După studierea materialului capitolului, studentul trebuie să:
stiu
Principiile structurii și funcționării sistemului nervos autonom;
a fi capabil să
- demonstrați trunchiul simpatic și nodurile vegetative craniene pe preparate și mese;
- descrieți schematic structura arcului reflex al sistemului nervos autonom;
proprii
Abilități de predicție a tulburărilor funcționale în caz de afectare a structurilor sistemului nervos autonom.
Sistemul nervos autonom (autonom) asigură inervația organelor interne, glandelor, vaselor de sânge, mușchilor netezi și îndeplinește o funcție adaptiv-trofică. Ca și sistemul nervos somatic, își desfășoară activitățile prin reflexe. De exemplu, atunci când receptorii stomacului sunt stimulați prin nervul vag, către acest organ sunt trimise impulsuri, care cresc secreția glandelor sale și activează motilitatea. De regulă, reflexele vegetative nu sunt controlate de conștiință, adică. apar automat după anumite stimulări. O persoană nu poate accelera sau scădea voluntar ritmul cardiac, crește sau inhiba secreția glandelor.
La fel ca și într-un arc reflex somatic simplu, există trei neuroni în arcul reflex autonom. Corpul primului dintre ei (sensibil sau receptor) este situat în nodul spinal sau în nodul senzitiv corespunzător al nervului cranian. Al doilea neuron, o celulă asociativă, se află în nucleii autonomi ai creierului sau măduvei spinării. Al treilea neuron - efector, este situat în afara sistemului nervos central în nodurile paravertebrale și prevertebrale - simpatice sau intramurale și craniene - parasimpatice (ganglioni). Astfel, arcurile reflexelor somatice și cele autonome diferă unele de altele prin localizarea neuronului efector. În primul caz, se află în sistemul nervos central (nucleii motorii coarnelor anterioare ale măduvei spinării sau nucleii motorii ai nervilor cranieni), iar în al doilea, la periferie (în nodurile autonome).
Sistemul nervos autonom este, de asemenea, caracterizat printr-un tip de inervație segmentară. Centrii reflexelor autonome au o anumită localizare în sistemul nervos central, iar impulsurile către organe trec prin nervii corespunzători. Reflexele autonome complexe sunt efectuate cu participarea aparatului suprasegmental. Centrii suprasegmentali sunt localizați în hipotalamus, sistemul limbic, formațiunea reticulară, cerebel și în cortexul emisferelor cerebrale.
Din punct de vedere funcțional, se disting diviziunile simpatic și parasimpatic ale sistemului nervos autonom.
Sistemul nervos simpatic
Ca parte a părții simpatice a sistemului nervos autonom, se disting secțiunile centrale și periferice. Nucleul central este reprezentat de nuclei localizați în coarnele laterale ale măduvei spinării, extinzându-se de la al 8-lea segment cervical până la al 3-lea segment lombar. Toate fibrele care conduc la ganglionii simpatici încep din neuronii acestor nuclei. Ei părăsesc măduva spinării ca parte a rădăcinilor anterioare ale nervilor spinali.
Partea periferică a sistemului nervos simpatic include noduri și fibre situate în afara sistemului nervos central.
trunchi simpatic- un lanț pereche de ganglioni paravertebrali, paralel cu coloana vertebrală (Fig. 9.1). Se extinde de la baza craniului până la coccis, unde trunchiurile drept și stânga converg și se termină într-un singur nod coccigian. Ramurile albe de legătură din nervii spinali care conțin fibre preganglionare se apropie de nodurile trunchiului simpatic. Lungimea lor, de regulă, nu depășește 1–1,5 cm Aceste ramuri sunt prezente numai în acele noduri care corespund unor segmente ale măduvei spinării care conțin nuclei simpatici (al 8-lea cervical - al 3-lea lombar). Fibrele ramurilor albe de legătură trec la neuronii ganglionilor corespunzători sau trec prin ei în tranzit către nodurile superioare și inferioare. În acest sens, numărul de noduri ale trunchiului simpatic (25-26) depășește numărul de ramuri albe de legătură. Unele fibre nu se termină în trunchiul simpatic, ci, ocolindu-l, merg la plexul aortic abdominal. Ele formează nervii celiaci mai mari și mai mici. Între nodurile vecine ale trunchiului simpatic există ramuri internodale, asigurarea schimbului de informatii intre structurile sale. Din ganglioni ies fibre postganglionare nemielinice. ramuri de legătură gri, care revin la compoziția nervilor spinali, iar cea mai mare parte a fibrelor este trimisă către organele de-a lungul arterelor mari.
Nervii splanhnici mari și mici trec (fără comutare) prin nodulii toracici 6-9, respectiv 10-12. Ele sunt implicate în formarea plexului aortic abdominal.
În consecință, secțiunile cervicale (3 noduri), toracice (10-12), lombare (5) și sacrale (5) ale trunchiului simpatic se disting prin segmente ale măduvei spinării. Un singur nod coccigian este de obicei rudimentar.
Nodul cervical superior - cel mai mare. Ramurile sale merg în principal de-a lungul arterelor carotide externe și interne, formând plexuri în jurul lor. Ei efectuează inervația simpatică a organelor capului și gâtului.
nod mijlocul gâtului, instabil, se află la nivelul vertebrei cervicale VI. Oferă ramuri inimii, glandelor tiroide și paratiroide, vaselor gâtului.
Nodul cervical inferior situat la nivelul gatului primei coaste, se contopeste adesea cu prima toracica si are forma stelata. În acest caz se numește cervicotoracic (in forma de stea) nodul. Oferă ramuri pentru inervarea organelor mediastinale anterioare (inclusiv inima), glandelor tiroide și paratiroide.
Din regiunea toracică a trunchiului simpatic pleacă ramuri implicate în formarea plexului aortic toracic. Ele oferă inervație organelor cavității toracice. Mai mult, începe mare și mic visceral (celiaca) nervi, care constau din fibre pretanglionare și tranzitează prin nodurile 6–12. Acestea trec prin diafragmă în cavitatea abdominală și se termină la neuronii plexului celiac.
Orez. 9.1.
1 - nodul ciliar; 2 - nodul pterigopalatin; 3 - nodul sublingual; 4 - nodul urechii; 5 - nodurile plexului celiac; 6 - nervii splanhnici pelvieni
Nodurile lombare ale trunchiului simpatic sunt conectate între ele nu numai prin ramuri internodale longitudinale, ci și transversale care leagă ganglionii din partea dreaptă și stângă (vezi Fig. 8.4). Din ganglionii lombari, fibrele pleacă în compoziția plexului aortic abdominal. De-a lungul vaselor, acestea asigură inervație simpatică pereților cavității abdominale și extremităților inferioare.
Secțiunea pelviană a trunchiului simpatic este reprezentată de cinci ganglioni coccigieni sacrali și rudimentari. Nodurile sacrale sunt de asemenea interconectate prin ramuri transversale. Nervii care se extind din ele oferă inervație simpatică organelor pelvine.
Plexul aortic abdominal situat în cavitatea abdominală pe suprafețele anterioare și laterale ale aortei abdominale. Acesta este cel mai mare plex al sistemului nervos autonom. Este format din mai mulți ganglioni simpatici prevertebrali mari, ramuri ale nervilor splanhnici mari și mici apropiindu-se de ei, numeroase trunchiuri și ramuri nervoase extinzându-se de la noduri. Nodulii principali ai plexului aortic abdominal sunt perechi celiacă și aortorenal și nepereche ganglioni mezenterici superiori. De regulă, fibrele simpatice postganglionare pleacă de la ele. Numeroase ramuri se extind de la nodulii celiaci și mezenterici superiori în direcții diferite, precum razele soarelui. Aceasta explică vechiul nume al plexului - „plexul solar”.
