生理學(xué)：心臟和血管的神經(jīng)支配

1．心臟的神經(jīng)支配支配心臟的傳出神經(jīng)為心交感神經(jīng)和心迷走神經(jīng)。

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

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中看到，兩側(cè)心交感神經(jīng)對(duì)心臟的支配有所差別。支配竇房結(jié)的交感纖維主要來(lái)自右側(cè)心交感神經(jīng)，支配房室交界的交感主要來(lái)自左側(cè)心交感神經(jīng)。在功能上，右側(cè)心交感神經(jīng)興奮時(shí)以引起心率加快的效應(yīng)為主，而左側(cè)心交感神經(jīng)興奮則以加強(qiáng)心肌收縮能力的效應(yīng)為主。

心交感節(jié)后神經(jīng)元末梢釋放的遞質(zhì)為去甲腎上腺素，與心肌細(xì)胞膜上的β型腎上腺素能受體結(jié)合，可導(dǎo)致心率加快，房室交界的傳導(dǎo)加快，心房肌和心室肌的收縮能力加強(qiáng)。這些效應(yīng)分別稱(chēng)為正性變時(shí)作用、正性變傳導(dǎo)作用和正性變力作用。刺激心交感神經(jīng)可使心縮期縮短，收縮期室內(nèi)壓上升的速率加大；室內(nèi)壓峰值增高，心舒早期室內(nèi)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(jīng)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(xì)胞膜的β腎上腺素能受體，從而激活腺苷酸環(huán)化酶，使細(xì)胞內(nèi)cAMP的濃度升高，繼而激活蛋白激酶和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程，使心肌膜上的鈣通道激活，故在心肌動(dòng)作電位平臺(tái)期Ca2+的內(nèi)流增加，細(xì)胞內(nèi)肌漿網(wǎng)釋放的Ca2+也增加，其最終效應(yīng)是心肌收縮能力增強(qiáng)，每搏作功增加。交感神經(jīng)興奮引起的正性變傳導(dǎo)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(qiáng)。

心交感神經(jīng)對(duì)心肌的效應(yīng)，主要是通過(guò)β腎上腺素能受體實(shí)現(xiàn)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(yīng)，而心率的變化則不顯著；另外，室內(nèi)壓上升和下降的速率并無(wú)明顯加快，故心肌的收縮期延長(zhǎng)。心肌α腎上腺素能受體的生理功能還不很清楚，有人認(rèn)為，當(dāng)β腎上腺素能受體功能受損時(shí)（例如長(zhǎng)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(duì)交感神經(jīng)和兒茶酚胺發(fā)生反應(yīng)。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(jīng)及其作用：支配心臟的副交感神經(jīng)節(jié)前纖維行走于神經(jīng)干中。這些節(jié)前神經(jīng)元的細(xì)胞體位于延髓的迷走神經(jīng)背核和疑核，在不同的動(dòng)物中有種間差異。在胸腔內(nèi)，心迷走神經(jīng)纖維和心交感神經(jīng)一起組成心臟神經(jīng)叢，并和交感纖維伴行進(jìn)入心臟，與心內(nèi)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞發(fā)生突觸聯(lián)系。心迷走神經(jīng)的節(jié)前和節(jié)后神經(jīng)元都是膽堿能神經(jīng)元。節(jié)后神經(jīng)纖維支配竇房結(jié)、心房肌、房室交界、房室速及其分支。心室肌也有迷走神經(jīng)支配，但纖維末梢的數(shù)量遠(yuǎn)較心房肌中為少。兩側(cè)心迷走神經(jīng)對(duì)心臟的支配也有差別，但不如兩側(cè)心交感神經(jīng)支配的差別顯著。右側(cè)迷走神經(jīng)對(duì)竇房結(jié)的影響占優(yōu)勢(shì)；左側(cè)迷走神經(jīng)對(duì)房室交界的作用占優(yōu)勢(shì)。

心迷走神經(jīng)節(jié)后纖維末梢釋放的乙酰膽堿作用于心肌細(xì)胞膜的M型膽堿能受體，可導(dǎo)致心率減慢，心房肌收縮能力減弱，心房肌不應(yīng)期縮短，房室傳導(dǎo)速度減慢，即具有負(fù)性變時(shí)、變力和變傳導(dǎo)作用。刺激迷走神經(jīng)時(shí)也能使心室肌收縮減弱，但其效應(yīng)不如心房肌明顯。迷走神經(jīng)減弱心肌收縮能力的機(jī)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(xì)胞內(nèi)cAMP濃度降低，肌漿網(wǎng)釋放Ca2+減少（參見(jiàn)本章第二節(jié)）。

一般說(shuō)來(lái)，心迷走神經(jīng)和心交感神經(jīng)對(duì)心臟的作用是相對(duì)抗的。但是當(dāng)兩者同時(shí)對(duì)心臟發(fā)生作用時(shí)，其總的效應(yīng)并不等于兩者分別作用時(shí)發(fā)生效應(yīng)的代數(shù)和。在多數(shù)情況下，心迷走神經(jīng)的作用比交感神經(jīng)的作用占有較大的優(yōu)勢(shì)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中如同時(shí)刺激迷走神經(jīng)和心交感神經(jīng)，常出現(xiàn)心率減慢效應(yīng)。其機(jī)制比較復(fù)雜。此外，在交感神經(jīng)末梢上有接頭前M型膽堿能受體，在迷走神經(jīng)末梢上有接頭前α腎上腺素能受體。迷走神經(jīng)末梢釋放的乙酰膽堿可作用于交感神經(jīng)末梢的M型膽堿能受體，使交感神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)減少；交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素也可作用于迷走神經(jīng)末梢的α腎上腺素能受體，使迷走神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)減少。這種通過(guò)接頭前受體影響神經(jīng)末梢遞質(zhì)釋放的過(guò)程稱(chēng)為遞質(zhì)釋放的接頭前（或突觸前）調(diào)制。

