Après avoir étudié la matière du chapitre, l'étudiant doit :
connaître
Principes de la structure et du fonctionnement du système nerveux autonome ;
être capable de
- démontrer sur des préparations et des tables le tronc sympathique et les nœuds végétatifs crâniens ;
- représenter schématiquement la structure de l'arc réflexe du système nerveux autonome;
propre
Compétences pour prédire les troubles fonctionnels avec des dommages aux structures du système nerveux autonome.
Le système nerveux végétatif (autonome) assure l'innervation des organes internes, des glandes, des vaisseaux sanguins, des muscles lisses et remplit une fonction trophique adaptative. Tout comme le système nerveux somatique, il exerce son activité par réflexe. Par exemple, lorsque les récepteurs gastriques sont irrités, des impulsions sont envoyées à cet organe par le nerf vague, augmentant la sécrétion de ses glandes et activant la motilité. En règle générale, les réflexes autonomes ne sont pas contrôlés par la conscience, c'est-à-dire surviennent automatiquement après certaines irritations. Une personne ne peut pas arbitrairement augmenter ou diminuer la fréquence cardiaque, augmenter ou inhiber la sécrétion des glandes.
Comme dans un arc réflexe somatique simple, il y a trois neurones dans l'arc réflexe autonome. Le corps du premier d'entre eux (sensoriel ou récepteur) est situé dans le nœud rachidien ou dans le nœud sensoriel correspondant du nerf crânien. Le deuxième neurone, une cellule associative, se situe dans les noyaux autonomes du cerveau ou de la moelle épinière. Le troisième neurone - effecteur, est situé à l'extérieur du système nerveux central dans les nœuds paravertébraux et prévertébraux - sympathiques ou intra-muros et crâniens - parasympathiques (ganglions). Ainsi, les arcs des réflexes somatiques et autonomes diffèrent par la localisation du neurone effecteur. Dans le premier cas, il se situe au sein du système nerveux central (noyaux moteurs des cornes antérieures de la moelle épinière ou noyaux moteurs des nerfs crâniens), et dans le second, en périphérie (dans les nœuds végétatifs).
Le système nerveux autonome est également caractérisé par un type d'innervation segmentaire. Les centres des réflexes autonomes ont une certaine localisation dans le système nerveux central et les impulsions vers les organes passent par les nerfs correspondants. Des réflexes autonomes complexes sont effectués avec la participation de l'appareil suprasegmentaire. Les centres supra-segmentaires sont situés dans l'hypothalamus, le système limbique, la formation réticulaire, le cervelet et dans le cortex cérébral.
En termes fonctionnels, les divisions sympathique et parasympathique du système nerveux autonome sont distinguées.
Système nerveux sympathique
Dans le cadre de la partie sympathique du système nerveux autonome, les sections centrale et périphérique sont distinguées. La centrale est représentée par des noyaux situés dans les cornes latérales de la moelle épinière du 8e segment cervical au 3e segment lombaire. Toutes les fibres qui vont aux ganglions sympathiques partent des neurones de ces noyaux. Ils quittent la moelle épinière dans le cadre des racines antérieures des nerfs rachidiens.
La partie périphérique du système nerveux sympathique comprend des nœuds et des fibres situés à l'extérieur du système nerveux central.
Tronc sympathique- une chaîne appariée de ganglions paravertébraux, parallèle à la colonne vertébrale (Fig. 9.1). Il s'étend de la base du crâne au coccyx, où les troncs droit et gauche convergent et se terminent par un seul nœud coccygien. Des branches blanches de connexion des nerfs rachidiens, contenant des fibres préganglionnaires, s'approchent des nœuds du tronc sympathique. En règle générale, leur longueur ne dépasse pas 1 à 1,5 cm.Ces branches ne sont présentes que dans les nœuds correspondant aux segments de la moelle épinière contenant des noyaux sympathiques (8e cervicale - 3e lombaire). Les fibres des branches de connexion blanches sont commutées vers les neurones des ganglions correspondants ou les traversent en transit vers les nœuds supérieurs et inférieurs. À cet égard, le nombre de nœuds du tronc sympathique (25-26) dépasse le nombre de branches de connexion blanches. Certaines fibres ne se terminent pas dans le tronc sympathique, mais, en le contournant, se dirigent vers le plexus aortique abdominal. Ils forment le grand et le petit nerf coeliaque. Entre les nœuds adjacents du tronc sympathique, il y a branches inter-nœuds, assurant l'échange d'informations entre ses structures. Des fibres postganglionnaires sans myéline émergent des ganglions - branches de connexion grises, qui retournent aux nerfs spinaux, et la majeure partie des fibres est envoyée aux organes le long des grandes artères.
Les gros et petits nerfs viscéraux passent en transit (sans commutation) par les 6-9e et 10-12e ganglions thoraciques, respectivement. Ils sont impliqués dans la formation du plexus aortique abdominal.
Selon les segments de la moelle épinière, on distingue les sections cervicale (3 nœuds), thoracique (10-12), lombaire (5) et sacrée (5) du tronc sympathique. Un seul nœud coccygien est généralement rudimentaire.
Nœud cervical supérieur - le plus grand. Ses branches longent principalement les artères carotides externes et internes, formant des plexus autour d'elles. Ils assurent l'innervation sympathique des organes de la tête et du cou.
Noeud cervical moyen, instable, se situe au niveau de la vertèbre cervicale VI. Il donne des branches au cœur, aux glandes thyroïde et parathyroïde, aux vaisseaux du cou.
Nœud cervical inférieur situé au niveau du cou de la côte I, se confond souvent avec la première poitrine et a une forme étoilée. Dans ce cas, on l'appelle cervicothoracique (en forme d'étoile) nouer. Donne des branches pour l'innervation des organes du médiastin antérieur (y compris le cœur), de la thyroïde et des glandes parathyroïdes.
Les branches qui participent à la formation du plexus aortique thoracique partent de la partie thoracique du tronc sympathique. Ils assurent l'innervation des organes de la cavité thoracique. De plus, à partir de là commence grand et petits viscères (cœliaque) nerfs, qui se composent de fibres prétanglionnaires et passent par les 6-12 nœuds. Ils traversent le diaphragme dans la cavité abdominale et se terminent sur les neurones du plexus cœliaque.
Riz. 9.1.
1 - nœud ciliaire; 2 - nœud ptérygopalatin; 3 - nœud sublingual; 4 - nœud d'oreille; 5 - nœuds du plexus cœliaque; 6 - nerfs viscéraux pelviens
Les nœuds lombaires du tronc sympathique sont reliés les uns aux autres non seulement par des branches internodales longitudinales, mais également transversales qui relient les ganglions des côtés droit et gauche (voir Fig. 8.4). Les fibres quittent les ganglions lombaires pour former le plexus aortique abdominal. Le long du trajet des vaisseaux, ils fournissent une innervation sympathique aux parois de la cavité abdominale et des membres inférieurs.
La région pelvienne du tronc sympathique est représentée par cinq nœuds coccygiens sacrés et rudimentaires. Les nœuds sacrés sont également reliés par des branches transversales. Les nerfs qui en découlent assurent l'innervation sympathique des organes pelviens.
Plexus aortique abdominal situé dans la cavité abdominale sur les surfaces antérieure et latérale de la partie abdominale de l'aorte. C'est le plus grand plexus du système nerveux autonome. Il est formé de plusieurs gros nœuds sympathiques prévertébraux, des branches des grands et petits nerfs viscéraux qui les approchent, de nombreux troncs nerveux et des branches s'étendant à partir des nœuds. Les nœuds principaux du plexus aortique abdominal sont appariés coeliaque et aortorénale et non apparié ganglions mésentériques supérieurs. En règle générale, les fibres sympathiques postganglionnaires en partent. De nombreuses branches s'étendent des nœuds coeliaques et mésentériques supérieurs dans différentes directions, comme les rayons du soleil. Ceci explique l'ancien nom du plexus - "plexus solaire".
