生理學：心臟和血管的神經支配

1．心臟的神經支配支配心臟的傳出神經為心交感神經和心迷走神經。

（1）心交感神經及其作用：心交感神經的節(jié)前神經元位于脊髓第1-5胸段的中間外側柱，其軸突末梢釋放的遞質為乙酰膽堿，后者能激活節(jié)后神經元膜上的N型膽堿能受體。心交感節(jié)后神經元位于星狀神經節(jié)或頸交感神經節(jié)內。節(jié)后神經元的軸突組織心臟神經叢，支配心臟各個部分，包括竇房結、房室交界、房室束、心房肌和心室肌。

在動物實驗中看到，兩側心交感神經對心臟的支配有所差別。支配竇房結的交感纖維主要來自右側心交感神經，支配房室交界的交感主要來自左側心交感神經。在功能上，右側心交感神經興奮時以引起心率加快的效應為主，而左側心交感神經興奮則以加強心肌收縮能力的效應為主。

心交感節(jié)后神經元末梢釋放的遞質為去甲腎上腺素，與心肌細胞膜上的β型腎上腺素能受體結合，可導致心率加快，房室交界的傳導加快，心房肌和心室肌的收縮能力加強。這些效應分別稱為正性變時作用、正性變傳導作用和正性變力作用。刺激心交感神經可使心縮期縮短，收縮期室內壓上升的速率加大；室內壓峰值增高，心舒早期室內壓下降的速率加大。這些變化還有利于心室在舒張期的充盈。交感神經末梢釋放的去甲腎上腺素和循環(huán)血液中的兒茶酚胺都能作用于心肌細胞膜的β腎上腺素能受體，從而激活腺苷酸環(huán)化酶，使細胞內cAMP的濃度升高，繼而激活蛋白激酶和細胞內蛋白質的磷酸化過程，使心肌膜上的鈣通道激活，故在心肌動作電位平臺期Ca2+的內流增加，細胞內肌漿網釋放的Ca2+也增加，其最終效應是心肌收縮能力增強，每搏作功增加。交感神經興奮引起的正性變傳導作用可使心室各部分肌纖維的收縮更趨同步化，這也有利于心肌收縮力的加強。

心交感神經對心肌的效應，主要是通過β腎上腺素能受體實現的。但心肌也有α腎上腺素能受體。激活心肌的α腎上腺素能受體主要引起正性變力效應，而心率的變化則不顯著；另外，室內壓上升和下降的速率并無明顯加快，故心肌的收縮期延長。心肌α腎上腺素能受體的生理功能還不很清楚，有人認為，當β腎上腺素能受體功能受損時（例如長期使用β腎上腺素能受體拮抗劑），心肌α腎上腺素能受體可繼續(xù)對交感神經和兒茶酚胺發(fā)生反應。在病理情況下，心肌α腎上腺素能受體可能在心肌缺血后再灌注引起的心律失常中起一定的作用。

（2）心迷走神經及其作用：支配心臟的副交感神經節(jié)前纖維行走于神經干中。這些節(jié)前神經元的細胞體位于延髓的迷走神經背核和疑核，在不同的動物中有種間差異。在胸腔內，心迷走神經纖維和心交感神經一起組成心臟神經叢，并和交感纖維伴行進入心臟，與心內神經節(jié)細胞發(fā)生突觸聯(lián)系。心迷走神經的節(jié)前和節(jié)后神經元都是膽堿能神經元。節(jié)后神經纖維支配竇房結、心房肌、房室交界、房室速及其分支。心室肌也有迷走神經支配，但纖維末梢的數量遠較心房肌中為少。兩側心迷走神經對心臟的支配也有差別，但不如兩側心交感神經支配的差別顯著。右側迷走神經對竇房結的影響占優(yōu)勢；左側迷走神經對房室交界的作用占優(yōu)勢。