Ramurile plexului continuă pe artere, formând plexuri vegetative secundare ale cavității abdominale în jurul vaselor (plex vegetativ vascular). Acestea includ nepereche: celiacă (încurcă trunchiul celiac), splenic (artera splenica) hepatic (propie artera hepatica) superior și mezenteric inferior (de-a lungul arterelor cu același nume) plex. Pereche sunt gastric, suprarenal, renal, testicular (ovarian )plex, situat în jurul vaselor acestor organe. De-a lungul cursului vaselor, fibrele simpatice postganglionare ajung la organele interne și le inervează.
Plexurile hipogastrice superior și inferior. Plexul hipogastric superior este format din ramuri ale plexului aortic abdominal. Ca formă, este o placă triunghiulară situată pe suprafața anterioară a vertebrei lombare V, sub bifurcația aortică. În jos, plexul dă fibrele care sunt implicate în formarea plexului hipogastric inferior. Acesta din urmă este situat deasupra mușchiului care ridică anusul, la locul de divizare a arterei iliace comune. Ramurile se îndepărtează din aceste plexuri, oferind inervație simpatică a organelor pelvine.
Astfel, nodurile autonome ale sistemului nervos simpatic (para- și prevertebrale) sunt situate în apropierea măduvei spinării la o anumită distanță de organul inervat. În consecință, fibra simpatică preganglionară are o lungime scurtă, iar fibra postganglionară este mai semnificativă. În sinapsa neuroțesuturilor, transmiterea unui impuls nervos de la nerv la țesut se realizează datorită eliberării neurotransmițătorului norepinefrină.
sistemul nervos parasimpatic
Ca parte a părții parasimpatice a sistemului nervos autonom, se disting secțiunile centrale și periferice. Sectiunea centrala este reprezentata de nucleii parasimpatici III, VII, IX si X ai nervilor cranieni si nucleii sacrali parasimpatici ai maduvei spinarii. Secțiunea periferică include fibre și noduri parasimpatice. Acestea din urmă, spre deosebire de sistemul nervos simpatic, sunt situate fie în peretele organelor pe care le inervează, fie lângă ele. În consecință, fibrele preganglionare (mielinice) sunt mai lungi decât cele postganglionare. Transmiterea impulsului în sinapsa neuroțesuturilor din sistemul nervos parasimpatic este asigurată în principal de mediatorul acetilcolină.
fibre parasimpatice ( adiţional ) miezuri A 3-a pereche de nervi cranieni(nervul oculomotor) în orbită se termină pe celule nodul genelor. Din el încep fibrele parasimpatice postganglionare, care pătrund în globul ocular și inervează mușchiul care îngustează pupila și mușchiul ciliar (oferă acomodare). Fibrele simpatice care se extind din ganglionul cervical superior al trunchiului simpatic inervează mușchiul care dilată pupila.
Pons conține nucleii parasimpatici ( salivară superioară și lacrimal ) VII pereche de nervi cranieni(nervul facial). Axonii lor se ramifică din nervul facial și sunt alcătuiți din nerv pietros mai mare a ajunge nodul pterigopalatin, situat în gaura cu același nume (vezi Fig. 7.1). Fibrele postganglionare încep din el, efectuând inervația parasimpatică a glandei lacrimale, glandelor mucoasei cavității nazale și palatului. O parte din fibre, care nu sunt incluse în nervul mare pietros, este trimisă către coarda de tobe. Acesta din urmă transportă fibre preganglionare către submandibulară și nodurile sublinguale. Axonii neuronilor acestor noduri inervează glandele salivare cu același nume.
Nucleul salivar inferior aparține nervului glosofaringian IX cuplu). Fibrele sale preganglionare trec primele în compoziție Tobă, și apoi - mic nerv pietros La nodul urechii. Ramurile se îndepărtează de el, asigurând inervația parasimpatică a glandei salivare parotide.
Din nucleul dorsal a nervului vag (perechea X), fibrele parasimpatice ca parte a ramurilor sale trec la numeroase noduri intramurale situate în peretele organelor interne ale gâtului, [minereul și cavitățile abdominale. Fibrele postganglionare pleacă din aceste noduri, efectuând inervația parasimpatică a organelor gâtului, cavității toracice și a majorității organelor cavității abdominale.
diviziunea sacrala a sistemului nervos parasimpatic reprezentate de nucleii parasimpatici sacrali situati la nivelul segmentelor sacrale II-IV. Ele produc fibre nervii splanhnici pelvieni, care transportă impulsuri către nodurile intramurale ale organelor pelvine. Fibrele postganglionare care se extind din ele asigură inervația parasimpatică a organelor genitale interne, vezicii urinare și rectului.
Sistemele nervos simpatic și parasimpatic sunt părți ale unui întreg, al cărui nume este ANS. Adică sistemul nervos autonom. Fiecare componentă are propriile sarcini și trebuie luate în considerare.
caracteristici generale
Împărțirea în departamente se datorează caracteristicilor morfologice și funcționale. În viața umană, sistemul nervos joacă un rol uriaș, îndeplinind o mulțime de funcții. Sistemul, trebuie remarcat, este destul de complex în structura sa și este împărțit în mai multe subspecii, precum și în departamente, fiecăruia cărora le sunt atribuite anumite funcții. Este interesant că sistemul nervos simpatic a fost desemnat ca atare în îndepărtatul 1732, iar la început acest termen a desemnat întregul NS autonom. Cu toate acestea, mai târziu, odată cu acumularea de experiență și cunoștințe ale oamenilor de știință, a fost posibil să se determine că există un sens mai profund și, prin urmare, acest tip a fost „coborât” la o subspecie.
NS simpatic și caracteristicile sale
I s-au atribuit un număr mare de funcții importante pentru organism. Unele dintre cele mai semnificative sunt:
- Reglementarea consumului de resurse;
- Mobilizarea fortelor in situatii de urgenta;
- Controlul emoțiilor.
Dacă apare o astfel de nevoie, sistemul poate crește cantitatea de energie cheltuită, astfel încât o persoană să poată funcționa pe deplin și să continue să își îndeplinească sarcinile. Vorbind despre resurse sau oportunități ascunse, la asta se înțelege. Starea întregului organism depinde direct de cât de bine face față SNS sarcinilor sale. Dar dacă o persoană rămâne într-o stare de excitare prea mult timp, nici acest lucru nu va ajuta la nimic. Dar pentru aceasta există o altă subspecie a sistemului nervos.
NS parasimpatic și caracteristicile sale
Acumularea forței și a resurselor, restabilirea forței, odihna, relaxarea - acestea sunt principalele sale funcții. Sistemul nervos parasimpatic este responsabil pentru funcționarea normală a unei persoane, indiferent de condițiile din jur. Trebuie să spun că ambele sisteme de mai sus se completează reciproc și funcționează doar armonios și indisolubil. pot aduce echilibru si armonie corpului.
Caracteristicile și funcțiile anatomice ale SNS
Deci, NS simpatic se caracterizează printr-o structură ramificată și complexă. Partea sa centrală este situată în măduva spinării, iar terminațiile și nodurile nervoase sunt conectate prin periferie, care, la rândul său, se formează din cauza neuronilor sensibili. Din ele se formează procese speciale care se extind din măduva spinării, adunându-se în nodurile paravertebrale. În general, structura este complexă, dar nu este necesar să se aprofundeze specificul ei. Este mai bine să vorbim despre cât de largi sunt funcțiile sistemului nervos simpatic. Se spunea că începe să lucreze activ în situații extreme, periculoase.