Les branches du plexus se prolongent sur les artères, formant des plexus végétatifs secondaires de la cavité abdominale (plexus végétatifs vasculaires) autour des vaisseaux. Ceux-ci incluent non appariés : coeliaque (tresse le tronc coeliaque) splénique (artère splénique), hépatique (propre artère hépatique), Haut et mésentérique inférieur (le long des artères du même nom) plexus. Jumelés sont gastrique, surrénale, rénale, testiculaire (ovaire )plexus, situé autour des vaisseaux des organes nommés. Au cours des vaisseaux, les fibres sympathiques postganglionnaires atteignent les organes internes et les innervent.
Les plexus hypogastriques supérieur et inférieur. Le plexus hypogastrique supérieur est formé des branches du plexus aortique abdominal. De forme, il s'agit d'une plaque triangulaire située à la face antérieure de la vertèbre lombaire en V, sous la bifurcation aortique. En bas, le plexus abandonne les fibres impliquées dans la formation du plexus hypogastrique inférieur. Ce dernier est situé au-dessus du muscle qui soulève l'anus, au site de division de l'artère iliaque commune. Des branches partent de ces plexus, fournissant une innervation sympathique aux organes pelviens.
Ainsi, les nœuds autonomes du système nerveux sympathique (para- et prévertébraux) sont situés près de la moelle épinière à une certaine distance de l'organe innervé. En conséquence, la fibre sympathique préganglionnaire est courte et la fibre postganglionnaire est plus importante. Dans la synapse neurotissulaire, la transmission d'une impulsion nerveuse du nerf au tissu s'effectue grâce à la libération du médiateur de la noradrénaline.
Système nerveux parasympathique
Dans le cadre de la partie parasympathique du système nerveux autonome, les sections centrale et périphérique sont distinguées. La section centrale est représentée par les noyaux parasympathiques III, VII, IX et X des nerfs crâniens et les noyaux sacrés parasympathiques de la moelle épinière. La section périphérique comprend des fibres et des nœuds parasympathiques. Ces derniers, contrairement au système nerveux sympathique, sont situés soit dans la paroi des organes qu'ils innervent, soit à côté d'eux. En conséquence, les fibres préganglionnaires (myéline) sont plus longues que les fibres postganglionnaires. La transmission des impulsions dans la synapse neurotissu du système nerveux parasympathique est assurée principalement par le médiateur acétylcholine.
Fibres parasympathiques ( Additionnel ) noyaux III paires de nerfs crâniens(nerf oculomoteur) dans l'orbite se termine sur les cellules nœud ciliaire. À partir de là, commencent les fibres parasympathiques postganglionnaires qui pénètrent dans le globe oculaire et innervent le muscle qui contracte la pupille et le muscle ciliaire (assure l'accommodation). Les fibres sympathiques s'étendant du nœud cervical supérieur du tronc sympathique innervent le muscle qui dilate la pupille.
Le pont contient des noyaux parasympathiques ( salivaire supérieure et lacrymal ) VII paire de nerfs crâniens(nerf facial). Leurs axones partent du nerf facial et de la composition gros nerf pierreux atteindre nœud ptérygopalatin, situé dans le trou du même nom (voir Fig. 7.1). À partir de là, commencent les fibres postganglionnaires qui effectuent l'innervation parasympathique de la glande lacrymale, des glandes des muqueuses de la cavité nasale et du palais. Certaines des fibres non incluses dans le gros nerf pierreux sont envoyées à corde de tambour. Ce dernier transporte les fibres préganglionnaires vers sous-maxillaire et nœuds sublinguaux. Les axones des neurones de ces nœuds innervent les glandes salivaires du même nom.
Noyau salivaire inférieur appartient au nerf glossopharyngien ( IX paire). Ses fibres préganglionnaires passent d'abord dans le cadre de tambouriner, puis - petits nerfs de pierre À nœud de l'oreille. Des branches en partent, assurant l'innervation parasympathique de la glande salivaire parotide.
À partir de noyau dorsal Les fibres parasympathiques du nerf vague (paire X) dans ses branches passent à de nombreux nœuds intra-muraux situés dans la paroi des organes internes du cou, [minerai et cavités abdominales. Les fibres postganglionnaires partent de ces nœuds, réalisant l'innervation parasympathique des organes du cou, de la cavité thoracique et de la plupart des organes abdominaux.
Système nerveux parasympathique sacré représenté par des noyaux parasympathiques sacrés situés au niveau des segments sacrés II – IV. D'eux naissent des fibres nerfs viscéraux pelviens, qui transportent des impulsions vers les nœuds intra-muros des organes pelviens. Les fibres postganglionnaires qui s'en étendent assurent l'innervation parasympathique des organes génitaux internes, de la vessie et du rectum.
Les systèmes nerveux sympathique et parasympathique font partie d'un tout dont le nom est SNA. C'est-à-dire le système nerveux autonome. Chaque composante a ses propres objectifs et doit être considérée.
caractéristiques générales
La division en divisions est due à des caractéristiques morphologiques ainsi que fonctionnelles. Dans la vie humaine, le système nerveux joue un rôle énorme, remplissant de nombreuses fonctions. Il convient de noter que le système est assez complexe dans sa structure et est divisé en plusieurs sous-espèces, ainsi qu'en départements, chacun étant doté de certaines fonctions. Il est intéressant de noter que le système nerveux sympathique a été désigné comme tel en 1732, et au début, ce terme signifiait l'ensemble du système nerveux autonome. Cependant, plus tard, avec l'accumulation d'expérience et de connaissances des scientifiques, il a été possible de déterminer qu'il y avait une signification plus profonde et, par conséquent, ce type a été «déclassé» en sous-espèce.
Sympathetic NS et ses fonctionnalités
On lui attribue un grand nombre de fonctions importantes pour le corps. Certains des plus importants sont :
- Régulation de la consommation des ressources ;
- Mobilisation des forces dans les situations d'urgence ;
- Contrôle des émotions.
Si un tel besoin se présente, le système peut augmenter la quantité d'énergie dépensée - afin qu'une personne puisse pleinement fonctionner et continuer à accomplir ses tâches. C'est ce que nous entendons lorsque nous parlons de ressources ou d'opportunités cachées. L'état de l'organisme entier dépend directement de la manière dont le SNS s'acquitte de ses tâches. Mais si une personne reste trop longtemps dans un état agité, cela ne sera pas non plus bénéfique. Mais pour cela, il existe une autre sous-espèce du système nerveux.
NS parasympathique et ses caractéristiques
L'accumulation de force et de ressources, la restauration de la force, le repos, la relaxation sont ses principales fonctions. Le système nerveux parasympathique est responsable du fonctionnement normal d'une personne, et ce quelles que soient les conditions environnantes. Je dois dire que les deux systèmes ci-dessus se complètent et ne fonctionnent que de manière harmonieuse et inséparable. ils peuvent apporter au corps équilibre et harmonie.
Caractéristiques anatomiques et fonctions du SNS
Ainsi, la NA sympathique est caractérisée par une structure ramifiée et complexe. La moelle épinière contient sa partie centrale, et les terminaisons et les nœuds nerveux sont reliés par la périphérie, qui, à son tour, est formée grâce aux neurones sensibles. À partir d'eux, des processus spéciaux se forment qui s'étendent de la moelle épinière et se rassemblent dans les ganglions paravertébraux. En général, la structure est complexe, mais il n'est pas nécessaire d'approfondir ses spécificités. Il est préférable de parler de l'étendue des fonctions du système nerveux sympathique. Il a été dit qu'elle commençait à travailler activement dans des situations extrêmes et dangereuses.