心迷走神經節(jié)后纖維末梢釋放的乙酰膽堿作用于心肌細胞膜的M型膽堿能受體，可導致心率減慢，心房肌收縮能力減弱，心房肌不應期縮短，房室傳導速度減慢，即具有負性變時、變力和變傳導作用。刺激迷走神經時也能使心室肌收縮減弱，但其效應不如心房肌明顯。迷走神經減弱心肌收縮能力的機制是由于其末梢釋放的乙酰膽堿作用于M膽堿能受體后，可使腺苷酸環(huán)化酶抑制，因此細胞內cAMP濃度降低，肌漿網釋放Ca2+減少（參見本章第二節(jié)）。

一般說來，心迷走神經和心交感神經對心臟的作用是相對抗的。但是當兩者同時對心臟發(fā)生作用時，其總的效應并不等于兩者分別作用時發(fā)生效應的代數和。在多數情況下，心迷走神經的作用比交感神經的作用占有較大的優(yōu)勢。在動物實驗中如同時刺激迷走神經和心交感神經，常出現心率減慢效應。其機制比較復雜。此外，在交感神經末梢上有接頭前M型膽堿能受體，在迷走神經末梢上有接頭前α腎上腺素能受體。迷走神經末梢釋放的乙酰膽堿可作用于交感神經末梢的M型膽堿能受體，使交感神經末梢釋放遞質減少；交感神經末梢釋放的去甲腎上腺素也可作用于迷走神經末梢的α腎上腺素能受體，使迷走神經末梢釋放遞質減少。這種通過接頭前受體影響神經末梢遞質釋放的過程稱為遞質釋放的接頭前（或突觸前）調制。

（3）支配心臟的肽能神經元：用免疫細胞化學方法證明，心臟中存在多種神經纖維，如神經肽Y、血管活性腸肽、降鈣素基因相關肽、阿片肽等。現已知一些肽類遞質可與其它遞質，如單胺和乙酰膽堿，共存于同一神經元內，并共同釋放。目前對于分布在心臟的肽神經元的生理功能還不完全清楚，但心臟內肽能神經纖維的存在說明這些肽類遞質也可能參與對心肌和冠狀血管作用，降鈣素基因相關肽有加快心率的作用等。

2．血管的神經支配除真毛細血管外，血管壁都有平滑肌分布。不同血管的平滑肌的生理特性有所不同，有些血管平滑肌有自發(fā)的肌源性活動，而另一些血管平滑肌很少有肌源性活動。但絕大多數血管平滑肌都受局部組織代謝產物影響。支配血管平滑肌的神經纖維可分為縮血管神經纖維和舒血管神經纖維兩大類，兩者又統(tǒng)稱為血管運動神經纖維。

（1）縮血管神經纖維：縮血管神經纖維都是交感神經纖維，故一般稱為并感縮血管纖維，其節(jié)前神經元位于脊髓胸、腰段的中間外側柱內，末梢釋放的遞質為乙酰膽堿。節(jié)后神經元位于椎旁和椎前神經節(jié)內，末梢釋放的遞質為去甲腎上腺素。血管平滑肌細胞有α和β兩類腎上腺素能受體。去甲腎上腺素與α腎上腺素能受體結合，可導致血管平滑肌收縮；與β腎上腺素能受體結合，則導致血管平滑肌舒張。去甲腎上腺素與α腎上腺素能受體結合的能力較與β受體結合的能力強，故縮血管纖維興奮時引起縮血管效應。

體內幾乎所有的血管都受交感縮血管纖維支配，但不同部位的血管中縮血管纖維分布的密度不同。皮膚血管中縮血管纖維分布最密，骨骼肌和內臟的血管次之，冠狀血管和腦血管中分布較少。在同一器官中，動脈中縮血管纖維的密度高于靜脈，微動脈中密度最高，但毛細血管前括約肌中神經纖維分布很少。

