第31卷第2期 唐山师范学院学报 2009年3月 Vol. 31 No. 2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2009 ────────── 收稿日期：2008-12-23
作者简介：郑素玲（1962-），女，河北唐山人，唐山师范学院生物系副教授，研究方向为动物生理。 -75-
乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制
郑素玲1，王淑元2，王亚亚1
（1.唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000；2.唐山市第三十八中学，河北 唐山 063000）
摘 要：乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）对心肌和胃肠道平滑肌的生理效应差异显著，Ach 引起心肌产生负性的变时、变力、变传导反应，却使胃肠平滑肌兴奋收缩；心肌和胃肠道平滑肌分布着多种Ach 受体，心肌的主要功能受体为M 2，胃肠平滑肌的主要功能受体为M 3。
关键词：乙酰胆碱：毒蕈碱：M 受体：G 蛋白 中图分类号： R 962
文献标识码：A
文章编号：1009-9115(2009)02-0075-02
Physiological Mechanism of Acetylcholine on Myocardial and Smooth Muscle
ZHENG Su-ling 1, WANG Shu-yuan 2, WANG Ya-ya 1
(1. Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China;
2. No.38 Middle School of Tangshan, Tangshan Hebei 063000, China)
Abstract: Significantly different physiological effects of acetylcholine on cardiac and gastrointestinal smooth muscle were found. Acetylcholine caused negative inotropic, chronotropic, dromotropic response in myocardial acetylcholine, while casused excitation and contraction in gastrointestinal smooth muscle. A variety of M-receptors distributed in myocardial and gastrointestinal smooth muscle. The major functional receptor was M 2 receptor in myocardium and M 3 receptor in gastrointestinal smooth muscle.
Key words: acetylcholine; Muscarine; M-receptor; G-protein
1921年Otto Loewi 发表了经典的双心实验，第一个清楚地证明了迷走神经释放的化学物质对突触传递的化学介导作用[1]。这种化学物质后来被分离，并且是第一个被定义的神经递质——乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）。迷走神经兴奋，末梢释放的Ach 作用到所支配的效应器官心脏和胃肠道时，可使心脏发生负性变时、负性变力和负性变传导的作用即抑制作用；而在胃肠道，Ach 却导致胃肠平滑肌的兴奋与收缩。为什么同是乙酰胆碱，作用到不同的效应器官引起的生理反应有如此大的差异？
近年来随着分子生物学技术的进步，很多学者在多种动物的心肌和平滑肌细胞膜上发现了不同种类的Ach 受体，它们同属于G 蛋白偶联受体家族[2]。
正是由于分布在心肌和平滑肌细胞膜上Ach 受体种类的不同，导致了迷走神经兴奋后，末梢释放的Ach 引起的生理效应差异显著，即出现了心肌活动被抑制，平滑肌却兴奋收缩的现象。
1 M 受体的种类
Ach 是胆碱能神经系统的递质，与Ach 结合的受体称为
乙酰胆碱受体（Ach-R ）。依据受体结构和对药物反应的不同，Ach 受体分为两大类：毒蕈碱型Ach 受体（M 受体），烟碱型Ach 受体（N 受体）。
M 受体主要分布在副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞，如心脏、胃肠平滑肌、瞳孔括约肌、消化腺等。目前M 受体家族已较明确地按药理分型为M 1，M 2，M 3，M 4等4种受体，或按分子生物学分为m 1，m 2，m 3，m 4，m 5等5种受体，其中M 1和m 1被认为是同一种物质，M 2和m 2被认为是同一种物质，M 3和m 3被认为是同一种物质[1]；m 4的基因产物也与M 4一致。m 5尚未找到与之相对应的药理学分型[3]。
哺乳动物M 受体的亚型可多种并存，功能上以某种亚型为主，其他亚型起一定的辅助作用。
1.1 心肌中的 M 受体
长期以来，M 2受体一直被认为是哺乳动物心肌M 受体的唯一功能性亚型[4]，用于调节心率和心脏的收缩力，控制动作电位。最近的研究表明，心肌细胞上，还存在多种M 受体亚型，在小鸡心肌细胞中发现了M 2，M 3，M 4亚型的
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mRNA ，Sharma 等提出在大鼠心脏还存在M 1亚型，国外有专家提出犬心肌细胞中存在M 3受体亚型。目前多数学者认为，心肌细胞中至少存在M 1、M 2和M 3三种亚型的受体，M 1导致心率下降，
M 2与心肌收缩有关，M 3具有延迟性外向整流K +电流的除极化和内在整流K +电流的超极化性质。
1.2 胃肠道平滑肌中的 M 受体
M 受体广泛分布在全身各平滑肌中，包括胃肠道，它在维持全身平滑肌收缩状态时起主要作用，分布在平滑肌纤维膜上的M 受体主要是M 2和M 3，其中前者数量占75%-80%，但M 3是主要的功能受体[5]。 2 作用机制
M 受体属于G 蛋白偶联受体家族，是一种糖蛋白；α与β肾上腺素受体、视网膜视紫红质受体、嗅觉受体等都属于G 蛋白耦合型受体，这类受体须与G 蛋白偶联才能产生胞内信使如cAMP 、cGMP 、DG 、IP 3等，将信号传到胞内[6]。研究发现，M 受体兴奋后可有4种类型的反应：①腺苷酸环化酶被抑制；②鸟苷酸环化酶系统被激活；③膜电位的变化；④磷脂酰肌醇代谢增强。
