一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)有兩個(gè)主要功能：將動(dòng)作電位(神經(jīng)沖動(dòng)，信號(hào))沿著其軸索進(jìn)行運(yùn)送，以及將信號(hào)從一個(gè)神經(jīng)元傳遞至另一神經(jīng)元或傳遞至一個(gè)效應(yīng)細(xì)胞引發(fā)出相應(yīng)的反應(yīng)。效應(yīng)細(xì)胞包括骨骼肌細(xì)胞，心肌細(xì)胞以及由神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的各種外分泌與內(nèi)分泌細(xì)胞。沿著軸索進(jìn)行的神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)是一種電活動(dòng)，是由Na+與K+離子經(jīng)過(guò)神經(jīng)元的細(xì)胞膜進(jìn)行交換所形成。而不同的是，神經(jīng)元之間，或神經(jīng)元與非神經(jīng)效應(yīng)細(xì)胞之間的沖動(dòng)傳遞都依賴特殊的神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)特殊的受體所起的作用。
某一特定的神經(jīng)元在每次受到刺激后產(chǎn)生相同的動(dòng)作電位，并以固定的速度將其沿著軸索傳導(dǎo)。傳導(dǎo)速度取決于軸索的直徑與髓鞘化的程度。就具有髓鞘的神經(jīng)纖維而言，傳導(dǎo)速度(m/s)大約為直徑(μ)的3.7倍；例如，一支大的(20μ)有髓鞘的纖維，其傳導(dǎo)速度接近75m/s。直徑為1～4μ的無(wú)髓鞘神經(jīng)纖維，其傳導(dǎo)速度為1～4m/s。
一個(gè)神經(jīng)元可以同時(shí)接受來(lái)自其他神經(jīng)元的許多刺激---興奮性的與抑制性的---并將它們整合為不同的放電型式。神經(jīng)沖動(dòng)沿著軸索行進(jìn)，達(dá)到下一個(gè)突觸。一旦軸索傳播開(kāi)始，各種藥物或毒素對(duì)軸索末端所釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的數(shù)量能起到調(diào)節(jié)作用。例如，肉毒毒素可以阻滯乙酰膽堿的釋放。其他化學(xué)性因素，通過(guò)對(duì)受體的調(diào)節(jié)，也能影響神經(jīng)傳遞的作用。在重癥肌無(wú)力中，抗體可以阻滯煙堿乙酰膽堿受體。
在神經(jīng)元與神經(jīng)元之間存在著突觸；在周圍，突觸存在于神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞(如肌肉)之間；在中樞神經(jīng)系統(tǒng)則有著更為復(fù)雜的布置。兩個(gè)神經(jīng)元之間的功能性接觸可以發(fā)生在軸索與細(xì)胞體之間，軸索與樹(shù)突(神經(jīng)元接收信息的區(qū)域)之間，細(xì)胞體與細(xì)胞體之間，或者樹(shù)突與樹(shù)突之間。神經(jīng)傳遞可以有所增減用以引發(fā)一個(gè)生理功能或者對(duì)變動(dòng)的生理需要作出反應(yīng)。許多神經(jīng)科和精神科的疾病都是由于神經(jīng)傳遞發(fā)生病理性的活動(dòng)過(guò)度或活動(dòng)不足所致。許多藥物能調(diào)節(jié)神經(jīng)傳遞；有的(例如致幻劑)能引起不良作用，而另一些(例如抗精神病藥物)則能對(duì)病理情況起糾正作用。
神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)各種細(xì)胞的發(fā)育與維持有賴于許多特殊的蛋白質(zhì)，例如神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)，腦源神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)，與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子-3(NT-3)。
神經(jīng)傳遞的基本原則