人體內多數血管只接受交感縮血管纖維的單一神經支配。在安靜狀態(tài)下，并感縮血管纖維持續(xù)發(fā)放約1-3次/秒的低頻沖動，稱為交感縮血管緊張，這種緊張性活動使血管平滑肌保持一定程度的收縮狀態(tài)。當交感縮血管緊張增強時，血管平滑肌進一步收縮；交感縮血管緊張減弱時，血管平滑肌收縮程度減低，血管舒張。在不同的生理狀況下，交感縮血管纖維的放電頻率在每秒低于1次至每秒-10次的范圍內變動。這一變動范圍足以使血管口徑在很大范圍內發(fā)生變化，從而調節(jié)不同器官的血流阻力和血流量。當支配某一器官血管床的并感縮血管纖維興奮時，可引起該器官血管床的血流阻力增高，血流量減少；同時該器官毛細血管前阻力和毛細血管后阻力的比值增大，使毛細血管血壓降低，組織液的生成減少而有利于重吸收；此外，該器官血管床的容量血管收縮，器官內的血容量減少。

近年來，用免疫細胞化學等方法證明，縮血管纖維中有神經肽Y與去甲腎上腺素共存，神經興奮時兩者可共同釋放。神經肽Y具有極強烈的縮血管效應。

（2）舒血管神經纖維；體內有一部分血管除接受縮血管纖維支配外，還接受舒血管纖維支配。舒血管神經纖維主要有以下幾種：

1）交感舒血管神經纖維：有些動物如狗和貓，支配骨骼肌微動脈的交感神經中除有縮血管纖維外，還有舒血管纖維。交感舒血管纖維末梢釋放的遞質為乙酰膽堿，阿托品可阻斷其效應。交感舒血管纖維在平時沒有緊張性活動，只有在動物處于情緒激動狀態(tài)和發(fā)生防御反應時才發(fā)放沖動，使骨骼肌血管舒張，血流量增多。在人體內可能也有交感舒血管纖維存在。

2）副交感舒血管神經纖維：少數器官如腦膜、唾液腺、胃腸外分泌腺和外生殖器等，其血管平滑肌除接受交感縮血管纖維支配外，還接受副交感舒血管纖維支配。例如面神經中有支配軟腦膜血管的副交感纖維，迷走神經中有支配肝血管的副交感纖維，盆神經中有支配盆腔器官和外生殖器血管的副交感纖維等等。副交感舒血管纖維末梢釋放的遞質為乙酰膽堿，后者與血管平滑肌的M型膽堿能受體結合，引起血管舒張。副交感舒血管纖維的活動只對器官組織局部血流起調節(jié)作用，對循環(huán)系統(tǒng)總的外周阻力的影響很小。

3）脊髓背根舒血管纖維：皮膚傷害性感覺傳入纖維在外周末梢可發(fā)生分支。當皮膚受到傷害性刺激時，感覺沖動一方面沿傳入纖維向中樞傳導，另一方面可在末梢分叉處沿其它分支到達受刺激部位鄰近的微動脈，使微動脈舒張，局部皮膚出現紅暈。這種僅通過軸突外周部位完成的反應，稱為軸突反射。這種神經纖維也稱背根舒血管纖維，其釋放的遞質還不很清楚，有人認為是P物質，也有人認為可能是組胺或ATP。近年來用免疫細胞化學方法證明，脊神經節(jié)感覺神經元中有降鈣素基因相關肽與P物質共存；另外，在許多血管周圍?？煽吹接薪碘}素基因相關肽神經纖維分布。降鈣素基因相關肽有強烈的舒血管效應，故有人認為這種多肽可能是引起軸突反射舒血管效應的遞質。

4）血管活性腸肽神經元：有些自主神經元內有血管活性腸肽和乙酰膽堿共存，例如支配汗腺的交感神經元和支配頜下腺的副交感神經元等。這些神經元興奮時，其末稍一方面釋放乙酰膽堿，引起腺細胞分泌；另一方面釋放血管活性腸肽，引起舒血管效應，使局部組織血流增加。