À de tels moments, comme vous le savez, l'adrénaline est produite, qui sert de substance principale permettant à une personne de réagir rapidement à ce qui se passe autour de lui. Soit dit en passant, si une personne a une prédominance prononcée du système nerveux sympathique, elle a généralement un excès de cette hormone.
Les athlètes peuvent être considérés comme un exemple intéressant - par exemple, en regardant le match des joueurs européens, vous pouvez voir combien d'entre eux commencent à mieux jouer après avoir marqué. C'est vrai, l'adrénaline est libérée dans la circulation sanguine, et ce qui a été dit ci-dessus est obtenu.
Mais un excès de cette hormone affecte négativement l'état d'une personne plus tard - il commence à se sentir fatigué, fatigué, il y a un grand désir de dormir. Mais si le système parasympathique prévaut, c'est aussi mauvais. La personne devient trop apathique, dépassée. Il est donc important que les systèmes sympathique et parasympathique interagissent les uns avec les autres - cela aidera à maintenir l'équilibre dans le corps, ainsi qu'à dépenser judicieusement les ressources.
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Caractéristiques générales du système nerveux autonome : fonctions, caractéristiques anatomiques et physiologiques
Le système nerveux autonome assure l'innervation des organes internes : digestion, respiration, excrétion, reproduction, circulation sanguine et glandes endocrines. Il maintient la constance de l'environnement interne (homéostasie), régule tous les processus métaboliques du corps humain, la croissance, la reproduction, c'est pourquoi on l'appelle légume– végétatif.
Les réflexes végétatifs, en règle générale, ne sont pas sous le contrôle de la conscience. Une personne ne peut pas arbitrairement ralentir ou accélérer le rythme cardiaque, inhiber ou augmenter la sécrétion des glandes, c'est pourquoi le système nerveux autonome a un autre nom - autonome , c'est à dire. pas contrôlé par la conscience.
Caractéristiques anatomiques et physiologiques du système nerveux autonome.
Le système nerveux autonome se compose de sympathique et parasympathique parties qui agissent sur les organes dans la direction opposée. D'accord le travail de ces deux parties assure le fonctionnement normal de divers organes et permet au corps humain de répondre adéquatement aux changements des conditions extérieures.
Il existe deux divisions dans le système nerveux autonome :
UNE) Département central , qui est représenté par des noyaux autonomes situés dans la moelle épinière et le cerveau ;
B) Département périphérique qui comprend le système nerveux autonome nœuds (ou ganglions ) et nerfs autonomes .
· Végétatif nœuds (ganglions ) - ce sont des accumulations de corps de cellules nerveuses situées à l'extérieur du cerveau dans différentes parties du corps ;
· Nerfs autonomes quitter la moelle épinière et le cerveau. Ils s'approchent d'abord ganglions (nœuds) et seulement ensuite - aux organes internes. En conséquence, chaque nerf autonome se compose de préganglionnaire fibres et fibres postganglionnaires .
CORPS GANGLIEN DU SNC
Préganglionnaire Postganglionnaire
Fibre de fibre
Les fibres préganglionnaires des nerfs autonomes quittent la moelle épinière et le cerveau dans le cadre de la moelle épinière et de certains nerfs crâniens et s'approchent des ganglions ( L., riz. 200). Dans les ganglions, un changement d'excitation nerveuse se produit. Les fibres postganglionnaires des nerfs autonomes partent des ganglions et se dirigent vers les organes internes.
Les nerfs autonomes sont minces, les impulsions nerveuses sont transmises le long d'eux à faible vitesse.
Le système nerveux autonome est caractérisé par la présence de nombreux plexus nerveux ... Les plexus comprennent les nerfs sympathiques, parasympathiques et les ganglions (nœuds). Les plexus nerveux autonomes sont situés dans l'aorte, autour des artères et près des organes.
Système nerveux autonome sympathique : fonctions, divisions centrales et périphériques
(L., riz. 200)
Fonctions du système nerveux autonome sympathique
Le système nerveux sympathique innerve tous les organes internes, les vaisseaux sanguins et la peau. Il domine pendant les périodes d'activité corporelle, de stress, de douleur intense, d'états émotionnels tels que la colère et la joie. Les axones des nerfs sympathiques produisent norépinéphrine qui affecte récepteurs adrénergiques les organes internes. La norépinéphrine a un effet stimulant sur les organes et augmente le niveau du métabolisme.
Pour comprendre comment le système nerveux sympathique agit sur les organes, il faut imaginer une personne fuyant le danger : ses pupilles se dilatent, la transpiration augmente, la fréquence cardiaque augmente, la pression artérielle augmente, les bronches se dilatent, la fréquence respiratoire augmente. Dans le même temps, les processus de digestion sont ralentis, la sécrétion de salive et d'enzymes digestives est inhibée.
Divisions du système nerveux autonome sympathique
Dans le cadre de la partie sympathique du système nerveux autonome, il existe des central et départements périphériques.
Département central représenté par des noyaux sympathiques situés dans les cornes latérales de la substance grise de la moelle épinière sur la longueur de 8 segments cervicaux à 3 segments lombaires.
Département périphérique comprend les nerfs sympathiques et les ganglions sympathiques.
Les nerfs sympathiques quittent la moelle épinière dans le cadre des racines antérieures des nerfs rachidiens, puis s'en séparent et forment fibres préganglionnaires en direction des nœuds sympathiques. Des longueurs relativement longues s'étendent à partir des nœuds. fibres postganglionnaires, qui forment les nerfs sympathiques qui vont aux organes internes, aux vaisseaux sanguins et à la peau.
· Les ganglions sympathiques (ganglions) sont divisés en deux groupes :
· Noeuds paravertébraux allongez-vous sur la colonne vertébrale et formez des chaînes de nœuds droite et gauche. Les chaînes de nœuds paravertébraux sont appelées troncs sympathiques ... Il y a 4 sections dans chaque tronc : cervicale, thoracique, lombaire et sacrée.
Depuis les nœuds cervical les nerfs qui assurent l'innervation sympathique des organes de la tête et du cou (glandes lacrymales et salivaires, le muscle qui dilate la pupille, le larynx et d'autres organes) partent. Partez également des ganglions cervicaux nerfs cardiaques aller au coeur.
· Depuis les nœuds thoracique les nerfs partent vers les organes de la cavité thoracique, les nerfs cardiaques et coeliaque(internes) nerfs se diriger dans la cavité abdominale vers les nœuds coeliaque(solaire) plexus.
Depuis les nœuds lombaire partir:
Nerfs se dirigeant vers les nœuds du plexus autonome de la cavité abdominale ; - nerfs qui assurent l'innervation sympathique des parois de la cavité abdominale et des membres inférieurs.
· Depuis les nœuds sacré les nerfs qui fournissent l'innervation sympathique aux reins et aux organes pelviens partent.
Noeuds prévertébraux sont situés dans la cavité abdominale dans le cadre des plexus nerveux autonomes. Ceux-ci inclus:
Noeuds cœliaques qui font partie de coeliaque(solaire) plexus... Le plexus cœliaque est situé sur la partie abdominale de l'aorte autour du tronc cœliaque. De nombreux nerfs (comme les rayons du soleil, ce qui explique le nom de « plexus solaire ») s'étendent des ganglions cœliaques, fournissant une innervation sympathique aux organes abdominaux.
· Noeuds mésentériques , qui font partie des plexus végétatifs de la cavité abdominale. Les nerfs partent des ganglions mésentériques, fournissant une innervation sympathique aux organes abdominaux.
Système nerveux autonome parasympathique : fonctions, divisions centrales et périphériques
Fonctions du système nerveux autonome parasympathique
Le système nerveux parasympathique innerve les organes internes. Il domine au repos, assurant des fonctions physiologiques « quotidiennes ». Les axones des nerfs parasympathiques produisent acétylcholine qui affecte récepteurs cholinergiques les organes internes. L'acétylcholine ralentit le fonctionnement des organes et réduit le taux métabolique.
