Etter å ha studert materialet i kapittelet, skal studenten:
vet
Prinsipper for strukturen og funksjonen til det autonome nervesystemet;
være i stand til
- å demonstrere på preparater og tabeller den sympatiske stammen og kraniale vegetative noder;
- skjematisk skildre strukturen til refleksbuen til det autonome nervesystemet;
egen
Ferdigheter i å forutsi funksjonelle forstyrrelser ved skade på strukturene i det autonome nervesystemet.
Det autonome (autonome) nervesystemet gir innervering til indre organer, kjertler, blodårer, glatte muskler og utfører en adaptiv trofisk funksjon. Akkurat som det somatiske nervesystemet, utfører det sin aktivitet gjennom reflekser. For eksempel, når gastriske reseptorer er irriterte, sendes impulser til dette organet gjennom vagusnerven, noe som øker utskillelsen av kjertlene og aktiverer motilitet. Som regel styres ikke autonome reflekser av bevissthet, dvs. oppstår automatisk etter visse irritasjoner. En person kan ikke vilkårlig øke eller redusere hjertefrekvensen, øke eller hemme utskillelsen av kjertler.
Som i en enkel somatisk refleksbue, er det tre nevroner i den autonome refleksbuen. Kroppen til den første av dem (sensorisk eller reseptor) er lokalisert i spinalknuten eller i den tilsvarende sensoriske knuten til kranialnerven. Det andre nevronet, en assosiativ celle, ligger i de vegetative kjernene i hjernen eller ryggmargen. Den tredje nevronen - effektor, er lokalisert utenfor sentralnervesystemet i paravertebrale og prevertebrale - sympatiske eller intramurale og kraniale - parasympatiske noder (ganglia). Dermed er buene til somatiske og autonome reflekser forskjellige i plasseringen av effektorneuronen. I det første tilfellet ligger det i sentralnervesystemet (motorkjerner i de fremre hornene i ryggmargen eller motorkjerner i kranienervene), og i det andre i periferien (i de vegetative nodene).
Det autonome nervesystemet er også preget av en segmentell type innervasjon. Sentrene for autonome reflekser har en viss lokalisering i sentralnervesystemet, og impulser til organene går gjennom de tilsvarende nervene. Komplekse autonome reflekser utføres med deltakelse av det suprasegmentale apparatet. De supra-segmentale sentrene er lokalisert i hypothalamus, limbiske system, retikulær formasjon, lillehjernen og i hjernebarken.
I funksjonelle termer skilles de sympatiske og parasympatiske inndelingene av det autonome nervesystemet.
Sympatisk nervesystem
Som en del av den sympatiske delen av det autonome nervesystemet skilles de sentrale og perifere seksjonene. Den sentrale er representert av kjerner som ligger i de laterale hornene i ryggmargen fra 8. cervical til 3. lumbale segment. Alle fibre som går til de sympatiske gangliene begynner fra nevronene til disse kjernene. De forlater ryggmargen som en del av de fremre røttene til spinalnervene.
Den perifere delen av det sympatiske nervesystemet inkluderer noder og fibre som ligger utenfor sentralnervesystemet.
Sympatisk stamme- en paret kjede av paravertebrale noder som løper parallelt med ryggraden (fig. 9.1). Den strekker seg fra bunnen av hodeskallen til halebenet, hvor høyre og venstre stamme konvergerer og ender i en enkelt halebensknute. Hvite forbindelsesgrener fra spinalnervene, som inneholder preganglioniske fibre, nærmer seg nodene til den sympatiske stammen. Lengden deres overstiger som regel ikke 1-1,5 cm Disse grenene er bare tilstede i de nodene som tilsvarer segmentene av ryggmargen som inneholder sympatiske kjerner (8. cervical - 3. lumbal). Fibrene i de hvite forbindelsesgrenene byttes til nevronene til de tilsvarende gangliene eller passerer gjennom dem i transitt til de høyere og nedre nodene. I denne forbindelse overstiger antallet noder til den sympatiske stammen (25-26) antallet hvite koblingsgrener. Noen fibre ender ikke i den sympatiske stammen, men går utenom den til abdominal aortaplexus. De danner de store og små cøliaki nervene. Mellom tilstøtende noder av den sympatiske stammen er det inter-node grener, gi informasjonsutveksling mellom strukturene. Myelinfrie postganglionære fibre kommer ut fra gangliene - grå forbindelsesgrener, som går tilbake til spinalnervene, og hoveddelen av fibrene sendes til organene langs de store arteriene.
De store og små indre nervene passerer i transitt (uten å bytte) gjennom henholdsvis 6-9. og 10-12. thoraxknutene. De er involvert i dannelsen av abdominal aortaplexus.
I henhold til segmentene av ryggmargen skilles de cervikale (3 noder), thorax (10-12), lumbale (5) og sakrale (5) deler av den sympatiske stammen. En enkelt coccygeal node er vanligvis rudimentær.
Øvre cervikal knute - den største. Dens grener går hovedsakelig langs de ytre og indre halspulsårene, og danner plexus rundt dem. De utfører den sympatiske innerveringen av organene i hodet og nakken.
Midt cervikal knute, ustabil, ligger på nivå med VI cervical vertebra. Det gir grener til hjertet, skjoldbruskkjertelen og biskjoldbruskkjertlene, til karene i nakken.
Nedre cervikal knute lokalisert på nivå med halsen på I-ribben, går ofte sammen med den første pectoral og har en stjerneform. I dette tilfellet kalles det cervicothoracal (stjerneformet) knute. Gir grener for innervering av organene i fremre mediastinum (inkludert hjertet), skjoldbruskkjertelen og biskjoldbruskkjertlene.
Grener som deltar i dannelsen av thorax aortaplexus, avviker fra thoraxdelen av den sympatiske stammen. De gir innervering til organene i brysthulen. I tillegg starter det med stor og små innvoller (cøliaki) nerver, som består av pretanglioniske fibre og passerer gjennom 6-12 noder. De passerer gjennom mellomgulvet inn i bukhulen og ender på celiac plexus nevronene.
Ris. 9.1.
1 - ciliær node; 2 - pterygopalatin node; 3 - sublingual node; 4 - øreknute; 5 - cøliaki plexus noder; 6 - bekkenviscerale nerver
Lumbalknutene til den sympatiske stammen er forbundet med hverandre ikke bare av langsgående, men også av tverrgående internodale grener som forbinder gangliene på høyre og venstre side (se fig. 8.4). Fra lumbalgangliene strekker fibre seg inn i abdominal aortaplexus. I løpet av karene gir de sympatisk innervering til veggene i bukhulen og nedre ekstremiteter.
Bekkenregionen til den sympatiske stammen er representert av fem sakrale og rudimentære coccygeal noder. De sakrale nodene er også forbundet med tverrgående grener. Nervene som strekker seg fra dem gir den sympatiske innerveringen av bekkenorganene.
Abdominal aortaplexus lokalisert i bukhulen på fremre og laterale overflater av den abdominale delen av aorta. Det er den største plexus i det autonome nervesystemet. Den er dannet av flere store prevertebrale sympatiske noder, grener av de store og små indre nervene som nærmer seg dem, mange nervestammer og grener som strekker seg fra nodene. Hovednodene til abdominal aortaplexus er paret cøliaki og aortorenal og uparet overlegne mesenteriske noder. Som regel går postganglioniske sympatiske fibre fra dem. Tallrike grener strekker seg fra cøliaki og overlegne mesenteriske noder i forskjellige retninger, som solens stråler. Dette forklarer det gamle navnet på plexus - "Solar plexus".
