カイロ志塾戦記：10/11の授業準備編(自律神経)

-こんな感じで授業準備は進んでいます-

なお、実際の授業はこちらで行います。

自律神経をおさらい中

参考資料「やさしい自律神経生理学-命を支える仕組み-」

P65

• 瞳孔の調節
  • 自律神経による調節
    • 交感神経優位
      • 瞳孔散大筋の収縮
        • →散瞳
      • 遠くを見る
      • →瞳孔括約筋は抑制(副交感神経の活動抑制)
    • 副交感神経優位
      • 瞳孔括約筋の収縮
        • →縮瞳
      • 近くを見る
      • →瞳孔散大筋は抑制(交感神経の活動抑制)
• 互いに拮抗というよりも「促進」の方向性に後押しする
  • 散瞳状態→散瞳を促進(拮抗側は活動抑制)
  • 縮瞳状態→縮瞳を促進(拮抗側は活動抑制)
• 水晶体の調節
  • 毛様体筋による水晶体の「厚み」調整
    • 副交感神経が主に調節を担う
    • 副交感神経の活動促進
      • →毛様体筋の収縮
      • →水晶体の厚みが増す
      • →焦点距離が短くなる
      • →「近くのモノ」に焦点があう
• 反射性調節
  • 対光反射について
    • 強い光が眼に入ると「瞳孔縮小」が起こる
      • →潜時「0.2秒」＞「対光反射」と呼ぶ
      • 目的：網膜を守る反射
    • 作用機序
      • 求心性情報(視神経)＞対光反射中枢(中脳)＞副交感神経遠心路(瞳孔括約筋支配)
• 瞳孔を支配する自律神経の異常診断に活用
  • 脳死判定など

P87_a

• 循環調節について
  • 全身の循環ファクター「３つ」
    • １．心臓
    • ２．血管
    • ３．血液量
  • 方法論としてのファクター「３つ」
    • 局所性の調節
    • 神経性の調節
    • 液性の調節
      • ホルモンとか
  • 3つの方法論で、3つの要素が調整されて全身の循環調節が成立する。
• １．局所性調節
  • 最も基本的な調節機構
    • 心筋、血管平滑筋の収縮性によって生じる物質由来
    • 組織の代謝によって生じる物質由来
  • 安静時限定ならこれのみで循環調節が成立する
    • 実際は「安静だけ」で生きてはいけない
      • →「２」「３」の相互調整が必要となる
• ２．神経性調節
  • 秒単位で作動する調節系
  • 超短期
• ３．液性調節
  • 分/時間/日単位で作動する調節系
  • 中期・長期

P89

• 血管収縮神経
  • 交感神経性血管収縮神経
    • 胎盤を除き、全身の血管に分布する
    • 特に皮膚、腎臓で密度が高い
    • 脳では少ない
  • 分布範囲
    • 動脈・細動脈・前毛細血管括約筋・細静脈・静脈
      • →細動脈への分布が最も密
      • →毛細血管には分布せず
    • NA放出→α1受容体に作用→血管収縮
• 血管収縮神経
  • 常時１～２Hzで活動している
    • →自発性活動による常時収縮状態の維持(トーヌス)
      • 活動亢進＞血管の更なる収縮
      • 活動低下＞緊張を失い、受動的に弛緩/拡張となる
  • 一部の例外的な血管について
    • 冠血管、脳血管、顔面静脈、骨格筋血管など
      • α１受容体
      • β２受容体
        • →血管拡張を起こす
• 血管拡張神経
  • １．交感神経性血管拡張神経
    • 骨格筋～皮膚の血管に分布
    • 主要な伝達物質：ACh(らしい)
  • ２．副交感神経性血管拡張神経
    • 脳/顔面/唾液腺/甲状腺/生殖器
      • ※顔面神経の中を走る副交感神経には一部「血管拡張神経」として働くものがある。
        • 例外が至る所に存在する。
        • 活動亢進すると血管が拡張して血流増加が起こる
          • →脳
          • →眼球
          • →涙腺
          • →唾液腺
          • →鼻粘膜
    • 骨盤神経中の副交感神経
      • 活動亢進→陰茎海綿体を支配する動脈の血管拡張
        • →勃起現象
  • ３．脊髄後根神経による血管拡張について
    • 皮膚の侵害性刺激がトリガー
      • 侵害刺激が無髄の求心性線維を興奮させる
      • →情報が後根経由で中枢へ流れる。
        • ※後根に入る手前で分岐している求心性線維に「逆行性」に興奮を伝達、皮膚血管を拡張させる
        • 脊髄後根神経による血管拡張と類似の血管拡張が三叉神経求心路によって頭蓋内血管で起こる。
          • この血管拡張は片頭痛の原因とみなされる事が多い。
          • 求心性神経の末端から逆行性に放出される物質
            • 「SP」「CGRP」等

