วััตถุุประสงค · PDF fileณัฐัิยา ... • Central...

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

1

Introduction to ANS - CVS Drugs

พญ. ณัฐิยา ไกรวพันธุภาควิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร

มหาวิทยาลัยเชียงใหม

พญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุภาควิชาเภสัชวิทยาภาควิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตรคณะแพทยศาสตร

มหาวิทยาลัยเชียงใหมมหาวิทยาลัยเชียงใหม

วัตถุประสงควัตถุประสงค สามารถบอกบทบาทและหนาที่ของระบบ

sympathetic และ parasympathetic nervous systems สามารถบอกชนิดของ cholinergic และ

adrenergic receptors

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

2

NervousNervous SystemSystem• Central nervous system (CNS)

– Brain– Spinal cord

• Peripheral nervous system (PNS)– Autonomic nervous system (ANS)– Somatic nervous system

Autonomic nervous system• control visceral function, involuntary• innervate

smooth musclecardiac muscleexocrine glands

Somatic nervous system• voluntary• innervate skeletal muscle

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

3

AutonomicAutonomic NervousNervous SystemSystem((ANSANS))

Parasympathetic NS. (PSNS)• Craniosacral (CN III,VII,IX,X and 3rd &

4th sacral spinal roots)

Sympathetic NS. (SNS)• Thoracolumba

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

4

Innervation of ANS• อวัยวะสวนใหญมีท้ังระบบ sympathetic,

parasympathetic มาควบคุมโดยผลลัพธท่ีเกิดกับอวยัวะโดยมากมักมีผลตรงขามกนั

Parasympathetic nerves

Sympathetic nerves

preganglionic

preganglionic

postganglionic

postganglionic

ACh

ACh

ACh Effectortissues

Effectortissues

NE

Ganglia

Ganglia

CNS

CNS

long

long

short

short

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

5

NeurotransmittersNeurotransmitters

1. Acetylcholine: Cholinergic fiber2. Norepinephrine: Adrenergic fiberกระตุน alpha1-2, beta1

3. Epinephrine: Adrenal medullaกระตุน alpha1-2, beta1-2

4. Dopamine: Dopaminergic fiber

• Synthesis - nerve terminal• Storage - vesicle• Release - exocytosis• Inactivation - Acetylcholinesterase,

Esterases- Re-uptake, MAO, COMT

Steps of Neurotransmitter

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

6

ACETYLCHOLINE 1

2

3

4

ACETYLCHOLINE

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

7

NOREPINEPHRINE2

1

3

4

NOREPINEPHRINE

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

8

Step Sympathetic Parasympathetic

Synthesis: precursor Tyrosine Acetyl CoA, Choline Major mech. of inactivation

Uptake and recycling of NE

Enzymatic degradation of ACh

Degradation enzyme

MAO, COMT (intracellular)

Acetylcholinesterase (postsynaptic mb)

MAO: monoamine oxidaseCOMT: catechol-o-methyltransferaseButyrylcholinesterase (Pseudocholinesterase)

Acetylcholine1. Preganglionic fibers - both sympathetic

and parasympathetic2. Parasympathetic postganglionic nerves4. Sympathetic fibers to sweat glands4. Somatic motor fiber (skeletal muscle)

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

9

Norepinephrine- Most postganglionic sympathetic nerves(ยกเวน postganglinonic fiber ที่ไป sweat glands)

- Adrenal medullaEpinephrine

- Adrenal medulla

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

10

DopamineBrain, vasodilator transmitter,splanchnic vessels and renal vessels

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

11

AutonomicAutonomic ReceptorsReceptors

1. Cholinoceptors1.1 Muscarinic receptors

M1 : CNS neurons, some presynapticsites

M2 : Myocardium smooth muscle,some presynaptic sites

M3 : Exocrine glands, smooth muscle and endothelium

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

12

1.2 Nicotinic receptors (NN, NM)

NN: autonomic glanglia: adrenal medulla

NM: Somatic nerve endplate

2. Adrenoceptors

พบที่ :effector tissues ที่ถูกinnervate Postjunctionalโดย sym. nerve (postsynaptic)

:adrenergic nerve terminal Prejunctional(presynaptic)