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

2．血管的神經(jīng)支配除真毛細(xì)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(dòng)，而另一些血管平滑肌很少有肌源性活動(dòng)。但絕大多數(shù)血管平滑肌都受局部組織代謝產(chǎn)物影響。支配血管平滑肌的神經(jīng)纖維可分為縮血管神經(jīng)纖維和舒血管神經(jīng)纖維兩大類(lèi)，兩者又統(tǒng)稱(chēng)為血管運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維。

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

體內(nèi)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(nèi)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(dòng)脈中縮血管纖維的密度高于靜脈，微動(dòng)脈中密度最高，但毛細(xì)血管前括約肌中神經(jīng)纖維分布很少。

人體內(nèi)多數(shù)血管只接受交感縮血管纖維的單一神經(jīng)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(dòng)，稱(chēng)為交感縮血管緊張，這種緊張性活動(dòng)使血管平滑肌保持一定程度的收縮狀態(tài)。當(dāng)交感縮血管緊張?jiān)鰪?qiáng)時(shí)，血管平滑肌進(jìn)一步收縮；交感縮血管緊張減弱時(shí)，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(nèi)變動(dòng)。這一變動(dòng)范圍足以使血管口徑在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而調(diào)節(jié)不同器官的血流阻力和血流量。當(dāng)支配某一器官血管床的并感縮血管纖維興奮時(shí)，可引起該器官血管床的血流阻力增高，血流量減少；同時(shí)該器官毛細(xì)血管前阻力和毛細(xì)血管后阻力的比值增大，使毛細(xì)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(nèi)的血容量減少。

近年來(lái)，用免疫細(xì)胞化學(xué)等方法證明，縮血管纖維中有神經(jīng)肽Y與去甲腎上腺素共存，神經(jīng)興奮時(shí)兩者可共同釋放。神經(jīng)肽Y具有極強(qiáng)烈的縮血管效應(yīng)。

（2）舒血管神經(jīng)纖維；體內(nèi)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(jīng)纖維主要有以下幾種：

1）交感舒血管神經(jīng)纖維：有些動(dòng)物如狗和貓，支配骨骼肌微動(dòng)脈的交感神經(jīng)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(zhì)為乙酰膽堿，阿托品可阻斷其效應(yīng)。交感舒血管纖維在平時(shí)沒(méi)有緊張性活動(dòng)，只有在動(dòng)物處于情緒激動(dòng)狀態(tài)和發(fā)生防御反應(yīng)時(shí)才發(fā)放沖動(dòng)，使骨骼肌血管舒張，血流量增多。在人體內(nèi)可能也有交感舒血管纖維存在。

2）副交感舒血管神經(jīng)纖維：少數(shù)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(jīng)中有支配軟腦膜血管的副交感纖維，迷走神經(jīng)中有支配肝血管的副交感纖維，盆神經(jīng)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(zhì)為乙酰膽堿，后者與血管平滑肌的M型膽堿能受體結(jié)合，引起血管舒張。副交感舒血管纖維的活動(dòng)只對(duì)器官組織局部血流起調(diào)節(jié)作用，對(duì)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(jué)傳入纖維在外周末梢可發(fā)生分支。當(dāng)皮膚受到傷害性刺激時(shí)，感覺(jué)沖動(dòng)一方面沿傳入纖維向中樞傳導(dǎo)，另一方面可在末梢分叉處沿其它分支到達(dá)受刺激部位鄰近的微動(dòng)脈，使微動(dòng)脈舒張，局部皮膚出現(xiàn)紅暈。這種僅通過(guò)軸突外周部位完成的反應(yīng)，稱(chēng)為軸突反射。這種神經(jīng)纖維也稱(chēng)背根舒血管纖維，其釋放的遞質(zhì)還不很清楚，有人認(rèn)為是P物質(zhì)，也有人認(rèn)為可能是組胺或ATP。近年來(lái)用免疫細(xì)胞化學(xué)方法證明，脊神經(jīng)節(jié)感覺(jué)神經(jīng)元中有降鈣素基因相關(guān)肽與P物質(zhì)共存；另外，在許多血管周?chē)？煽吹接薪碘}素基因相關(guān)肽神經(jīng)纖維分布。降鈣素基因相關(guān)肽有強(qiáng)烈的舒血管效應(yīng)，故有人認(rèn)為這種多肽可能是引起軸突反射舒血管效應(yīng)的遞質(zhì)。

4）血管活性腸肽神經(jīng)元：有些自主神經(jīng)元內(nèi)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(jīng)元和支配頜下腺的副交感神經(jīng)元等。這些神經(jīng)元興奮時(shí)，其末稍一方面釋放乙酰膽堿，引起腺細(xì)胞分泌；另一方面釋放血管活性腸肽，引起舒血管效應(yīng)，使局部組織血流增加。