La prédominance du système nerveux parasympathique crée des conditions pour le reste du corps humain. Les nerfs parasympathiques provoquent une constriction des pupilles, diminuent la fréquence et la force des contractions cardiaques et réduisent la fréquence des mouvements respiratoires. Dans le même temps, le travail des organes digestifs est renforcé : péristaltisme, sécrétion de salive et d'enzymes digestives.
Départements du système nerveux autonome parasympathique
Dans le cadre de la partie parasympathique du système nerveux autonome, il existe des central et divisions périphériques .
Département central présenté par:
tronc cérébral;
Les noyaux parasympathiques situés dans moelle épinière sacrée.
Département périphérique comprend les nerfs parasympathiques et les ganglions parasympathiques.
Les ganglions parasympathiques sont situés à côté des organes ou dans leurs parois.
Nerfs parasympathiques :
· Sortir de tronc cérébral composé des éléments suivants nerfs crâniens :
Nerf oculomoteur (3 paire de nerfs crâniens), qui pénètre dans le globe oculaire et innerve le muscle qui rétrécit la pupille;
Nerf facial(7 paire de nerfs crâniens), qui innerve la glande lacrymale, les glandes salivaires sous-maxillaires et sublinguales ;
Nerf glossopharyngé(9 paire de nerfs crâniens), qui innerve la glande salivaire parotide ;
Les noyaux de la partie parasympathique du système nerveux autonome sont situés dans le tronc cérébral et dans les colonnes latérales de la moelle épinière sacrée S II-IV (Fig. 529).
Noyaux du tronc cérébral : a) Noyau accessoire du nerf oculomoteur (nucl. Accessorius n. Oculomotorii). Il est situé sur la surface ventrale de l'aqueduc cérébral dans le mésencéphale. Les fibres préganglionnaires du cerveau partent dans le nerf oculomoteur et le laissent dans l'orbite, se dirigeant vers le nœud ciliaire (gangl. Ciliare) (Fig. 529).
Le nœud ciliaire est situé à l'arrière de l'orbite sur la surface externe du nerf optique. Les nerfs sympathiques et sensitifs traversent le nœud. Après avoir changé les fibres parasympathiques dans ce nœud (neurone II), les fibres postganglionnaires quittent le nœud avec les sympathiques, formant nn. ciliares brèves. Ces nerfs pénètrent dans le pôle postérieur du globe oculaire pour innerver le muscle qui contracte la pupille et le muscle ciliaire qui provoque l'accommodation (nerf parasympathique), le muscle qui dilate la pupille (nerf sympathique). Par gang. les cils et les nerfs sensitifs passent. Les récepteurs nerveux sensoriels se trouvent dans toutes les formations de l'œil (à l'exception du cristallin, du corps vitré). Les fibres sensibles quittent l'œil dans le cadre de nn. ciliares longi et breves. Les fibres longues sont directement impliquées dans la formation de n. ophtalmique (branche I de la paire V), et les plus courtes passent par gangl. ciliare et ensuite seulement entrer dans n. ophtalmique.
b) Le noyau salivaire supérieur (nucl.salivatorius superior). Ses fibres quittent le noyau du pont avec la partie motrice du nerf facial. Dans une partie, se séparant dans le canal facial de l'os temporal près du hiatus canalis n. petrosi majoris, il réside dans le sulcus n. petrosi majoris, après quoi le nerf porte le même nom. Ensuite, il traverse le tissu conjonctif de l'ouverture lacérée du crâne et se connecte à n. petrosus profundus (sympathique), formant le nerf ptérygoïde (n. pterygoideus). Le nerf ptérygoïdien passe par le canal du même nom dans la fosse ptérygopalatine. Ses fibres parasympathiques préganglionnaires sont commutées en gangl. ptérygopalatine (). Les fibres postganglionnaires des branches de n. maxillaris (II branche du nerf trijumeau) atteignent les glandes muqueuses de la cavité nasale, les cellules ethmoïdes, la membrane muqueuse des voies respiratoires, des joues, des lèvres, de la cavité buccale et du nasopharynx, ainsi que la glande lacrymale, vers laquelle elles passent le long n . zygomaticus, puis à travers l'anastomose dans le nerf lacrymal.
La deuxième partie des fibres parasympathiques du nerf facial à travers le canaliculus chordae tympani le laisse déjà sous le nom de chorda tympani, se connectant avec n. lingualis. Faisant partie du nerf lingual, les fibres parasympathiques atteignent la glande salivaire sous-maxillaire, après avoir été converties en gangl. sous-maxillaire et gangl. sublinguale. Les fibres postganglionnaires (axones du neurone II) assurent l'innervation sécrétoire des glandes salivaires sublinguales et sous-maxillaires et des glandes muqueuses de la langue (Fig. 529). Les fibres sympathiques traversent le nœud ptérygopalatin, qui, sans basculer, atteignent les zones d'innervation avec les nerfs parasympathiques. Les fibres sensibles des récepteurs de la cavité nasale, de la cavité buccale, du palais mou et de la composition de n traversent ce nœud. nasalis postérieur et nn. palatini atteignent le nœud. Ils quittent ce nœud dans le cadre de nn. pterygopalatini, y compris n. zygomaticus.
c) Noyau salivaire inférieur (nucl. salivatorius inférieur). C'est le noyau de la IX paire de nerfs crâniens, situé dans la moelle allongée. Ses fibres parasympathiques préganglionnaires quittent le nerf dans la région du nœud nerveux lingopharyngé inférieur, qui se trouve dans la fosse pétreuse à la surface inférieure de la pyramide osseuse temporale, et pénètrent dans le canal tympanique sous le même nom. Le nerf tympanique sort à la surface antérieure de la pyramide osseuse temporale par le canal hiatal n. petrosi minoris. La partie du nerf tympanique qui quitte le canal tympanique est appelée n. petrosus minor, qui suit le sillon du même nom. À travers la lacération, le nerf passe à la base externe du crâne, où environ pour. ovale bascule dans le nœud parotide (gangl.oticum). Au nœud, les fibres préganglionnaires sont commutées en fibres postganglionnaires, qui sont n. auriculotemporalis (branche de la paire III) atteignent la glande salivaire parotide, lui assurant une innervation sécrétoire. Moins de fibres n. tympanicus commute dans le nœud inférieur du nerf glossopharyngien, où, avec les neurones sensoriels, se trouvent les cellules parasympathiques du neurone II. Leurs axones se terminent dans la membrane muqueuse de la cavité tympanique, formant avec les nerfs sympathiques tambour-carotides (nn. Caroticotympanici) le plexus tympanique (plexus tympanicus). Fibres sympathiques du plexus a. meningeae mediae passe gangl. oticum, se connectant à ses branches pour innerver la glande parotide et la muqueuse buccale. Dans la glande parotide et la membrane muqueuse de la cavité buccale, il existe des récepteurs à partir desquels les fibres sensorielles commencent, traversant le nœud en n. mandibulaire (branche III de la paire V).
d) Noyau dorsal du nerf vague (nucl.dorsalis n.vagi). Situé dans la partie dorsale de la moelle allongée. C'est la source la plus importante d'innervation parasympathique des organes internes. La commutation des fibres préganglionnaires se produit dans de nombreux mais très petits nœuds parasympathiques intra-organiques, dans les nœuds supérieurs et inférieurs du nerf vague, dans tout le tronc de ce nerf, dans les plexus autonomes des organes internes (à l'exception des organes pelviens) (Fig. . 529).
e) Noyau intermédiaire dorsal (nucl. intermedius spinalis). Situé dans les piliers latéraux SII-IV. Ses fibres préganglionnaires sortent par les racines antérieures dans les branches ventrales des nerfs spinaux et forment nn. splanchnici pelvini, qui pénètrent dans le plexus hypogastricus inférieur. Leur passage aux fibres postganglionnaires se produit dans les nœuds intra-organiques des plexus intra-organiques des organes pelviens (Fig. 533).