Grenene til plexus fortsetter på arteriene, og danner sekundære vegetative plexuser i bukhulen (vaskulære vegetative plexuses) rundt karene. Disse inkluderer uparrede: cøliaki (fletter cøliakistammen) milt (milt arterie), lever (egen leverarterie), topp og inferior mesenterisk (langs arteriene med samme navn) plexus. Paret er mage, binyre, nyre, testikkel (eggstokk )plexus, lokalisert rundt karene til disse organene. I løpet av karene når postganglioniske sympatiske fibre de indre organene og innerverer dem.
De overlegne og underordnede hypogastriske plexusene. Den superior hypogastriske plexus er dannet fra grenene til abdominal aorta plexus. I form er det en trekantet plate plassert på den fremre overflaten av V lumbal vertebra, under aortabifurkasjonen. Nedover plexus gir fra seg fibrene som er involvert i dannelsen av den nedre hypogastriske plexus. Sistnevnte er plassert over muskelen som løfter anus, ved deling av arteria iliaca. Grener forgrener seg fra disse plexusene, og gir sympatisk innervering til bekkenorganene.
Dermed er de autonome nodene til det sympatiske nervesystemet (para- og prevertebralt) lokalisert nær ryggmargen i en viss avstand fra det innerverte organet. Følgelig er den preganglioniske sympatiske fiberen kort, og den postganglioniske fiberen er mer signifikant. I neurovevsynapsen utføres overføringen av en nerveimpuls fra nerven til vevet på grunn av frigjøringen av noradrenalin-mediatoren.
Parasympatisk nervesystem
Som en del av den parasympatiske delen av det autonome nervesystemet skilles de sentrale og perifere seksjonene. Den sentrale seksjonen er representert av de parasympatiske kjernene III, VII, IX og X i kranienervene og de parasympatiske sakralkjernene i ryggmargen. Den perifere delen inkluderer parasympatiske fibre og noder. Sistnevnte, i motsetning til det sympatiske nervesystemet, er plassert enten i veggen til organene som de innerverer, eller ved siden av dem. Følgelig er preganglioniske (myelin) fibre lengre enn postganglioniske. Overføringen av impulser i nevrovevssynapsen i det parasympatiske nervesystemet leveres hovedsakelig av mediatoren acetylkolin.
Parasympatiske fibre ( ytterligere ) kjerner III par kraniale nerver(oculomotorisk nerve) i bane ender på celler ciliær node. Fra den begynner postganglioniske parasympatiske fibre, som trenger inn i øyeeplet og innerverer muskelen som trekker sammen pupillen, og ciliærmuskelen (gir akkommodasjon). Sympatiske fibre som strekker seg fra den øvre cervikale noden av den sympatiske stammen innerverer muskelen som utvider pupillen.
Broen inneholder parasympatiske kjerner ( øvre spytt og tåremal ) VII par kraniale nerver(ansiktsnerven). Aksonene deres forgrener seg fra ansiktsnerven og sammensetningen stor steinete nerve å nå pterygopalatin node, plassert i hullet med samme navn (se fig. 7.1). Fra den begynner postganglioniske fibre, som utfører parasympatisk innervering av tårekjertelen, kjertler i slimhinnene i nesehulen og ganen. Noen av fibrene som ikke inngår i den store steinnerven sendes til trommestreng. Sistnevnte bærer preganglionære fibre til submandibulær og sublinguale noder. Aksonene til nevronene til disse nodene innerverer spyttkjertlene med samme navn.
Nedre spyttkjerne tilhører glossopharyngeal nerve ( IX par). Dens preganglioniske fibre passerer først som en del av tromme, og så - små steinete nerver Til øreknute. Grener avviker fra den, og gir parasympatisk innervasjon av spyttkjertelen.
Fra dorsal kjerne vagus nerve (X-par) parasympatiske fibre i sine grener passerer til en rekke intramurale noder lokalisert i veggen av de indre organene i nakken, [malm og bukhuler. Postganglioniske fibre går fra disse nodene, og utfører parasympatisk innervering av organene i nakken, brysthulen og de fleste av bukorganene.
Sakralt parasympatisk nervesystem representert av sakrale parasympatiske kjerner lokalisert på nivået av II - IV sakrale segmenter. Fra dem stammer fibre bekkenviscerale nerver, som fører impulser til de intramurale nodene i bekkenorganene. Postganglioniske fibre som strekker seg fra dem gir parasympatisk innervering av de indre kjønnsorganene, blæren og endetarmen.
Det sympatiske og parasympatiske nervesystemet er deler av en helhet, som heter ANS. Det vil si det autonome nervesystemet. Hver komponent har sine egne mål og bør vurderes.
generelle egenskaper
Inndelingen i inndelinger skyldes morfologiske så vel som funksjonelle egenskaper. I menneskelivet spiller nervesystemet en stor rolle, og utfører mange funksjoner. Systemet, det skal bemerkes, er ganske komplekst i sin struktur og er delt inn i flere underarter, samt avdelinger, som hver er tildelt visse funksjoner. Det er interessant at det sympatiske nervesystemet ble utpekt som sådan tilbake i 1732, og først betydde dette begrepet hele det autonome nervesystemet. Men senere, med akkumulering av erfaring og kunnskap fra forskere, var det mulig å fastslå at det er en dypere mening, og derfor ble denne typen "nedgradert" til en underart.
Sympatisk NS og dens egenskaper
Hun er tildelt en lang rekke funksjoner som er viktige for kroppen. Noen av de mest betydningsfulle er:
- Regulering av ressursforbruk;
- Mobilisering av styrker i nødssituasjoner;
- Kontrollere følelser.
Hvis et slikt behov oppstår, kan systemet øke mengden energi som brukes - slik at en person kan fungere fullt ut og fortsette å utføre sine oppgaver. Det er dette vi mener når vi snakker om skjulte ressurser eller muligheter. Tilstanden til hele organismen avhenger direkte av hvor godt SNS takler sine oppgaver. Men hvis en person forblir i en opphisset tilstand for lenge, vil dette heller ikke være fordelaktig. Men for dette er det en annen underart av nervesystemet.
Parasympatisk NS og dens egenskaper
Akkumulering av styrke og ressurser, gjenoppretting av styrke, hvile, avslapning er hovedfunksjonene. Det parasympatiske nervesystemet er ansvarlig for normal funksjon av en person, og uavhengig av omgivelsene. Jeg må si at begge de ovennevnte systemene utfyller hverandre, og fungerer bare harmonisk og uatskillelig. de kan gi kroppen balanse og harmoni.
Anatomiske egenskaper og funksjoner til SNS
Så det sympatiske NA er preget av en forgrenet og kompleks struktur. Ryggmargen inneholder sin sentrale del, og endene og nerveknutene er forbundet med periferien, som igjen dannes takket være følsomme nevroner. Fra dem dannes spesielle prosesser som strekker seg fra ryggmargen, og samler seg i paravertebrale noder. Generelt er strukturen kompleks, men det er ikke nødvendig å fordype seg i detaljene. Det er bedre å snakke om hvor brede funksjonene til det sympatiske nervesystemet er. Det ble sagt at hun begynner å jobbe aktivt i ekstreme, farlige situasjoner.
I slike øyeblikk produseres adrenalin som du vet, som fungerer som hovedstoffet som gjør det mulig for en person å reagere raskt på det som skjer rundt ham. Forresten, hvis en person har en uttalt overvekt av det sympatiske nervesystemet, har han vanligvis et overskudd av dette hormonet.