P112

• 皮膚の血管の役割
  • 体温調節
• 皮膚の血管の特徴
  • 交感神経が豊富に分布
  • 通常は収縮性に支配されている
    • 適度な緊張状態下にある
    • トーヌス
  • 皮膚の代謝活動は比較的低い
    • →局所性は活動的ではない
    • →神経性調節が主に調節担当
• 皮膚血管の特徴
  • 構造には著しい部位差がある
  • 全体として静脈叢が豊富に存在する
    • 動静脈吻合が特定部位に存在する
      • 手掌
      • 足底
      • 口唇
      • 鼻
      • 耳の皮膚
  • 動静脈吻合とは？
    • 動脈と静脈を直接つなぐ連絡路
      • 毛細血管を介さない。
    • この構造が可能としている事
      • 温かい血液を大量に静脈叢へ流し込む
        • →１．皮膚を温める
        • →２．(同時に)熱放散を促す
• 交感神経性血管収縮神経
  • 交感神経性血管収縮神経の支配を「密」に受ける血管
    • １．細動脈
    • ２．細静脈
    • ３．動静脈吻合
  • １．神経末端より「NA」放出
  • ２．血管平滑筋の「α受容体」に作用して血管収縮
    • NA以外にNPY/ATPの共存も報告される
  • 皮膚の血流は血管収縮性神経によって調節される
    • →トーヌスによる微調整
      • トーヌスの役割の1つ。
  • 血管収縮神経が良く発達している部位
    • 手掌
    • 足底
    • 口唇
    • 鼻
    • 耳
    • 外気にさらされている部位の皮膚。
  • 血管収縮神経はある程度のトーヌスを維持
    • →血管は適度な緊張状態にある
    • １．トーヌスが増加した場合
      • →血管の収縮促進
    • ２．トーヌスが低下する場合
      • →血管の拡張(ほぼ最大に近いレベルで)

• 交感神経性血管拡張神経
  • 血管の拡張調整について
    • 血管収縮神経のトーヌス減少による
    • →血管の拡張が起こる
  • 部位によっては「発汗」に伴い、血管収縮性のトーヌス減少だけでは説明がつかないレベルの著しい血管拡張が起こる
    • →さっきのトーヌス減少での「最大に近いレベルで拡張」はどうなった？
  • オチ：交感神経性血管拡張神経の存在が確認される。
    • 高体温時の熱放散の大半がこの神経の役割かも？
      • →可能性の段階に留まる。
  • 血管拡張神経の特徴
    • １．トーヌスを持たない。
      • →静脈的？
    • ２．限定的な稼働を見せる
      • →体温上昇時のみ(強い上昇？)
        • →運動後、暑熱時など
    • ３．血管収縮神経と共に殆どの皮膚に分布する
      • →それが今までは未発見だったのか？
      • →特に「顔面領域」に密に分布する。
      • 存在しない部位
        • 手掌
        • 足底
        • 口唇
        • これらの無毛皮膚には存在しない。
    • ４？．作動ルートの多さ
      • 交感神経性血管拡張神経について
      • 「コリン作動性」と思われる。が。。
        • VIP/NO/SP等の共存が示唆
      • 動物の場合は他ルートの存在も
        • ヒスタミン作動性
        • ドパミン作動性
      • 同一効果の別ルート(側副路)の様なもの