哺乳动物的5种M 受体的氨基酸序列很相似，共有一段长约145个氨基酸的区域，差异主要表现在胞浆环（i3环），受体在此与G 蛋白结合而引起一系列生理生化反应。依据M 受体亚型i3环的结构和生物效应的异同，人们把M 受体又分成两大类，其中m 1，m 3，m 5的i3环的结构和信号传导途径相似，与对百日咳毒素（pertussis toxin , PTX ）不敏感的G 蛋白偶联，主要与磷酸肌醇代谢有关。而m 2，m 4与对PTX 敏感的G 蛋白偶联，主要与腺苷酸环化酶的抑制有关。
2.1 心肌
当支配心肌的副交感神经兴奋时，其末梢释放的Ach 作用到心肌膜上的M 受体，激活M 1受体，导致心率下降。其主要生理机制是，经Gq 蛋白引起Ca 2+依赖性K +和Cl -通道开放，使细胞膜发生超极化，静息电位水平下降，兴奋性减低。由于K +通道开放，K +外流增加，造成4期自动去极化程度减低，反应性和自律性均下降。这是G 蛋白直接同离子通道本身发生的交互作用；这也可能是其与通道紧密联系的某些未知的调节蛋白发生作用的结果[7]。
M 2受体被认为是通过Gs 蛋白抑制腺苷酸环化酶，使cAMP 生成减少，导致蛋白激酶的活性下降，从而使心肌细胞膜上Ca 2+传导下降，由于心肌细胞的收缩对细胞外液的Ca 2+浓度具有依赖性，故Ca 2+内流的减少使心脏收缩力降低
[8]
。总之，Ach 使心脏的兴奋性、传导性、收缩性均产生了负性的变化，最终心脏活动产生抑制性效果。
2.2 胃肠平滑肌
由于M 3是胃肠平滑肌的主要功能受体，激活M 3受体，
通过偶联磷脂酶C 的G 蛋白（GP ），导致4,5-二磷酸磷脂酰肌醇水解成三磷酸肌醇（IP 3）和二酰基甘油（DG ），后二者作为第二信使分别导致肌浆网贮存钙离子的释放和刺激底物蛋白发生磷酸化。
IP 3引起肌浆网中钙离子的释放是通过作用于肌浆网膜上的受体——钙通道实现的，Ca 2+的释放启动了Ca 2+信号系统，激活CaM （钙调素），Ca 2+.CaM 继而与肌球蛋白轻链激酶结合为三元体而使其激活，肌球蛋白头部A TP 酶活性增加，收缩力量增强，最后导致胃肠平滑肌收缩。DG 的靶分子是PKC （蛋白激酶C ），PKC 的细胞除了刺激底物蛋白发生磷酸化，还对胃肠平滑肌细胞的Ca 2+稳态具有重要作用[9]。
当支配胃肠平滑肌的迷走神经末梢释放Ach ，作用到平滑肌膜上的M 3受体，M 3受体耦联GP ，使胞内IP 3 和DG 第二信使浓度上升，进而引起Ca 2+释放和底物蛋白发生磷酸化，激发平滑肌产生收缩效应。尽管M 2受体在平滑肌分布上占优势，但它在平滑肌收缩中的作用一直不很清楚，直到最近才认为它在调节平滑肌对β肾上腺素激动剂所引起的松弛反应中可能起着潜在的作用。当激活M 2受体，偶联抑制性G 蛋白，直接抑制腺苷酸环化酶活性，使cAMP 生成减少，从而激活β肾上腺素受体的调节途径，调节平滑肌收缩状态。
随着对M 受体研究的深入，M 受体与G 蛋白的偶联机制以及在心肌、平滑肌中的信号转导作用会越来越清楚；乙酰胆碱对心肌和平滑肌生理作用的机制也会愈来愈完善。
[参考文献]
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（责任编辑、校对：李春香）
阿托品与乙酰胆碱对豚鼠离体肠平滑肌的作用 及PA2、PD2测定 年级：2006年药学专业 学生：苏鹤桂 学号：2006038068 【实验目的】 通过离体器官实验，观察药物对M胆碱受体的激动作用和竞争性拮抗作用，加深理解受体的亲和力、内在活性概念以及受体动力学参数K D、pD2、Emax及pA2的计算和意义。 【实验意义】 1 建立方法研究药物拮抗作用 2 观察药物的拮抗性作用 【实验原理】 M胆碱受体激动药卡巴胆碱能剂量依赖性地激动肠管平滑肌上的M胆碱胆碱受体，产生平滑肌收缩效应，M胆碱受体阻断药阿托品可竞争性拮抗卡巴胆碱对M胆碱受体的激动作用。通过累积剂量效应曲线，以及曲线直线化方法，可求得受体动力学常用参数。 实验材料 乙酰胆碱（mol/L）：10-6、10-5、10-4、10-3、10-2 阿托品（mol/L）：3 10-7 台氏液配制1000ml台氏液含：NaCl 8.0g、10% KCl 2.0ml(0.2g)、10% MgSO4.7H2O 2.6ml(0.26g)、5% NaH2PO4 .2 H2O 1.3ml(0.065g)、NaHCO3 1.0g、1M CaCL2 1.8ml（0.2g）、葡萄糖 1.0g。 离体器官浴池及恒温装置、PowerLab系统、混合气体（95％O2＋5％CO2）、负荷500 mg、加液器、培养皿、缝针、线、眼科镊子、剪刀。 【实验步骤】 1．离体肠肌的制备
猛击豚鼠头部至昏，立即剖开腹腔，自幽门下5cm剪取空肠和回肠上段，迅速置于台氏液液中。小心剪去肠系膜，用吸管吸取台氏液液缓慢冲洗肠内容物；将空肠段分割成2 cm的小段备用，然后用缝针在肠段两端各穿一根线，作为固定肠肌之用。 2．实验装置 将制成的标本一端固定于通气钩上，另一端连接于肌力换能器并接入PowerLab系统的桥式放大器上，浴池内放20ml 台氏液液，加500mg负荷，恒温37±1?C，浴池内持续通入95％O2与5％CO2的混合气体。 3．累积剂量－效应曲线的制作 实验装置完毕以后，打开PowerLab系统，按“操作指南”设置参数： （1）选择channel 1 （2）记录速度10 /s （3）Bridge Amplifer中“rang”选择20 mv，“Low Pass”选择50 Hz （4）调零“zero” 描记肠肌收缩曲线，待收缩基线平稳后，按下列（表6-2）次序在浴池中加入预先配好的不同分子浓度的乙酰胆碱。 表6-2 累积剂量法加药顺序
第三节心肌的生理 在循环系统中，心脏起着泵血的功能，推动血液循环。心脏的这种功能是由于心肌进行节律性的收缩与舒张及瓣膜的活动而实现的。心肌的收缩活动又决定心肌具有兴奋性，传导性等生理特性。心肌细胞膜的生物电活动是兴奋性和传导性等生理特性的基础。故本节先讨论心肌细胞的生物电活动，进而阐明心肌的生理特性。在此基础上，再进一步讨论心脏的生理功能。 心肌的生理特性 心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。兴奋性、自律性和传导性是以肌膜的生物电活动为基础的，故又称为电生理特性。 心肌细胞的生物电现象 和神经组织一样，心肌细胞在静息和活动时也伴有生物电变化（又称跨膜电位）。研究和了解心肌的生物电现象，对进一步理解心肌生理特性具有重大意义。从组织学，电生理特点和功能可将心肌细胞分为两大类。 一类是普通细胞，含有丰富的肌原纤维，具有收缩功能，称为工作细胞，工作细胞属于非自律性细胞，它不能产生节律性兴奋活动，但它具有兴奋性和传导兴奋的能力。它们包括心房肌和心室肌。 另一类是一些特殊分化了的心肌细胞，它们含肌原纤维很少或完全缺乏；故已无收缩功能，它们除具有兴奋性、传导性外，还具有自动产生节律性兴奋的能力，故又称自律细胞。主要包括P细胞和浦肯野细胞。它们与另一些既不具有收缩功能又无自律性，只保留很低