533. Innervation des organes génito-urinaires.
Lignes rouges - chemin pyramidal (innervation motrice); bleu - nerfs sensoriels; vert - nerfs sympathiques; violet - fibres parasympathiques.
Acétylcholine. L'acétylcholine sert de neurotransmetteur dans tous les ganglions autonomes, dans les terminaisons nerveuses parasympathiques postganglionnaires et dans les terminaisons nerveuses sympathiques postganglionnaires qui innervent les glandes sudoripares exocrines. L'enzyme choline acétyltransférase catalyse la synthèse d'acétylcholine à partir d'acétyl CoA produite dans les terminaisons nerveuses et à partir de choline, qui est activement absorbée par le liquide extracellulaire. À l'intérieur des terminaisons nerveuses cholinergiques, les réserves d'acétylcholine sont stockées dans des vésicules synaptiques discrètes et sont libérées en réponse à des impulsions nerveuses qui dépolarisent les terminaisons nerveuses et augmentent le flux de calcium dans la cellule.
Les récepteurs cholinergiques. Divers récepteurs pour l'acétylcholine existent sur les neurones postganglionnaires dans les ganglions autonomes et dans les effecteurs autonomes postsynaptiques. Les récepteurs situés dans les ganglions autonomes et dans la médullosurrénale sont principalement stimulés par la nicotine (récepteurs nicotiniques), tandis que les récepteurs situés dans les cellules végétatives des organes effecteurs sont stimulés par l'alcaloïde muscarinique (récepteurs muscariniques). Les agents bloquant les ganglions agissent contre les récepteurs nicotiniques, tandis que l'atropine bloque les récepteurs muscariniques. Les récepteurs muscariniques (M) sont classés en deux types. Les récepteurs Mi sont localisés dans le système nerveux central et, éventuellement, dans les ganglions parasympathiques ; Les récepteurs M 2 sont des récepteurs muscariniques non neuronaux situés sur le muscle lisse, le myocarde et l'épithélium glandulaire. Le bnéchol est un agoniste sélectif des récepteurs M 2 ; La pirenzépine en cours est un antagoniste sélectif des récepteurs M1. Ce médicament provoque une diminution significative de la sécrétion d'acide gastrique. Le phosphatidylinositol et l'inhibition de l'activité de l'adénylate cyclase peuvent servir d'autres médiateurs des effets muscariniques.
Acétylcholinestérase. L'hydrolyse de l'acétylcholine par l'acétylcholinestérase inactive ce neurotransmetteur au niveau des synapses cholinergiques. Cette enzyme (également appelée cholinestérase spécifique ou vraie) est présente dans les neurones et diffère de la butyrocholinestérase (cholinestérase sérique ou pseudocholinestérase). Cette dernière enzyme est présente dans le plasma sanguin et dans les tissus non neuronaux et ne joue pas un rôle principal dans l'arrêt de l'action de l'acétylchiline dans les effecteurs autonomes. Les effets pharmacologiques des médicaments anticholinestérase sont dus à l'inhibition de la (vraie) acétylcholinestérase neuronale.
Physiologie du système nerveux parasympathique. Le système nerveux parasympathique est impliqué dans la régulation des fonctions du système cardiovasculaire, du tube digestif et du système génito-urinaire. Les tissus d'organes tels que le foie, la nuit, le pancréas et la glande thyroïde ont également une innervation parasympathique, ce qui suggère que le système nerveux parasympathique est également impliqué dans la régulation du métabolisme, bien que l'effet cholinergique sur le métabolisme n'ait pas été bien caractérisé.
Le système cardio-vasculaire. L'effet parasympathique sur le cœur est médié par le nerf vague. L'acétylcholine réduit le taux de dépolarisation spontanée du nœud sinus-auriculaire et diminue la fréquence cardiaque. La fréquence cardiaque dans diverses conditions physiologiques est le résultat d'une interaction coordonnée entre la stimulation sympathique, l'oppression parasympathique et l'activité automatique du stimulateur sinus-auriculaire. L'acétylcholine retarde également la conduction de l'excitation dans les muscles auriculaires tout en raccourcissant la période réfractaire effective ; cette combinaison de facteurs peut provoquer le développement ou la persistance d'arythmies auriculaires. Dans le nœud auriculo-ventriculaire, il réduit le taux de conduction de l'excitation, augmente la durée de la période réfractaire effective et affaiblit ainsi la réaction des ventricules cardiaques lors du flutter auriculaire ou de la fibrillation auriculaire (Chapitre 184). L'affaiblissement de l'action inotrope provoqué par l'acétylcholine est associé à une inhibition présynaptique des terminaisons nerveuses sympathiques, ainsi qu'à un effet inhibiteur direct sur le myocarde auriculaire. Le myocarde ventriculaire est moins affecté par l'acétylcholine, car son innervation par les fibres cholinergiques est minime. Un effet cholinergique direct sur la régulation de la résistance périphérique semble peu probable en raison de la faible innervation parasympathique des vaisseaux périphériques. Cependant, le système nerveux parasympathique peut influencer indirectement la résistance périphérique en inhibant la libération de noradrénaline par les nerfs sympathiques.
Tube digestif. L'innervation parasympathique des intestins est réalisée par le nerf vague et les nerfs sacrés pelviens. Le système nerveux parasympathique augmente le tonus des muscles lisses du tube digestif, détend les sphincters et améliore le péristaltisme. L'acétylcholine stimule la sécrétion exogène de gastrine, de sécrétine et d'insuline par l'épithélium des glandes.
Systèmes génito-urinaires et respiratoires. Les nerfs parasympathiques sacrés alimentent la vessie et les organes génitaux. L'acétylcholine améliore le péristaltisme urétéral, provoque la contraction des muscles de vidange de la vessie et détend le diaphragme urogénital et le sphincter de la vessie, jouant ainsi un rôle majeur dans la coordination du processus urinaire. Les voies respiratoires sont innervées par des fibres parasympathiques qui partent du nerf vague. L'acétylcholine augmente la sécrétion dans la trachée et les bronches et stimule le bronchospasme.
Pharmacologie du système nerveux parasympathique. Agonistes cholinergiques. La valeur thérapeutique de l'acétylcholine est faible en raison de la large dispersion de ses effets et de sa courte durée d'action. Des substances similaires sont moins sensibles à l'hydrolyse par la cholinestérase et ont une gamme plus étroite d'effets physiologiques. Le bnéchol, seul agoniste cholinergique systémique utilisé en pratique quotidienne, stimule les muscles lisses du tube digestif et des voies urinaires. avec un effet minime sur le système cardiovasculaire. Il est utilisé dans le traitement de la rétention urinaire en l'absence d'obstruction des voies urinaires et, plus rarement, dans le traitement des dysfonctionnements gastro-intestinaux tels que l'atonie gastrique après vagotomie. La pilocarpine et le carbachol sont des agonistes cholinergiques topiques utilisés pour traiter le glaucome.