แบงไดเปนα--adrenergic receptors sm.muscle---contractβ--adrenergic receptors sm.muscle---relax

heart ---stimuation+ GI smooth muscle: α & β - relaxation +

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

13

2.1 Alpha (α) adrenergic receptorsalpha1 : vascular smooth muscle

alpha2 : CNS: platelets, lipocytes,: smooth muscle: presynaptic adrenergic

nerve terminals (ยับยั้ง transmitter release)

2.2 Beta (β) adrenergic receptorsbeta1: cardiac muscle, brain,lipocytes,

presynaptic adrenergic and cholinergic nerve terminal

beta2: bronchial smooth muscle: vascular smooth muscle

beta3: lipocytes

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

14

Adrenoceptor ActivationEpinephrine(Epi)

alpha และ beta receptors ทั้งหมดNorepinephrine(NE)

alpha และ beta1 receptors

2.3. Dopamine receptorsD1,D5: brain; smooth muscle of renal

vascular bedD2: Brain; smooth muscle; presynaptic

nerve terminalD3: BrainD4: Brain, cardiovascular system

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

15

FunctionFunction ofof ANSANS

• Parasympathetic= “Rest and Digest”

• Sympathetic= “Fight or Flight”

Cardiovascular function

• Blood vesselsSympathetic nerves–NE alpha1 contraction–Epinephrine beta2- relaxation(skeleton muscle)

BP = CO x TPR

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

16

• HeartParasympathetic– Postganglionic fibers terminate in SA

node, atria and AV node– Causes (-)ve chronotropic effect;

decreased heart rate– Causes ↑ AV conduction time– Causes ↓ contractility of atrium

↓ CO ↓ BP

• HeartSympathetic– Postganglionic nerves innervated S-A node,

atria, AV node and ventricle– Causes (+)ve chronotropic effect;beta1&2

increased heart rate– Causes (+) inotropic effect;beta1&2

increased contractility↑ CO ↑ BP

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

17

• Baroreceptor Reflex

การปรับตัวของรางกายเมื่อ BPเปลี่ยนแปลง– When BP ↓

↑ Sympathetic tone- Heart : rate & force เพิ่ม- Blood vessel : vasoconstriction

↓ Parasympathetic tone

• Baroreceptor Reflex

– When BP ↑

↓ Sympathetic tone- Heart : rate & force ลด - Blood vessel : vasodilatation

↑ Parasympathetic tone

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

18

• EyeParasympathetic– contract of circular muscle miosis– Ciliary m. contraction

accommodationopening pores of trabecularmeshwork

• EyeSympathetic–alpha: contraction of radial m.-> mydriasis–beta: ↑ secretion of aqueous humorBeta-blocker (treatment of glaucoma)

↓ secretion and ↓ intraoccular pressure

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

19

•Lung

Parasympathetic– Bronchoconstriction– increased secretionSympathetic– Bronchodilatation (beta2)

•GI tract

Sympathetic–smooth m.wall relaxes (alpha2,beta2)–sphincters contracts (alpha1)Parasympathetic–smooth m.wall contracts–sphincters relaxes–secretion increases

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

20

•Genitourinary smooth muscle

Sympathetic

– bladder wall relaxes (beta2)– sphincter contracts (alpha1)– uterus relaxes (beta2)– penis ejaculation (alpha)

Parasympathetic– bladder wall contracts– sphincter relaxes– uterus contracts– penis erection

• Genitourinary smooth muscle

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

21

•SkinSympathetic nervous system–pilomotor smooth m. contracts(alpha)

•Sweat glandsSympathetic nervous system–Thermoregulatory increases(M)– Apocrine(stress) increases (alpha)

•Metabolic functionsSympathetic nervous system–Liver gluconeogenesis+glycogenolysis

(beta2&alpha)–Fat cells lipolysis (beta3)–Kidney renin releases (beta1)

Introduction to ANS PharmacologyIntroduction to ANS Pharmacologyพญพญ.. ณัฐิณัฐิยายา ไกรวไกรวพันธุพันธุ

22

•Endocrine glandsSympathetic nervous system–Renin release

beta1 Increasealpha2 Decrease

–Insulin releasebeta Increasealpha2 Decrease

The EndThe End