的传导性的细胞组成心脏中的特殊传导系统。特殊传导系统是心脏中发生兴奋和传导兴奋的组织，起着控制心脏节律性活动的作用。特殊传导系统包括窦房结、房室交界、房室束和末梢浦肯野纤维。 一、心肌的兴奋性 心肌细胞有两类，一类是具有收缩能力的心房肌和心室肌，称工作细胞即非自律细胞；另一类是特殊分化的细胞，自律细胞，构成心脏的特殊传导系统 （一）心室肌细胞跨膜电位（非自律细胞） 静息电位(Rp)及其形成机制 心肌细胞和骨骼肌一样在静息状态下膜内为负，膜外为正，呈极化状态。这种静息状态下膜内外的电位差称为静息电位。不同心肌的静息电位的稳定性不同，人和哺乳类动物心脏的非自律细胞的静息电位稳定，膜内电位低于膜外电位/90mV左右（以膜外为零电位，膜内侧为-90mV）。在自律性细胞如窦房结细胞和浦肯野细胞的静息电位不稳定，称为舒张期电位，不同部位的自律细胞舒张期最大电位不同，浦肯野细胞的最大舒张电位为 -90mV，窦房结细胞的最大舒张电位较小，约为-70mV左右。心肌细胞静息电位产生的原理基本上与神经、骨骼肌相似，主要是由于K+外流所形成。 动作电位（Ap) 心肌细胞兴奋过程中产生的並能扩布出去的电位变化称为动作电位。与骨骼肌相比心肌细胞动作电位升支与降支不对称。复极过程比较复杂。不同部分心肌细胞动作电位形态波幅都有所不同。按照心肌细胞电活动的特点，可以分为快反应细胞和慢反应细胞。快反应细
乙酰胆碱（ACh）为胆碱能神经递质。其性质不稳定，极易被体内AChE水解，故毒性较小。因作用广泛，选择性差，主要用于动物实验。 【药理作用与机制】 1.心血管系统 （1）血管舒张：静脉注射小剂量本药可使全身血管舒张而造成血压短暂下降，并伴有反射性心率加快。其舒血管作用主要机制是由于激动血管内皮细胞M3亚型，导致内皮依赖性舒张因子（EDRF）即一氧化氮（NO）释放，从而引起邻近平滑肌细胞松弛。 （2）减慢心率：亦称负性频率作用。ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓、复极化电流增加，从而延长动作电位达阈值的时间，导致心率减慢。 （3）减慢房室结和浦肯野纤维传导：即为负性传导作用。ACh可延长房室结和浦肯野纤维的不应期，使其传导减慢。 （4）减弱心肌收缩力：即为负性肌力作用。心室的胆碱能神经支配较少，因此，尽管ACh对心室肌有一定抑制作用，但它对心房收缩的抑制作用大于心室。ACh除了对心室肌的直接抑制作用以外，还能间接通过减弱支配心室的交感神经活动，抑制心室收缩力。这是由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻，迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前膜M胆碱受体，抑制交感神经末梢NA释放，从而使心室收缩力减弱。 （5）缩短心房不应期：ACh不影响心房肌的传导速度，但可使心房不应期及动作电位时程缩短（即为迷走神经作用）。 2.胃肠道 乙酰胆碱可明显兴奋胃肠道，增加其收缩幅度和张力，也可增加胃肠平滑肌蠕动，并可促进胃肠分泌，产生恶心、暧气、呕吐、腹痛及排便等症状。 3.泌尿道 乙酰胆碱可增强泌尿道平滑肌的蠕动和膀胱逼尿肌的收缩，使膀胱最大自主排空压力增加，降低膀胱容积，同时舒张膀胱三角区和外括约肌，导致膀胱排空。 4.其他 乙酰胆碱可增加多种腺体的分泌、收缩支气管、兴奋颈动脉窦和主动脉弓的化学感受器。当ACh局部滴眼时，可致瞳孔收缩，调节于近视。此外，ACh尚可作用于自主神经节和骨骼肌的神经肌肉接头的胆碱受体，使交感、副交感神经节兴奋，肌肉收缩。由于ACh不易进人中枢，故尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，外周给药很少产生中枢作用。
乙酰胆碱的应用 乙酰胆碱（ACh）为胆碱能神经递质。其性质不稳定，极易被体内乙酰胆碱酯酶（AChE）水解，且其作用广泛，选择性差，故无临床实用价值；但由于其为内源性神经递质，分布较广，具有非常重要的生理功能，因而必须熟悉该递质。 药理作用 （一）心血管系统 ACh对心血管系统主要产生以下作用： 1.扩张血管：静注小剂量本品可由于全身血管扩张而造成血压短暂下降，并伴有 反射性心率加快。在用过阿托品后，大剂量ACh静注则可见血压升高，此乃由于药物促进肾上腺髓质儿茶酚胺释放和交感神经节兴奋所致。
2.减慢心率：此作用亦称负性频率。ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓、复极化电流增加，使动作电位达阈值的时间延长，导致心率减慢。 3.减慢房室结和普肯野纤维传导：即为负性传导。ACh可延长房室结和普肯野纤维的不应期，使其传导减慢。当使用强心苷使迷走神经张力增高或全身给药法使用大剂量胆碱受体激动药时所出现的完全性心脏传导阻滞常与房室结传导明显抑制有关。 4.减弱心肌收缩力：即为负性肌力。一般认为胆碱能神经主要分布于窦房结、房室结、普肯耶纤维和心房，而心室较少有胆碱能神经支配。故认为ACh对心房收缩的抑制作用大于心室。但对心室肌仍有一定抑制作用。由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻，迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前M胆碱受体， 抑制交感神经末梢去甲肾上腺素释放，使心室收缩力减弱。 5.缩短心房不应期：ACh不影响心房肌的传导速度，但可使心房不应期及动作电位时程缩短（即为迷走神经作用）。 （二）胃肠道
ACh可明显兴奋胃肠道，使其收缩幅度、张力增加，胃、肠平滑肌蠕动增加，并可促进胃、肠分泌，导致恶心、嗳气、呕吐、腹痛及排便等症状。 （三）泌尿道 ACh可使泌尿道平滑肌蠕动增加，膀胱逼尿肌收缩，使膀胱自主排空压力增加，降低膀胱容积，同时膀胱三角区和外括约肌舒张，导致膀胱排空。 （四）其他 ACh可使泪腺、气管和支气管腺体、唾液腺、消化道腺体和汗腺分泌增加，使支气管收缩，颈动脉和主动脉体化学受体兴奋。当ACh 局部滴眼时，可致瞳孔收缩，调节于近视。ACh尚可作用于自主神经节和骨骼肌的神经肌肉接头的胆碱受体，引起交感、副交感神经节兴奋，肌肉收缩。由于ACh不易进入中枢，故尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，但外周给药很少产生中枢作用。
