾上腺素受体可分为 α、β 两个受体亚型,两个亚型又可分为若干种亚型。

肾上腺素受体的分型及效应

分布效应
α1
血管、尿道平滑肌,瞳孔开大肌
肠平滑肌
收缩力增强;心律失常
收缩(扩瞳)
松弛
糖原分解
α2血管平滑肌
胰岛 β 细胞
血小板
神经末梢(前膜)
收缩
减少胰岛素分泌
聚集
(负反馈)减少 NA 分泌
β1
肾小球旁细胞
睫状肌
增强收缩性、自律性、传导性
增加肾素分泌
舒张
β2
血管、支气管、胃肠道、尿道平滑肌
骨骼肌
加快心律
松弛
糖原分解,钾摄取
糖原分解,糖原异生
β3脂肪组织脂肪分解
β4不明
多巴胺受体
  • D1 受体:分布于肾、肠系膜、心、脑等的血管平滑肌等及心肌,可通过激活腺苷酸环化酶(AC),使 cAMP 增加而引起血管舒张。
  • D2 受体:分布于交感神经节及突触前膜。

传出神经系统受体功能的分子机制

乙酰胆碱受体功能的分子机制
  • M 胆碱受体:为 G 蛋白偶联受体
    • M1、M3、M5 与 Gq/11 蛋白偶联,激活磷脂酶 C,促进第二信使 1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二脂酰甘油(DAG)的生成。
    • M2、M4 与 Gi/o 蛋白偶联,抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,使 cAMP 减少;并可激活 K+ 通道或抑制 Ca2+ 通道。
  • N 胆碱受体:为配体门控离子通道型受体(α2βγδ),两个 α 亚基上有 ACh 作用位点,作用后可使离子通道开放,调节 Na+、K+、Ca2+ 流动(顺浓度梯度)。
肾上腺素受体功能的分子机制

为 7 次跨膜的 G 蛋白偶联受体,当激动药与受体结合后,可与 G 蛋白偶联。

  • α 受体与 M 受体相似
    • α1 受体可激活磷脂酶 C(PLC)、D、A2,促进第二信使 IP3 和 DAG 生成,从而产生效应(如激活钙通道)。
    • α2 受体激活可抑制腺苷酸环化酶,使 cAMP 减少;还可激活 K+ 通道和抑制 Ca2+ 通道。
  • 所有 β 受体亚型激活后均可兴奋腺苷酸环化酶,使 cAMP 增加。

抗胆碱酯酶药和胆碱酯酶复活药

乙酰胆碱酯酶主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙,也存在于胆碱能神经元和红细胞中,可将乙酰胆碱水解为胆碱和乙酸。乙酰胆碱主要通过这一途径终止。

胆碱酯酶(ChE)分为乙酰胆碱酯酶(AChE,亦称真性胆碱酯酶)和丁酰胆碱酯酶(BChE,亦称假性胆碱酯酶)。AChE 活性、特异性高,乙酰胆碱主要由其水解。

肾上腺素受体激动药

肾上腺素受体激动药又称拟交感肾上腺素药、拟交感胺类(作用与兴奋交感神经的效应相似),是一类化学结构和药理作用与肾上腺素、去甲肾上腺素相似的药物,可与肾上腺素受体结合并激动受体,产生肾上腺素样作用。 α 肾上腺素受体激动药 去甲肾上腺素 心血管活动的调节#肾上腺素和去甲肾上腺素心血管活动的调节#血管的 …

N 胆碱受体阻断药

N 胆碱受体阻断药可通过多种方式阻碍 ACh 或胆碱受体激动药与神经节或运动终板上的 N 胆碱受体结合,表现出相应部位胆碱能神经元的阻断或抑制作用,可分为 NN 受体阻断药(神经节阻断药)和 NM 受体阻断药(骨骼肌松弛药)。

M 胆碱受体阻断药

M 胆碱受体阻断药能阻断 ACh 或胆碱受体激动药与平滑肌、心肌、腺体外周神经节和中枢神经系统的 M 胆碱受体结合,表现出胆碱能神经被阻断或抑制的效应。

M 胆碱受体阻断药通常对 N 胆碱受体影响小。但是,阿托品及其类似生物碱的季铵类衍生物可干扰外周神经节和神经肌肉的传递,不过由于季铵类药物不能通过血脑屏障,对中枢神经系统的影响很小。大剂量或中毒剂量的阿托品及其类似生物碱还能引起中枢神经系统先兴奋后抑制。

胆碱受体激动药

胆碱受体激动药,也称直接作用的拟胆碱药,可直接激活胆碱受体,产生与乙酰胆碱类似的作用。临床上应用的主要是 M 型胆碱受体激动药,非选择性的胆碱激动药部分有应用,N 型胆碱受体激动药无临床应用。

肾上腺素受体阻断药

α 肾上腺素受体阻断药 肾上腺素受体激动药#不良反应及禁忌证 非选择性 α 受体阻断药 酚妥拉明和妥拉唑林妥拉唑林 心血管活动的调节#血管的神经支配肾上腺素受体激动药#不良反应及禁忌证