În astfel de momente, după cum știți, se produce adrenalină, care servește drept substanță principală care oferă unei persoane posibilitatea de a răspunde rapid la ceea ce se întâmplă în jurul său. Apropo, dacă o persoană are o predominanță pronunțată a sistemului nervos simpatic, atunci de obicei are un exces al acestui hormon.
Sportivii pot fi considerați un exemplu interesant - de exemplu, urmărind meciul jucătorilor de fotbal europeni, puteți vedea câți dintre ei încep să joace mult mai bine după ce au fost marcați un gol. Așa este, adrenalină este eliberată în sânge și se dovedește ce s-a spus puțin mai sus.
Dar un exces al acestui hormon afectează negativ starea unei persoane mai târziu - începe să se simtă obosit, obosit, există o mare dorință de a dormi. Dar dacă sistemul parasimpatic predomină, acest lucru este și rău. O persoană devine prea apatică, ruptă. Deci, este important ca sistemele simpatic și parasimpatic să interacționeze între ele - acest lucru va ajuta la menținerea echilibrului în organism, precum și la cheltuirea cu înțelepciune a resurselor.
Notă: proiect Internet www.glagolevovilla.ru— acesta este site-ul oficial al satului de cabane Glagolevo — sate de cabane terminate din regiunea Moscovei. Recomandăm această companie pentru cooperare!
Caracteristici generale ale sistemului nervos autonom: funcții, caracteristici anatomice și fiziologice
Sistemul nervos autonom asigură inervarea organelor interne: digestia, respirația, excreția, reproducerea, circulația sângelui și glandele endocrine. Menține constanta mediului intern (homeostazia), reglează toate procesele metabolice din corpul uman, creșterea, reproducerea, de aceea se numește vegetal– vegetativ.
Reflexele vegetative, de regulă, nu sunt controlate de conștiință. O persoană nu poate încetini sau accelera în mod arbitrar ritmul cardiac, inhiba sau crește secreția glandelor, astfel încât sistemul nervos autonom are un alt nume - autonom , adică necontrolat de conștiință.
Caracteristicile anatomice și fiziologice ale sistemului nervos autonom.
Sistemul nervos autonom este format din simpatic și parasimpatic părți care acționează asupra organelor în sens invers. De acord munca acestor două părți asigură funcționarea normală a diferitelor organe și permite corpului uman să răspundă în mod adecvat la condițiile externe în schimbare.
Există două diviziuni în sistemul nervos autonom:
A) Departamentul central , care este reprezentat de nuclei autonomi localizați în măduva spinării și creier;
B) Departamentul periferic care include nervii autonomi noduri (sau ganglionii ) și nervii autonomi .
· Vegetativ noduri (ganglionii ) sunt grupuri de corpuri de celule nervoase situate în afara creierului în diferite părți ale corpului;
· Nervi autonomi din măduva spinării și din creier. Ei se apropie mai întâi ganglionii (noduri) și numai atunci - la organele interne. Ca urmare, fiecare nerv autonom este format din preganglionare fibre și fibre postganglionare .
organ ganglionar al SNC
Preganglionar Postganglionar
fibra fibra
Fibrele preganglionare ale nervilor autonomi părăsesc măduva spinării și creierul ca parte a nervilor spinali și a unor nervi cranieni și se apropie de ganglioni ( L., orez. 200). În ganglioni, are loc o comutare a excitației nervoase. Fibrele postganglionare ale nervilor autonomi pleacă de la ganglioni, îndreptându-se către organele interne.
Nervii autonomi sunt subțiri, impulsurile nervoase sunt transmise prin ei cu o viteză mică.
Sistemul nervos autonom se caracterizează prin prezența a numeroase plexuri nervoase . Structura plexurilor include nervi simpatici, parasimpatici și ganglioni (noduri). Plexurile nervoase autonome sunt localizate pe aortă, în jurul arterelor și în apropierea organelor.
Sistemul nervos autonom simpatic: funcții, părți centrale și periferice
(L., orez. 200)
Funcțiile sistemului nervos autonom simpatic
Sistemul nervos simpatic inervează toate organele interne, vasele de sânge și pielea. Domină în perioada de activitate a organismului, în timpul stresului, durerii severe, stărilor emoționale precum furie și bucurie. Axonii nervilor simpatici produc norepinefrină , care afectează adrenoreceptorii organe interne. Noradrenalina are un efect stimulator asupra organelor și crește nivelul metabolismului.
Pentru a înțelege modul în care sistemul nervos simpatic afectează organele, trebuie să vă imaginați o persoană care fuge de pericol: pupilele sale se dilată, transpirația crește, ritmul cardiac crește, tensiunea arterială crește, bronhiile se dilată, ritmul respirator crește. În același timp, procesele de digestie încetinesc, secreția salivei și a enzimelor digestive este inhibată.
Diviziunile sistemului nervos autonom simpatic
Partea simpatică a sistemului nervos autonom conține central și departamente periferice.
Departamentul central Este reprezentată de nuclei simpatici localizați în coarnele laterale ale substanței cenușii ale măduvei spinării, extinzându-se de la 8 segmente cervicale până la 3 lombare.
Departamentul periferic include nervii simpatici și nodulii simpatici.
Nervii simpatici părăsesc măduva spinării ca parte a rădăcinilor anterioare ale nervilor spinali, apoi se separă de ei și formează fibre preganglionareîndreptându-se spre nodurile simpatice. Comparativ lung fibre postganglionare, care formează nervi simpatici mergând către organele interne, vasele de sânge și piele.
· Nodurile simpatice (ganglionii) sunt împărțite în două grupe:
· Ganglioni paravertebrali se întind pe coloana vertebrală și formează lanțurile de noduri drept și stâng. Se numesc lanțuri de noduri paravertebrale trunchiuri simpatice . In fiecare trunchi se disting 4 sectiuni: cervical, toracic, lombar si sacral.
Din noduri cervicale pleacă nervii care asigură inervație simpatică organelor capului și gâtului (glandele lacrimale și salivare, mușchii care dilată pupila, laringele și alte organe). Din ganglionii cervicali pleacă și ei nervii cardiaciîndreptându-se spre inimă.
· Din noduri toracic nervii pleacă către organele cavității toracice, nervii cardiaci și celiacă(visceral) nerviîndreptându-se în cavitatea abdominală spre noduri celiacă(solar) plex.
Din noduri lombar plecare:
Nervi care duc la nodurile plexului autonom al cavității abdominale; - nervii care asigură inervație simpatică pereților cavității abdominale și extremităților inferioare.
· Din noduri departamentul sacral pleacă nervii care asigură inervația simpatică a rinichilor și a organelor pelvine.
· Ganglioni prevertebrali sunt situate în cavitatea abdominală ca parte a plexurilor nervoase autonome. Acestea includ:
ganglioni celiaci, care fac parte din celiacă(solar) plex. Plexul celiac este situat pe partea abdominală a aortei în jurul trunchiului celiac. Numeroși nervi pleacă de la nodurile celiace (precum razele soarelui, ceea ce explică denumirea de „plex solar”), asigurând inervația simpatică a organelor abdominale.
· Nodurile mezenterice , care fac parte din plexul vegetativ al cavității abdominale. Din nodurile mezenterice pleacă nervii care asigură inervația simpatică a organelor abdominale.