p113

• 交感神経性の血管について
  • 皮膚の血流調節(役割)
    • １．血管収縮神経
    • ２．血管拡張神経
  • 影響を受けるファクター
    • １．運動状態
    • ２．体温
    • ３．加齢
    • ４．女性ホルモン
    • ５．糖尿病
    • ６．その他病態
  • 例：血管収縮神経による血管収縮について
    • 加齢とともに低下する
      • →血管拡張が進む為に＞＞＞
      • →高齢者では過度の熱放散が起こる
      • →低体温のトリガーとなる
    • 更年期障害の一部
      • ホットフラッシュ
      • 冷え性
      • 糖尿病
      • 心疾患での体温調節不全
    • これらも加齢による収縮低下が原因と考えられる

p114

• 安静時の骨格筋循環
  • 骨格筋に分布する血管の走行について
  • 一般論：神経と並走して骨格筋線維束内部に入る
    • →毛細血管に分岐し、全ての筋線維に分布する
    • →隣り合った毛細血管は筋線維を横切る血管同士で吻合し、網目構造に至る。
      • →側副路の形成

• 骨格筋の特徴
  • 安静時の骨格筋血流は少ない
    • ヒトの安静時
      • 心拍出量：5.8L/分の供給
      • 脳(体重の2～3％)：0.75L/分の供給
      • 骨格筋(体重の50％)：1.2L/分
    • 100gの組織あたり、1分間に流れる血流量で比べると
      • 脳：100ml
      • 骨格筋：3～6ml
        • 血管トーヌスによる血圧維持
          • →血流循環の確保

p116

• 運動時の骨格筋循環
  • 心拍出量の変化について
    • 激しい運動時：最大「4～6倍(安静に比べて)」に上昇する
    • 骨格筋への血流配分が著しく増加する
      • →運動時は骨格筋がエネルギーを求める為
    • 心拍出量：5.8L→17.5Lへの上昇
    • 骨格筋への血流量：1.2L(安静)→12.5L(運動時)
      • 10倍の上昇率を誇る
    • その他の変化
      • 心臓の冠血流量：↑3倍(安静時と比べて)
      • 皮膚の血流量：↑4倍(安静時と比べて)
      • 腎臓、腹部臓器：↓減少(安静時と比べて)
      • 脳：＝変化無し(安静時と比べて)
  • 運動中に起こる事
    • 骨格筋の血管拡張が起こる
      • 末梢血管抵抗：全体として低下する(↓)
      • 心拍出量：著しく増加する(↑)
      • 結果的に収縮期血圧は「↑」となり拡張期血圧は余り変化無しとなる。
        • →脈圧が大きくなる(ドクンドクン)
    • 代謝機能：亢進
      • →代謝活動に伴い産熱が盛んになる
    • 皮膚の血流量も増える
      • 放熱が促され体温上昇を防ぐ
    • 脳の調節によって実現する循環系の変化。

• 運動時の反応
  • 大脳皮質の運動野→骨格筋へ「発令」
    • 視床下部を介して延髄の循環中枢にも命令が「発令」
      • →心臓と全身の血管を支配する交感神経の活動が亢進する
  • 一方で心臓の迷走神経活動は低下/抑制となる
    • →１．心拍数は増加する
    • →２．心拍出量は著しく増大する
    • →３．骨格筋以外の多くの部位で細動脈を収縮させる
      • →血流の減少へ
    • 冠血管と脳血管への交感神経血管収縮性支配は非常に弱い
      • →心臓や脳の血流量は減少しない。
    • 運動時には重要な対応
      • →骨格筋に負けず劣らず、心臓にも脳にも血液が必要となる。
    • 静脈その他の「血液貯蔵部位を収縮」させる事で静脈還流を増やす。
      • 心拍出量の増加をもたらす
        • →貯蔵血液が活躍する場は「運動時」である

