薬理学第011章：自律神経系の解剖と神経伝達物質概論

医スク体系「薬理学」Part II — 神経系薬の基盤

医スク学術体系 | 薬理学 Chapter 011 Last updated: 2026-04-29

Topic 1：自律神経系の概要と分類

自律神経系（Autonomic Nervous System: ANS）は、意識的なコントロールを必要とせず、内臓・血管・腺などの不随意機能を調節する末梢神経系の一部門である。

分類：

系統	別名	主要機能	優位な状況
交感神経系	胸腰系（Thoracolumbar）	闘争・逃走反応（Fight or Flight）	ストレス・運動・緊急時
副交感神経系	頭仙系（Craniosacral）	休息・消化反応（Rest and Digest）	安静・食後・睡眠

両系統はほとんどの標的臓器に対して拮抗的に作用し、臓器の機能は両系統のバランスによって決定される。例外として、汗腺・副腎髄質・一部の血管は交感神経のみの支配を受ける。

Topic 2：ニューロンの二段階構造（節前線維と節後線維）

自律神経系は、末梢への伝達において必ず2つのニューロンを介する。これは体性運動神経（1ニューロン）と根本的に異なる。

CNS（脊髄・脳幹）
    ↓ 節前線維（Preganglionic Fiber）
神経節（Ganglion）※シナプス
    ↓ 節後線維（Postganglionic Fiber）
標的臓器（心臓・平滑筋・腺）

節前線維：

有髄のB線維
交感神経：脊髄側角（T1〜L2/3）から出る
副交感神経：脳幹（Ⅲ・Ⅶ・Ⅸ・Ⅹ神経）および仙髄（S2〜4）から出る

節後線維：

無髄のC線維
交感神経：節後線維は長い（椎傍神経節・椎前神経節から標的臓器まで）
副交感神経：節後線維は短い（壁内神経節が標的臓器の近傍に位置）

Topic 3：神経伝達物質と受容体の対応

自律神経系における神経伝達は、シナプス前膜からの伝達物質放出→シナプス後膜の受容体への結合により成立する。

交感神経系の伝達物質

部位	伝達物質	受容体
節前→節後（神経節）	アセチルコリン（ACh）	ニコチン受容体（NM型）
節後→標的臓器（大部分）	ノルアドレナリン（NA）	アドレナリン受容体（α/β）
節後→汗腺（例外）	アセチルコリン（ACh）	ムスカリン受容体（M3）
節前→副腎髄質（特殊）	アセチルコリン（ACh）	ニコチン受容体（NN型）

副腎髄質は変形した節後ニューロンとみなされ、刺激を受けてアドレナリン（80%）とノルアドレナリン（20%）を血中に放出する。

副交感神経系の伝達物質

部位	伝達物質	受容体
節前→節後（神経節）	アセチルコリン（ACh）	ニコチン受容体（NM型）
節後→標的臓器	アセチルコリン（ACh）	ムスカリン受容体（M1〜M5）

副交感神経系はすべての段階でAChを使用する。

Topic 4：アセチルコリン（ACh）の合成・放出・分解

AChはコリン作動性ニューロンで合成される主要な神経伝達物質である。

合成：

コリン + アセチルCoA → アセチルコリン（触媒：コリンアセチルトランスフェラーゼ）

コリンは神経終末に存在するトランスポーター（CHT: Choline Transporter）により再取り込みされる。この再取り込みがAChの合成速度の律速段階となる。

放出：

シナプス小胞に貯蔵されたAChは、活動電位によるCa²⁺流入を契機として開口分泌（エキソサイトーシス）で放出される

分解：

アセチルコリン → コリン + 酢酸（触媒：アセチルコリンエステラーゼ）

分解はシナプス間隙で速やかに（ミリ秒単位）進行する。コリンは神経終末に再取り込みされてAChの合成に再利用される。

薬理学的介入点：

コリンエステラーゼ阻害薬（ネオスチグミン・フィゾスチグミン・ドネペジル）→ ACh濃度を上昇させる（→ Chapter 020参照）

Topic 5：ノルアドレナリン（NA）の合成・放出・分解・再取り込み

NAはアドレナリン作動性ニューロン（交感神経節後線維）で合成される。

合成経路（チロシンから）：

チロシン
    ↓ チロシン水酸化酵素（律速酵素）
ドーパ（DOPA）
    ↓ ドーパ脱炭酸酵素
ドーパミン（DA）
    ↓ ドーパミンβ水酸化酵素（DBH）
ノルアドレナリン（NA）
    ↓ フェニルエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ（副腎髄質のみ）
アドレナリン（Adr）

放出・再取り込み・分解：

過程	機序	関連薬
放出	Ca²⁺依存性開口分泌	グアネチジン（放出阻害）
再取り込み（主経路）	NET（ノルアドレナリントランスポーター）	コカイン・TCA・SNRIが阻害
分解（細胞内）	MAO（モノアミン酸化酵素）	MAO阻害薬が阻害
分解（シナプス間隙）	COMT（カテコール-O-メチルトランスフェラーゼ）	エンタカポンが阻害

