「自律神経系はどのようなメカニズムで働いているの?」
「ムスカリン受容体拮抗薬が用いられている疾患は?」
このような疑問を持っている人は少なくないのではないでしょうか。
本記事では、自律神経系の働きやメカニズムについて徹底解説。
ムスカリン受容体拮抗薬が適応となる疾患や、注意すべき副作用・禁忌についても紹介します。
本記事を読めば、自律神経系やムスカリン受容体拮抗薬について理解を深められます。
興味がある人はぜひ最後までご覧ください。
自律神経系とは?
自律神経系とは、基本的な生命活動機能を担っている神経システムです。
内臓・心筋・血管・消化管など、自律神経はほぼ全身に分布しており、以下のような生命活動を維持しています。
- 血液循環
- 呼吸
- 体温調節
- 消化
- 排泄
自律神経はこれらの働きを、私たちが意識することなく果たしてくれています。
交感神経系と副交感神経系
自律神経系は、交感神経系と副交感神経系の2つから成り立っています。
交感神経系とは、エネルギーを消費する変化をもたらす神経システムです。
一方、副交感神経系とは、エネルギーを確保する変化をもたらす神経システムです。
具体的には、全身の器官に対して以下のような働きを持っています。
器官 | 交感神経系 | 副交感神経系 |
---|---|---|
瞳孔 | 散瞳(大きくなる) | 縮瞳(小さくなる) |
唾液腺 | 少量の濃い唾液分泌 | 大量の薄い唾液分泌 |
気管支 | 拡張 | 収縮 |
血圧 | 上昇 | 低下 |
心拍数 | 上昇 | 低下 |
肝臓 | グリコーゲン(糖分の蓄え)分解 | グリコーゲン合成 |
胃酸分泌 | 抑制 | 促進 |
消化管運動 | 抑制 | 促進 |
皮膚血管 | 収縮 | なし |
汗腺 | 発汗亢進 | なし |
膀胱 | 排尿抑制 | 排尿促進 |
上表からもわかる通り、同じ器官に対する交感神経系と副交感神経系の働きは、基本的に拮抗しています。
自律神経系の構成
自律神経系のスタート地点は、全身に様々な命令を出している脳です。
具体的には、脳の以下のような場所から命令が送られています。
- 大脳辺縁系
- 視床下部
- 脳幹網様体
脳からスタートした自律神経系が向かうのは、「神経節」という中継地点です。
交感神経系における神経節は「交感神経節」と呼ばれ、副交感神経系における神経節は「副交感神経節」と呼ばれています。
自律神経系は、神経節の前後でニューロン(情報を伝達する神経細胞)を代えます。
ニューロンの呼び名も変化し、神経節以前のニューロン=「節前ニューロン」、神経節以降のニューロン=「節後ニューロン」です。
節後ニューロンは、様々な器官へと分布しています。
そして、先の見出しで挙げたような、多様な働きを発揮しているのです。
自律神経系の神経伝達物質と受容体
自律神経系は、ニューロンから神経節や器官に情報を伝える際に、「神経伝達物質」を放出しています。
そして、神経伝達物質を受け取っている場所が「受容体」です。
放出される神経伝達物質と受け取る受容体は、交感神経系と副交感神経系で異なります。
それぞれ見ていきましょう。
①交感神経系
交感神経系の節前ニューロンは、交感神経節に向けて「アセチルコリン」という神経伝達物質を放出します。
アセチルコリンを受け取る受容体は「ニコチン受容体」です。
その後、節後ニューロンが器官に向けて「ノルアドレナリン」という神経伝達物質を放出します。
ノルアドレナリンを受け取る受容体は「アドレナリン受容体」です。
②副交感神経系
副交感神経系の節前ニューロンは、副交感神経節に向けてアセチルコリンを放出します。
アセチルコリンを受け取る受容体は、交感神経系と同様にニコチン受容体です。
その後、節後ニューロンが器官に向けて、節前ニューロンと同様にアセチルコリンを放出します。
しかし、受け取る受容体は神経節とは異なり、「ムスカリン受容体」です。
ムスカリン受容体拮抗薬が作用するメカニズム
先の見出しで解説した通り、ムスカリン受容体は副交感神経系における受容体です。
ムスカリン受容体拮抗薬を投与すると、ムスカリン受容体の作用が阻害され、副交感神経系の働きが抑制されます。
その結果、身体に以下のような変化が現れます。
- 瞳孔が散瞳する
- 気管支が拡張する
- 心拍数が上昇する
- 胃酸分泌が抑制される
- 消化管運動が抑制される
- 排尿が抑制される
これらの変化が疾患の治療/改善に繋がる場合もあれば、副作用として害をもたらす場合もあります。
ムスカリン受容体拮抗薬の種類と適応疾患
ムスカリン受容体拮抗薬の主な種類と、それぞれが適応となる疾患は以下の通りです。
種類 | 適応疾患 |
---|---|
アトロピン | 徐脈 |
ブチルスコポラミン | 胃腸炎、単純性腸閉塞による腹痛 |
チオトロピウム | 気管支喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD) |
ピレンゼピン | 消化性潰瘍 |
ソリフェナシン | 過活動膀胱 |