p117

• 運動時の骨格筋血流調整
• 運動時の骨格筋の血流増加のトリガー
  • 主に「代謝産物(A)」である
    • Aによる局所性の骨格筋血管拡張作用
• 運動中の骨格筋で起こる事
  • １．筋活動の促進
  • ２．代謝活動の結果、代謝産物が生じる
  • ３．代謝産物の蓄積が進む
    • K＋
    • アデノシン
    • 乳酸
    • 二酸化炭素
  • ４．酸素分圧が減る
    • 酸素の割合の事
  • 「３」「４」が血管平滑筋を局所性に拡張させる作用を持つ
  • これらの代謝産物は血管収縮神経末端に作用する
    • →NA放出の抑制
    • →α受容体の感受性を減弱させる
  • 結果として筋血管が拡張して筋血流量が増加する
    • →筋肉が要求する酸素を骨格筋に供給する
  • 運動時の筋血管拡張にNOが関与するという報告あり
    • →TVでは既に紹介されている。
    • →酸素分圧の低下に伴い血管内皮細胞から放出の可能性あり
    • →運動中は交感神経が亢進するので
      • →副腎髄質からカテコールアミン分泌も増加
    • カテコールアミンは骨格筋血管平滑筋のβ受容体に作用する
      • →筋血管の拡張を促す
  • 運動時に増大した筋血流について
    • 運動終了後、徐々に元に戻る
    • 回復までの時間について
      • →運動の程度に依存
      • →運動が激しい程に回復に時間が必要となる
  • 激しい運動の場合
    • 酸素供給が間に合わない場合がある
    • →無酸素性のグルコース代謝の稼働へ
      • →乳酸などが蓄積する
        • 乳酸は運動後に代謝され減少していく
          • →「安静＜軽い運動」の代謝速度
          • →血流量が多い方が酸素供給量が増える為
            • →乳酸の代謝促進となる

p119

• 末梢神経血管の特徴
• 末梢神経のエネルギー供給元は？
  • 血液経由で回収する
    • １．酸素
    • ２．栄養
• 末梢神経の機能正常化の十分条件とは？
  • 末梢血管の循環正常化
• 末梢神経の血流は一般的には血圧依存。
  • ただし、局所血流は常に血圧に依存するとは限らない。
    • 神経性や局所性で随時調整される。
• 末梢神経には全長に渡って血管が豊富である
  • 末梢神経に血液を送る動脈
    • →栄養血管と呼ぶ
    • →動脈より分岐し神経に到達
    • →神経上膜を貫いて神経内に入る。
    • 神経内部で吻合を形成しながら深く進む
      • １．神経上膜
      • ２．神経周膜
      • ３．神経内膜
    • 毛細血管床は神経内膜中とされる。
      • 毛細血管床とは？
        • キャピラリーベッド
        • 優先路＋真性毛細血管の全体を指す
• 末梢神経の色々
  • １．長さについて
    • 坐骨神経等1mに及ぶものもある
  • ２．栄養補給について
    • (×)1本の神経：1本の血管
    • (〇)1本の神経：多数の栄養動脈
      • 神経長軸に沿って短い間隔で神経内に入る
        • (写真参照)
  • ３．神経の栄養血管について
    • 血管吻合網が発達している
    • ネット状のネットワーク化が顕著
    • 1本が障害されても側副路がふんだんにある。
      • →虚血性の障害は起こしにくい構造。

【番外編】毛細血管床について

• 毛細血管には
  • 真性毛細血管
    • 組織活動に応じて流れが調整される側副ルート
      • 生活道路
    • 物質交換の舞台 
    • 細動脈との境界線「関所」
      • 前毛細血管括約筋が鎮座
        • 真性毛細血管への血流を調節
        • 収縮は交感神経による支配
          • CO2分圧、乳酸、ホルモンなどでも
  • 優先路
    • 常時血液が流れる「メイン」ルート
      • 基幹国道
• 毛細血管内の血液は全体の5％
  • その5％内での物質交換が生命維持に欠かせない。
  • 血液と組織間のやりとりは「間質液」を介して行う
    • 浸透圧による移動

