今日勉強すること 1. 脊髄と脳幹の構造 2. 自律神経一般的の性質 3. 臓器別にみた自律神経の作用 4. 自律神経反射の例

中枢神経系 7

脊髄と脳幹の自律機能

医学系研究科 神経生理学講座

木田 裕之

今日勉強すること

3. 臓器別にみた自律神経の作用 1. 脊髄と脳幹の構造

2. 自律神経一般的の性質

4. 自律神経反射の例

これまでの復習

・特殊感覚とはどのよう感覚ですか？

・固有感覚とはなんですか？

・α運動ニューロンはどこにありますか？

脊髄と脳幹の構造

脊髄のつくり

①上部は延髄に連なる

②31対の脊髄神経が出る

③中心管の周囲にH型の灰白質と それを取り囲むように白質がある

灰白質

神経細胞の細胞体が存在している部位 (前角・側角・後角)

白質

脳・脊髄の神経線維の存在する部位

（前索・側索・後索）

脊髄の神経伝導路

細胞体がどこにあるか注意！

運動神経は前角にある

感覚神経は後根にある 自律神経は

側角にある

脊髄神経

5つの部位に分かれる

1. 頸髄：頸神経（8対）C1-C8 2. 胸髄：胸神経（12対） T1-T12 3. 腰髄：腰神経（5対） L1-L5 4. 仙髄：仙骨神経（5対） S1-S5 5. 尾髄：尾骨神経（1対） Co1

計31対の脊髄神経がある

頸髄 胸髄

腰髄 仙髄 尾髄

感覚と運動の伝導路と脳

求心路・・・

感覚路（上行性伝導）

遠心路・・・

運動路（下行性伝導）

脳は反対側の情報を処理する

脳幹と脳神経

脳神経は全部で12種類

中脳 橋

延髄

脳幹を経由

（10種類）

※ 脳神経は末梢神経

脳幹の生命維持機能

中脳

橋

延髄

意識 内臓

呼吸 循環

脳幹の障害は命にかかわる・・・

脳幹を外れれば 生きていけるが

・・・

自律神経の一般的性質

自律神経系とは？

こんなときどうするよ？1）驚きと恐怖の表情 瞳孔は開く

2）鳥肌だっている

毛根は収縮している 3）手はジトーッ・・・

精神性の発汗 4）心臓はバクバク・・・

唾液の分泌は抑制 5）口の中はカラカラになる

心拍数は増加

外界の刺激に対して応じるために不随意な機能を制御する

無意識に働くアクセルとブレーキ

闘争or逃走か？ 身体の静養

交感神経 副交感神経

自律神経系の特徴

多くの臓器は交感・副交感神経の両者に支配される

１）自律性支配

不随意、反射的に活動

→自律的に働いている

２）２重支配

３）拮抗支配

促進と抑制の拮抗作用

（一部例外あり）

一方が強く働いているときは他方は抑制されている 交感神経

副交感神経

心拍数

自律神経系の臓器支配

胸ー腰髄（体の真ん中）の 側角から出る

脳神経核（体の上）と仙髄 の側角（体の下）から出る

交感神経

副交感神経

※脳神経を含むものが あることに注意

交感神経幹

交感神経系の伝導路

実線

軸索（節前線維）は前根から出る

→多くは交感神経幹へ

交感神経の細胞体：脊髄側角にある

交感神経幹

交感神経幹

側角

副交感神経系の伝導路

点線

迷走神経が多くの臓器を支配している

骨盤神経

※器官近くの神経節や 器官内の神経叢（ソウ）

でニューロンを換える。

節後線維は短い

副交感神経を含む脳神経

中脳

橋

延髄 嗅球 視床

顔面神経 (VII)

動眼神経(III) 舌咽神経 (IX) 迷走神経 (X)

副交感神経としての顔面神経

※舌咽神経 (IX)は下唾液腺 から耳下腺へつながる

涙腺

鼻腺

舌下腺

顎下腺

上唾液腺

顔面神経 (VII)

唾液の分泌をコントロールする

交感神経幹

側索

脊髄

交感神経 副交感神経

節前線維 節後線維

自律神経系の伝達物質

１）アセチルコリン（ACh)

２）ノルアドレナリン（NA)