心肌生理特性包括：自律性、兴奋性、传导性和收缩性。 一、心肌的生物电现象（跨膜电位） 心肌细胞可分为两类：一类是普通心肌，即构成心房壁和心室壁的心肌细胞，故又称为工作细胞。另一类是特化心肌，组成心内特殊传导系统，故又称为自律细胞。 图1 各部分心肌细胞的跨膜电位 （一）、工作心肌的跨膜电位： 以心室肌为例说明之。 图2 心室肌细胞的跨膜电位及形成机制 心肌细胞的跨膜电位包括静息电位和动作电位。其产生的前提条件是跨膜离子浓度差和细胞膜的选择通透性。 (1)、静息电位：心室肌细胞的静息电位约—90mV，其形成机制与神经纤维、骨骼肌细胞相似。细胞内K+浓度高于细胞外；安静状态下心肌细胞膜对K+有较大的通透性。因此，K+顺浓度差由膜内向膜外扩散，达到K+的电一化学平衡电位。 (2)、动作电位：心室肌细胞的动作电位分为0、1、2、3、4五个时期 1、去极化：又称为0期。 在适宜刺激作用下，心肌发生兴奋时，膜内电位由原来的一90 mV上升到+30 mV左右，形成动作电位的上升支。0期历时1～2 ms。 其产生机制：刺激使膜去极化达到阈电位(一70mV)时，大量Na+通道开放，Na+快速内流，使膜内电位急剧上升，达到Na+的电一化学平衡电位。 2、复极化：包括l期、2期、3期、4期。 1期：膜内电位由原来的+30 mV迅速下降到O mV左右，此期历时1 O ms 此期形成的原因主要是K+外流。 2期： 1期结束膜内电位达O mV左右后，膜电位基本停滞在此水平达1 00～1 50 ms。记录的动作电位曲线呈平台状，故此期称为平台期。2期的形成主要是由Ca2+内流与K+外流同时存在，二者对膜电位的影响相互抵消。 3期：膜内电位由0MV 左右下降到-90 ，3期是Ca2+内流停止，K+外流逐渐增强所致。 4期：此期膜电位稳定于静息电位，所以也称静息期。4期跨膜离子流较活跃，主要通过离子泵的活动，以恢复兴奋前细胞内外离子分布状态，保证心肌细胞的兴奋性。 （二）、自律细胞的跨膜电位及其产生机制：
第31卷第2期 唐山师范学院学报 2009年3月 Vol. 31 No. 2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2009 ────────── 收稿日期：2008-12-23 作者简介：郑素玲（1962-），女，河北唐山人，唐山师范学院生物系副教授，研究方向为动物生理。 -75- 乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制 郑素玲1，王淑元2，王亚亚1 （1.唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000；2.唐山市第三十八中学，河北 唐山 063000） 摘 要：乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）对心肌和胃肠道平滑肌的生理效应差异显著，Ach 引起心肌产生负性的变时、变力、变传导反应，却使胃肠平滑肌兴奋收缩；心肌和胃肠道平滑肌分布着多种Ach 受体，心肌的主要功能受体为M 2，胃肠平滑肌的主要功能受体为M 3。 关键词：乙酰胆碱：毒蕈碱：M 受体：G 蛋白 中图分类号： R 962 文献标识码：A 文章编号：1009-9115(2009)02-0075-02 Physiological Mechanism of Acetylcholine on Myocardial and Smooth Muscle ZHENG Su-ling 1, WANG Shu-yuan 2, WANG Ya-ya 1 (1. Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China; 2. No.38 Middle School of Tangshan, Tangshan Hebei 063000, China) Abstract: Significantly different physiological effects of acetylcholine on cardiac and gastrointestinal smooth muscle were found. Acetylcholine caused negative inotropic, chronotropic, dromotropic response in myocardial acetylcholine, while casused excitation and contraction in gastrointestinal smooth muscle. A variety of M-receptors distributed in myocardial and gastrointestinal smooth muscle. The major functional receptor was M 2 receptor in myocardium and M 3 receptor in gastrointestinal smooth muscle. Key words: acetylcholine; Muscarine; M-receptor; G-protein 1921年Otto Loewi 发表了经典的双心实验，第一个清楚地证明了迷走神经释放的化学物质对突触传递的化学介导作用[1]。这种化学物质后来被分离，并且是第一个被定义的神经递质——乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）。迷走神经兴奋，末梢释放的Ach 作用到所支配的效应器官心脏和胃肠道时，可使心脏发生负性变时、负性变力和负性变传导的作用即抑制作用；而在胃肠道，Ach 却导致胃肠平滑肌的兴奋与收缩。为什么同是乙酰胆碱，作用到不同的效应器官引起的生理反应有如此大的差异？ 近年来随着分子生物学技术的进步，很多学者在多种动物的心肌和平滑肌细胞膜上发现了不同种类的Ach 受体，它们同属于G 蛋白偶联受体家族[2]。 正是由于分布在心肌和平滑肌细胞膜上Ach 受体种类的不同，导致了迷走神经兴奋后，末梢释放的Ach 引起的生理效应差异显著，即出现了心肌活动被抑制，平滑肌却兴奋收缩的现象。 1 M 受体的种类 Ach 是胆碱能神经系统的递质，与Ach 结合的受体称为 乙酰胆碱受体（Ach-R ）。依据受体结构和对药物反应的不同，Ach 受体分为两大类：毒蕈碱型Ach 受体（M 受体），烟碱型Ach 受体（N 受体）。 M 受体主要分布在副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞，如心脏、胃肠平滑肌、瞳孔括约肌、消化腺等。目前M 受体家族已较明确地按药理分型为M 1，M 2，M 3，M 4等4种受体，或按分子生物学分为m 1，m 2，m 3，m 4，m 5等5种受体，其中M 1和m 1被认为是同一种物质，M 2和m 2被认为是同一种物质，M 3和m 3被认为是同一种物质[1]；m 4的基因产物也与M 4一致。m 5尚未找到与之相对应的药理学分型[3]。 哺乳动物M 受体的亚型可多种并存，功能上以某种亚型为主，其他亚型起一定的辅助作用。 1.1 心肌中的 M 受体 长期以来，M 2受体一直被认为是哺乳动物心肌M 受体的唯一功能性亚型[4]，用于调节心率和心脏的收缩力，控制动作电位。最近的研究表明，心肌细胞上，还存在多种M 受体亚型，在小鸡心肌细胞中发现了M 2，M 3，M 4亚型的
乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。 在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶（胆碱乙酰化酶）的催化作用下合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。去甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶（氨基酸脱竣酶）作用下合成多巴胺（儿茶酚乙胺），这二步是在胞浆中进行的；然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶（氨基酸脱竣酶）作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的；然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。 进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活；另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶和单胺氧化酶的作用而被破坏失活；但大部分是由突触前膜将去甲肾上腺素再摄取，回收到突触前膜处的轴浆内并重新加以利用 乙酰胆碱的生理功能 1．心血管系统副交感神经通过其末梢释放ACh可支配心血管系统功能，主要产生以下作用： （1）血管扩张给正常成人静脉注射小剂量（20μg ~50 μg/min）ACh 可使全身血管扩张，也包括肺血管和冠状血管。其扩血管作用主要由于激动血管内皮细胞M3胆碱受体亚型，导致内皮依赖性舒张因子（endothelium-derived relaxing factor, EDRF）即一氧化氮（nitric oxide, NO）释放，从而引起邻近平滑肌细胞松弛。如果血管内皮受损，则ACh的上述作用将不复存在，反可引起血管收缩。此外，ACh所致的肾上腺素能神经末梢NA释放减少也与其扩血管作用有关。由于血管扩张引起血压短暂下降，常伴有反射性心率加快。 （2）减慢心率大剂量的ACh可使心率减慢，此作用亦称负性频率作用（ negative chronotropic action）。此与药物抑制房室结传导有关，
乙酰胆碱对血压的影响有哪些 乙酰胆碱这一物质在生活中我们常常能听到的，但是关于这一药品的作用是很多人都不了解的。要认清物质的本质，我们可能首先要了解这个物质的作用。有很多人说乙酰胆碱会对人体的血压有一定的影响。那么到底乙酰胆碱对血压的影响是什么?下面我们就来看看权威的专家是怎么说这一问题的吧。 乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。 1、乙酰胆碱可以使血压降低,而动脉血压的降低是引起抗利尿激素释放的主要因素之一,抗利尿激素的释放就使得尿量减少了. 2、在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶(胆碱乙酰化酶)的催化作用下合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮
存起来。去甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶(氨基酸脱竣酶) 作用下合成多巴胺(儿茶酚乙胺)，这二步是在胞浆中进行的;然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。 3、5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶(氨基酸脱竣酶)作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的;然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。 4、进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活;另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶
乙酰胆碱在学习记忆中的作用及其正确认识 摘要： 本文首先介绍了乙酰胆碱的化学本质，以及其在生物体中发挥的作用，其次作为神 经递质的一种，以能产生它的卵磷脂在各种保健品中的广泛用，最后文章用科学辩证的角 度分析该种类保健品优劣点，并对青少年服用此类保健品，给出了适当的建议。 在高中的生物课程里我们都学过递质这个名词，其化学名称为乙酰胆碱。现在社会上保健品业大力倡导服用卵磷脂为主要成分的产品，其中卵磷脂被人体吸收后生成乙酰胆碱是 神经递质的一种。产品宣传称可以改善大脑易疲劳的状况，提高记忆力等功效。那么事实 上是否有如此神奇的效果呢，下面从乙酰胆碱的本质，在学习记忆中的作用以及现在市场 上有关的保健品对其做了一个正确的认识和总结。 人的脑组织有大量乙酰胆碱，但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加出下降。正常老人比青年时下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%~80%。 美国医生伍特曼观察到老年人脑组织乙酰胆碱减少，就给老年人吃富含胆碱的食品，发现有明显的防止记忆减退的作用。英国和加拿大等国的科学家也相继进行了研究，一致认为只要 有控制地供给足够的胆碱，可避免60岁左右老年人记忆力减退。所以保持和提高大脑中乙酰胆碱的含量，是解决老人记忆力下降的根本途径。同时，我们 再看一例关于婴儿奶粉的广告宣传。作为全球知名的婴幼儿乳品企业之一，美赞臣一直享有“脑部发育专家”的美誉。全新推出的“美赞臣A+ 中胆碱的含量——从此前的每100千卡奶粉中胆碱含量12 毫克提升到24毫克，即每100 克奶粉中胆碱的含量从此前的63 毫克提高到127 毫克，远远超过市场同类产品。在美国有实验证明用卵磷脂饲育怀孕的大鼠，其后代在智力测验（迷宫测试）中，记忆力显著优于未饲育卵磷脂的大鼠的后代。