医学史上的3月26日：农药中毒和神经—肌肉接头机制的发现

记得吴医生在刚开始写医学科普文章的时候，第一篇阅读量比较高的文章是写农药百草枯的相关科普。在网友们都感叹此农药的极高致死率的同时，也纳闷，为何其他的农药就没那么大杀伤性呢。而后我也专门研究了一下目前市面上的农药，结合我在消化内科时对于农药沾染和误服的患者诊治经历，又写了一篇有关于有机磷农药中毒的相关文章。

在文章中我们提到了有机磷农药中毒的重要机制（常见的由敌敌畏、敌百虫等），就是神经肌肉接头的功能异常，而它的解药阿托品和复能剂都是针对这个机制展开的救治功能。如此说来，发现这个机制的科学家是不是该流芳千古呢~

历史上的今天，1911年3月26日，正是发现了神经信号传导机制的上午物理学家伯纳德·卡茨（Bernard Katz）的生日。

诺贝尔奖得主：伯纳德·卡茨

卡茨医生出生于德国的莱比锡，1938年在英国伦敦大学获博士学位后，隔年就奔赴澳大利亚的卡内基基金会研究神经生理领域。不过有意思的是，卡茨的博士学位并不是医学，而是哲学。在看到这点的时候吴医生还深深地思考了一下，是否我也该学习学习哲学，才能更好地钻研医学呢（脑洞比较大）。

也可能是真的是哲学的思维开拓了卡茨的视野，他在神经生理学的研究很快就取得了进展，尤其是关于神经信号传导机制的研究成果显著。人们其实对于大脑发出的神经信号是有一定的了解的，不过对于神经系统的完整传导体系在当时还是尚待研究的空白。卡茨的主要贡献就是发现了神经与肌肉之间存在的联系，第一次揭示了乙酰胆碱在神经信号传导的作用。

卡茨的这个发现是具有时代意义的，他发现了乙酰胆碱在神经突触与肌肉细胞间的信号传导中的作用；还发现神经突出释放乙酰胆碱是以某个量的倍数释放的，从而发现了囊泡的结构。

据报道，卡茨发现神经肌肉信号传导机制的同时，有机磷农药也率先在西方广泛应用。有机磷农药中毒的机制就作用在这个神经肌肉接头处，因此他的发现极大推动了相关解药的研发，解救了一大部分有机磷农药中毒的农民。卡茨也因为发现了如此重要的生理学成果，在1970年荣获了诺贝尔生理学或医学奖。

今天是伯纳德·卡茨的生日，我们在纪念他为人类的卓越贡献同时，也在相关知识环节了解一下，他的发现和有机磷农药中毒到底有什么关系吧。

神经-肌肉接头有什么功能？

简单说，神经将大脑释放的信号传递到肌肉，由肌肉去执行相关的指令就是人体能做出动作的机制。在神经末梢和肌肉之间，就存在着一个信号传导的部分，它们就好比是一条大河，河两边一边是神经末梢的轴突终末，一边是链接肌肉的后突触末端。

大脑释放的信号随着神经高速公路来到河岸，此时要过河将信号传递给肌肉就要借助摆渡人，乙酰胆碱（ACh）的帮助。神经末梢释放乙酰胆碱向肌肉发送信号，肌肉上的接收单位同乙酰胆碱发生反应完成肌肉收缩。

乙酰胆碱的多少决定了肌肉收缩的幅度和频率。而在这个过程中，有一种叫作胆碱酯酶的物质是这条河道的管理者，它负责巡逻，清理多余的乙酰胆碱。如果胆碱酯酶表现异常，那么我们浑身的肌肉运动就会收到影响。

有机磷农药的毒性，就是作用于此。

有机磷农药中毒

有机磷类制品是广泛应用在农业、种植业上的常见农药，除了可以杀虫以外，还有除草、杀菌、杀鼠等功效。说起有机磷大家不一定熟悉，但是提到敌敌畏应该无人不知，它就是有机磷农药家族众多产品之一。对于有机磷中毒来说，一部分是有人误服或故意服用，但大多数人中毒还是因为在喷洒农药的过程中防护不当或操作失误导致农药沾染皮肤或粘膜而造成的。有机磷农药进入人体后，通过抑制胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱的释放不受控制，造成大量的堆积，导致神经肌肉接头的功能紊乱。

有机磷中毒后的体验那叫一个难受，早期会腹痛、腹泻、头晕、恶心，还会不停的出汗、流鼻涕、流哈喇子甚至视力下降。严重了还会引起身体的抽搐（俗称抽筋），呼吸时伴泡沫（所谓的口吐白沫），甚至会窒息，危及生命安全。

同大多数中毒一样，有机磷农药中毒后要迅速脱离中毒环境，通过催吐、洗胃、快速洗消 全身等方式避免农药的进一步伤害。值得庆幸的是由于卡茨和其他科学家的研究，有机磷农药有着特效的解毒剂（阿托品）和复能剂（氯解磷定等），能够极大程度地提高中毒患者的抢救成功率和日后的恢复能力。

总之，世界上所有的毒药其实都有两面性，一方面它会给人类的生活带来某种便利，但当使用的方法不对时，它也会摧毁一个人。而真正将这些应用起来造福人类的，我们还是需要感谢像卡茨这样潜心研究最枯燥的基础医学的科学家们。

医学科普，我们是认真的。我是五号医生吴昊，欢迎关注。下期再见！

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