Idrettsutøvere kan betraktes som et interessant eksempel - når du for eksempel ser på europeiske fotballspillere, kan du se hvor mange av dem som begynner å spille mye bedre etter at de har blitt scoret. Det er riktig, adrenalin frigjøres i blodet, og det viser seg det som ble sagt like ovenfor.
Men et overskudd av dette hormonet påvirker en persons tilstand negativt senere - han begynner å føle seg sliten, sliten, det er et stort ønske om å sove. Men hvis det parasympatiske systemet råder, er dette også ille. Personen blir for apatisk, overveldet. Så det er viktig at de sympatiske og parasympatiske systemene samhandler med hverandre - dette vil bidra til å opprettholde balansen i kroppen, samt bruke ressurser klokt.
Merk: Internett-prosjekt www.glagolevovilla.ru- dette er det offisielle nettstedet til hyttelandsbyen Glagolevo - ferdige hyttelandsbyer i Moskva-regionen. Vi anbefaler dette selskapet til deg for samarbeid!
Generelle egenskaper ved det autonome nervesystemet: funksjoner, anatomiske og fysiologiske egenskaper
Det autonome nervesystemet gir innervering til de indre organene: fordøyelse, respirasjon, utskillelse, reproduksjon, blodsirkulasjon og endokrine kjertler. Det opprettholder konstansen til det indre miljøet (homeostase), regulerer alle metabolske prosesser i menneskekroppen, vekst, reproduksjon, derfor kalles det grønnsak– vegetativ.
Vegetative reflekser er som regel ikke under kontroll av bevisstheten. En person kan ikke vilkårlig bremse eller øke hastigheten på hjertefrekvensen, hemme eller øke sekresjonen av kjertlene, derfor har det autonome nervesystemet et annet navn - autonome , dvs. ikke kontrollert av bevissthet.
Anatomiske og fysiologiske trekk ved det autonome nervesystemet.
Det autonome nervesystemet består av medfølende og parasympatisk deler som virker på organer i motsatt retning. Avtalt arbeidet med disse to delene sikrer normal funksjon av forskjellige organer og lar menneskekroppen reagere tilstrekkelig på endringer i ytre forhold.
Det er to inndelinger i det autonome nervesystemet:
EN) Sentralavdeling , som er representert av autonome kjerner lokalisert i ryggmargen og hjernen;
B) Perifer avdeling som inkluderer autonom nervøs knuter (eller ganglier ) og autonome nerver .
· Vegetativ knuter (ganglier ) - dette er ansamlinger av nerveceller plassert utenfor hjernen i forskjellige deler av kroppen;
· Autonome nerver forlate ryggmargen og hjernen. De nærmer seg først ganglier (noder) og bare da - til de indre organene. Som et resultat består hver autonom nerve av preganglionisk fibre og postganglioniske fibre .
CNS GANGLIAN KROPP
Preganglionisk Postganglionisk
Fiberfiber
Preganglioniske fibre i autonome nerver forlater ryggmargen og hjernen som en del av ryggmargen og noen kraniale nerver og nærmer seg gangliene ( L., ris. 200). I gangliene oppstår en veksling av nervøs spenning. Fra gangliene går postganglioniske fibre i de autonome nervene, på vei til de indre organene.
De autonome nervene er tynne, nerveimpulser overføres langs dem med lav hastighet.
Det autonome nervesystemet er preget av tilstedeværelsen av mange nerveplexuser ... Plexus inkluderer sympatiske, parasympatiske nerver og ganglier (noder). Autonome nerveplexuser er lokalisert i aorta, rundt arterier og nær organer.
Sympatisk autonomt nervesystem: funksjoner, sentrale og perifere inndelinger
(L., ris. 200)
Funksjoner av det sympatiske autonome nervesystemet
Det sympatiske nervesystemet innerverer alle indre organer, blodårer og hud. Det dominerer i perioder med kroppsaktivitet, stress, sterke smerter, følelsesmessige tilstander som sinne og glede. Aksonene til de sympatiske nervene produserer noradrenalin som påvirker adrenerge reseptorer Indre organer. Noradrenalin har en stimulerende effekt på organer og øker stoffskiftet.
For å forstå hvordan det sympatiske nervesystemet virker på organene, må du forestille deg en person som løper vekk fra fare: pupillene hans utvider seg, svette øker, hjertefrekvensen øker, blodtrykket øker, bronkiene utvides, respirasjonsfrekvensen øker. Samtidig bremses fordøyelsesprosessene, utskillelsen av spytt og fordøyelsesenzymer hemmes.
Avdelinger i det sympatiske autonome nervesystemet
Som en del av den sympatiske delen av det autonome nervesystemet er det isolerte sentral og perifere avdelinger.
Sentralavdeling representert av sympatiske kjerner lokalisert i de laterale hornene til den grå substansen i ryggmargen langs lengden fra 8 cervikale til 3 lumbale segmenter.
Perifer avdeling inkluderer sympatiske nerver og sympatiske noder.
Sympatiske nerver forlater ryggmargen som en del av de fremre røttene til ryggmargen, for så å skille seg fra dem og dannes preganglioniske fibre på vei mot sympatiske noder. Forholdsvis lange strekker seg fra nodene. postganglioniske fibre, som danner de sympatiske nervene som går til indre organer, blodårer og hud.
· Sympatiske noder (ganglia) er delt inn i to grupper:
· Paravertebrale noder ligg på ryggraden og dann høyre og venstre knutekjeder. Kjedene til paravertebrale noder kalles sympatiske stammer ... I hver stamme skilles det ut 4 seksjoner: cervikal, thorax, lumbal og sakral.
Fra noder livmorhalsen nervene som gir den sympatiske innerveringen av organene i hodet og nakken (tåre- og spyttkjertler, muskelen som utvider pupillen, strupehodet og andre organer) forsvinner. Avvik også fra cervical noder hjertenerver på vei til hjertet.
· Fra noder thorax nerver forlate til organene i brysthulen, hjerte nerver og cøliaki(internal) nerver på vei inn i bukhulen til nodene cøliaki(solenergi) plexus.
Fra noder korsryggen reise:
Nerver på vei til nodene til den autonome plexus i bukhulen; - nerver som gir sympatisk innervasjon til veggene i bukhulen og nedre ekstremiteter.
· Fra noder sakral nerver som gir sympatisk innervasjon til nyrene og bekkenorganene forsvinner.
Prevertebrale noder er lokalisert i bukhulen som en del av de autonome nerveplexusene. Disse inkluderer:
Cøliaki noder som er en del av cøliaki(solenergi) plexus... Cøliakiplexus ligger på den abdominale delen av aorta rundt cøliakistammen. Tallrike nerver (som solstrålene, som forklarer navnet "solar plexus") strekker seg fra cøliaki-nodene, og gir sympatisk innervering til bukorganene.
· Mesenteriske noder , som er en del av de vegetative plexusene i bukhulen. Nerver går fra mesenteriske noder, og gir sympatisk innervering til bukorganene.
Parasympatisk autonomt nervesystem: funksjoner, sentrale og perifere divisjoner
Funksjoner av det parasympatiske autonome nervesystemet
Det parasympatiske nervesystemet innerverer de indre organene. Den dominerer i hvile, og gir "daglige" fysiologiske funksjoner. Aksonene til de parasympatiske nervene produserer acetylkolin som påvirker kolinerge reseptorer Indre organer. Acetylkolin bremser funksjonen til organer og reduserer stoffskiftet.