それぞれの疾患について見ていきましょう。
①徐脈
ヒトの心拍数の正常値は50~100回/分ほどです。
50回/分未満の場合が徐脈、100回/分を超える場合が頻脈に該当します。
健康な人にもみられることがしばしばあり、症状がなければ問題ないケースも多いです。
ただし、めまいや疲労感、失神などの症状が生じるケースでは治療が必要になります。
②単純性腸閉塞
単純性腸閉塞とは、腸が物理的に塞がれてしまい、摂取した食物や消化液が通過できなくなる疾患です。
原因として、腫瘍や手術後の癒着などが挙げられます。
代表的な症状として、間欠的(一定の時間をおいて起こったり止まったりする)な腹痛がみられます。
その他、腹部膨満や嘔吐、排便の停止が生じるケースも少なくありません。
③気管支喘息
気管支喘息とは、気道に慢性的な炎症が発生して気道の狭窄が生じる疾患です。
症状として、咳や息切れ、喘鳴(ヒューヒューという呼吸音)などがみられます。
気管支喘息はアレルギー性疾患の一つであり、発症要因としてダニやハウスダストなどが挙げられます。
増悪因子として代表的なものは、感染症や喫煙、大気汚染やストレスなどです。
④慢性閉塞性肺疾患
慢性閉塞性肺疾患とは、気道の狭窄に加えて肺にも異常が起こっている疾患です。
慢性的な咳や痰、労作時(運動時)呼吸困難などがみられます。
慢性閉塞性肺疾患の最大の原因が喫煙です。
喫煙者の15~20%は慢性閉塞性肺疾患を発症し、慢性閉塞性肺疾患患者の90%に喫煙歴があると報告されています。
⑤消化性潰瘍
消化性潰瘍とは、過剰な胃酸の働きにより胃や十二指腸の粘膜に深い潰瘍(組織欠損)が生じる疾患です。
主な症状として心窩部痛(みぞおちの痛み)がみられます。
胃潰瘍と十二指腸の違いは以下の通りです。
胃潰瘍 | 十二指腸潰瘍 | |
---|---|---|
好発年齢 | 40~60歳代 | 20~40歳代 |
男女比 | 1:1 | 3:1 |
心窩部痛 | 食後に多い 食事摂取で改善しない | 空腹時・夜間に多い 食事摂取で改善する |
粘膜萎縮 | 強い | ない~少し |
その他の症状 | 胸やけ・悪心・嘔吐・腹部膨満感 | 胸やけ・悪心・嘔吐 |
出血 | 吐血が中心 | 下血(便に血が混じる)が中心 |
穿孔(穴が開く) | 少ない | 多い |
⑥過活動膀胱
過活動膀胱とは、膀胱の筋肉(排尿筋)が過剰に収縮し、突然の強い尿意をもたらす疾患です。
原因として、神経系の異常や加齢、肥満や膀胱刺激(カフェインやアルコール)などが考えられます。
一日8回以上の排尿をする頻尿や、切迫性尿失禁をきたすケースも少なくありません。
夜間頻尿を伴うこともあり、QOL(生活の質)を低下させてしまう疾患です。
ムスカリン受容体拮抗薬の主な副作用と禁忌
ムスカリン受容体拮抗薬の主な副作用として、眼圧上昇と排尿困難があります。
それぞれについて見ていきましょう。
①眼圧上昇
眼圧とは眼球内の圧力のことであり、眼球の形状を維持する役割があります。
詳細なメカニズムは省きますが、ムスカリン受容体拮抗薬により瞳孔が散瞳すると、眼圧が上昇するのです。
眼圧が上昇すると、私たちが物を見る時に働いている視神経が障害されます。
その結果、視野(見える範囲)障害をきたす疾患が緑内障です。
緑内障は、眼球の状態から「開放隅角緑内障」と「閉塞隅角緑内障」に大別されます。
開放隅角緑内障では、自覚できる初期症状は少ないですが、閉塞隅角緑内障では以下のような症状が生じます。
- 急激な眼痛
- 激しい頭痛
- 不可逆的な視力障害(数日のうちに)
以上のような症状を悪化させる可能性があるため、閉塞隅角緑内障の患者さんはムスカリン受容体拮抗薬を使用してはいけません。
②排尿困難
ムスカリン受容体拮抗薬を使用すると、排尿が抑制されます。
そのため、排尿障害をきたす疾患を有している患者さんが服薬すると、排尿困難となってしまう恐れがあります。
代表的な疾患は前立腺肥大症です。
前立腺肥大症とは、加齢に伴って前立腺という臓器が肥大し尿の通り道を狭窄することで、以下のような症状をきたす疾患です。
- 残尿感
- 頻尿/夜間頻尿
- 尿意切迫感
以上のような排尿障害を抱えている前立腺肥大症患者は、ムスカリン受容体拮抗薬を使用してはいけません。
まとめ:ムスカリン受容体拮抗薬で様々な疾患を治療しよう
基本的な生命活動機能を担っている神経システムである自律神経系は、エネルギーを消費する変化をもたらす交感神経系と、エネルギーを確保する変化をもたらす副交感神経系から成り立っています。
それぞれの神経系で様々な神経伝達物質や受容体が働いており、副交感神経系の節後ニューロンからの刺激を受け取っているのがムスカリン受容体です。
ムスカリン受容体拮抗薬を用いてムスカリン受容体を阻害すると、副交感神経系が抑制されます。
そのため、気管支喘息や消化性潰瘍をはじめとする、多様な疾患に対して使われています。
副作用や禁忌に注意しつつ、ムスカリン受容体拮抗薬で様々な疾患を治療しましょう。