Inhibiteurs de l'acétylcholinestérase. Les inhibiteurs de la cholinestérase renforcent les effets de la stimulation parasympathique en réduisant l'inactivation de l'acétylcholine. La valeur thérapeutique des inhibiteurs réversibles de la cholinestérase dépend du rôle de l'acétylcholine en tant que neurotransmetteur dans les synapses du muscle squelettique entre les neurones et les cellules effectrices et dans le système nerveux central et comprend le traitement de la myasthénie grave (chapitre 358), la fin du bloc neuromusculaire qui s'est développée après l'anesthésie, et l'inversion de l'intoxication causée par des substances ayant une activité anticholinergique centrale. La physostigmine, une amine tertiaire, pénètre facilement dans le système nerveux central, alors que ses amines quaternaires apparentées [prosérine, bromure de pyridostigmine, oxazyl et Edrophonium] ne le font pas. Les inhibiteurs organophosphorés de la cholinestérase provoquent un blocage irréversible de la cholinestérase; ces substances sont principalement utilisées comme insecticides et présentent principalement un intérêt toxicologique. En ce qui concerne le système nerveux autonome, les inhibiteurs de la cholinestérase sont d'une utilisation limitée dans le traitement du dysfonctionnement des muscles lisses de l'intestin et de la vessie (par exemple, l'occlusion intestinale paralytique et l'atonie de la vessie). Les inhibiteurs de la cholinestérase provoquent une réaction vagotonique dans le cœur et peuvent être utilisés efficacement pour arrêter les crises de tachycardie supraventriculaire paroxystique (chapitre 184).
Substances qui bloquent les récepteurs cholinergiques. L'atropine bloque les récepteurs cholinergiques muscariniques et affecte légèrement la neurotransmission cholinergique dans les ganglions autonomes et les synapses neuromusculaires. De nombreux effets de l'atropine et des médicaments apparentés sur le système nerveux central peuvent être attribués au blocage des synapses muscariniques centrales. L'alcaloïde homogène scopolamine est similaire dans son action à l'atropine, mais provoque somnolence, euphorie et amnésie - effets qui permettent de l'utiliser pour la prémédication avant l'anesthésie.
L'atropine augmente la fréquence cardiaque et augmente la conduction auriculo-ventriculaire; il est donc conseillé de l'utiliser dans le traitement de la bradycardie ou du bloc cardiaque associé à une augmentation du tonus du nerf vague. De plus, l'atropine soulage le bronchospasme médié par les récepteurs cholinergiques et réduit la sécrétion dans les voies respiratoires, ce qui permet de l'utiliser en prémédication avant l'anesthésie.
L'atropine réduit également la motilité et la sécrétion gastro-intestinales. Bien que divers dérivés de l'atropine et substances apparentées [par exemple, la propanthéline (Propantheline), l'isopropamide (Isopropamide) et le glycopyrrolate (Glycopyrrolate)] aient été promus comme agents pour le traitement des patients atteints d'ulcère gastrique ou de syndrome diarrhéique, l'utilisation à long terme de ces médicaments est limitée à de telles manifestations d'oppression parasympathique comme la bouche sèche et la rétention urinaire. La pirenzépine, un inhibiteur sélectif de Mi en cours de test, inhibe la sécrétion gastrique, utilisée à des doses qui ont des effets anticholinergiques minimes dans d'autres organes et tissus ; ce médicament peut être efficace dans le traitement des ulcères d'estomac. Lorsqu'elles sont inhalées, l'atropine et sa substance apparentée l'ipratropium (Ipratropium) provoquent l'expansion des bronches; ils ont été utilisés dans des expériences pour le traitement de l'asthme bronchique.
CHAPITRE 67. SYSTÈME D'ADÉNYLATCYCLASE
Henry R. Bourne
Le 3`5`-monophosphate cyclique (AMP cyclique) agit comme un médiateur secondaire intracellulaire pour une grande variété d'hormones peptidiques et d'amines, de médicaments et de toxines biogènes. Par conséquent, l'étude du système adénylate cyclase est nécessaire pour comprendre la physiopathologie et le traitement de nombreuses maladies. La recherche sur le rôle d'un médiateur secondaire de l'AMP cyclique a élargi nos connaissances sur la régulation endocrinienne, nerveuse et cardiovasculaire. A l'inverse, des recherches visant à élucider les bases biochimiques de certaines maladies ont contribué à la compréhension des mécanismes moléculaires qui régulent la synthèse d'AMP cyclique.
Biochimie. La séquence d'action des enzymes impliquées dans la réalisation des effets des hormones (médiateurs primaires) à travers l'AMP cyclique est illustrée à la Fig. 67-1, et une liste des hormones agissant par ce mécanisme est donnée dans le tableau. 67-1. L'activité de ces hormones est initiée par leur liaison à des récepteurs spécifiques situés sur la surface externe de la membrane plasmique. Le complexe hormone-récepteur active l'enzyme membranaire adénylate cyclase, qui synthétise l'AMP cyclique à partir de l'ATP intracellulaire. À l'intérieur de la cellule, l'AMP cyclique transmet les informations de l'hormone en se liant à son propre récepteur et en activant cette protéine kinase AMP cyclique dépendante du récepteur. La protéine kinase activée transfère l'ATP phosphoré terminal à des substrats protéiques spécifiques (généralement des enzymes). La phosphorylation de ces enzymes améliore (ou dans certains cas inhibe) leur activité catalytique. L'activité altérée de ces enzymes provoque l'effet caractéristique d'une certaine hormone sur sa cellule cible.
La deuxième classe d'hormones agit en se liant aux récepteurs membranaires qui inhibent l'adénylate cyclase. L'action de ces hormones, désignées Ni, par opposition aux hormones stimulantes (He), est décrite plus en détail ci-dessous. En figue. 67-1 montre également des mécanismes biochimiques supplémentaires limitant l'action de l'AMP cyclique. Ces mécanismes peuvent également être régulés par des hormones. Cela permet un réglage fin de la fonction cellulaire en utilisant des mécanismes neuronaux et endocriniens supplémentaires.
Le rôle biologique de l'AMP cyclique. Chacune des molécules protéiques impliquées dans les mécanismes complexes de stimulation - inhibition, présentées dans la Fig. 67-1, représente un site potentiel pour la régulation des réponses hormonales aux effets thérapeutiques et toxiques des médicaments et aux changements pathologiques survenant au cours de la maladie. Des exemples spécifiques de telles interactions sont discutés dans les sections suivantes de ce chapitre. Pour les rapprocher, il faut considérer les fonctions biologiques générales de l'AMP comme un médiateur secondaire, ce qu'il convient de faire sur l'exemple de la régulation du processus de libération du glucose à partir des réserves de glycogène contenues dans le foie (le système biochimique dans quel AMP cyclique a été trouvé) en utilisant du glucagon et d'autres hormones.
Riz. 67-1. L'AMP cyclique est un médiateur intracellulaire secondaire des hormones.
La figure montre une cellule idéale contenant des molécules de protéines (enzymes) impliquées dans les actions de médiation des hormones via l'AMP cyclique. Les flèches noires indiquent le chemin du flux d'informations de l'hormone stimulante (He) à la réponse cellulaire, tandis que les flèches claires indiquent la direction des processus opposés qui modulent ou inhibent le flux d'informations. Les hormones extracellulaires stimulent (He) ou inhibent (Ni) une enzyme membranaire - l'adénylate cyclase (AC) (voir la description dans le texte et la figure 67-2). AC convertit l'ATP en AMP cyclique (AMPc) et en pyrophosphate (PPi). La concentration intracellulaire d'AMP cyclique dépend du rapport entre la vitesse de sa synthèse et les caractéristiques de deux autres procédés visant à l'éliminer de la cellule : le clivage par la nucléotide cyclique phosphodiestérase (PDE), qui transforme l'AMP cyclique en 5'-AMP, et l'élimination du transport dépendant de l'énergie Les effets intracellulaires de l'AMP cyclique sont médiés ou régulés par des protéines d'au moins cinq classes supplémentaires, dont la première, la protéine kinase dépendante de l'AMPc (PK), consiste en des protéines régulatrices (P) et catalytiques. sous-unités (K). Dans l'holoenzyme PK, la sous-unité K est catalytiquement inactive (inhibée par la sous-unité P) L'AMP cyclique agit en se liant aux sous-unités P, libérant des sous-unités K du complexe cAMP-P. Les sous-unités catalytiques libres (K +) catalysent le transfert d'ATP phosphore terminal vers des substrats protéiques spécifiques (C), par exemple la phosphorylase kinase (C ~ F) ces substrats protéiques Les aates (généralement des enzymes) initient les effets caractéristiques de l'AMP cyclique dans la cellule (par exemple, activation de la glycogène phosphorylase, inhibition de la glycogène synthétase). La proportion de substrats protéiques de la kinase à l'état phosphorylé (C~F) est régulée par des protéines de deux classes supplémentaires : la protéine inhibitrice de kinase (IKB) se lie de manière réversible à K^, la rendant catalytiquement inactive (IKB-K) Phosphatases (F -ase) reconvertir C ~ F en C, en soustrayant le phosphore lié de manière covalente.