Sistemul nervos autonom parasimpatic: funcții, părți centrale și periferice
Funcțiile sistemului nervos autonom parasimpatic
Sistemul nervos parasimpatic inervează organele interne. Domină în repaus, asigurând funcții fiziologice „de zi cu zi”. Axonii nervilor parasimpatici produc acetilcolina , care afectează receptori colinergici organe interne. Acetilcolina încetinește funcționarea organelor și reduce intensitatea metabolismului.
Predominanța sistemului nervos parasimpatic creează condiții pentru restul corpului uman. Nervii parasimpatici provoacă constricția pupilelor, reduc frecvența și puterea contracțiilor inimii și reduc frecvența mișcărilor respiratorii. În același timp, se intensifică activitatea organelor digestive: peristaltism, secreție de salivă și enzime digestive.
Diviziunile sistemului nervos autonom parasimpatic
Partea parasimpatică a sistemului nervos autonom conține central și departamente periferice .
Departamentul central prezentat:
trunchiul cerebral;
Nucleii parasimpatici situati in regiunea sacră a măduvei spinării.
Departamentul periferic include nervi parasimpatici și ganglioni parasimpatici.
Ganglionii parasimpatici sunt localizați lângă organe sau în peretele acestora.
Nervi parasimpatici:
· Ieșind din trunchiul cerebral ca parte a următoarelor nervi cranieni :
nervul oculomotor (3 o pereche de nervi cranieni), care pătrunde în globul ocular și inervează mușchiul care îngustează pupila;
Nervul facial(7 o pereche de nervi cranieni), care inervează glanda lacrimală, glandele salivare submandibulare și sublinguale;
Nervul glosofaringian(9 o pereche de nervi cranieni), care inervează glanda salivară parotidă;
Nucleii părții parasimpatice a sistemului nervos autonom sunt localizați în trunchiul cerebral și în coloanele laterale ale măduvei spinării sacrale S II-IV (Fig. 529).
Nucleii trunchiului cerebral: a) Nucleul accesoriu al nervului oculomotor (nucl. accessorius n. oculomotorii). Este situat pe suprafața ventrală a apeductului cerebral din mezencefal. Fibrele preganglionare din creier ies ca parte a nervului oculomotor și îl lasă pe orbită, îndreptându-se către ganglionul ciliar (gangl. ciliare) (Fig. 529).
Ganglionul ciliar este situat în partea din spate a orbitei pe suprafața exterioară a nervului optic. Nervii simpatici și senzoriali trec prin nodul. După comutarea fibrelor parasimpatice în acest nod (neuronul II), fibrele postganglionare părăsesc nodul împreună cu cele simpatice, formând nn. ciliares breves. Acești nervi intră în polul posterior al globului ocular pentru a inerva mușchiul constrictor pupilar, mușchiul ciliar care provoacă acomodarea (nervul parasimpatic) și mușchiul dilatator pupilar (nervul simpatic). Prin gasca. trecerea ciliară și nervii senzitivi. Receptorii nervoși senzitivi se găsesc în toate structurile ochiului (cu excepția cristalinului, a corpului vitros). Fibrele sensibile părăsesc ochiul ca parte a nn. ciliares longi et breves. Fibrele lungi sunt direct implicate în formarea n. oftalmic (ramura I a perechii V) și ganglion scurt. ciliare si apoi intra numai n. oftalmic.
b) Nucleul salivar superior (nucl. salivatorius superior). Fibrele sale părăsesc miezul punții împreună cu partea motrică a nervului facial. Într-o porțiune, separată în canalul facial al osului temporal lângă hiatus canalis n. petrosi majoris, se află în sulcus n. petrosi majoris, după care nervul primește același nume. Apoi trece prin țesutul conjunctiv al deschiderii rupte a craniului și se conectează cu n. petrosus profundus (simpatic), formând nervul pterigoidian (n. pterygoideus). Nervul pterigoidian trece prin canalul cu același nume în fosa pterigoidiană. Fibrele sale parasimpatice preganglionare trec în ganglion. pterigopalatinum (). Fibre postganglionare în ramurile lui n. maxilar (ramura II a nervului trigemen) ajunge la glandele mucoase ale cavității nazale, celulele osului etmoid, membrana mucoasă a căilor respiratorii, obrajii, buzele, cavitatea bucală și nazofaringe, precum și glanda lacrimală, către care trece de-a lungul n. zigomatic, apoi prin anastomoză până la nervul lacrimal.
A doua porțiune a fibrelor parasimpatice ale nervului facial prin canaliculus chordae tympani iese deja sub denumirea de chorda tympani, legându-se cu n. lingualis. Ca parte a nervului lingual, fibrele parasimpatice ajung în glanda salivară submandibulară, după trecerea la ganglion. submandibulară și ganglion. sublingual. Fibrele postganglionare (axonii neuronului II) asigură inervația secretorie glandelor salivare sublinguale, submandibulare și glandelor mucoase ale limbii (Fig. 529). Fibrele simpatice trec prin ganglionul pterigopalatin, care, fără comutare, ajung în zonele de inervație împreună cu nervii parasimpatici. Fibrele senzoriale trec prin acest nod de la receptorii cavității nazale, cavității bucale, palatului moale și ca parte a n. nasalis posterior si nn. palatini ajung la nod. Din acest nod pleacă ca parte a nn. pterigopalatini, inclusiv în n. zigomatic.
c) Nucleul salivar inferior (nucl. salivatorius inferior). Este nucleul perechii a IX-a de nervi cranieni, situată în medula oblongata. Fibrele sale preganglionare parasimpatice părăsesc nervul în regiunea nodului inferior al nervului glosofaringian, care se află în fossula petrosa pe suprafața inferioară a piramidei osului temporal, și intră în canalul timpanic sub același nume. Nervul timpanic iese pe suprafața anterioară a piramidei osului temporal prin hiatus canalis n. petrosi minoris. Partea nervului timpanic care iese din canalul timpanic se numește n. petrosus minor, care urmează brazda cu același nume. Prin gaura ruptă, nervul trece la baza exterioară a craniului, unde despre. ovale comută în nodul parotidian (gangl. oticum). În nod, fibrele preganglionare trec la fibre postganglionare, care fac parte din n. auriculotemporalis (ramura perechii III) ajunge la glanda salivară parotidă, asigurându-i inervația secretorie. Mai puține fibre n. tympanicus comută în nodul inferior al nervului glosofaringian, unde, alături de neuronii senzoriali, există celule parasimpatice ale celui de-al doilea neuron. Axonii lor se termină în membrana mucoasă a cavității timpanice, formând împreună cu nervii carotidieni simpatici timpanici (nn. caroticotimpanici), plexul timpanic (plexul timpanic). Fibre simpatice din plex a. meningeae mediae trec prin gangl. oticum, conectându-se la ramurile sale pentru a inerva glanda parotidă și mucoasa bucală. În glanda parotidă și membrana mucoasă a cavității bucale există receptori din care încep fibrele senzoriale, trecând prin nodul în n. mandibularis (ramura III a perechii V).
d) Nucleul dorsal al nervului vag (nucl. dorsalis n. vagi). Este situat în partea dorsală a medulei oblongate. Este cea mai importantă sursă de inervație parasimpatică a organelor interne. Comutarea fibrelor preganglionare are loc în ganglionii parasimpatici intraorganici numeroși, dar foarte mici, în nodurile superioare și inferioare ale nervului vag, pe tot trunchiul acestui nerv, în plexurile autonome ale organelor interne (cu excepția organelor pelvine) (Fig. . 529).
e) Nucleul intermediar spinal (nucl. intermedius spinalis). Amplasat în stâlpii laterali SII-IV. Fibrele sale preganglionare ies prin rădăcinile anterioare în ramurile abdominale ale nervilor spinali și formează nn. splanchnici pelvini, care intră în plexul hypogastricus inferior. Trecerea lor la fibre postganglionare are loc în nodurile intraorganice ale plexurilor intraorgane ale organelor pelvine (Fig. 533).