北卡罗来纳大学营养学部教授及主任，会议的首席专家，医学博士、药学博士史蒂文·泽瑟尔在大会 贺词中说：“总结有关卵磷脂的所有研究成果，我们应当特别建议怀孕妇女服用适量的卵磷脂，这对于她们的婴儿的智力发育是很重要的。” 美国食品与药物管理委员会（FDA）规定，所有婴儿食谱中都要适量补充卵磷脂。据了解，我国婴幼儿食品行业的国家标准——《婴幼儿配方粉及婴幼儿补充谷粉通用技术条件》中，对“脑部发育”方面暂无细致的规定。比如，DHA 和ARA 作为促进婴幼儿脑部发育的键元素，在国家标准也没有明确的规定，这将是以后规范保健添加剂市场的一大重要举措。 然而对于治疗老人记忆力下降和有助于婴儿智力发育的卵磷脂是否也适用于增强青少年记忆力呢？大脑，用进废退。记忆力的增强在于反复 的使用大脑，在于排除一切干扰用心记忆。我们知道比较有名的针对青少年的补脑产品“金思力”其公司为威海清华紫光生物科技有限公司是国内企业，属于比较正规的企业。其原材料是大豆，对于青少年来说直接吃大豆或豆制品更好。吃补脑产品，尤其是孩子，会产生依赖，自己会认为自己的记忆天生不好，必须由外力激发，刻苦的精神会受到毁灭性影响。人都会有自动补充的习惯，如果你缺乏某种营养的时候你会吃东西，比如说，如果你缺乏维生素，你自己就想吃水果。如果你饿了，你会想吃饭。有时候，身体里缺乏糖份的时候，你会
乙酰胆碱及受体的作用和人类健康 王帅 （09级辽宁大学生命科学院生物技术专业本科生 291303118） [ 摘要]乙酰胆碱( acetylcho line, ACh) 是一种经典的兴奋性神经递质, 通过结合特异受体, 在神经细胞之间或神经细胞与效应器细胞之间中起着信息传递作用。ACh 及其受体存在于从细菌到人类、从神经细胞到其他多种非神经细胞中, 提示它是一类与系统发生相关的古老分子, 可能不仅仅具有作为生理性递质的传递功能。多种人类疾病与ACh 及其受体相关, 尤其是近年来的研究发现ACh 及其受体在多种肿瘤中发挥自分泌和旁分泌因子作用, 参与细胞的生长调节, 甚至与肿瘤的发生发展相关。因此, ACh 涉及到神经系统外非胆碱能传递的作用显得格外引人注目, 可能成为新的肿瘤治疗靶标。 [ 关键词]受体；乙酰胆碱；人类健康；肿瘤 1 乙酰胆碱及其受体简述 乙酰胆碱( acetylcho line, ACh) 是一种经典的兴奋性神经递质, 包括外周神经如运动神经、自主神经系统的节前纤维和副交感神经节后纤维均合成和释放这种神经递质。ACh 由胆碱( choline) 和乙酰辅酶A 合成, 由胆碱乙酰化酶( choline acety lase, ChAT ) 催化,随后进入囊泡贮存。当动作电位沿神经到达神经末梢时, 触发神经末梢Ca2+ 通道开放,囊泡与突触前膜融合、破裂, ACh 释放入突触间隙或接头间隙, 作用于突触后膜或效应细胞膜的乙酰胆碱受体( acet ylcholine recepto rs, AChRs) 引起生理效应。其中位于副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜的胆碱受体对以毒蕈碱为代表的拟胆碱药较为敏感, 故称为毒蕈碱型胆碱受体( muscar inic acet ylcho line receptor s, mAChRs) ; 位于神经节细胞膜和骨骼肌细胞膜的胆碱受体对烟碱比较敏感, 故称为烟碱型胆碱受体( nicot inic acety lcholine r ecepto rs,nAChRs) 。mAChRs 属于G 蛋白偶联受体家族, nAChRs 是配体门控的离子通道蛋白[1] , 属于具有共同起源的半胱氨酸环受体家族, 在中枢神经系统、周围神经系统和肌肉组织广泛表达。 2 乙酰胆碱受体与疾病 神经肌肉接头处的烟碱型受体是第一个被认识和命名的受体, 也是第一个采用电生理手段进行研究及获得生化性质的受体。在哺乳类, nAChRs 可分为肌肉和神经2 种类型, 肌肉型nAChRs 亚单位种类和组合形式比较固定, 位于神经肌肉接头处, 介导神经与肌肉间的递质转换作用; 而神经型nAChRs 虽然也由类似的 5 个亚单位构成, 但亚单位类型和组合形式变化极大, 是神经系统nAChRs 功能复杂化的分子基础。除原始的神经肌肉间和运动自主神经细胞间的快速神经递质转换作用之外, nAChRs 还与多种中枢神经系统的功能有关,
描述心肌生理特性与心脏功能的关系 1.心肌的生理特性 心肌组织具有兴奋性、自律性、传导性和收缩性四种生理特性。 心肌的收缩性是指心肌能够在肌膜动作电位的触发下产生收缩反应的特性，它是以收缩蛋白质之间的生物化学和生物物理反应为基础的，是心肌的一种机械特性。 兴奋性、自律性和传导性，则是以肌膜的生物电活动为基础的，故又称为电生理特性。心肌组织的这些生理特性共同决定着心脏的活动。 （1）兴奋性 所有心肌细胞都具有兴奋性，即具有在受到刺激时产生兴奋的能力。心肌的兴奋性是可变的，在一次兴奋过程中，细胞的兴奋性也相应发生一次周 期性的变化。兴奋周期各个阶段的特点： A．有效不应期细胞发生一次兴奋后，在一段时间内，无论给予多强的刺激，都不会产生动作电位。 B．相对不应期心肌细胞一次兴奋后，在有效不应期后，有一段时间，用阈上刺激可以引起动作电位。 C．超常期相对不应期后，有一段时间，用小于阈强度的刺激就能引起心肌细胞产生动作电位。 心肌兴奋性的特点是有效不应期长，相当于整个收缩期和舒张期早期。 （2）自律性 组织、细胞能够在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋的特性，称为自动节律性，简称自律性。心肌的自动节律性和各自律级组织的相 互关系很早以前就有人观察到，在适宜条件下，两栖类和哺乳类动物的离体 心脏，在未受到任何刺激的情况下，可以长时间地、自动地、有节奏地进行 兴奋和收缩。不是所有心肌细胞，而只是心脏特殊传导组织内某些自律细胞 才具有自动节律性。
特殊传导系统各个部位（结区除外）的自律性有等级差别；其中窦房结细胞自律性最高，自动兴奋频率约为每分钟100次，末梢浦肯野纤维网自律性最低（约每分钟25次），而房室交界（约每分钟50次）和房室束支的自律性依次介于两者之间。 由于窦房结自律性最高，它产生的节律性按一定次序传播，引起其他部位的自律组织和心房、心室肌细胞兴奋，产生与窦房结一致的节律性活动，因此，窦房结是心脏的正常起搏点。其他自律组织的自律性并不明显，只起传导兴奋的作用，故称为潜在起搏点。 抢先占领是窦房结控制潜在起搏点的主要方式，这种方式亦称夺获，由于窦房结的自律性最高，在潜在起搏点4期自动去极化达到阈电位水平以前已被自律性最高的窦房结传来的兴奋抢先激动，使之产生与窦房结节律一致的动作电位，从而使潜在起搏点自身的节律兴奋不能出现。此外窦房结的快速节律活动还对潜在起搏点的兴奋具有直接抑制作用，称为超驱动抑制。（3）传导性 心肌细胞具有传导兴奋的能力。心肌细胞膜的任何部位产生的兴奋不但可以沿整个细胞膜传播，并且可以通过闰盘传递到另一个心肌细胞，从而引起整块心肌的兴奋和收缩。 心脏内兴奋传播的途径：窦房结→心房肌及“优势传导通路”→房室交界区→房室束及左右束支→浦肯野纤维→心室肌。 心肌传导性的特点： A．兴奋在心脏各个部位的传导速度是不一致的，心室内的传导组织的传导性很高，浦肯野纤维最高，心室肌细胞次之，由房室交界是 传入心室的兴奋可迅速向左右心室壁传导，使整个心室同步收缩。 B．房室交界区传导速度最慢，兴奋在此延搁一段时间，称为房室延搁 C．房室交界区是传导的必经之路。 （4）收缩性 心肌收缩性是其机械特性，其原理与骨骼肌相似——肌丝滑行原理 心肌收缩的特点：同步收缩、不发生强直收缩、对细胞外Ca2+的依赖性。