自律神経節前線維、副交感神経節後線維、

交感神経の一部の節後線維から

交感神経節後線維から 交感神経の最後だけ ノルアドレナリン

ACh ACh

ACh

NA

伝達物質と効果器の例外

交感神経での一部例外を抑えよう

１）交感神経節後でAChを受容する効果器

2）節後線維がないもの

ACh ACh

汗腺・立毛筋

副腎髄質

ACh アドレナリン

ノルアドレナリン

放出

臓器別にみた

自律神経の作用

ホメオスタシス

自律神経系と内分泌系（ホルモン）による調整機構 をもっており、外部環境または内部環境の変化に対 して一定の幅の中で恒常性を保っている

発見！ 指示！ 対応！

生体環境の維持（恒常性：ホメオスタシス）

バイタルが変わればすぐに対応する！

呼吸のホメオスタシス

呼吸中枢は延髄にある

呼吸回数・呼吸の深さ を決める

参考） 呼吸調節はCO2の変化に非常に鋭 敏であるが、O2の変化に対しては、ある程度 分圧が低下するまではほとんど変化しない。

←延髄

どんなときに呼吸が必要か？

PO2・・・60 mmHg以下 PCO2・・・40 mmHg以上

酸素が不足したとき

正常値

PO2・・・100 mmHg PCO^2・・・40 mmHg

二酸化炭素が増えたとき

呼吸における化学受容器

脳脊髄液中の二酸化炭素 分圧(PCO₂)やｐＨをチェック

動脈血酸素分圧(PO₂)を チェック

延髄

迷走神経 舌咽神経

中枢と末梢で血液ガスをモニター

頸動脈小体 大動脈小体

中枢化学受容器

末梢化学受容器

緊急時にはたらく交感神経

目

気管・気管支 心臓

胃

腸 膀胱 末梢血管

立毛筋

副腎

→

瞳孔散大

→

拍出量↑

→

拡張

→ 締まる

→ 消化機能↓

→ Ad, NA

分泌

→ 排尿がまん

→

逆立つ

→収縮

→血圧上昇

唾液腺 → 粘度増

二重支配されてない領域

瞳孔括約筋

動脈壁平滑筋

瞳孔散大筋 立毛筋 汗腺

交感神経のみ

副交感神経のみ

NA NA

※動眼神経の副交感神経 としてのはたらき

副交感神経がはたらくとき

動眼神経 顔面神経 迷走神経 舌咽神経

骨盤神経

神経別に機能を抑えよう

目 → 縮瞳

唾液腺 → 粘度減

腸 →

消化機能↑

膀胱→

排尿↑

気管・気管支

→ 収縮

胃 →

広がる

自律神経の中枢はどこか？

(

大脳辺縁系→

視床下部は 自律神経支配の最高中枢

交感神経の中枢 副交感神経の中枢

情動を伴う

カテコールアミン受容体

受容体のタイプによって作用が異なることに注意！

α

受容体

受容体

ほとんどはこのパターン

血管拡張

骨格筋

気管支平滑筋

血管収縮

自律神経反射の例

圧受容器反射 排尿反射

体温調節反射

など

自律神経は様々な内臓反射を担う

内臓感覚を求心路とし、自律神経を遠心路とする 例）血圧、胃腸運動、排尿の調節など

体性感覚を求心路とし、自律神経を遠心路とする 例）体温調節反射、射乳反射、射精反射など

1．内臓－内臓反射

2．体性－内臓反射

反射・・・ 意識されることなく起こる反応

3．内臓－体性反射

内臓感覚を求心路とし、体性神経を遠心路とする 例）筋性防御など

血圧って

血管壁を押す力

血管の太さ 心拍出量

流れやすさ

血管の柔軟性

最大140mmHg/最小90mmHg

ガードレールをどれだけ 強く擦るか？

血圧を決める要因

血圧は変動する

血圧 ＝ 心拍出量 ｘ 末梢血管抵抗

流れにくさ

回数 水の量

ポンプ(心臓)

血圧（動脈圧）

抵抗(水の通りにくさ)

太さ 粘性

柔らかさ

循環における圧受容器

血圧をチェック 延髄

迷走神経 舌咽神経

呼吸のときと同じ場所にあるセンサー

頸動脈洞

大動脈弓 上昇したとき活動 末梢圧受容器

心臓

血圧が高すぎるとき

←延髄

頸動脈洞 大動脈弓

「血圧が高い！」

副交感神経（迷走神経）

アセチルコリン

心拍数減少

血管拡張

血圧を下げる 循環中枢は延髄にある

ノルアドレナリン

胸髄

腰髄

血圧が低すぎるとき

←延髄

頸動脈洞 大動脈弓

交感神経

「血圧が高い！」

ノルアドレナリン

心拍数増加

ノルアドレナリン

血管収縮 血圧を上げる 胸髄

腰髄

立ちくらみを防ぐために

末梢（筋肉・内臓）への血 流を減らして血圧を上げ、

脳血流を確保する

急に立ち上がると、頭がクラクラするが・・・

動脈圧受容器反射 脳

筋肉 内臓 収縮

拡張

膀胱の神経支配

排尿筋

内尿道括約筋

（膀胱括約筋）

外尿道括約筋 尿道

骨盤神経

(副交感神経)