533. Inervaţia organelor urinare.
Liniile roșii - calea piramidală (inervație motorie); albastru - nervi senzitivi; verde - nervi simpatici; violet - fibre parasimpatice.
Acetilcolina. Acetilcolina servește ca neurotransmițător în toți ganglionii autonomi, în terminațiile nervoase parasimpatice postganglionare și în terminațiile nervoase simpatice postganglionare care inervează glandele sudoripare exocrine. Enzima colin acetiltransferaza catalizează sinteza acetilcolinei din acetil CoA produs în terminațiile nervoase și din colină absorbită activ din lichidul extracelular. În cadrul terminațiilor nervoase colinergice, rezervele de acetilcolină sunt stocate în vezicule sinaptice discrete și eliberate ca răspuns la impulsurile nervoase care depolarizează terminațiile nervoase și cresc intrarea calciului în celulă.
receptori colinergici. Pe neuronii postganglionari din ganglionii autonomi și în efectorii autonomi postsinaptici există diferiți receptori pentru acetilcolină. Receptorii localizați în ganglionii autonomi și în medula suprarenală sunt stimulați în principal de nicotină (receptorii nicotinici), în timp ce cei localizați în celulele autonome ale organelor efectoare sunt stimulați de alcaloidul muscarin (receptorii muscarinici). Blocantele ganglionare acționează împotriva receptorilor nicotinici, în timp ce atropina blochează receptorii muscarinici. Receptorii muscarinici (M) sunt clasificați în două tipuri. Receptorii Mi sunt localizați în sistemul nervos central și, eventual, în ganglionii parasimpatici; Receptorii M2 sunt receptori muscarinici non-neuronali localizați pe mușchiul neted, miocard și epiteliul glandular. Agonistul selectiv al receptorilor M2 este bnechol; Pirenzepina testată este un antagonist selectiv al receptorilor M1. Acest medicament determină o scădere semnificativă a secreției de suc gastric. Fosfatidilinozitol și inhibarea activității adenilat-ciclazei pot servi ca alți mediatori ai efectelor muscarinici.
Acetilcolinesteraza. Hidroliza acetilcolinei de către acetilcolinesteraza inactivează acest neurotransmițător la sinapsele colinergice. Această enzimă (cunoscută și sub numele de colinesteraza specifică sau adevărată) este prezentă în neuroni și este diferită de butirocolinesteraza (colinesteraza serică sau pseudocolinesteraza). Ultima enzimă este prezentă în plasmă și țesuturile non-neuronale și nu joacă un rol principal în încetarea acțiunii acetilchilinei la efectorii autonomi. Efectele farmacologice ale agenților anticolinesterazei se datorează inhibării acetilcolinesterazei neurale (adevărate).
Fiziologia sistemului nervos parasimpatic. Sistemul nervos parasimpatic este implicat în reglarea funcțiilor sistemului cardiovascular, tractului digestiv și a sistemului genito-urinar. Țesuturile din organe precum ficatul, rinichii, pancreasul și glandele tiroide au, de asemenea, inervație parasimpatică, ceea ce sugerează că și sistemul nervos parasimpatic este implicat în reglarea metabolică, deși efectul colinergic asupra metabolismului nu este bine caracterizat.
Sistemul cardiovascular. Efectul parasimpatic asupra inimii este mediat prin nervul vag. Acetilcolina reduce rata depolarizării spontane a nodului sinoatrial și reduce frecvența cardiacă. Frecvența cardiacă în diferite condiții fiziologice este rezultatul unei interacțiuni coordonate între stimularea simpatică, inhibarea parasimpatică și activitatea automată a stimulatorului cardiac sinoatrial. Acetilcolina întârzie, de asemenea, conducerea excitației în mușchii atriali, scurtând în același timp perioada refractară efectivă; această combinaţie de factori poate determina dezvoltarea sau persistenţa permanentă a aritmiilor atriale. În nodul atrioventricular, reduce viteza de conducere a excitației, crește durata perioadei refractare efective și, prin urmare, slăbește răspunsul ventriculilor inimii în timpul flutterului sau fibrilației atriale (capitolul 184). Slăbirea acțiunii inotrope cauzată de acetilcolină este asociată cu inhibarea presinaptică a terminațiilor nervoase simpatice, precum și cu un efect inhibitor direct asupra miocardului atrial. Miocardul ventricular este mai puțin afectat de acetilcolină, deoarece inervația sa de fibre colinergice este minimă. Un efect colinergic direct asupra reglarii rezistenței periferice pare puțin probabil din cauza inervației parasimpatice slabe a vaselor periferice. Cu toate acestea, sistemul nervos parasimpatic poate influența indirect rezistența periferică prin inhibarea eliberării norepinefrinei din nervii simpatici.
Tractului digestiv. Inervația parasimpatică a intestinelor se realizează prin nervul vag și nervii pelvi-sacrali. Sistemul nervos parasimpatic crește tonusul mușchilor netezi ai tractului digestiv, relaxează sfincterii și crește peristaltismul. Acetilcolina stimulează secreția exogenă de gastrină, secretină și insulină de către epiteliu.
Sistemul urinar și respirator. Nervii parasimpatici sacrali inervează vezica urinară și organele genitale. Acetilcolina crește peristaltismul ureteral, provoacă contracția mușchilor vezicii urinare care o golește și relaxează diafragma urogenitală și sfincterul vezical, jucând astfel un rol major în coordonarea procesului de urinare. Căile respiratorii sunt inervate de fibre parasimpatice din nervul vag. Acetilcolina crește secreția în trahee și bronhii și stimulează bronhospasmul.
Farmacologia sistemului nervos parasimpatic. Agonisti colinergici. Valoarea terapeutică a acetilcolinei este mică datorită dispersiei largi a efectelor sale și a duratei scurte de acțiune. Substanțele omogene cu acesta sunt mai puțin sensibile la hidroliză prin colinesterază și au o gamă mai restrânsă de efecte fiziologice. bnechol, singurul agonist colinergic sistemic folosit în practica de zi cu zi, stimulează mușchii netezi ai tractului digestiv și tractului genito-urinar. cu efect minim asupra sistemului cardiovascular. Este utilizat în tratamentul retenției urinare în absența obstrucției tractului urinar și mai rar în tratamentul tulburărilor tractului digestiv, precum atonia gastrică după vagotomie. Pilocarpina și carbacolul sunt agonişti colinergici topici utilizaţi pentru tratarea glaucomului.