Overvekten av det parasympatiske nervesystemet skaper forhold for resten av menneskekroppen. Parasympatiske nerver forårsaker innsnevring av pupillene, reduserer frekvensen og styrken av hjertesammentrekninger og reduserer frekvensen av åndedrettsbevegelser. Samtidig forbedres arbeidet til fordøyelsesorganene: peristaltikk, sekresjon av spytt og fordøyelsesenzymer.
Avdelinger i det parasympatiske autonome nervesystemet
Som en del av den parasympatiske delen av det autonome nervesystemet er det isolerte sentral og perifere divisjoner .
Sentralavdeling presentert av:
hjernestamme;
Parasympatiske kjerner lokalisert i sakral ryggmarg.
Perifer avdeling inkluderer parasympatiske nerver og parasympatiske noder.
Parasympatiske noder er plassert ved siden av organer eller i veggene deres.
Parasympatiske nerver:
· Komme ut av hjernestamme sammensatt av følgende kraniale nerver :
Oculomotorisk nerve (3 et par kraniale nerver), som trenger inn i øyeeplet og innerverer muskelen som begrenser pupillen;
Ansiktsnerve(7 et par kraniale nerver), som innerverer tårekjertelen, submandibulære og sublinguale spyttkjertler;
Glossofaryngeal nerve(9 et par kraniale nerver), som innerverer spyttkjertelen i parotis;
Kjernene til den parasympatiske delen av det autonome nervesystemet er lokalisert i hjernestammen og i sidesøylene i den sakrale ryggmargen S II-IV (Fig. 529).
Hjernestamkjerner: a) Accessorisk kjerne til den oculomotoriske nerven (nucl. Accessorius n. Oculomotorii). Den ligger på den ventrale overflaten av den cerebrale akvedukten i midthjernen. Preganglionære fibre fra hjernen forlater som en del av den oculomotoriske nerven og etterlater den i bane, på vei til ciliærnoden (gangl. Ciliare) (fig. 529).
Ciliærnoden er plassert på baksiden av banen på den ytre overflaten av synsnerven. De sympatiske og sensoriske nervene passerer gjennom noden. Etter å ha byttet parasympatiske fibre i denne noden (neuron II), forlater postganglioniske fibre noden sammen med sympatiske, og danner nn. ciliares breves. Disse nervene går inn i øyeeplets bakre pol for å innervere muskelen som trekker sammen pupillen og ciliærmuskelen som forårsaker akkommodasjon (parasympatisk nerve), muskelen som utvider pupillen (sympatisk nerve). Gjennom gjengen. ciliare og sensoriske nerver passerer. Sensoriske nervereseptorer finnes i alle formasjoner av øyet (bortsett fra linsen, glasslegemet). Følsomme fibre forlater øyet som en del av nn. ciliares longi et breves. Lange fibre er direkte involvert i dannelsen av n. ophthalmicus (I-gren av V-paret), og de korte går gjennom gangl. ciliare og så bare gå inn i n. oftalmicus.
b) Den øvre spyttkjerne (nucl.salivatorius superior). Dens fibre forlater kjernen av pons sammen med den motoriske delen av ansiktsnerven. I en del, separasjon i ansiktskanalen til tinningbenet nær hiatus canalis n. petrosi majoris, den ligger i sulcus n. petrosi majoris, hvoretter nerven får samme navn. Deretter passerer den gjennom bindevevet til den avskårne åpningen av skallen og kobles til n. petrosus profundus (sympatisk), danner nerven pterygoideus (n. pterygoideus). Pterygoideusnerven passerer gjennom kanalen med samme navn inn i pterygopalatine fossa. Dens preganglioniske parasympatiske fibre omdannes til gangl. pterygopalatinum (). Postganglioniske fibre i grenene til n. maxillaris (II-gren av trigeminusnerven) når slimkjertlene i nesehulen, etmoide celler, slimhinnen i luftveiene, kinnene, leppene, munnen og nasofarynxen, samt tårekjertelen, som de passerer langs n. zygomaticus, deretter gjennom anastomosen inn i tårekrimalnerven.
Den andre delen av de parasympatiske fibrene i ansiktsnerven gjennom canaliculus chordae tympani forlater den allerede under navnet chorda tympani, og forbinder med n. lingualis. Som en del av lingualnerven når parasympatiske fibre den submandibulære spyttkjertelen, etter å ha byttet til gangl tidligere. submandibulær og gangl. sublinguale. Postganglioniske fibre (aksoner i II-nevronet) gir sekretorisk innervasjon til de sublinguale, submandibulære spyttkjertlene og slimkjertlene i tungen (fig. 529). Sympatiske fibre passerer gjennom pterygopalatin-noden, som uten å bytte når innervasjonssonene sammen med de parasympatiske nervene. Sensitive fibre fra reseptorer i nesehulen, munnhulen, myk gane og i sammensetningen av n. nasalis posterior og nn. palatini når noden. De forlater denne noden som en del av nn. pterygopalatini, inkludert n. zygomaticus.
c) Nedre spyttkjerne (nucl.salivatorius inferior). Det er kjernen til det IX paret av kranienerver som ligger i medulla oblongata. Dens parasympatiske preganglioniske fibre forlater nerven i regionen til den nedre lingofaryngeale nerveknuten, som ligger i fossula petrosa på den nedre overflaten av tinningbenspyramiden, og går inn i trommekanalen under samme navn. Den tympaniske nerven går ut til den fremre overflaten av den temporale benpyramiden gjennom hiatus canalis n. petrosi minoris. Den delen av trommehinnen som forlater trommehinnen kalles n. petrosus minor, som følger furen med samme navn. Gjennom lacerasjonen går nerven til den ytre bunnen av skallen, hvor ca. ovale brytere i parotis-knuten (gangl. oticum). I noden byttes preganglioniske fibre til postganglioniske fibre, som er n. auriculotemporalis (gren av III-paret) når spyttkjertelen i ørespyttkjertelen og gir den sekretorisk innervasjon. Færre fibre n. tympanicus bryter i den nedre noden av den glossofaryngeale nerven, hvor det sammen med sensitive nevroner er parasympatiske celler i II-nevronen. Aksonene deres ender i slimhinnen i trommehulen, og danner sammen med de sympatiske tromme-carotisnervene (nn. Caroticotympanici), trommehinnen (plexus tympanicus). Sympatiske fibre fra plexus a. meningeae mediae pass gangl. oticum, kobler seg til grenene for å innervere ørespyttkjertelen og munnslimhinnen. I parotidkjertelen og slimhinnen i munnhulen er det reseptorer som sensoriske fibre begynner fra, og passerer gjennom noden i n. mandibularis (III-gren av V-paret).
d) Dorsal kjerne av vagusnerven (nucl.dorsalis n.vagi). Ligger i den dorsal delen av medulla oblongata. Det er den viktigste kilden til parasympatisk innervasjon av indre organer. Bytting av preganglioniske fibre skjer i mange, men svært små intraorgan parasympatiske noder, i øvre og nedre noder av vagusnerven, gjennom hele stammen til denne nerven, i de autonome plexusene til indre organer (bortsett fra bekkenorganene) (fig. 529).
e) Dorsal mellomkjerne (nucl. intermedius spinalis). Plassert i sidesøylene SII-IV. Dens preganglioniske fibre går ut gjennom de fremre røttene inn i ventrale grener av spinalnervene og danner nn. splanchnici pelvini, som går inn i plexus hypogastricus inferior. Deres bytte til postganglionære fibre skjer i de intraorganiske nodene til de intraorganiske plexusene i bekkenorganene (fig. 533).