參與大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)合成的各種酶都產(chǎn)生在神經(jīng)細(xì)胞體內(nèi)。這些酶作用于神經(jīng)細(xì)胞所攝入的一些前體分子，形成相應(yīng)的神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)貯存在神經(jīng)末端部位的囊泡內(nèi)(圖166-1)。每個(gè)囊泡內(nèi)所貯存的遞質(zhì)數(shù)量(通常為數(shù)千個(gè)分子)稱為一個(gè)量子。有些遞質(zhì)分子是經(jīng)常不斷地從神經(jīng)末端處被排出，但其數(shù)量不足以引起一個(gè)重要的生理反應(yīng)。一個(gè)到達(dá)神經(jīng)末端的動(dòng)作電位可以激活鈣離子流，使囊泡膜與神經(jīng)末端的膜融合，激發(fā)許多囊泡同時(shí)釋放出神經(jīng)遞質(zhì)分子，通過(guò)胞裂外排(exocytosis)將神經(jīng)遞質(zhì)從開(kāi)口處排出，進(jìn)入突觸間隙。
神經(jīng)末端處神經(jīng)遞質(zhì)的數(shù)量相對(duì)保持固定，與神經(jīng)活動(dòng)不相關(guān)，主要是通過(guò)對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的形成實(shí)施嚴(yán)密的調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)在不同神經(jīng)元中也各不相同，但調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)不外乎前體物質(zhì)的攝入，以及神經(jīng)遞質(zhì)合成與降解有關(guān)的一些酶的活力的變動(dòng)。突觸后受體的刺激或阻滯也能減少或增加突觸前神經(jīng)遞質(zhì)的合成。
神經(jīng)遞質(zhì)彌散經(jīng)過(guò)突觸間隙，與受體作短暫結(jié)合，使受體激活，引起各種生理反應(yīng)。根據(jù)受體性質(zhì)的不同，所起反應(yīng)可以是興奮性(即發(fā)動(dòng)一個(gè)新的動(dòng)作電位)，或抑制性(即抑制新的動(dòng)作電位的發(fā)展)。www.med126.com
神經(jīng)遞質(zhì)-受體相互作用必須被迅速終止，以便同一受體可以反復(fù)地被快速激活。神經(jīng)遞質(zhì)可以被迅速重新回收進(jìn)入突觸前神經(jīng)末端，這是一種主動(dòng)的過(guò)程(重?cái)z取)，也可能被受體附近的酶所破壞，或者在彌散進(jìn)入周圍區(qū)域后再被破壞。
神經(jīng)遞質(zhì)合成，貯存，釋放或降解的異常，以及受體數(shù)量或親和性方面的改變，都能影響神經(jīng)傳遞并引起臨床疾病(表166-1)。
主要神經(jīng)遞質(zhì)
神經(jīng)遞質(zhì)是通過(guò)動(dòng)作電位作用于神經(jīng)終端選擇性地釋放出的化學(xué)物質(zhì)，能與鄰近結(jié)構(gòu)內(nèi)特定的受體起相互作用，而且如果數(shù)量充足，可以引出特殊的生理反應(yīng)。要作為一個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)，這個(gè)化學(xué)物質(zhì)必須存在于神經(jīng)終端之中，當(dāng)動(dòng)作電位到達(dá)時(shí)能從神經(jīng)終端處被釋放出來(lái)，而且在實(shí)驗(yàn)研究中將它施加于受體時(shí)總能產(chǎn)生同一的作用。有許多化學(xué)物質(zhì)能起到神經(jīng)遞質(zhì)的作用。目前至少已知有18種主要的神經(jīng)遞質(zhì)；其中若干遞質(zhì)還具備稍有不同的幾種形式。
谷氨酸與門冬氨酸這兩種氨基酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。它們見(jiàn)于大腦皮層，小腦與脊髓。
γ-氨基丁酸(GABA)是腦內(nèi)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。GABA是由谷氨酸經(jīng)過(guò)谷氨酸脫羧酶的作用而得。在與其受體相互作用之后，GABA被主動(dòng)地泵回神經(jīng)終端并被代謝降解。甘氨酸的作用與GABA相似，它主要存在于脊髓的中間神經(jīng)元內(nèi)。甘氨酸可能是由絲氨酸經(jīng)過(guò)代謝降解而得。
5-羥色胺(5-HT)是由縫核以及橋腦與上腦干的一些中線神經(jīng)元所產(chǎn)生。色氨酸通過(guò)色氨酸水解酶的作用被水解為5-羥色氨酸，然后再經(jīng)過(guò)脫羧成為5-HT。5-HT的水平受色氨酸的攝取與神經(jīng)元內(nèi)的單胺氧化酶所調(diào)控。