Inhibitori ai acetilcolinesterazei. Inhibitorii colinesterazei sporesc efectele stimulării parasimpatice prin reducerea inactivarii acetilcolinei. Valoarea terapeutică a inhibitorilor reversibili de colinesterază depinde de rolul acetilcolinei ca neurotransmițător în sinapsele mușchilor scheletici dintre neuroni și celulele efectoare și în sistemul nervos central și include tratamentul miasteniei gravis (cap. 358), încetarea blocajului neuromuscular care are dezvoltat după anestezie și intoxicație inversă cauzată de substanțe cu activitate anticolinergică centrală. Fizostigmina, care este o amină terțiară, pătrunde cu ușurință în sistemul nervos central, în timp ce aminele cuaternare înrudite [proserină, bromură de piridostigmină, oxazil și edrofoniu (Edrophonium)] nu o fac. Inhibitorii organofosforic colinesterazei determină blocarea ireversibilă a colinesterazei; aceste substanțe sunt utilizate în principal ca insecticide și prezintă un interes toxicologic primar. În sistemul nervos autonom, inhibitorii de colinesterază sunt de utilizare limitată în tratamentul disfuncțiilor mușchilor netezi intestinali și vezicii urinare (de exemplu, ileus paralitic și atonia vezicii urinare). Inhibitorii colinesterazei provoacă o reacție vagotonică în inimă și pot fi utilizați eficient pentru a opri atacurile de tahicardie paroxistică supraventriculară (cap. 184).
Substanțe care blochează receptorii colinergici. Atropina blochează receptorii colinergici muscarinici și are un efect redus asupra neurotransmisiei colinergice în ganglionii autonomi și joncțiunile neuromusculare. Multe efecte ale atropinei și medicamentelor asemănătoare atropinei asupra sistemului nervos central pot fi atribuite blocării sinapselor muscarinici centrale. Alcaloidul omogen scopolamina este asemănător ca acțiune cu atropina, dar provoacă somnolență, euforie și amnezie - efecte care îi permit să fie utilizat pentru premedicație înainte de anestezie.
Atropina crește ritmul cardiac și crește conducerea atrioventriculară; acest lucru îl face util în tratamentul bradicardiei sau blocului cardiac asociat cu creșterea tonusului vagal. În plus, atropina ameliorează bronhospasmul mediat prin receptorii colinergici și reduce secreția în tractul respirator, ceea ce face posibilă utilizarea acesteia pentru premedicație înainte de anestezie.
Atropina reduce, de asemenea, peristaltismul tractului digestiv și secreția din acesta. Deși diferiți derivați de atropină și substanțe înrudite [de exemplu, propanelina (Propantheline), izopropamida (Isopropamida) și glicopirolatul (Glycopyrrolate)] au fost promovați ca agenți pentru tratamentul pacienților care suferă de ulcer gastric sau sindrom diareic, utilizarea pe termen lung a acestora medicamentele se limitează la astfel de manifestări de oprimare parasimpatică, cum ar fi gura uscată și retenția urinară. Pirenzepina, un inhibitor selectiv al Mi, inhibă secreția gastrică, utilizată la doze care au efecte anticolinergice minime în alte organe și țesuturi; acest medicament poate fi eficient în tratamentul ulcerului gastric. La inhalare, atropina și substanța înrudită cu aceasta ipratropiu (Ipratropium) provoacă dilatare bronșică; au fost folosite în experimente pentru tratarea astmului bronșic.
CAPITOLUL 67. SISTEMUL CICLAZIEI DE ADENILAȚI
Henry R. Bourne
3`5`-monofosfat ciclic (AMP ciclic) acționează ca un mediator secundar intracelular pentru o varietate de hormoni peptidici și amine biogene, medicamente și toxine. Prin urmare, studiul sistemului adenil-ciclazei este esențial pentru înțelegerea fiziopatologiei și tratamentul multor boli. Investigarea rolului mediatorului secundar al AMP ciclic ne-a extins cunoștințele despre reglarea endocrină, nervoasă și cardiovasculară. În schimb, cercetările care vizează dezlegarea bazei biochimice a anumitor boli au contribuit la înțelegerea mecanismelor moleculare care reglează sinteza ciclică de AMP.
Biochimie. Secvența de acțiune a enzimelor implicate în implementarea efectelor hormonilor (mediatori primari) prin AMP ciclic este prezentată în Fig. 67-1, iar o listă a hormonilor care acționează prin acest mecanism este dată în tabel. 67-1. Activitatea acestor hormoni este inițiată de legarea lor de receptori specifici localizați pe suprafața exterioară a membranei plasmatice. Complexul hormon-receptor activează enzima adenilat ciclază legată de membrană, care sintetizează AMP ciclic din ATP intracelular. În interiorul celulei, AMP ciclic transmite informații de la hormon prin legarea de propriul receptor și activând această protein kinază dependentă de receptorul AMP ciclic. O protein kinază activată transferă fosforul terminal al ATP către substraturi proteice specifice (de obicei enzime). Fosforilarea acestor enzime sporește (sau în unele cazuri inhibă) activitatea lor catalitică. Activitatea alterată a acestor enzime determină acțiunea caracteristică a unui anumit hormon asupra celulei sale țintă.
A doua clasă de hormoni acționează prin legarea de receptorii membranari care inhibă adenilat ciclaza. Acțiunea acestor hormoni, denumiți Hi, spre deosebire de hormonii stimulatori (He), este descrisă mai detaliat mai jos. Pe fig. 67-1 arată și mecanisme biochimice suplimentare care limitează acțiunea AMP ciclic. Aceste mecanisme pot fi, de asemenea, reglate cu participarea hormonilor. Acest lucru permite reglarea fină a funcției celulare prin mecanisme neuronale și endocrine suplimentare.
Rolul biologic al AMP ciclic. Fiecare dintre moleculele proteice implicate în mecanismele complexe de stimulare – inhibiție, prezentate în Fig. 67-1, reprezintă un loc potențial pentru reglarea răspunsului hormonal la efectele terapeutice și toxice ale medicamentelor și la modificările patologice care apar în cursul bolii. Exemple specifice de astfel de interacțiuni sunt discutate în secțiunile ulterioare ale acestui capitol. Pentru a le reuni, este necesar să se ia în considerare funcțiile biologice generale ale AMP ca mediator secundar, ceea ce este recomandabil să se facă pe exemplul reglării eliberării de glucoză din depozitele de glicogen conținute în ficat (sistemul biochimic în care s-a găsit AMP ciclic) cu ajutorul glucagonului și al altor hormoni.
Orez. 67-1. AMP ciclic este un mediator intracelular secundar pentru hormoni.
Figura prezintă o celulă ideală care conține molecule de proteine (enzime) implicate în acțiunile mediatoare ale hormonilor efectuate prin AMP ciclic. Săgețile negre indică fluxul de informații de la hormonul stimulator (He) către răspunsul celular, în timp ce săgețile luminoase indică direcția proceselor opuse, modulând sau inhibând fluxul de informații. Hormonii extracelulari stimulează (He) sau inhibă (Hi) enzima membranară adenilat ciclaza (AC) (vezi descrierea din text și Fig. 67-2). AC transformă ATP în AMP ciclic (cAMP) și pirofosfat (PPI). Concentrația intracelulară a AMP ciclic depinde de raportul dintre viteza de sinteză a acestuia și caracteristicile altor două procese care vizează îndepărtarea acestuia din celulă: scindarea prin fosfodiesteraza nucleotidică ciclică (PDE), care transformă AMP ciclic în 5 "-AMP, și îndepărtarea din celulă prin transport dependent de energie. Efectele intracelulare ale AMP ciclic sunt mediate sau reglate de cel puțin cinci clase suplimentare de proteine. Prima dintre acestea, protein kinaza dependentă de cAMP (PK), constă în reglare (P) și subunitățile catalitice (K). În holoenzima PK, subunitatea K este inactivă catalitic ( AMP ciclic acționează prin legarea de subunitățile P, eliberând subunitățile K din complexul cAMP-P. (S~F) aceste subunități proteice. atele (de obicei enzime) inițiază efectele caracteristice ale AMP ciclic în interiorul celulei (de exemplu, activarea glicogen fosforilazei, inhibarea glicogen sintetazei). Proporția de substraturi ale proteinei kinazei în stare fosforilată (C-P) este reglementată de două clase suplimentare de proteine: proteina care inhibă kinaza (IKP) se leagă reversibil de K-K, făcând-o inactivă catalitic (K-K) Fosfatazele (P-aza) convertesc S-P înapoi. la C, eliminând fosforul legat covalent.