Transport de signaux hormonaux à travers la membrane plasmique. La stabilité biologique et la complexité structurelle des hormones peptidiques comme le glucagon en font les porteurs d'une variété de signaux hormonaux entre les cellules, mais altèrent leur capacité à pénétrer les membranes cellulaires. L'adénylate cyclase sensible aux hormones permet au contenu informationnel du signal hormonal de pénétrer dans la membrane, bien que l'hormone elle-même ne puisse pas la traverser.
Tableau 67-1. Hormones pour lesquelles l'AMP cyclique sert de médiateur secondaire
| Hormone | Cible : orgue / tissu | Action typique |
| Hormone adrénocorticotrope | Cortex surrénalien | Production de corti-cendres |
| Calcitonine | OS | Concentration de calcium sérique |
| Catécholamines (b-adrénergiques) | Cœur | Fréquence cardiaque, contractilité myocardique |
| Gonadotrophine chorionique | Ovaires, testicules | Production d'hormones sexuelles |
| Hormone de stimulation de follicule | Ovaires, testicules | Gamétogenèse |
| glucagon | Foie | Glycogénolyse, libération de glucose |
| Hormone lutéinisante | Ovaires, testicules | \ Production d'hormones sexuelles |
| Facteur de libération de l'hormone lutéinisante | Pituitaire | f Libération d'hormone lutéinisante |
| Hormone stimulant les mélanocytes | Peau (mélanocytes) | T Pigmentation |
| Hormone parathyroïdienne | Os, reins | T Concentration de calcium sérique [concentration de phosphore sérique |
| Prostacycline, prosta-glandine e | | Plaquettes | [Agrégation plaquettaire |
| Hormone stimulant la thyroïde | Thyroïde | T Production et sortie de T3 et T4 |
| Facteur de libération de l'hormone thyroïdienne tropique | Pituitaire | f Libération d'hormone thyréotrope |
| Vasopressine | Rein | f Concentration urinaire |
Noter. Ici ne sont listés que les effets confirmés les plus convaincants médiés par l'AMP cyclique, bien que beaucoup de ces hormones présentent des actions multiples dans divers organes cibles.
Gagner. En se liant à un petit nombre de récepteurs spécifiques (probablement moins de 1000 par cellule), le glucagon stimule la synthèse de beaucoup plus de molécules AMP cycliques. Ces molécules, à leur tour, stimulent la protéine kinase dépendante de l'AMP cyclique, qui active des milliers de molécules de phosphorylase hépatique (une enzyme qui limite la dégradation du glycogène) et la libération subséquente de millions de molécules de glucose à partir d'une seule cellule.
Coordination métabolique au niveau d'une seule cellule. Outre le fait que la phosphorylation des protéines due à l'AMP cyclique stimule la phosphorylase et favorise la conversion du glycogène en glucose, ce processus désactive simultanément l'enzyme qui synthétise le glycogène (glycogène synthétase) et stimule les enzymes qui induisent la néoglucogenèse dans le foie. Ainsi, un seul signal chimique - le glucagon - mobilise les réserves énergétiques par plusieurs voies métaboliques.
Conversion de divers signaux en un seul programme métabolique. Étant donné que l'adénylate cyclase contenue dans le foie peut être stimulée par l'adrénaline (agissant par l'intermédiaire des récepteurs b-adrénergiques) ainsi que par le glucagon, l'AMP cyclique permet à deux hormones de structures chimiques différentes de réguler le métabolisme des glucides dans le foie. Si un neurotransmetteur secondaire n'existait pas, alors chacune des enzymes régulatrices impliquées dans la mobilisation des glucides hépatiques devrait être capable de reconnaître à la fois le glucagon et l'adrénaline.
Riz. 67-2. Mécanisme moléculaire de régulation de la synthèse d'AMP cyclique par les hormones, les récepteurs hormonaux et les protéines G. L'adénylate cyclase (AC) sous sa forme active (AC+) convertit l'ATP en AMP cyclique (AMPc) et en pyrophosphate (PPi). L'activation et l'inhibition de l'AC sont médiées par des systèmes formellement identiques illustrés dans les parties gauche et droite de la figure. Dans chacun de ces systèmes, la protéine G oscille entre un état inactif, étant associé au GDP (G-HDF), et un état actif, étant associé au GTP (G 4"-GTP) ; seules les protéines qui sont dans un état actif l'état peut stimuler (Gs) ou inhiber (Gi) l'activité de l'AC.Chaque complexe G-GTP a une activité GTPase intrinsèque, qui le convertit en un complexe G-GDP inactif.Pour ramener la protéine G à son état actif, stimuler ou les complexes inhibiteurs hormone-récepteur (respectivement HcRc et NiRi) favorisent le remplacement du GDP par le GTP au site de la liaison de la protéine G au nucléotide guanine. Alors que le complexe GnR est requis pour la stimulation ou l'inhibition initiale de l'AC par les G ou Hz, l'hormone peut se détacher du récepteur indépendamment de la régulation de l'AC qui, au contraire, dépend de la durée de l'état de liaison entre le GTP et la protéine G correspondante, régulée par sa GTPase interne. les toxines régulent l'activité de l'adénylate cyclase, catalysant l'ADP-ribose ylation des protéines G (voir. texte). L'ADP-ribosylation de G avec la toxine cholérique inhibe l'activité de sa GTPase, stabilisant Gs dans son état actif et augmentant ainsi la synthèse d'AMP cyclique. En revanche, l'ADP-ribosylation de Gi avec la toxine coquelucheuse empêche son interaction avec le complexe de pourriture et stabilise Gi dans un état inactif associé à HDP ; en conséquence, la toxine coquelucheuse empêche la suppression hormonale de l'AC.
Régulation coordonnée de diverses cellules et tissus par le médiateur primaire. Dans la réponse classique au stress de combat ou de fuite, les catécholamines se lient aux récepteurs bêta-adrénergiques situés dans le cœur, le tissu adipeux, les vaisseaux sanguins et de nombreux autres tissus et organes, y compris le foie. Si l'AMP cyclique n'a pas induit la plupart des réactions à l'action des catécholamines b-adrénergiques (par exemple, augmentation de la fréquence cardiaque et de la contractilité myocardique, dilatation des vaisseaux sanguins alimentant les muscles squelettiques en sang, mobilisation de l'énergie des réserves de glucides et de graisses) , alors la totalité d'un grand nombre d'enzymes individuelles dans les tissus devrait avoir des sites de liaison spécifiques pour la régulation des catécholamines.
Des exemples similaires des fonctions biologiques de l'AMP cyclique pourraient être donnés en relation avec d'autres médiateurs primaires donnés dans le tableau. 67-1. L'AMP cyclique agit comme un médiateur intracellulaire pour chacune de ces hormones, indiquant leur présence à la surface cellulaire. Comme tous les médiateurs efficaces, l'AMP cyclique fournit une voie simple, rentable et hautement spécialisée pour la transmission de signaux hétérogènes et complexes.
Adénylate cyclase hormono-sensible. La principale enzyme qui médie les effets correspondants de ce système est l'adénylate cyclase hormono-sensible. Cette enzyme se compose d'au moins cinq classes de protéines séparables, dont chacune est intégrée dans la membrane plasmique de la bicouche graisseuse (Fig. 67-2).
