Полный курс за 3 дня. Нормальная физиология - Аурика Луковкина
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Тема 7. Характеристика отдельных медиаторных систем
1. Холинэргические факторы и их роль в передаче нервного импульса
Холинэргические факторы – это комплекс, состоящий из медиатора (ацетилхолин), фермента и субстрата, которые принимают участие в синтезе ацетилхолина (холинацитилаза, холин и ацетил-КОА), из фермента, разрушающего ацетилхолин (холинэстераза) и рецепторов постсинаптической мембраны, с которыми взаимодействует ацетилхолин (холинорецепторы).
Ацетилхолин передает возбуждение в холинэргические синапсы, которые находятся как на периферии, так и в центральной нервной системе. Ацетилхолин как медиатор широко распространен в центральной нервной системе, однако в более филогенетически молодых образованиях ЦНС ацетилхолин встречается реже, чем в более старых. В вегетативных ганглиях ацетилхолин составляет 38–40 мкг/г ткани, в спинном мозге – 15 мг/г ткани, а в коре больших полушарий – 1,3–2,8 мкг/г ткани.
Причины градиента ацетилхолина в различных по филогенетическому возрасту структурах центральной нервной системы:
1) совершенствование в процессе эволюции механизмов холинэргической передачи – медиатора требуется меньше;
2) появление в процессе филогенеза других медиаторов наряду с ацетилхолином;
3) уменьшение доли ацетилхолина в структурах ЦНС, так как появились другие медиаторы.
В тканях ацетилхолин бывает в двух формах: связанной с белком (в этой форме ацетилхолин не обладает свойствами медиатора) и в свободной форме.
На постсинаптической мембране ацетилхолин взаимодействует с холинорецепторами. Выделяют два типа холинорецепторов – М-холинорецепторы, чувствительные к мускарину, и Н-олинорецепторы, чувствительные к никотину. Распределение их в нервной системе неодинаково.
М-холинорецепторы расположены на постсинаптической мембране синапсов, которые образованы постганглионарными постсинаптическими нервными волокнами, кроме синапсов, обеспечивающих иннервацию потовых желез.
Н-холинорецепторы – самые распространенные – входят в структуру мионевральных синапсов, образованных преганглионарными нервными волокнами (симпатическая и парасимпатическая нервные системы – синапсы вегетативных ганглиев); в структуру центральной нервной системы – спинной мозг, средний и промежуточный мозг, базальные ганглии, мозжечок, кора больших полушарий.
2. Адренэргические факторы и их роль в передаче нервного импульса
К адренэргическим факторам относятся:
1) медиатор – норадреналин, изопропилнорадреналин, адреналин;
2) ферменты, принимающие участие в синтезе медиатора;
3) ферменты, разрушающие медиатор;
4) рецепторы постсинаптической мембраны, взаимодействующие с медиатором.
В адренэргических системах нервный импульс передается одновременно за счет нескольких медиаторов. Образование катехоламинов происходит из аминокислоты фенилаланин, далее она превращается в тироксин, затем в дофамин, норадреналин, который может превратиться в адреналин и изопропилнорадреналин.
Моноаминооксидазы – это ферментные системы, которые разрушают адреналин за счет окисления. Образование адреналина и норадреналина происходит в везикулах пресинаптической мембраны. В последние годы установлено, что в адренэргических и холинэргических синапсах на пресинаптической мембране имеются М– и Н-холинорецепторы. Они влияют на регуляцию выделения медиатора в этих синапсах.
Везикулы пресинаптической мембраны можно разделить на две группы:
1) гранулярные – это везикулы, в которых не происходит образования медиатора, там он только депонируется за счет явления обратного всасывания медиатора из синаптической щели (реаптейк);
2) агранулярные – большие по размеру везикулы, в которых находятся ферментные системы для синтеза медиатора.
Адренорецепторы в адренэргических синапсах представлены белковыми молекулами, расположенными на постсинаптической мембране. Они способны связываться с норадреналином, изопропилнорадреналином и адреналином.
По функции адренорецепторы неодинаковы. Можно выделить α-адренорецепторы (они взаимодействуют с норадреналином) и β-адренорецепторы (они взаимодействуют с изопропилнорадреналином и адреналином).