Transferul semnalelor hormonale prin membrana plasmatică. Stabilitatea biologică și complexitatea structurală a hormonilor peptidici, cum ar fi glucagonul, îi fac purtători de semnale hormonale diverse între celule, dar le afectează capacitatea de a traversa membranele celulare. Adenil ciclaza sensibilă la hormoni permite conținutului informațional al semnalului hormonal să pătrundă în membrană, deși hormonul în sine nu o poate pătrunde.
Tabelul 67-1. Hormoni pentru care AMP ciclic servește ca mediator secundar
| Hormonul | Țintă: organ/țesut | Acțiune tipică |
| hormonul adrenocorticotrop | Cortexul suprarenal | Producția de cortizol |
| Calcitonina | Oase | Concentrația de calciu seric |
| Catecolamine (b-adrenergice) | inima | Ritmul cardiac, contractilitatea miocardului |
| Gonadotropină corionică | Ovare, testicule | Producția de hormoni sexuali |
| Hormonul foliculostimulant | Ovare, testicule | Gametogeneza |
| Glucagon | Ficat | Glicogenoliza, eliberarea de glucoză |
| hormonul luteinizant | Ovare, testicule | \ Producerea hormonilor sexuali |
| factor de eliberare a hormonului luteinizant | Pituitară | f Eliberarea hormonului luteinizant |
| Hormon de stimulare a melanocitelor | piele (melanocite) | T Pigmentare |
| hormon paratiroidian | Oasele, rinichii | T Concentrația de calciu seric [concentrația de fosfor seric |
| Prostaciclina, prosta-glandina e | | trombocite | [ Agregarea trombocitară |
| Hormon de stimulare a tiroidei | Glanda tiroida | T Producerea și lansarea de Tz și T4 |
| factor de eliberare a hormonului de stimulare a tiroidei | Pituitară | f Eliberarea hormonului de stimulare a tiroidei |
| Vasopresina | rinichi | f Concentrația în urină |
Notă. Numai cele mai convingătoare efecte documentate mediate de AMP ciclic sunt enumerate aici, deși mulți dintre acești hormoni prezintă acțiuni multiple în diferite organe țintă.
Câştig. Prin legarea la un număr mic de receptori specifici (probabil mai puțin de 1000 pe celulă), glucagonul stimulează sinteza unui număr mult mai mare de molecule de AMP ciclic. Aceste molecule, la rândul lor, stimulează protein kinaza dependentă de AMP ciclic, care determină activarea a mii de molecule de fosforilază hepatică (o enzimă care limitează descompunerea glicogenului) și eliberarea ulterioară a milioane de molecule de glucoză dintr-o singură celulă.
Coordonarea metabolică la nivelul unei singure celule. Pe lângă fosforilarea proteinelor mediată de AMP ciclic care stimulează fosforilaza și promovează conversia glicogenului în glucoză, acest proces dezactivează simultan enzima care sintetizează glicogenul (glicogen sintetaza) și stimulează enzimele care provoacă gluconeogeneza în ficat. Astfel, un singur semnal chimic - glucagonul - mobilizează rezervele de energie prin mai multe căi metabolice.
Transformarea diferitelor semnale într-un singur program metabolic. Deoarece adenilat ciclaza hepatică poate fi stimulată de epinefrină (acționând prin receptorii β-adrenergici), precum și de glucagon, AMP ciclic permite ca doi hormoni cu structuri chimice diferite să regleze metabolismul carbohidraților în ficat. Dacă nu ar exista un mediator secundar, atunci fiecare dintre enzimele de reglare implicate în mobilizarea carbohidraților hepatici ar trebui să fie capabilă să recunoască atât glucagonul, cât și adrenalina.
Orez. 67-2. Mecanismul molecular de reglare a sintezei de AMP ciclic de către hormoni, receptorii hormonali și proteinele G. Adenilat ciclaza (AC) în forma sa activă (AC+) transformă ATP în AMP ciclic (cAMP) și pirofosfat (PFi). Activarea și inhibarea AC sunt mediate de sisteme formal identice prezentate în partea stângă și dreaptă a figurii. În fiecare dintre aceste sisteme, proteina G fluctuează între o stare inactivă, fiind asociată cu GDP (G-GDP), și o stare activă, fiind asociată cu GTP (G 4"-GTP); doar proteinele care se află într-o stare activă. starea poate stimula (Gs) sau inhiba (GI) activitatea AC. Fiecare complex G-GTP are o activitate intrinsecă a GTPazei care îl transformă într-un complex G-GDP inactiv. Pentru a readuce proteina G la starea sa activă, hormonul de stimulare sau inhibare -complecșii receptori (HcRc și, respectiv, NiRi) contribuie la înlocuirea GDP cu GTP la locul de legare a proteinei G la nucleotida guanină. În timp ce complexul HyR este necesar pentru stimularea sau inhibarea inițială a AC de către Gs sau Proteinele Hz, hormonul se poate detașa de receptor, indiferent de reglarea AC, care, dimpotrivă, depinde de durata stării de legare dintre GTP și proteina G corespunzătoare, reglată de GTPaza sa internă. Două toxine bacteriene reglează activitatea adenilat-ciclazei prin catalizarea ADP-ribozei ilarea proteinelor G (vezi. text). ADP-ribozilarea lui G cu toxina holerica inhiba activitatea GTPazelor sale, stabilizand Gs in starea sa activa si crescand astfel sinteza AMP ciclic. În schimb, ribozilarea ADP a Hy de către toxina pertussis previne interacțiunea acestuia cu complexul gniri și stabilizează Hy în starea inactivă legată de PIB; ca urmare, toxina pertussis previne inhibarea hormonală a AC.
Reglarea coordonată a diferitelor celule și țesuturi de către un mediator primar. În răspunsul clasic la stres de luptă sau fugi, catecolaminele se leagă de receptorii β-adrenergici localizați în inimă, țesutul adipos, vasele de sânge și multe alte țesuturi și organe, inclusiv ficat. Dacă AMP ciclic nu a mediat majoritatea răspunsurilor la acțiunea catecolaminelor b-adrenergice (de exemplu, o creștere a frecvenței cardiace și a contractilității miocardice, dilatarea vaselor de sânge care furnizează sânge la mușchii scheletici, mobilizarea energiei din depozitele de carbohidrați și grăsimi) , atunci combinația unui număr mare de enzime individuale din țesuturi ar trebui să aibă locuri de legare specifice pentru reglarea de către catecolamine.
Exemple similare de funcții biologice ale AMP ciclic ar putea fi date în relație cu alți mediatori primari prezentați în tabel. 67-1. AMP ciclic acționează ca un mediator intracelular pentru fiecare dintre acești hormoni, indicând prezența lor pe suprafața celulei. La fel ca toți mediatorii eficienți, AMP ciclic oferă o cale simplă, economică și foarte specializată pentru transmiterea semnalelor eterogene și complexe.