NETによる再取り込みが消失の主経路であり、シナプス間隙でのNAの消失はAChの分解（コリンエステラーゼ）ほど速くない。

Topic 6：アドレナリン受容体（α・β）の分布と機能

アドレナリン受容体（アドレノセプター）はすべてGタンパク質共役受容体（GPCR）であり、4種のサブタイプを持つ。

受容体	共役Gタンパク	主要分布	活性化による効果
α1	Gq → PLC → IP3/DAG	血管平滑筋・虹彩散瞳筋	血管収縮・散瞳・尿道収縮
α2	Gi → adenylyl cyclase↓	節前終末（自己受容体）・血小板	NA放出抑制・血小板凝集
β1	Gs → adenylyl cyclase↑ → PKA	心筋	心拍数↑・収縮力↑
β2	Gs → adenylyl cyclase↑ → PKA	気管支平滑筋・血管・子宮	気管支拡張・血管拡張・子宮弛緩
β3	Gs → adenylyl cyclase↑	脂肪組織・膀胱排尿筋	脂肪分解・膀胱弛緩

α2受容体はシナプス前膜に存在する自己受容体として機能し、NA放出のフィードバック抑制を担う。クロニジン（α2作動薬）はこの機構を介して中枢性降圧作用を発揮する（→ Chapter 013参照）。

Topic 7：ムスカリン受容体（M1〜M5）の分布と機能

ムスカリン受容体はすべてGPCRであり、副交感神経節後線維の標的臓器に発現する。

受容体	共役Gタンパク	主要分布	活性化による効果
M1	Gq	神経・胃壁細胞	胃酸分泌↑・CNS興奮
M2	Gi	心筋（SA節・AV節）	心拍数↓・房室伝導↓
M3	Gq	平滑筋・腺	気管支収縮・腸蠕動↑・分泌↑・瞳孔縮小
M4	Gi	CNS	神経調節
M5	Gq	CNS・血管	血管拡張（NO産生）

臨床的に最も重要なのはM2（心臓）とM3（平滑筋・腺）である。抗コリン薬（アトロピン）の副作用（口渇・頻脈・散瞳・尿閉・便秘）はM1〜M3の遮断により説明される（→ Chapter 021参照）。

Topic 8：ニコチン受容体（NM・NN）の構造と機能

ニコチン受容体はリガンド依存性イオンチャネル（Na⁺/K⁺チャネル）であり、AChへの応答は速い（ミリ秒単位）。

型	分布	機能
NN（Neuronal）	自律神経節・CNS	節前→節後の神経節伝達
NM（Muscle）	神経筋接合部	体性運動神経→骨格筋収縮

両型はサブユニット構成が異なり、薬物選択性の差がある（筋弛緩薬はNMを選択的に遮断、→ Chapter 022参照）。

Topic 9：臓器別の自律神経支配まとめ

臓器	交感神経刺激	副交感神経刺激
心臓（SA節）	心拍数↑（β1）	心拍数↓（M2）
心臓（収縮力）	収縮力↑（β1）	収縮力↓（心房のみ、M2）
血管（大部分）	収縮（α1）	拡張（NO産生、M3）
気管支	拡張（β2）	収縮（M3）
消化管（蠕動）	抑制（α2・β2）	促進（M3）
消化管（括約筋）	収縮（α1）	弛緩（M3）
瞳孔	散瞳（α1、散瞳筋収縮）	縮瞳（M3、括約筋収縮）
毛様体筋	弛緩（β2、遠視化）	収縮（M3、近視化・調節）
唾液腺	粘性分泌↑（α1）	漿液性分泌↑（M3）
汗腺	分泌↑（M3、例外）	なし
膀胱（排尿筋）	弛緩（β3）	収縮（M3）
膀胱（括約筋）	収縮（α1）	弛緩（M3）
副腎髄質	Adr/NA放出（NN）	なし

確認クイズ

交感神経の節前→節後シナプスで放出される神経伝達物質と受容体の型を答えよ。
ノルアドレナリンの再取り込みを担うトランスポーターの略称を答えよ。
M2受容体の主要分布と活性化による心臓への効果を答えよ。
副腎髄質が分泌するカテコールアミンの比率を答えよ。
α2受容体が自己受容体として機能する意義を説明せよ。

参考文献

Brunton LL, et al. Goodman & Gilman’s: The Pharmacological Basis of Therapeutics. 14th ed. McGraw-Hill. 2023.
Rang HP, et al. Rang & Dale’s Pharmacology. 9th ed. Elsevier. 2019.
田中千賀子・加藤隆一（編）. NEW薬理学. 第8版. 南江堂. 2022.
日本薬理学会（編）. 薬理学テキスト. 第5版. 南山堂. 2021.

Chapter 011 | Last updated: 2026-04-29 | 医スク学術体系「薬理学」