По эффекту выделяют:
1) α-1-адренорецепторы (расположены на постсинаптической мембране постганглионарных симпатических нервных волокон – это периферические синапсы. По функции это возбуждающие рецепторы. При их раздражении наблюдаются следующие эффекты:
а) положительный инотропный эффект – увеличение силы сердечных сокращений;
б) сужение гладкой мускулатуры сосудистой стенки головного мозга, сокращение гладкой мускулатуры других органов;
в) активация гликогенолиза в печени – распад гликогена до глюкозы, повышение уровня сахара в крови;
г) усиление обмена жиров в жировой ткани;
д) стимуляция секреции гормонов железами внутренней секреции;
е) возбуждение центральной нервной системы;
2) α-2-адренорецепторы – они располагаются на пресинаптических мембранах адренэргических, холинэргических и серотонинэргических синапсов и регулируют выделение соответствующего медиатора. При возбуждении данных рецепторов происходит торможение синтеза и секреции соответствующего медиатора;
3) β-1-адренорецепторы – располагаются только в сердце и кровеносных сосудах, на постсинаптической мембране. При их возбуждении происходят:
а) расширение кровеносных сосудов за счет расслабления гладкой мускулатуры, снижение кровяного давления, антагонисты α-1-адренорецепторов участвуют в регуляции сосудистого тонуса;
б) увеличение силы и частоты сердечных сокращений, положительные хронотропные и инотропные эффекты;
4) β-2-адренорецепторы – обнаруживаются в синапсах всех остальных органов, кроме сердца и кровеносных сосудов. Эффекты при раздражении этих рецепторов:
а) стимуляция секреции гормонов;
б) стимуляция гликогенолиза в печени;
в) стимуляция гликогенолиза в поперечно-полосатой скелетной мускулатуре – стимуляция сокращения;
г) стимуляция обмена жиров в жировой ткани.
Они обладают способностью расслаблять гладкую мускулатуру трахеи, бронхов, матки, вызывают понижение моторной функции желудочно-кишечного тракта.
По механизму действия адренорецепторы можно разделить:
1) на адренорецепторы, не связанные с аденилатциклазой: при взаимодействии рецепторов постсинаптической мембраны с медиатором происходит повышение проницаемости мембран клеток для ионов кальция и натрия, возникают деполяризация и потенциал действия. К этой группе относятся α-1-адренорецепторы;
2) на адренорецепторы, зависимые от аденилатциклазы: при взаимодействии медиатора с данными рецепторами активируется аденилатциклаза, в синапсах на постсинаптических мембранах происходит превращение АТФ в циклический АМФ, являющийся клеточным регулятором. Он вызывает возникновение электрического импульса на постсинаптической мембране. К этой группе относятся α-2-, β-1– и β-2-адренорецепторы.
3. Холинэргические и адренэргические структуры ЦНС. Пресинаптическая регуляция выделения медиатора
Холинэргические и адренэргические структуры центральной нервной системы. Холинэргическими называются структуры, в которых нервный импульс передается при помощи медиатора ацетилхолина. Адренэргическими являются структуры, в которых возбуждение передается при помощи медиаторов норадреналина, изопропилнорадреналина и адреналина.
Большая часть структур в центральной нервной системе холинэргические – это все преганглионарные нервные волокна: симпатические, парасимпатические, постганглионарные, симпатические и парасимпатические волокна, постганглионарные нервные волокна, иннервирующие потовые железы, структуры головного мозга, в которых импульс передается при помощи ацетилхолина (средний и промежуточный мозг, базальные ганглии, мозжечок, кора больших полушарий).
Адренэргических структур меньше – это постганглионарные нервные волокна, кроме перечисленных выше, а также структуры головного мозга, где медиаторами служат адреналин, норадреналин и изопропилнорадреналин.
Доказано, что на пресинаптической мембране имеются рецепторы к ацетилхолину и адреналину, которые принимают участие в регуляции секреции и синтеза медиатора.
В холинэргических синапсах (на пресинаптической мембране) имеются М-холинорецепторы и Н-холинорецепторы, α-2-адренорецепторы. Значение: при возбуждении М-холинорецепторов и α-2-адренорецепторов происходит торможение секреции медиатора (ацетилхолина) на пресинаптической мембране. При возбуждении Н-холинорецепторов, наоборот, происходит стимуляция секреции и синтеза медиатора.
В адренэргических синапсах на пресинаптической мембране имеются 4 вида рецепторов – М– и Н-холинорецепторы, а также α-2– и β-2-адренорецепторы. При возбуждении М-холинорецепторов и α-2 адренорецепторов происходит торможение выделения медиаторов. При возбуждении Н-холинорецепторов и β-2-адренорецепторов возникает стимуляция синтеза и секреции медиатора (адреналина, норадреналина, изопропилнорадерналина).