Adenil ciclază sensibilă la hormoni. Principala enzimă care mediază efectele corespunzătoare ale acestui sistem este adenilat ciclaza hormono-sensibilă. Această enzimă constă din cel puțin cinci clase de proteine separabile, fiecare dintre acestea fiind înglobată în membrana plasmatică dublu strat adipos (Fig. 67-2).
Două clase de receptori hormonali, Pc și Pu, se găsesc pe suprafața exterioară a membranei celulare. Acestea conțin site-uri de recunoaștere specifice pentru hormonii de legare care stimulează (Hc) sau inhibă (Hi) adenilat ciclaza.
Elementul catalitic adenilat ciclaza (AC), găsit pe suprafața citoplasmatică a membranei plasmatice, transformă ATP intracelular în AMP ciclic și pirofosfat. Două clase de proteine reglatoare care leagă nucleotidele guaninei sunt de asemenea prezente pe suprafața citoplasmatică. Aceste proteine, Gs și Gi, mediază efectele stimulatoare și inhibitorii percepute de receptorii Pc și, respectiv, Pu.
Atât funcțiile de pereche stimulatoare cât și inhibitorii ale proteinelor depind de capacitatea acestora de a lega guanozin trifosfatul (GTP) (vezi Fig. 67-2). Numai formele de proteine G legate de GTP reglează sinteza AMP ciclic. Nici stimularea, nici inhibarea AC nu este un proces permanent; în schimb, fosforul terminal al GTP din fiecare complex G-GTP este în cele din urmă hidrolizat, iar Gs-GDP sau Gi-GDP nu poate regla AC. Din acest motiv, procesele persistente de stimulare sau inhibare a adenilat-ciclazei necesită o conversie continuă a G-GDP în G-GTP. În ambele căi, complexele hormon-receptoare (HcRc sau NiRi) îmbunătățesc conversia PIB-ului în GTP. Acest proces de recirculare temporal și spațial separă legarea hormonilor de receptori de reglarea sintezei ciclice de AMP, folosind rezervele de energie din legătura terminală de fosfor a GTP pentru a spori acțiunea complexelor hormon-receptor.
Această diagramă explică modul în care mai mulți hormoni diferiți pot stimula sau inhiba sinteza AMP ciclic într-o singură celulă. Deoarece receptorii diferă în caracteristicile lor fizice față de adenilat ciclază, combinația de receptori localizați pe suprafața celulei determină imaginea specifică a sensibilității sale la semnalele chimice externe. O celulă individuală poate avea trei sau mai mulți receptori inhibitori diferiți și șase sau mai mulți receptori stimulatori diferiți. În schimb, toate celulele par să conțină componente G și AC similare (posibil identice).
Componentele moleculare ale adenil-ciclazei sensibile la hormoni oferă puncte de control pentru modificarea sensibilității unui anumit țesut la stimularea hormonală. Ambele componente P și G sunt factori critici în reglarea fiziologică a sensibilității hormonale, iar modificările proteinelor G sunt considerate leziunea primară care apare în cele patru boli discutate mai jos.
Reglarea sensibilității la hormoni (vezi și capitolul 66). Administrarea repetată a oricărui hormon sau medicament, de regulă, determină o creștere treptată a rezistenței la acțiunea lor. Acest fenomen poartă diferite denumiri: hiposensibilizare, refractaritate, tahifilaxie sau toleranță.
Hormonii sau mediatorii pot provoca dezvoltarea hiposensibilizării, care este specifică receptorului sau „omologă”. De exemplu, administrarea catecolaminelor β-adrenergice determină refractaritate miocardică specifică la administrarea repetată a acestor amine, dar nu la acele medicamente care nu acționează prin receptorii β-adrenergici. Desensibilizarea specifică receptorilor implică cel puțin două mecanisme separate. Primul dintre ele, care se dezvoltă rapid (în câteva minute) și rapid reversibil la îndepărtarea hormonului injectat, „decuplează” funcțional receptorii și proteina Gs și, în consecință, le reduce capacitatea de a stimula adenilat ciclaza. Cel de-al doilea proces este asociat cu scăderea efectivă a numărului de receptori de pe membrana celulară - un proces numit reglarea în jos a receptorilor. Procesul de reglare descendentă a receptorilor durează câteva ore pentru a se dezvolta și este dificil de inversat.
Procesele de desensibilizare fac parte din reglementarea normală. Eliminarea stimulilor fiziologici normali poate duce la o creștere a sensibilității țesutului țintă la stimularea farmacologică, așa cum se întâmplă cu dezvoltarea hipersensibilității induse de denervare. O corelație clinică potențial importantă a unei astfel de creșteri a numărului de receptori se poate dezvolta la pacienții cu o întrerupere bruscă a tratamentului cu anaprilină, care este un blocant β-adrenergic. La astfel de pacienți, se observă adesea semne tranzitorii de creștere a tonusului simpatic (tahicardie, creșterea tensiunii arteriale, dureri de cap, tremur etc.) și se pot dezvolta simptome de insuficiență coronariană. În leucocitele din sângele periferic ale pacienților care primesc anaprilină, se găsește un număr crescut de receptori b-adrenergici, iar numărul acestor receptori revine lent la valorile normale atunci când medicamentul este întrerupt. Deși mai mulți alți receptori leucocitari nu mediază simptomele și evenimentele cardiovasculare care apar atunci când anaprilina este întreruptă, receptorii din miocard și alte țesuturi sunt susceptibili de a suferi aceleași modificări.
Sensibilitatea celulelor și țesuturilor la hormoni poate fi, de asemenea, reglată într-un mod „heterolog”, adică atunci când sensibilitatea la un hormon este reglată de un alt hormon care acționează printr-un set diferit de receptori. Reglarea sensibilității sistemului cardiovascular la aminele b-adrenergice de către hormonii tiroidieni este cel mai cunoscut exemplu clinic de reglare heterologă. Hormonii tiroidieni determină acumularea unei cantități în exces de receptori b-adrenergici în miocard. Aceasta este o creștere. Numărul de receptori explică parțial sensibilitatea crescută a inimii pacienților cu hipertiroidism la catecolamine. Cu toate acestea, faptul că la animalele de experiment creșterea numărului de receptori b-adrenergici cauzată de administrarea de hormoni tiroidieni nu este suficientă pentru a atribui o creștere a sensibilității inimii la catecolamine, sugerează că componentele răspunsului hormonilor sunt, de asemenea, afectați de hormonii tiroidieni, acționând distal față de receptori, incluzând posibil, dar fără a se limita la, Gs. Alte exemple de reglare heterologă includ controlul estrogenului și progesteronului asupra sensibilității uterine la efectele relaxante ale agoniștilor β-adrenergici și reactivitatea crescută a multor țesuturi la adrenalină indusă de glucocorticoizi.
Al doilea tip de reglare heterologă este inhibarea stimulării hormonale a adenilat-ciclazei de către substanțele care acționează prin Pu și Gi, așa cum s-a menționat mai sus. Acetilcolina, opiaceele și catecolaminele a-adrenergice acționează prin clase distincte de receptori inhibitori (receptori muscarinici, opiacei și a-adrenergici) pentru a desensibiliza adenilat ciclaza din anumite țesuturi la efectele stimulatoare ale altor hormoni. Deși semnificația clinică a acestui tip de reglare heterologă nu a fost stabilită, inhibarea sintezei de AMP ciclic de către morfină și alte opiacee ar putea fi responsabilă pentru unele aspecte ale toleranței la această clasă de medicamente. În mod similar, eliminarea unei astfel de opresiuni poate juca un rol în dezvoltarea sindromului după încetarea administrării de opiacee.
Se încarcă...