自主神經系統對於心臟作用的敘述，下列何者正確？

本題觀念：

本題考查自主神經系統（Autonomic Nervous System, ANS）對心臟生理活動的調節機制，具體包括對竇房結（SA node）節律點電位（Pacemaker potential）的影響，以及對心房與心室肌肉收縮力（Contractility）的作用差異。

選項分析

• A. 刺激交感神經對於竇房結（SA node）會明顯減少其節律電位（pacemaker potential）的斜率

  • 分析：錯誤。交感神經末梢釋放的正腎上腺素（Norepinephrine）作用於竇房結細胞的 $\beta_1$ 腎上腺素受體，會增加 $I_f$（Funny current）及 $I_{Ca}$（鈣離子電流）。這會導致第 4 期去極化（Phase 4 depolarization）的速度變快，即節律電位的斜率增加（變陡），從而使心跳速率加快（正性變時作用, Positive Chronotropy）。
  • 結論：應為「增加」斜率。

• B. 刺激副交感神經對竇房結（SA node）節律電位（pacemaker potential）的斜率無顯著影響

  • 分析：錯誤。副交感神經（迷走神經）釋放的乙醯膽鹼（Acetylcholine, ACh）作用於竇房結的 $M_2$ 蕈毒鹼受體，會開啟鉀離子通道（$I_{K,ACh}$）導致過極化，並抑制 $I_f$ 和 $I_{Ca}$。這會導致第 4 期去極化的速度變慢，即節律電位的斜率顯著減少（變平緩），從而使心跳速率減慢（負性變時作用, Negative Chronotropy）。
  • 結論：影響非常顯著，會「減少」斜率。

• C. 刺激交感神經明顯減少心房肌肉之收縮力量

  • 分析：錯誤。交感神經興奮會活化心房與心室肌細胞上的 $\beta_1$ 受體，透過 cAMP-PKA 路徑增加細胞內鈣離子濃度，從而增強心肌的收縮力量（正性變力作用, Positive Inotropy）。這對心房和心室皆適用。
  • 結論：應為「增加」收縮力量。

• D. 刺激副交感神經對於心室收縮力量無顯著影響

  • 分析：正確。雖然副交感神經（迷走神經）密集分布於竇房結、房室結和心房肌，能顯著減慢心跳並減弱心房收縮力，但其對心室肌的支配非常稀疏（Sparse innervation）。因此，在生理學教科書與標準考試中，通常認為副交感神經對心室收縮力的直接影響微乎其微或無顯著影響。
  • 結論：符合標準生理學教學觀點。

答案解析

正確答案為 D。

自主神經對心臟的控制具有不對稱性。交感神經廣泛分布於心臟各處（包括節律點、傳導系統、心房與心室肌），因此能同時增強心跳速率與全心收縮力。相反地，副交感神經主要分布於節律點（SA node, AV node）與心房，對心室的支配極少。因此，迷走神經興奮主要導致心跳變慢（Bradycardia）及心房收縮力下降，但對心室收縮力的直接抑制作用不明顯。

核心知識點

考生應掌握以下自主神經對心臟的調節原則：

1. 受體與機制：

   • 交感神經：神經傳導物質為 Norepinephrine，作用於 $\beta_1$ 受體 $\rightarrow$ 增加 cAMP $\rightarrow$ 增加 $I_f, I_{Ca}$ $\rightarrow$ 心跳變快、傳導變快、收縮力增強（心房與心室皆強）。
   • 副交感神經：神經傳導物質為 Acetylcholine，作用於 $M_2$ 受體 $\rightarrow$ 降低 cAMP 並開啟 $K^+$ 通道 $\rightarrow$ 心跳變慢、傳導變慢、心房收縮力減弱。

2. 解剖分布差異：

   • 交感神經：均勻分布於竇房結、房室結、心房肌、心室肌。
   • 副交感神經：主要分布於竇房結、房室結、心房肌；心室肌分布稀疏（Sparse），故對心室收縮力影響極小。

參考資料

1. TeachMePhysiology: Control of Heart Rate - The Autonomic Nervous System - 確認交感增加斜率、副交感減少斜率。
2. CV Physiology: Autonomic Innervation of the Heart - 確認迷走神經對心室支配稀疏，對心室收縮力影響微弱。
3. NCBI Bookshelf: Physiology, Autonomic Nervous System - 確認自主神經受體機制。