乙酰膽堿是延髓脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，自主神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)節(jié)前纖維，神經(jīng)節(jié)后膽堿能(副交感神經(jīng))纖維，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)許多神經(jīng)元(例如基底節(jié)，大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)皮層)的主要神經(jīng)遞質(zhì)。它是通過(guò)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的作用，由膽堿與來(lái)自線粒體的乙酰輔酶A所合成。在獲得釋放后，乙酰膽堿刺激特殊的膽堿能受體，這種相互作用很快被局部的膽堿酯酶所終止，后者使乙酰膽堿被水解為膽堿與乙酸鹽。乙酰膽堿的水平由膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶和膽堿的攝取所調(diào)控。
多巴胺是某些周圍神經(jīng)纖維以及許多中樞神經(jīng)元(例如，黑質(zhì)，中腦，腹側(cè)蓋區(qū)，下丘腦)的神經(jīng)遞質(zhì)。多巴胺能神經(jīng)元在攝取酪氨酸后，將其轉(zhuǎn)化為3，4-雙羥苯丙氨酸(多巴)，這是通過(guò)酪氨酸羥化酶的作用。然后又通過(guò)多巴脫羧酶的作用生成多巴胺。經(jīng)釋放后，多巴胺與多巴胺能受體起相互作用，剩余的多巴胺被主動(dòng)重?cái)z取進(jìn)入突觸前神經(jīng)元。酪氨酸羥化酶與單胺氧化酶對(duì)神經(jīng)終端內(nèi)的多巴胺水平起著調(diào)節(jié)作用。
去甲腎上腺素(NE)是大多數(shù)神經(jīng)節(jié)后交感神經(jīng)纖維和許多中樞神經(jīng)元(如藍(lán)斑與下丘腦)的神經(jīng)遞質(zhì)。它的前體物質(zhì)是酪氨酸，酪氨酸在轉(zhuǎn)化為多巴胺后，又經(jīng)多巴胺-β-羥化酶的作用生成NE。經(jīng)釋放后，NE與腎上腺素能受體發(fā)生相互作用，作用過(guò)程的終止是通過(guò)NE被重?cái)z取進(jìn)入突觸前神經(jīng)元，繼而被單胺氧化酶所降解，也可以被主要位于神經(jīng)元外的兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)所降解。酪氨酸羥化酶與單胺氧化酶調(diào)節(jié)神經(jīng)元內(nèi)NE的水平。
β-內(nèi)啡肽與其他的內(nèi)啡肽都是一些多肽，它們能激活許多中樞性(例如，下丘腦，杏仁核，丘腦與藍(lán)斑)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元的細(xì)胞體內(nèi)含有一個(gè)大的多肽稱為阿黑皮原(proopiomelanocortin，POMC)，后者是若干神經(jīng)肽(例如，α-，β-與γ-內(nèi)啡肽)的前體物質(zhì)。POMC被沿著軸索向下轉(zhuǎn)運(yùn)，然后被分解為一些特殊的片段；其中之一就是含有31個(gè)氨基酸的β-內(nèi)啡肽。在經(jīng)過(guò)釋放并與阿片受體發(fā)生相互作用后，β-內(nèi)啡肽被一些肽酶水解為更小的，失活的肽與氨基酸。
甲硫氨酸-腦啡肽和亮氨酸-腦啡肽是在許多中樞(例如，蒼白球，丘腦，尾核與中樞灰質(zhì))神經(jīng)元中都可找到的較小的肽。它們的前體是腦啡肽原，是在細(xì)胞體內(nèi)形成，然后被特殊的肽酶分裂為一些較小的肽。其中包括兩個(gè)腦啡肽，各含有5個(gè)氨基酸，有一個(gè)的終端是甲硫氨酸而另一個(gè)的終端是亮氨酸。經(jīng)釋放并與肽能受體相互作用后，腦啡肽被水解為更小的，失活的肽與氨基酸，這和強(qiáng)啡肽及P物質(zhì)相似。
強(qiáng)啡肽是一組由7個(gè)肽構(gòu)成的物質(zhì)，各自的氨基酸序列相似。在地理分布上它們與腦啡肽共存。P物質(zhì)也是一個(gè)肽，見(jiàn)于中樞(韁，黑質(zhì)，基底節(jié)，延髓與下丘腦)神經(jīng)元，在后根神經(jīng)節(jié)內(nèi)含量相當(dāng)高。強(qiáng)烈的傳入性疼痛刺激引起P物質(zhì)的釋放。
另有一些神經(jīng)遞質(zhì)它們?cè)谏窠?jīng)傳遞中的作用還未十分確立，包括組胺，血管緊張素，血管活性腸肽，肌肽(carnosine)，緩激肽，縮膽囊肽，蛙皮素，生長(zhǎng)抑素，促皮質(zhì)素釋放因子，神經(jīng)降壓素以及腺苷也可能在內(nèi)。