「膀胱壁の伸展」

腰・仙髄は排尿中枢

尿意

蓄尿反射＋意志による我慢

ある程度まで膀胱内に尿をためる

外尿道括約筋収縮

陰部神経

（体性神経）

内尿道括約筋収縮

下腹神経

（交感神経）

排尿筋弛緩

下腹神経

（交感神経）

×

×

蓄尿反射

× ^我慢！

大脳皮質

尿道

排尿反射

骨盤神経

（副交感神経）

外尿道括約筋弛緩

陰部神経

（体性神経）

内尿道括約筋弛緩

下腹神経

（交感神経）

排尿筋収縮 大脳皮質による

抑制解除

（随意的）

排尿中枢は脳幹にある

尿道

×

×

体温調節の仕組み

（２） 体温を調節する

体温調節中枢の設定された温度

（セットポイント）と比較

（１） 視床下部で温度を感受

放熱中枢

産熱中枢

温度感受性ニューロン

産熱中枢はたらく セットポイントより高い → 放熱中枢がはたらく セットポイントより低い →

（視索前野にある）

37℃

（３） 自律神経等を活動させる

体温調節について

発汗を盛んにして熱を奪う

＜暖かいとき＞

皮膚の血管を収縮して血液から熱 の失われるのを防ぐ

＜寒いとき＞

筋は弛緩して熱の発生を減らす

皮膚の血管を拡張して血液を循環させて熱 の放散を大きくする

皮膚筋が収縮(鳥肌)する

震えたりして筋肉を運動させ，

熱の発生を盛んにする

CBT

問題にチャレンジ

内臓運動神経を含む副交感神経はどれか。

1) 三叉神経

2）舌咽神経

3) 外転神経

4) 副神経

5) 舌下神経

中枢神経系で 勉強したいこと

( 試験には出しません )

CBT

コアカリキュラムの例

・視覚、聴覚・平衡覚、嗅覚、味覚の受容機序と 伝導路を概説できる

・視覚情報の受容としくみと伝導路を説明できる

・大脳皮質の機能局在（運動野・感覚野・言語野）を 説明できる

臨床実習開始前までに取得すべき到達目標

などたくさん

神経系の役割を理解する

いろいろな環境に適応するために

外部刺激をどのように

（体の中で）表現するのか？

体部位局在地図 細胞の受容野

刺激に応じた電気活動

脳機能局在

末梢にあるセンサー

どのように無駄なく

合理的に整理するのか？

細胞活動の順応

受容器の守備範囲

１つの神経細胞の反応に影響を与える領域

受容野

受容野（紫色）刺激

活動電位

後根から脳へ

神経活動

皮膚

触覚受容器

体性感覚野

触られた

体部位局在地図

どういう人間が 脳内にいるのか？

反対側の体部位局在地図がある

顔・手等の領域は大きい

ネズミのヒゲも体性感覚！

1 2

A B

C D E

＜体性感覚野を染色＞

特定のヒゲに応じる細胞が 領域ごとにまとまっている

＜大きなヒゲはマトリックスを形成＞

＜ヒゲを利用した探索行動＞

刺激の特徴をコードする

違う特徴選択性をもつ細胞がい るから細やかな感覚が成立する

動きに選択性をもつ細胞の活動

同じ場所に受容野をもつ たくさんの神経細胞

刺激

刺激

方位に選択性をもつ細胞の活動

受容野ごとに整理された情報

＜人差し指の領域＞

温度を感じる細胞の集合

同じ種類の感覚受容器からの求心性インパルスを 受けるニューロンが円柱（カラム）状に配列している

カラム構造(機能カラム)

圧を感じる細胞の集合

指先

体性感覚野

圧覚 温覚 冷覚 触覚

感覚は環境に慣れてくる

暗い

眩しい

時間をかけて慣れてくる

すぐに慣れてくる

（暗順応）

（明順応）

同じ刺激に長くさらされていると、その 刺激に対する感じ方が弱まる効果

順応

順応の意義

検出しやすい 明るさ

100

0

①変化を検出できるように

②新しい環境に適応する

眩しい

検出しやすい 明るさがシフト

急に明るい場所に出ると・・・

電気信号からみた順応

同じ刺激でも細胞によって反応の仕方が異なる

順応しにくい 順応しやすい

①刺激の強度は活動電位の発火頻度で表現される

②閾下の刺激強度では活動電位は発生しない その他 おさえておく点

授業のまとめ

多くの臓器は自律神経に

重支配されている

自律神経はホメオスタシス維持に関与する

3

アセチルコリンとノルアドレナリン

その他のキーワード

1

交感神経と副交感神経は拮抗作用を持つ

脳幹

内臓感覚は自律神経等を介して内臓反射を 引き起こす

4

脳神経 反射