p130

• 消化機能における自律神経
  • 消化管は自律神経の二重支配下にある
    • ルート１：交感神経
    • ルート２：副交感神経
  • 最も多くを占めているのは「求心性内臓神経」である
    • 内臓の24時間モニター
    • →消化管の情報を絶え間なく中枢に伝えている。
• 副交感神経
• 神経の分布について
  • １．顔面神経の分布
    • →顎下神経節
      • →唾液腺
  • ２．舌咽神経の分布
    • →耳神経節
      • →唾液腺
  • ３．迷走神経の分布
    • 食道
    • 胃
    • 小腸
    • 大腸(上行/横行結腸の一部)
      • 要は消化管の大部分
    • 膵臓
    • 肝臓
  • 迷走神経その他
    • 消化管に分布する迷走神経
      • 主に消化管の壁内神経叢にてシナプス形成をする
    • 肝臓や膵臓に分布する迷走神経
      • 対象臓器の近傍or内部の副交感神経節にてシナプス形成をする。
      • 骨盤神経節、大腸の壁内神経節など
  • 副交感神経の活動が亢進すると
    • 消化管の運動および分泌機能が大きくなる
      • 節後ニューロン末端からAChが放出される
        • 平滑筋が脱分極
          • 張力が増す(収縮)
• 交感神経
  • 交感神経の分布
    • Ｔ１胸髄～上部腰髄まで
      • 交感神経節でシナプス形成
        • →対象臓器へ至る
    • 上顎神経節由来の節後ニューロン
      • →唾液腺
      • その他、大部分の交感神経は交感神経幹ではシナプス形成をしない。
        • 大内臓神経を通過
        • 小内臓神経を通過
        • 腰内臓神経を通過
          • １．腹腔交感神経節
          • ２．骨盤腔の交感神経節
            • 節後ニューロンに連絡
        • 各節後Nの対象臓器について
          • １．腹腔神経節由来
            • １．食堂
            • ２．胃
            • ３．小腸
            • ４．膵臓
            • ５．肝臓
          • ２．上腸間膜神経節
            • １．小腸
            • ２．上行結腸
            • ３．横行結腸
          • ３．下腸間膜神経節
            • １．下行結腸
            • ２．S状結腸
            • ３．直腸
        • 交感神経の活動が亢進した場合
          • 消化管の運動および分泌機能は抑えられる
            • NAが消化管の平滑筋に作用する
              • 過分極方向→活動電位の発生頻度が低下→張力が落ちる
          • ※例外：唾液腺の分泌機能は交感神経によっても大きくなる
          • 消化管の血管を収縮させて血流を減少させる

p214

• 寒冷時の体温調節反応
  • 外気温が下がった場合の対応
    • 皮膚の冷受容器から情報入力
      • →大脳と視床下部(体温調節中枢)
        • 情報の集約・統合・処理
          • 反応確定
            • 遠心性対応
  • 1．皮膚血管支配の交感神経性血管収縮神経活動が亢進する
    • 皮膚の血管が収縮へ
      • →体表からの放熱が抑制される
  • ２．立毛筋支配の交感死刑活動が亢進する
    • →立毛反応
    • →空気層が厚くなり、緩衝エリアの形成
      •  疑似的な外装をまとう。
      • →ダウン
  • ３．副腎髄質支配の交感神経が活動亢進する
    • →副腎髄質ホルモン(アドレナリン)が分泌亢進
    • 視床下部ー下垂体前葉ー甲状腺系の作動も平行
      • 甲状腺ホルモンの分泌が亢進する
      • AとHの分泌によって肝臓等の内臓での産熱(非ふるえ産熱)が高まる
        • 褐色脂肪組織等の産熱が代表的
  • ４．無意識の運動神経活動による「ふるえ」産熱
  • ５．意識的な対応
    • 運動、厚着、環境移動など、食事も含まれる。
  • 外気温が下がると生じる反応
    • １．熱放散の抑制

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