一、自律性 1?自律性的櫃念 自律性(autorbythnicity ) 5心肌细胞在 无任何外 来剌激的情况下?能自动地按一定的节 律发生兴奋的能力和特性，称为自动节律性，简 称自律性- 单位时间内自动产生兴奋的次数是衡量自律 性高低的指标? 第三节心肌细胞的生理特性 - 性性性性 律奋导缩 自兴传收 ■ ■ ■■
?性心Wh 在奧房结控?下的心fi 节禅性活动. *左?||点Z 其他自律组织的自律性较低.通*处于窦房 tt 的控制之 下，其本身的自律性并不《現- 只起传导作用。 异位起搏点，港在起搏点控制部分或《个心脏的活动. 异位心律：由费房纳以外的祁位为起?点的心脏活动? 依1 100次/分 窦房结 房』交界 次 50次/分 降 40次7分 房室束 低? 25次/分 浦氏幷维 2?心脏的正常起搏点 不同自律細》的自律性; SAN< TPF
3 ?窦房结对潜在起搏点的控制方 式 ①抢先占领(capture) 抢先占领: -由于窦房结自律性高于其它潜在起搏点，当潜在起
搏点4期限自动去极化尚未达到阈电位水平时，已被窦房结传来的冲动所激动而产生动作电位，其自身的自律性无法表现出来。 -这种抢先占领的方式是自律性高的组织控制自律性低的组织的主要方式。
自律细胞高的组织对自律低的组织的直接抑 制作 用，称超速驱动压抑. 自律细胞受到高于它的固有自律频率的刺激时，按外加刺激的频率发生兴奋。 当外来超速驱动刺激停止后，自律细胞不能立即恢复其固有自律性活动，需经一段时间才恢复其自律性. 超速驱动压抑
最大电位釣为-WbV.其动fr 电位的（k k 2、3 ?!的彫杰及K于机?与心但去?L化. If内向起搏电流特点: ①随时间而逐渐增强的内向离子电流? ②If主要为Nr（也有少量K6但不同于快曲通道. ③1「在复极至-60mV时开始激活，至-lOOnV时完全激活? ④If在0期去极化至-50iiV时因通道的失活而终止. ⑤If可被艳9s）所阻断，而对河《毒素不敏感. 自动去极化的离子基础：If内向起搏电流 Cl）浦肯野细胞
乙酰胆碱 药理作用：1心血管系统舒张血管、减弱心肌收缩力、减慢心率、减慢房室结和普肯也纤维传导、缩短心室不应期。 2、胃肠道平滑肌收缩 3、泌尿道膀胱壁尿急收缩 4、其他腺体消化腺分泌增加眼虹膜环形肌收缩支气管支气管平滑肌收缩Ach还能兴奋颈动脉体和主动脉体化学受体。中枢尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，由于Ach不易通过血脑屏障，故外周给药很少产生中枢作用 卡巴胆碱 激动作用对膀胱肠道作用明显故可用于术后腹气胀和尿潴留，仅用于皮下注射，禁用静脉注射给药。禁忌证同醋甲胆碱可局部用于青光眼 毛果芸香碱 眼部底眼后可引起缩瞳、降低眼内压和调节痉挛eg青光眼（毒扁豆碱主要用途也是局部用于治疗） 毒蕈碱 为经典M胆碱受体激动药，其效应与节后胆碱能神经兴奋效应相似。 Ach主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神经终板突触后膜的皱褶中聚集较多；也存在于胆碱能神经元内核红细胞中。AchE特异性较高，可在胆碱能神经末梢、效应器接头或突触间隙等部位将Ach水解为胆碱和乙酸，终止Ach的作用。 *青光眼禁用：M受体阻断剂琥珀胆碱；降眼压：M受体激动剂青光眼用塞马洛尔、肾上腺素。 抗胆碱酯酶药 重症肌无力：用新斯的明（胆碱酯酶抑制剂，可抑制Ach活性、对骨骼肌兴奋作用较强，兴奋未尝平滑肌及作用其次，对其他最弱、其不良反应主要与胆碱能神经过度兴奋有关）、吡斯的明和安贝氯胺为常规药 腹胀气和尿潴留：新斯的明疗效较好可用于手术后及其他原因引起的 AChE复活药（氯解磷定） 药理作用：1、恢复AChE的活性 2、直接解毒作用直接与体内游离的有机磷酸脂类结合，成为无毒的磷酰化氯解磷定从尿中排出，从而阻止游离的毒物继续抑制AChE活性。 临床应用：氯解磷定可明显减轻N样症状，对骨骼肌痉挛的抑制作用最为明显，能迅速抑制肌束颤动。 M胆碱受体阻断剂 阿托品 药理作用及机制：对M受体有较高选择性，胆大计量时对神经节的N受体也有阻断作用，对各种M受体亚型的选择性较低。随剂量增加，各器官对药物的敏感性亦不同，依次出现腺体分泌减少、瞳孔扩大（眼内压升高青光眼患者禁用）、心率加快、调节麻痹、胃肠道及膀胱平滑肌抑制（有松弛作用缓解胃绞痛），大剂量可出现中枢症状。 临床应用：各种内脏绞痛，尤其胃肠道膀胱，但对胆绞痛或肾绞痛疗效较差，常须与阿片类镇痛药合用。验光、眼底检查，缓慢型心律失常，抗休克（但对于休克伴心率过快或高热者，不宜用阿托品） 不良反应：口干、视力模糊、心率加快、瞳孔扩大及皮肤潮红 东莨菪碱
【药理作用】 1.心血管系统ACh对心血管系统主要产生以下作用： （1）血管扩张作用：静注小剂量本品可由于全身血管扩张而造成血压短暂下降，并伴有反射性心率加快。ACh可引起许多血管扩张。如肺和冠状血管。其扩血管作用主要由于激动血管内皮细胞M，胆碱受体亚型，导致内皮依赖性舒张因子（EDRF）即一氧化氮（nitric oxide，No）释放，从而引起邻近平滑肌细胞松弛，也可能通过压力感受器或化学感受器反射引起。如果血管内皮受损，则ACh的上述作用将不复存在，相反可引起血管收缩（图6-1）。此外，ACh通过激动交感神经末梢突触前膜M1受体，抑制去甲肾上腺素能神经末梢释放NA也与ACh 扩血管作用有关。 （2）减慢心率：亦称负性频率作用。ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓，复极化电流增加，使动作电位到达阈值的时间延长，导致心率减慢。 （3）减慢房室结和普肯耶纤维传导：即为负性传导作用。ACh可延长房室结和普肯耶纤维（Βurkinje fibers）的不应期，使其传导减慢。当使用强心苷使迷走神经张力增高或全身给药法使用大剂量胆碱受体激动药时所出现的完全性心脏传导阻滞常与房室结传导明显抑制有关。 （4）减弱心肌收缩力：即为负性肌力作用。