533. Innervasjon av genitourinære organer.
Røde linjer - pyramideformet bane (motorisk innervering); blå - sensoriske nerver; grønn - sympatiske nerver; lilla - parasympatiske fibre.
Acetylkolin. Acetylkolin fungerer som en nevrotransmitter i alle autonome ganglier, i postganglioniske parasympatiske nerveender og i postganglioniske sympatiske nerveender som innerverer eksokrine svettekjertler. Enzymet kolinacetyltransferase katalyserer syntesen av acetylkolin fra acetyl CoA produsert i nerveender og fra kolin, som absorberes aktivt fra den ekstracellulære væsken. Innenfor kolinerge nerveender lagres acetylkolinlagre i diskrete synaptiske vesikler og frigjøres som respons på nerveimpulser som depolariserer nerveendene og øker strømmen av kalsium inn i cellen.
Kolinerge reseptorer. Ulike reseptorer for acetylkolin finnes på postganglioniske nevroner i autonome ganglier og i postsynaptiske autonome effektorer. Reseptorene lokalisert i de vegetative gangliene og i binyremargen stimuleres hovedsakelig av nikotin (nikotinreseptorer), mens de reseptorene som er lokalisert i de vegetative cellene i effektororganene, stimuleres av alkaloiden muskarine (muskarine reseptorer). Ganglieblokkerende midler virker mot nikotinreseptorer, mens atropin blokkerer muskarinereseptorer. Muskarine (M) reseptorer er klassifisert i to typer. Mi-reseptorer er lokalisert i sentralnervesystemet og muligens i de parasympatiske gangliene; M 2 -reseptorer er ikke-nevronale muskarine reseptorer lokalisert på glatt muskulatur, myokard og kjertelepitel. Bnechol tjener som en selektiv agonist av M2-reseptorer; Pirenzepin under utvikling er en selektiv M 1 -reseptorantagonist. Dette stoffet forårsaker en betydelig reduksjon i magesyresekresjonen. Fosfatidylinositol og hemming av adenylatcyklaseaktivitet kan tjene som andre mediatorer av muskarine effekter.
Acetylkolinesterase. Hydrolyse av acetylkolin med acetylkolinesterase inaktiverer denne nevrotransmitteren ved kolinerge synapser. Dette enzymet (også kjent som spesifikk eller ekte kolinesterase) er tilstede i nevroner og skiller seg fra butyrocholinesterase (serumkolinesterase eller pseudocholinesterase). Det sistnevnte enzymet er tilstede i blodplasma og i ikke-nevronalt vev og spiller ikke en primær rolle i termineringen av virkningen av acetylchilin i autonome effektorer. De farmakologiske effektene av antikolinesterasemedisiner skyldes hemming av neuronal (ekte) acetylkolinesterase.
Fysiologi av det parasympatiske nervesystemet. Det parasympatiske nervesystemet er involvert i reguleringen av funksjonene til det kardiovaskulære systemet, fordøyelseskanalen og det genitourinære systemet. Vev fra organer som lever, nattlige organer, bukspyttkjertel og skjoldbruskkjertler har også parasympatisk innervasjon, noe som tyder på at det parasympatiske nervesystemet også er involvert i reguleringen av stoffskiftet, selv om den kolinerge effekten på stoffskiftet ikke har vært godt karakterisert.
Det kardiovaskulære systemet. Den parasympatiske effekten på hjertet formidles gjennom vagusnerven. Acetylkolin reduserer frekvensen av spontan depolarisering av sinus-atrial node og reduserer hjertefrekvensen. Hjertefrekvens under ulike fysiologiske tilstander er resultatet av en koordinert interaksjon mellom sympatisk stimulering, parasympatisk undertrykkelse og automatisk aktivitet av sinus-atrial pacemaker. Acetylkolin forsinker også ledningen av eksitasjon i atriemusklene samtidig som den forkorter den effektive refraktære perioden; denne kombinasjonen av faktorer kan forårsake utvikling eller vedvarende atriearytmier. I den atrioventrikulære noden reduserer den ledningshastigheten for eksitasjon, øker varigheten av den effektive refraktære perioden og svekker dermed reaksjonen til hjertets ventrikler under atrieflimmer eller atrieflimmer (kapittel 184). Svekkelsen av inotrop virkning forårsaket av acetylkolin er assosiert med presynaptisk hemming av sympatiske nerveender, så vel som med en direkte hemmende effekt på atrial myokard. Det ventrikulære myokardiet er mindre påvirket av acetylkolin, siden dets innervering av kolinerge fibre er minimal. En direkte kolinerg effekt på reguleringen av perifer motstand virker usannsynlig på grunn av den svake parasympatiske innerveringen av de perifere karene. Imidlertid kan det parasympatiske nervesystemet påvirke perifer motstand indirekte ved å hemme frigjøringen av noradrenalin fra sympatiske nerver.
Fordøyelseskanalen. Parasympatisk innervering av tarmene utføres gjennom vagusnerven og bekkenets sakrale nerver. Det parasympatiske nervesystemet øker tonen i de glatte musklene i fordøyelseskanalen, slapper av lukkemusklene og forbedrer peristaltikken. Acetylkolin stimulerer eksogen sekresjon av gastrin, sekretin og insulin av kjertlenes epitel.
Genitourinære og respiratoriske systemer. De sakrale parasympatiske nervene forsyner blæren og kjønnsorganene. Acetylkolin forbedrer ureteral peristaltikk, forårsaker sammentrekning av blæretømmende muskler, og slapper av den urogenitale mellomgulvet og blæresfinkteren, og spiller derved en viktig rolle i koordineringen av urinprosessen. Luftveiene innerveres av parasympatiske fibre som strekker seg fra vagusnerven. Acetylkolin øker sekresjonen i luftrøret og bronkiene og stimulerer bronkospasmer.
Farmakologi av det parasympatiske nervesystemet. Kolinerge agonister. Den terapeutiske verdien av acetylkolin er liten på grunn av den store spredningen av effektene og den korte virkningsvarigheten. Stoffer som ligner på det er mindre følsomme for hydrolyse av kolinesterase og har et smalere spekter av fysiologiske effekter. bnechol, den eneste systemiske kolinerge agonisten som brukes i daglig praksis, stimulerer de glatte musklene i fordøyelseskanalen og urinveiene. med minimal effekt på det kardiovaskulære systemet. Det brukes i behandlingen av urinretensjon i fravær av urinveisobstruksjon, og sjeldnere ved behandling av forstyrrelser i fordøyelseskanalen, slik som gastrisk atoni etter vagotomi. Pilokarpin og karbakol er aktuelle kolinerge agonister som brukes til å behandle glaukom.
Acetylkolinesterasehemmere. Kolinesterasehemmere forsterker effekten av parasympatisk stimulering ved å redusere inaktiveringen av acetylkolin. Den terapeutiske verdien av reversible kolinesterasehemmere avhenger av acetylkolins rolle som nevrotransmitter i skjelettmuskelsynapser mellom nevroner og effektorceller og i sentralnervesystemet og inkluderer behandling av myasthenia gravis (kapittel 358), avslutning av nevromuskulær blokade som utviklet seg etter anestesi, og reversering av forgiftning forårsaket av stoffer med sentral antikolinerg aktivitet. Fysiostigmin, et tertiært amin, trenger lett inn i sentralnervesystemet, mens dets relaterte kvartære aminer [proserin, pyridostigminbromid, oksazyl og edrofonium] ikke gjør det. Organofosfatkolinesterasehemmere forårsaker irreversibel blokade av kolinesterase; disse stoffene brukes først og fremst som insektmidler og er hovedsakelig av toksikologisk interesse. Når det gjelder det autonome nervesystemet, er kolinesterasehemmere av begrenset bruk i behandlingen av glatt muskeldysfunksjon i tarmen og blæren (f.eks. paralytisk tarmobstruksjon og blæreatoni). Kolinesterasehemmere forårsaker en vagotonisk reaksjon i hjertet og kan effektivt brukes til å stoppe angrep av paroksysmal supraventrikulær takykardi (kapittel 184).
