自律神経の作用と受容体の働き

自律神経の作用は、交感神経と副交感神経が多くの臓器に対して逆方向に働くことを基本とする。ただし唾液分泌のように両方の刺激で促進される例外もあるため、神経の種類だけでなく、受容体と細胞内の情報伝達も合わせて判断する必要がある。ここでは受容体と情報伝達、基本作用、臓器ごとの応答、薬物への応用、試験で問われやすい区別の順に整理する。

受容体と細胞内情報伝達

α₁アドレナリン受容体が刺激されると、ホスホリパーゼCが活性化してPIP₂が分解される。その結果、膜に残るジアシルグリセロールと、細胞内Ca²⁺動員を促すイノシトール1,4,5-三リン酸が増加する。一酸化窒素やサイクリックGMPは、この受容体の標準的な経路では増加しない。

一方、β₁アドレナリン受容体はGsを介してアデニル酸シクラーゼを活性化し、cAMPとプロテインキナーゼAの経路で心筋のCa²⁺利用を高める。その結果、心筋の収縮力が増大する。ムスカリン受容体のM₂はGiを介してcAMPの産生を抑えるため、心筋の収縮力を増大させる方向には働かない。

このように、同じ神経伝達の系統に属する受容体でも、どの共役Gタンパク質を介してどの第二メッセンジャーが変化するかを押さえることが重要である。

交感神経と副交感神経の基本作用

交感神経は、瞳孔散大筋を介した散瞳、心拍数の増加、気管支の拡張、消化管運動の抑制、括約筋の緊張による排尿の抑制などを起こす。このうち気管支拡張は交感神経作用の代表例として問われる。

副交感神経は、これと逆の方向で瞳孔の縮小、心拍数の低下、気管支平滑筋の収縮を起こす。また、迷走神経を介して膵外分泌を促進する。膵液分泌の促進は副交感神経活動の亢進による代表的な応答である。

神経節の節前線維は、交感神経と副交感神経のいずれも主にアセチルコリンを放出する。一方、血管平滑筋を支配する交感神経節後線維は主にノルアドレナリンを放出し、口腔粘膜の血管を収縮させる。副交感神経節後線維も主にアセチルコリンを放出するため、ノルアドレナリンを担う線維とは区別される。