一般认为胆碱能神经主要分布于窦房结、房室结、普肯耶纤维和心房，而心室较少有胆碱能神经支配，故ACh对心房收缩的抑制作用大于心室。但由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻，迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前M胆碱受体，反馈性抑制交感神经末梢去甲肾上腺素释放。使心室收缩力减弱。 （5）缩短心房不应期：ACh不影响心房肌的传导速度，但可使心房不应期及动作电位时程缩短（即为迷走神经作用）。 2.胃肠道 ACh可明显兴奋胃肠道平滑肌，使其收缩幅度、张力、蠕动增加，并可促进胃、肠分泌，引起恶心、暖气、呕吐、腹痛及排便等症状。 3.泌尿道 ACh可使泌尿道平滑肌蠕动增加，膀胱逼尿肌收缩，使膀胱最大自主排空压力增加，降低膀胱容积，同时膀胱三角区和外括约肌舒张，导致膀胱排空。 4.其他 （1）腺体：ACh可使泪腺、气管和支气管腺体、唾液腺、消化道腺体和汗腺分泌增加。 （2）眼：当ACh局部滴眼时，可致瞳孔收缩，调节于近视。 （3）神经节和骨骼肌：ACh作用于自主神经节NN胆碱受体和骨骼肌神经肌肉接头的NM 胆碱受体，引起交感、副交感神经节兴奋及骨骼肌收缩。此外，因肾上腺髓质受交感神经节前纤维支配，故NN胆碱受体激动能引起肾上腺索释放。 （4）中枢：由于ACh不易进人中枢，故尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，但外周给药很少产生中枢作用。 （5）支气管：ACh可使支气管收缩。 （6）ACh还能兴奋颈动脉体和主动脉体化学受体。
乙酰胆碱及其受体：认知与学习能力之源 （一）Ach的分布、合成及代谢 乙酰胆碱(acetylcholine，Ach)是脑内基底节等部位神经元的主要神经递质。在胆碱乙酰转移酶(ChAT)的作用下，由胆碱和乙酰辅酶A合成。与突触后膜胆碱能受体结合发挥作用后，被胆碱酯酶(AchE)水解而失去活性。 （二）Ach受体及其亚型 胆碱能受体有两种类型：毒蕈碱样受体（M受体）和烟碱样受体（N受体）。脑内胆碱能受体大多为M受体，N受体不足10 %。M受体为G蛋白偶联受体，由 单一肽链组成，含7个跨膜区。M受体目前已克隆出5种亚型(M l ～M 5 )。在中枢 神经系统内，M 1、M 3 和M 4 受体主要位于大脑皮质和海马，可能介导Ach对学习和 记忆的作用。纹状体内大量的M 1和M 4 受体可能参与锥体外系运动功能的调节。 基底前脑的M 2 受体可能作为自身受体控制Ach的合成和释放。N受体为配体门控 离子通道受体。N受体按表达部位的不同又分为神经元N 1受体和骨骼肌N 2 受体。 目前对脑内N受体的功能了解甚少。多数脑区的N受体可能与烟碱的强化效应和增强认知功能有关。 （三）Ach及其受体与精神药物 中枢Ach主要参与觉醒、学习记忆和运动调节，尤其与阿尔茨海默病(AD)密切相关。 AD患者的记忆丢失与胆碱能神经系统的退行性变有关。AD患者脑内由Meyncrt基底核投射到大脑皮质的胆碱能神经细胞有明显脱落，神经元丢失的程度与学习记忆障碍的程度呈正相关。由于胆碱能神经受损，患者大脑皮质的ChAT 活性显著降低。目前临床应用的治疗AD的药物大多为中枢拟胆碱药，如胆碱酯酶抑制剂他克林、石杉碱甲、加兰他敏、多奈哌齐等，通过间接增强胆碱能活性治疗及改善痴呆患者的认知功能缺损。毒扁豆碱也有改善学习记忆能力的效果。 帕金森病患者纹状体内多巴胺含量减少，导致Ach与多巴胺两系统功能的平衡失调，Ach能神经功能相对亢进。M受体拮抗剂，如苯扎托品和苯海索，可用于治疗帕金森病，也可用于治疗抗精神病药导致的帕金森病样症状，但可加重迟发性运动障碍。 阻断M受体可产生多种抗胆碱能副作用（即阿托品样效应），如口干、便秘、排尿困难、心动过速、视物模栅、记忆障碍等。也可产生镇静作用，剂量过大则导致谵妄。具体描述如下： 1．精神系统
动物生理学实验报告 一、实验目的 1.学习蛙类暴露心脏的方法，熟悉其心脏的解剖结构； 2.利用结扎法观察两栖类动物心脏的正常起搏点和心脏不同部位传导系统的自动节律性高低； 3.学习蛙类心脏活动的描记方法； 4.通过在心脏活动的不同时期给予刺激，观察心脏兴奋性周期变化的规律以及心肌收缩的特点。 二、实验原理 心肌的生理特性表现为兴奋性、自律性和传导性。其自律性取决于心脏的特殊传导系统，但心脏各部分的自动节律性高低不同。正常情况下，心脏起搏点窦房结（两栖类动物是静脉窦）的自律性最高，它产生的自动节律性兴奋向外扩布，并以此传到心房、房室交界区、心室，引起整个心脏兴奋和收缩，则静脉窦（窦房结）被称为正常起搏点，而心脏其他部位受窦房结（静脉窦）的控制不表现其自身的自律性，仅起着兴奋传导的作用，故称之为潜在起搏点。在某些病理情况下，窦房结的兴奋因传导阻滞不能控制其他自律组织的活动，或者其他自律组织自律性增高，则心房或心室就会受当时自律性最高的组织发出的兴奋性节律的控制进行活动，这些异常的起搏点部位称为异位起搏点。 在一个心动周期中，兴奋性会经历有效不应期、相对不应期、超常期等一系列周期性变化。其显著特点是有效不应期特别长，相当于整个收缩期和舒张期早期，在此期间施加任
何刺激都不能引起心肌的再次兴奋和收缩。但在心肌舒张的早期之后（中晚期之内，相当于相对不应期和超常期），给予刺激可使心肌产生一次比正常节律提前出现的动作电位和收缩，称为期前兴奋和收缩。而期前兴奋和收缩也有自己的有效不应期，所以当下一次正常窦房结的节律性冲动到达时，常常会落在这个有效不应期内，因而不会引起心肌的兴奋和收缩，会出现一个较长的舒张期，称为代偿性间歇。如果窦性心律过慢，当期前兴奋的有效不应期结束时，窦性兴奋才传到心室，则可引起心室的一次新的收缩，而不会出现代偿性间歇。因此心脏不会像骨骼肌那样产生强直收缩，从而实现心脏的泵血机能。 三、使用仪器、材料 1.材料：青蛙、任氏液。 2.仪器：生物信号采集处理系统、10g张力换能器、小动物手术器械、支架、蛙心夹、滴管、烧杯、双极刺激电极、蛙板、蛙钉、玻璃分针、秒表等。 四、实验步骤 1.心肌收缩特性的观察 （1）在体蛙心的暴露：取青蛙，毁髓后固定于蛙板上，上体解剖至充分暴露心脏； （2）连接实验装置：玻璃分针翻转蛙心，蛙心夹夹住心室尖部，连接好张力换能器及生物信号采集处理系统； （3）实验项目：描记正常心搏曲线及在一次兴奋的相对不应期结束时给予刺激观察期前收缩与代偿性间歇。 2.蛙心起搏点的观察 （1）在体蛙心暴露：取青蛙，毁髓后固定于蛙板上，上体解剖至充分暴露心脏； （2）从心脏背面观察静脉窦、心房、心室的搏动顺序，记录正常心搏频率； （3）斯氏第一结扎：在窦房沟处穿线结扎，阻断静脉窦和心房之间的传导；记录心房、心室的复跳时间和蛙心各部分的搏动频率； （4）斯氏第二结扎：在房室沟处穿线结扎记录心室复跳时间和蛙心各部分的搏动频率。