Stoffer som blokkerer kolinerge reseptorer. Atropin blokkerer muskarine kolinerge reseptorer og har liten effekt på kolinerg nevrotransmisjon i de autonome gangliene og nevromuskulære synapser. Mange av effektene av atropin og atropinlignende legemidler på sentralnervesystemet kan tilskrives blokkeringen av de sentrale muskarine synapsene. Det homogene alkaloidet skopolamin ligner i sin virkning på atropin, men forårsaker døsighet, eufori og hukommelsestap - effekter som gjør det mulig å bruke det til premedisinering før anestesi.
Atropin øker hjertefrekvensen og øker atrioventrikulær ledning; dette gjør det tilrådelig å bruke det i behandlingen av bradykardi eller hjerteblokk forbundet med økt tonus i vagusnerven. I tillegg lindrer atropin bronkospasmer formidlet gjennom kolinerge reseptorer og reduserer sekresjon i luftveiene, noe som gjør det mulig å bruke det til premedisinering før anestesi.
Atropin reduserer også gastrointestinal motilitet og sekresjon. Selv om forskjellige atropinderivater og beslektede stoffer [for eksempel propantelin (propantelin), isopropamid (isopropamid) og glykopyrrolat (glykopyrrolat)] har blitt fremmet som midler for behandling av pasienter med magesår eller diarésyndrom, langtidsbruk av disse legemidlene er begrenset til slike manifestasjoner av parasympatisk undertrykkelse som munntørrhet og urinretensjon. Pirenzepin, en selektiv Mi-hemmer som testes, hemmer magesekresjon, brukt i doser som har minimale antikolinerge effekter i andre organer og vev; dette stoffet kan være effektivt i behandling av magesår. Ved innånding forårsaker atropin og dets beslektede stoff ipratropium (Ipratropium) utvidelsen av bronkiene; de har blitt brukt i eksperimenter for behandling av bronkial astma.
KAPITTEL 67. ADENYLATSYKLASESYSTEM
Henry R. Bourne
Syklisk 3`5`-monofosfat (syklisk AMP) fungerer som en intracellulær sekundær mediator for et bredt utvalg av peptidhormoner og biogene aminer, legemidler og toksiner. Derfor er studiet av adenylatcyklasesystemet nødvendig for å forstå patofysiologien og behandlingen av mange sykdommer. Forskning på rollen som en sekundær mediator av syklisk AMP har utvidet vår kunnskap om endokrin, nervøs og kardiovaskulær regulering. Omvendt har forskning rettet mot å avdekke det biokjemiske grunnlaget for visse sykdommer bidratt til forståelsen av de molekylære mekanismene som regulerer syntesen av syklisk AMP.
Biokjemi. Virkningssekvensen til enzymer involvert i realiseringen av effekten av hormoner (primære mediatorer) gjennom syklisk AMP er vist i fig. 67-1, og en liste over hormoner som virker gjennom denne mekanismen er gitt i tabellen. 67-1. Aktiviteten til disse hormonene initieres av deres binding til spesifikke reseptorer lokalisert på den ytre overflaten av plasmamembranen. Hormonreseptorkomplekset aktiverer det membranbundne enzymet adenylatcyklase, som syntetiserer syklisk AMP fra intracellulær ATP. Inne i cellen overfører syklisk AMP informasjon fra hormonet ved å binde seg til sin egen reseptor og aktivere denne reseptoravhengige sykliske AMP-proteinkinasen. Den aktiverte proteinkinasen overfører terminal fosfor ATP til spesifikke proteinsubstrater (vanligvis enzymer). Fosforylering av disse enzymene øker (eller i noen tilfeller hemmer) deres katalytiske aktivitet. Den endrede aktiviteten til disse enzymene forårsaker den karakteristiske effekten av et bestemt hormon på målcellen.
Den andre klassen av hormoner virker ved å binde seg til membranreseptorer som hemmer adenylatcyklase. Virkningen av disse hormonene, betegnet Ni, i motsetning til stimulerende hormoner (He), er beskrevet mer detaljert nedenfor. I fig. 67-1 viser også ytterligere biokjemiske mekanismer som begrenser virkningen av syklisk AMP. Disse mekanismene kan også reguleres av hormoner. Dette tillater finjustering av cellefunksjonen ved hjelp av ytterligere nevrale og endokrine mekanismer.
Den biologiske rollen til syklisk AMP. Hvert av proteinmolekylene som er involvert i de komplekse mekanismene for stimulering - hemming, presentert i fig. 67-1, representerer et potensielt sted for regulering av hormonelle responser på de terapeutiske og toksiske effektene av legemidler og på patologiske endringer som oppstår i løpet av sykdommen. Spesifikke eksempler på slike interaksjoner er diskutert i påfølgende avsnitt av dette kapittelet. For å bringe dem sammen, er det nødvendig å vurdere de generelle biologiske funksjonene til AMP som en sekundær mediator, noe som er tilrådelig å gjøre på eksemplet med reguleringen av prosessen med glukosefrigjøring fra glykogenlagre i leveren (det biokjemiske systemet i leveren). hvilken syklisk AMP ble funnet) ved bruk av glukagon og andre hormoner.
Ris. 67-1. Syklisk AMP er en sekundær intracellulær mediator for hormoner.
Figuren viser en ideell celle som inneholder proteinmolekyler (enzymer) involvert i hormoners mediatorhandlinger gjennom syklisk AMP. Svarte piler indikerer informasjonsstrømmens vei fra stimulerende hormon (He) til en cellulær respons, mens lyse piler indikerer retningen til motsatte prosesser som modulerer eller hemmer informasjonsflyten. Ekstracellulære hormoner stimulerer (He) eller hemmer (Ni) membranenzymet - adenylatcyklase (AC) (se beskrivelsen i teksten og Fig. 67-2). AC konverterer ATP til syklisk AMP (cAMP) og pyrofosfat (PPi). Den intracellulære konsentrasjonen av syklisk AMP avhenger av forholdet mellom syntesehastigheten og egenskapene til to andre prosesser som tar sikte på å fjerne det fra cellen: spaltning med syklisk nukleotidfosfodiesterase (PDE), som omdanner syklisk AMP til 5'-AMP, og fjerning av energiavhengig transport De intracellulære effektene av syklisk AMP er mediert eller regulert av proteiner av minst fem ekstra klasser, hvorav den første, den cAMP-avhengige proteinkinasen (PK), består av regulatorisk (P) og katalytisk (K)-underenheter. I PK-holoenzymet er K-underenheten katalytisk inaktiv (hemmet av P-underenhet) Syklisk AMP virker ved å binde seg til P-underenheter, og frigjøre K-underenheter fra cAMP-P-komplekset. Frie katalytiske underenheter (K+) katalyserer overføring av terminal fosfor ATP til spesifikke proteinsubstrater (C), for eksempel fosforylasekinase. (C ~ F) disse proteinsubstratene Aates (vanligvis enzymer) initierer de karakteristiske effektene av syklisk AMP i cellen (f.eks. aktivering av glykogenfosforylase, hemming av glykogensyntetase). Andelen av proteinsubstrater av kinase i fosforylert tilstand (C ~ F) reguleres av proteiner i ytterligere to klasser: det kinasehemmende proteinet (IKB) binder seg reversibelt til K ^, noe som gjør det katalytisk inaktivt (IKB-K) fosfataser (F) -ase) konverter C ~ F tilbake til C ved å trekke fra det kovalent bundne fosforet.