A la surface externe de la membrane cellulaire, on trouve deux classes de récepteurs hormonaux, Pc et Pu. Ils contiennent des sites de reconnaissance spécifiques pour la liaison d'hormones qui stimulent (Hc) ou inhibent (Ni) l'adénylate cyclase.
L'élément catalytique adénylate cyclase (AC), présent à la surface cytoplasmique de la membrane plasmique, convertit l'ATP intracellulaire en AMP cyclique et en pyrophosphate. Il existe également deux classes de protéines régulatrices de liaison à la guanine-nucléotide sur la surface cytoplasmique. Ces protéines, Gs et Gu, interviennent dans les effets stimulants et inhibiteurs perçus par les récepteurs Pc et Pu, respectivement.
Les fonctions couplées stimulantes et dépressives des protéines dépendent de leur capacité à se lier à la guanosine triphosphate (GTP) (voir Fig. 67-2). Seules les formes de protéines G liées au GTP régulent la synthèse d'AMP cyclique. Ni la stimulation ni la suppression de l'AC n'est un processus permanent ; au lieu de cela, le phosphore terminal GTP dans chaque complexe G-GTP est finalement hydrolysé, et Gs-HDF ou Gi-HDF ne peuvent pas réguler le CA. Pour cette raison, les processus persistants de stimulation ou d'inhibition de l'adénylate cyclase nécessitent une conversion continue de G-HDP en G-GTP. Dans les deux voies, les complexes hormone-récepteur (HcRc ou NiRu) améliorent la conversion du GDP en GTP. Ce processus de recirculation temporelle et spatiale sépare la liaison des hormones aux récepteurs de la régulation de la synthèse d'AMP cyclique, en utilisant les réserves d'énergie dans la liaison phosphore terminale du GTP pour améliorer l'action des complexes hormone-récepteur.
Ce schéma explique comment plusieurs hormones différentes peuvent stimuler ou inhiber la synthèse d'AMP cyclique au sein d'une même cellule. Étant donné que les récepteurs diffèrent par leurs caractéristiques physiques de l'adénylate cyclase, l'ensemble des récepteurs situés à la surface de la cellule détermine une image spécifique de sa sensibilité aux signaux chimiques externes. Une seule cellule peut avoir trois récepteurs différents ou plus qui perçoivent l'effet inhibiteur, et six récepteurs différents ou plus qui perçoivent l'effet stimulant. Inversement, toutes les cellules semblent contenir des composants G et AC similaires (éventuellement identiques).
Les composants moléculaires de l'adénylate cyclase hormono-sensible fournissent des points de référence pour modifier la sensibilité d'un tissu donné à la stimulation hormonale. Les composants P et G sont tous deux des facteurs critiques dans la régulation physiologique de la sensibilité hormonale, et les modifications des protéines G sont considérées comme la lésion primaire qui se produit dans les quatre maladies décrites ci-dessous.
Régulation de la sensibilité aux hormones (voir aussi chapitre 66). En règle générale, la réintroduction de toute hormone ou médicament provoque une augmentation progressive de la résistance à leur action. Ce phénomène a différents noms : hyposensibilisation, réfractaire, tachyphylaxie ou tolérance.
Les hormones ou les médiateurs peuvent provoquer le développement d'une hyposensibilisation spécifique au récepteur, ou « homologue ». Par exemple, l'administration de catécholamines b-adrénergiques provoque un caractère réfractaire spécifique du myocarde à la réadministration de ces amines, mais pas aux médicaments qui n'agissent pas par l'intermédiaire des récepteurs b-adrénergiques. L'hyposensibilisation spécifique au récepteur implique au moins deux mécanismes distincts. Le premier d'entre eux, se développant rapidement (en quelques minutes) et rapidement réversible lorsque l'hormone injectée est retirée, "découple" fonctionnellement les récepteurs et la protéine Gc et, par conséquent, réduit leur capacité à stimuler l'adénylate cyclase. Le deuxième processus consiste en fait à diminuer le nombre de récepteurs sur la membrane cellulaire - un processus appelé régulation négative des récepteurs. Le processus de régulation décroissante des récepteurs nécessite plusieurs heures pour son développement et est difficile à inverser.
Les processus d'hyposensibilisation font partie de la régulation normale. L'élimination des stimuli physiologiques normaux peut entraîner une augmentation de la sensibilité du tissu cible à la stimulation pharmacologique, comme cela se produit avec le développement d'une hypersensibilité causée par la dénervation. Une corrélation clinique potentiellement importante d'une telle augmentation du nombre de récepteurs peut se développer chez les patients présentant un arrêt brutal du traitement par l'anapriline, qui est un agent bloquant les récepteurs bêta-adrénergiques. Ces patients présentent souvent des signes transitoires d'augmentation du tonus sympathique (tachycardie, augmentation de la pression artérielle, maux de tête, tremblements, etc.) et des symptômes d'insuffisance coronarienne peuvent se développer. Dans les leucocytes du sang périphérique des patients recevant de l'anapriline, on trouve un nombre accru de récepteurs b-adrénergiques et le nombre de ces récepteurs revient lentement à des valeurs normales lorsque le médicament est arrêté. Bien que les autres récepteurs leucocytaires plus nombreux n'interviennent pas dans les symptômes et phénomènes cardiovasculaires qui surviennent en cas d'arrêt de l'anapriline, les récepteurs dans le myocarde et d'autres tissus sont susceptibles de subir les mêmes modifications.
La sensibilité des cellules et des tissus aux hormones peut également être régulée de manière « hétérologue », c'est-à-dire lorsque la sensibilité à une hormone est régulée par une autre hormone agissant via un ensemble différent de récepteurs. La régulation de la sensibilité du système cardiovasculaire aux amines -adrénergiques par les hormones thyroïdiennes est l'exemple clinique le plus connu de régulation hétérologue. Les hormones thyroïdiennes provoquent l'accumulation d'une quantité excessive de récepteurs β-adrénergiques dans le myocarde. Il s'agit d'une augmentation. le nombre de récepteurs explique en partie la sensibilité accrue du cœur des patients hyperthyroïdiens aux catécholamines. Cependant, le fait que chez les animaux de laboratoire, l'augmentation du nombre de récepteurs β-adrénergiques provoquée par l'administration d'hormones thyroïdiennes ne soit pas suffisante pour attribuer la sensibilité accrue du cœur aux catécholamines, suggère que les composants de la réaction aux hormones sont également soumis à l'influence des hormones thyroïdiennes agissant de manière distale par rapport aux récepteurs, incluant éventuellement les Gs, mais sans s'y limiter à ces sous-unités. D'autres exemples de régulation hétérologue comprennent le contrôle par les œstrogènes et la progestérone de la sensibilité de l'utérus aux effets relaxants des agonistes β-adrénergiques et la réactivité accrue de nombreux tissus à l'adrénaline causée par les glucocorticoïdes.
Le deuxième type de régulation hétérologue consiste en l'inhibition de la stimulation hormonale de l'adénylate cyclase par des substances agissant via Ri et Gu, comme indiqué ci-dessus. L'acétylcholine, les opiacés et les catécholamines a-adrénergiques agissent à travers des classes distinctes de récepteurs qui perçoivent un effet inhibiteur (récepteurs muscariniques, opiacés et a-adrénergiques), réduisant la sensibilité de l'adénylate cyclase de certains tissus à l'action stimulante d'autres hormones. Bien que la signification clinique d'une régulation hétérologue de ce type n'ait pas été établie, l'inhibition de la synthèse d'AMP cyclique par la morphine et d'autres opiacés pourrait être à l'origine de certains aspects de la tolérance aux médicaments de cette classe. De même, l'élimination d'une telle oppression peut jouer un rôle dans le développement du syndrome suite à l'arrêt de l'administration d'opiacés.
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