Transport av hormonelle signaler over plasmamembranen. Den biologiske stabiliteten og strukturelle kompleksiteten til peptidhormoner som glukagon gjør dem til bærere av en rekke hormonelle signaler mellom celler, men svekker deres evne til å penetrere cellemembraner. Hormonsensitiv adenylatcyklase lar informasjonsinnholdet i hormonsignalet trenge gjennom membranen, selv om hormonet i seg selv ikke kan trenge gjennom den.
Tabell 67-1. Hormoner som syklisk AMP fungerer som en sekundær mediator for
| Hormon | Mål: orgel / stoff | Typisk handling |
| Adrenokortikotropisk hormon | Binyrebarken | Corti-aske produksjon |
| Kalsitonin | Bein | Serumkalsiumkonsentrasjon |
| Katekolaminer (b-adrenerge) | Hjerte | Hjertefrekvens, myokardial kontraktilitet |
| Koriongonadotropin | Eggstokker, testikler | Produksjon av kjønnshormoner |
| Follikkelstimulerende hormon | Eggstokker, testikler | Gametogenese |
| Glukagon | Lever | Glykogenolyse, frigjøring av glukose |
| Luteiniserende hormon | Eggstokker, testikler | \ Produksjon av kjønnshormoner |
| Luteiniserende hormonfrigjørende faktor | Hypofysen | f Frigjøring av luteiniserende hormon |
| Melanocytt-stimulerende hormon | Hud (melanocytter) | T Pigmentering |
| Biskjoldbruskkjertelhormon | Bein, nyrer | T Serumkalsiumkonsentrasjon [serumfosforkonsentrasjon |
| Prostacyclin, prosta-glandin og | | Blodplater | [Blodplateaggregering |
| Skjoldbrusk-stimulerende hormon | Skjoldbruskkjertelen | T Produksjon og utgivelse av T3 og T4 |
| Thyroid Tropic Hormone Releasing Factor | Hypofysen | f Frigjøring av tyrotropt hormon |
| Vasopressin | Nyre | f Urinkonsentrasjon |
Merk. Bare de mest overbevisende dokumenterte effektene mediert av syklisk AMP er listet opp her, selv om mange av disse hormonene viser flere handlinger i forskjellige målorganer.
Gevinst. Ved å binde seg til et lite antall spesifikke reseptorer (sannsynligvis mindre enn 1000 per celle), stimulerer glukagon syntesen av mange flere sykliske AMP-molekyler. Disse molekylene stimulerer på sin side den sykliske AMP-avhengige proteinkinasen, som forårsaker aktivering av tusenvis av molekyler av leverfosforylase (et enzym som begrenser nedbrytningen av glykogen) og den påfølgende frigjøringen av millioner av glukosemolekyler fra en enkelt celle.
Metabolsk koordinering på nivået til en enkelt celle. I tillegg til at proteinfosforylering på grunn av syklisk AMP stimulerer fosforylase og fremmer omdannelsen av glykogen til glukose, deaktiverer denne prosessen samtidig enzymet som syntetiserer glykogen (glykogensyntetase) og stimulerer enzymer som induserer glukoneogenese i leveren. Dermed mobiliserer et enkelt kjemisk signal - glukagon - energireserver gjennom flere metabolske veier.
Konvertering av ulike signaler til et enkelt metabolsk program. Siden adenylatcyklasen i leveren kan stimuleres av adrenalin (som virker gjennom b-adrenerge reseptorer) samt glukagon, lar syklisk AMP to hormoner med forskjellige kjemiske strukturer regulere karbohydratmetabolismen i leveren. Hvis en sekundær mediator ikke eksisterte, ville hvert av de regulatoriske enzymene som er involvert i mobiliseringen av leverkarbohydrater måtte kunne gjenkjenne både glukagon og adrenalin.
Ris. 67-2. Molekylær mekanisme for regulering av syklisk AMP-syntese av hormoner, hormonelle reseptorer og G-proteiner. Adenylatcyklase (AC) i sin aktive form (AC +) omdanner ATP til syklisk AMP (cAMP) og pyrofosfat (PPi). AC-aktivering og inhibering formidles av formelt identiske systemer vist i venstre og høyre del av figuren. I hvert av disse systemene svinger G-proteinet mellom en inaktiv tilstand, assosiert med GDP (G-GDP), og en aktiv tilstand, assosiert med GTP (G 4 "-GTP); bare proteiner som er i en aktiv tilstand. tilstand kan stimulere ( Gs) eller hemme (Gi) aktiviteten til AC. Hvert G-GTP-kompleks har en iboende GTPase-aktivitet, som konverterer det til et inaktivt G-GDP-kompleks. For å returnere G-proteinet til dets aktive tilstand, stimulerende eller hemmende hormonreseptorkomplekser (henholdsvis HcRc og NiRi) fremmer erstatningen av GDP for GTP på stedet for bindingen av G-proteinet med guaninnukleotid. Mens GnR-komplekset er nødvendig for den første stimuleringen eller hemmingen av AC av Gs- eller Hz-proteiner, kan hormonet løsne fra reseptoren uavhengig av reguleringen av AC, som tvert imot avhenger av varigheten av bindingstilstanden mellom GTP og det tilsvarende G-proteinet, regulert av dets interne GTPase. To bakterielle toksiner regulerer aktiviteten til adenylatcyklase, og katalyserer ADP-ribose ylering av G-proteiner (se. tekst). ADP-ribosylering av G med koleratoksin hemmer aktiviteten til dens GTPase, stabiliserer Gs i sin aktive tilstand og øker derved syntesen av syklisk AMP. I kontrast forhindrer ADP-ribosylering av Gi med pertussis-toksin dets interaksjon med råtekomplekset og stabiliserer Gi i en inaktiv tilstand assosiert med HDP; som et resultat forhindrer kikhostetoksin hormonell undertrykkelse av AC.
Koordinert regulering av ulike celler og vev av den primære mediatoren. I den klassiske kamp-eller-flukt-stressresponsen binder katekolaminer seg til b-adrenerge reseptorer lokalisert i hjertet, fettvev, blodkar og mange andre vev og organer, inkludert leveren. Hvis syklisk AMP ikke medierte de fleste reaksjonene på virkningen av b-adrenerge katekolaminer (for eksempel en økning i hjertefrekvens og myokardial kontraktilitet, utvidelse av blodårer som leverer blod til skjelettmuskulaturen, mobilisering av energi fra karbohydrat- og fettlagre) , da må hele et stort antall individuelle enzymer i vev ha spesifikke bindingsseter for katekolaminregulering.
Lignende eksempler på de biologiske funksjonene til syklisk AMP kan gis i forhold til andre primære mediatorer gitt i tabell. 67-1. Syklisk AMP fungerer som en intracellulær mediator for hvert av disse hormonene, noe som indikerer deres tilstedeværelse på celleoverflaten. Som alle effektive mediatorer, gir syklisk AMP en enkel, kostnadseffektiv og høyt spesialisert vei for overføring av heterogene og komplekse signaler.
Hormonsensitiv adenylatcyklase. Hovedenzymet som medierer de tilsvarende effektene av dette systemet er hormonsensitiv adenylatcyklase. Dette enzymet består av minst fem klasser av separerbare proteiner, som hver er innebygd i den fettholdige tolagsplasmamembranen (fig. 67-2).
På den ytre overflaten av cellemembranen finnes to klasser av hormonelle reseptorer, Pc og Pu. De inneholder spesifikke gjenkjennelsessteder for binding av hormoner som stimulerer (Hc) eller hemmer (Ni) adenylatcyklase.
Det katalytiske elementet adenylatcyklase (AC), som finnes på den cytoplasmatiske overflaten av plasmamembranen, konverterer intracellulært ATP til syklisk AMP og pyrofosfat. Det er også to klasser av guanin-nukleotidbindende regulatoriske proteiner på den cytoplasmatiske overflaten. Disse proteinene, Gs og Gu, medierer de stimulerende og hemmende effektene som oppfattes av henholdsvis Pc- og Pu-reseptorene.
Både de stimulerende og deprimerende sammenkoblede funksjonene til proteiner avhenger av deres evne til å binde guanosintrifosfat (GTP) (se fig. 67-2). Bare GTP-bundne former av G-proteiner regulerer syntesen av syklisk AMP. Verken stimulering eller undertrykkelse av AC er en permanent prosess; i stedet blir den terminale fosfor-GTP i hvert G-GTP-kompleks til slutt hydrolysert, og Gs-HDF eller Gi-HDF kan ikke regulere AC. Av denne grunn krever vedvarende prosesser for stimulering eller inhibering av adenylatcyklase kontinuerlig konvertering av G-HDP til G-GTP. I begge veier øker hormonreseptorkomplekser (HcRc eller NiRu) konverteringen av BNP til GTP. Denne tidsmessig og romlige resirkulerende prosessen skiller bindingen av hormoner til reseptorer fra reguleringen av syklisk AMP-syntese, ved å bruke energireserver i den terminale fosforbindingen til GTP for å forbedre virkningen av hormon-reseptorkomplekser.
Dette diagrammet forklarer hvordan flere forskjellige hormoner kan stimulere eller hemme syntesen av syklisk AMP i en enkelt celle. Siden reseptorer er forskjellige i sine fysiske egenskaper fra adenylatcyklase, bestemmer totaliteten av reseptorer lokalisert på celleoverflaten et spesifikt bilde av dens følsomhet for eksterne kjemiske signaler. En enkelt celle kan ha tre eller flere forskjellige reseptorer som oppfatter den hemmende effekten, og seks eller flere forskjellige reseptorer som oppfatter den stimulerende effekten. Motsatt ser alle celler ut til å inneholde lignende (muligens identiske) komponenter G og AC.
De molekylære komponentene til hormonsensitiv adenylatcyklase gir referansepunkter for å endre følsomheten til et gitt vev for hormonell stimulering. Både P- og G-komponentene er kritiske faktorer i den fysiologiske reguleringen av hormonfølsomhet, og endringer i G-proteinene anses som den primære lesjonen som oppstår i de fire sykdommene som er diskutert nedenfor.
Regulering av følsomhet for hormoner (se også kapittel 66). Gjeninnføring av et hvilket som helst hormon eller medikament forårsaker som regel en gradvis økning i motstand mot deres handling. Dette fenomenet har forskjellige navn: hyposensibilisering, refraktæritet, takyfylakse eller toleranse.
Hormoner eller mediatorer kan forårsake utvikling av reseptorspesifikk hyposensibilisering, eller "homolog". For eksempel forårsaker administrering av b-adrenerge katekolaminer en spesifikk refraktæritet av myokardiet til readministrering av disse aminene, men ikke til de medikamentene som ikke virker gjennom b-adrenerge reseptorer. Reseptorspesifikk hyposensibilisering involverer minst to distinkte mekanismer. Den første av dem, som utvikler seg raskt (i løpet av få minutter) og raskt reversibel når det injiserte hormonet fjernes, funksjonelt "kobler fra" reseptorene og Gc-proteinet og reduserer derfor deres evne til å stimulere adenylatcyklase. Den andre prosessen innebærer faktisk å redusere antall reseptorer på cellemembranen - en prosess som kalles reseptor-nedregulering. Prosessen med reseptorreduserende regulering krever flere timer for utviklingen og er vanskelig å reversere.
Hyposensibiliseringsprosesser er en del av normal regulering. Eliminering av normale fysiologiske stimuli kan føre til en økning i målvevets følsomhet for farmakologisk stimulering, slik det skjer ved utvikling av overfølsomhet forårsaket av denervering. En potensielt viktig klinisk korrelasjon av en slik økning i antall reseptorer kan utvikles hos pasienter med plutselig seponering av behandling med anaprilin, som er et b-adrenerg blokkerende middel. Slike pasienter har ofte forbigående tegn på økt sympatisk tonus (takykardi, økt blodtrykk, hodepine, skjelvinger etc.) og symptomer på koronar insuffisiens kan utvikles. I leukocyttene i det perifere blodet til pasienter som får anaprilin, er det funnet et økt antall b-adrenerge reseptorer, og antallet av disse reseptorene går sakte tilbake til normale verdier når stoffet seponeres. Selv om de mer tallrike andre leukocyttreseptorene ikke medierer kardiovaskulære symptomer og fenomener som oppstår ved seponering av anaprilin, vil reseptorer i myokard og annet vev sannsynligvis gjennomgå de samme endringene.
Følsomheten til celler og vev for hormoner kan også reguleres på en "heterolog" måte, det vil si når følsomheten for ett hormon reguleres av et annet hormon som virker gjennom et annet sett med reseptorer. Regulering av følsomheten til det kardiovaskulære systemet for β-adrenerge aminer ved hjelp av skjoldbruskkjertelhormoner er det mest kjente kliniske eksemplet på heterolog regulering. Skjoldbruskkjertelhormoner forårsaker akkumulering av en overflødig mengde β-adrenerge reseptorer i myokardiet. Dette er en økning. antall reseptorer forklarer delvis den økte følsomheten til hjertet hos pasienter med hypertyreose for katekolaminer. Imidlertid er det faktum at økningen i antall β-adrenerge reseptorer forårsaket av administrering av skjoldbruskkjertelhormoner hos forsøksdyr ikke nok til å tilskrive det en økning i hjertets følsomhet for katekolaminer, tyder på at komponentene i reaksjonen til hormoner er også utsatt for påvirkning av skjoldbruskhormoner, som virker distalt til reseptorene, muligens inkludert Gs, men ikke begrenset til disse underenhetene. Andre eksempler på heterolog regulering inkluderer østrogen- og progesteronkontroll av livmorens følsomhet for de avslappende effektene av β-adrenerge agonister og den økte reaktiviteten til mange vev overfor adrenalin forårsaket av glukokortikoider.
Den andre typen heterolog regulering består i hemming av hormonell stimulering av adenylatcyklase av stoffer som virker gjennom Ri og Gu, som nevnt ovenfor. Acetylkolin, opiater og a-adrenerge katekolaminer virker gjennom distinkte klasser av hemmende reseptorer (muskarin-, opiat- og a-adrenerge reseptorer), og reduserer følsomheten til adenylatcyklase i visse vev for den stimulerende virkningen av andre hormoner. Selv om den kliniske betydningen av heterolog regulering av denne typen ikke er fastslått, kan hemming av syklisk AMP-syntese av morfin og andre opiater være årsaken til noen aspekter av toleranse for legemidler av denne klassen. Likeledes kan eliminering av slik undertrykkelse spille en rolle i utviklingen av syndromet etter opphør av opiatadministrasjon.
Laster inn ...