Вивчивши матеріал глави, студент має:
знати
Принципи будови та функціонування вегетативної нервової системи;
вміти
- демонструвати на препаратах та таблицях симпатичний стовбур та краніальні вегетативні вузли;
- схематично зображати будову рефлекторної дуги вегетативної нервової системи;
володіти
Навички прогнозування функціональних розладів при пошкодженні структур вегетативної нервової системи.
Вегетативна (автономна) нервова система забезпечує іннервацію внутрішніх органів, залоз, судин, гладкої мускулатури та виконує адаптаційно-трофічну функцію. Так само як і соматична нервова система, вона здійснює свою діяльність у вигляді рефлексів. Наприклад, при подразненні рецепторів шлунка через блукаючий нерв до цього органу надходять імпульси, що підсилюють секрецію його залоз та активують моторику. Зазвичай, вегетативні рефлекси не підконтрольні свідомості, тобто. відбуваються автоматично після певних подразнень. Людина не може довільно частішати чи зменшувати частоту серцевих скорочень, посилювати чи пригнічувати секрецію залоз.
Так само як і в простій соматичній рефлекторній дузі, у складі вегетативної рефлекторної дуги є три нейрони. Тіло першого з них (чутливого, або рецепторного) розташовується у спинномозковому вузлі або у відповідному чутливому вузлі черепного нерва. Другий нейрон - асоціативна клітина, що лежить у вегетативних ядрах головного або спинного мозку. Третій нейрон – ефекторний, знаходиться за межами центральної нервової системи в паравертебральних та превертебральних – симпатичних або інтрамуральних та краніальних – парасимпатичних вузлах (гангліях). Таким чином, дуги соматичних та вегетативних рефлексів розрізняються між собою місцезнаходженням ефекторного нейрона. У першому випадку він лежить у межах центральної нервової системи (рухові ядра передніх рогів спинного мозку або рухові ядра черепних нервів), а у другому – на периферії (у вегетативних вузлах).
Для вегетативної нервової системи характерний сегментарний тип іннервації. Центри вегетативних рефлексів мають певну локалізацію у центральній нервовій системі, а імпульси до органів проходять через відповідні нерви. Складні вегетативні рефлекси виконуються за участю надсегментарного апарату. Надсегментарні центри локалізуються в гіпоталамусі, лімбічній системі, ретикулярній формації, мозочку і в корі півкуль кінцевого мозку.
У функціональному відношенні виділяють симпатичний та парасимпатичний відділи вегетативної нервової системи.
Симпатична нервова система
У складі симпатичної частини вегетативної нервової системи виділяють центральний та периферичний відділи. Центральний представлений ядрами, розташованими в бічних рогах спинного мозку протягом від 8-го шийного до 3-го поперекового сегмента. Від нейронів цих ядер починаються всі волокна, що йдуть до симпатичних ганглій. Зі спинного мозку вони виходять у складі передніх корінців спинномозкових нервів.
Периферичний відділ симпатичної нервової системи включає вузли та волокна, розташовані за межами центральної нервової системи.
Симпатичний стовбур– парний ланцюг паравертебральних вузлів, що йде паралельно хребтовому стовпу (рис. 9.1). Він простягається від основи черепа до куприка, де правий і лівий стовбури зближуються і закінчуються єдиним куприковим вузлом. До вузлів симпатичного стовбура підходять білі сполучні гілки від спинномозкових нервів, що містять прегангліонарні волокна. Їхня довжина, як правило, не перевищує 1-1,5 см. Ці гілки присутні тільки у тих вузлів, які відповідають сегментам спинного мозку, що містять симпатичні ядра (8-й шийний - 3-й поперековий). Волокна білих з'єднувальних гілок перемикаються на нейрони відповідних гангліїв або проходять через них транзитом до вище-і нижче вузлів. У зв'язку з цим кількість вузлів симпатичного ствола (25-26) перевищує кількість білих сполучних гілок. Деякі волокна не закінчуються в симпатичному стволі, а, минаючи його, йдуть до черевного аортального сплетення. Вони утворюють великий і малий черевні нерви. Між сусідніми вузлами симпатичного ствола є міжвузлові гілки, що забезпечують обмін інформацією між його структурами. З гангліїв виходять безмієлінові постгангліонарні волокна. сірі сполучні гілки, які повертаються до складу спинномозкових нервів, а основна маса волокон прямує до органів по ходу великих артерій.
Великий і малий нутрощі нерви проходять транзитом (не перемикаючись) через 6–9-й та 10–12-й грудні вузли відповідно. Вони беруть участь у освіті черевного аортального сплетення.
Відповідно сегментам спинного мозку виділяють шийний (3 вузли), грудний (10-12), поперековий (5) і крижовий (5) відділи симпатичного стовбура. Єдиний куприковий вузол зазвичай рудиментарний.
Верхній шийний вузол - найбільший. Його гілки йдуть переважно по ходу зовнішньої та внутрішньої сонних артерій, утворюючи навколо них сплетення. Вони здійснюють симпатичну іннервацію органів голови та шиї.
Середній шийний вузол, непостійний, лежить лише на рівні VI шийного хребця. Віддає гілки до серця, щитовидної та паращитовидної залоз, до судин шиї.
Нижній шийний вузол розташовується лише на рівні шийки I ребра, нерідко зливається з першим грудним і має зірчасту форму. У цьому випадку він називається шийно-грудним (зірковим) вузлом. Віддає гілки для іннервації органів переднього середостіння (у тому числі серця), щитовидних та паращитовидних залоз.
Від грудного відділу симпатичного стовбура відходять гілки, що у формуванні грудного аортального сплетення. Вони забезпечують іннервацію органів грудної порожнини. Крім того, від нього починаються великий і малий нутрощі (черевні) нерви, які складаються з претангліонарних волокон та проходять транзитом через 6–12-й вузли. Вони проходять через діафрагму в черевну порожнину та закінчуються на нейронах черевного сплетення.
Мал. 9.1.
1 – війний вузол; 2 - крилопіднебінний вузол; 3 – під'язичний вузол; 4 – вушний вузол; 5 – вузли черевного сплетення; 6 – тазові нутрощі нерви
Поперекові вузли симпатичного стовбура з'єднані один з одним не лише поздовжніми, а й поперечними міжвузловими гілками, які пов'язують ганглії правої та лівої сторін (див. рис. 8.4). Від поперекових гангліїв відходять волокна до складу черевного аортального сплетення. По ходу судин вони забезпечують симпатичну іннервацію стінок черевної порожнини та нижніх кінцівок.
Тазовий відділ симпатичного стовбура представлений п'ятьма крижовими та рудиментарними куприковими вузлами. Крижові вузли також пов'язані між собою поперечними гілками. Нерви, що відходять від них, забезпечують симпатичну іннервацію органів малого тазу.
Черевне аортальне сплетеннярозташоване в черевній порожнині на передній та бічних поверхнях черевної частини аорти. Це найбільше сплетення вегетативної нервової системи. Воно утворене декількома великими превертебральними симпатичними вузлами, придатними до них гілками великого і малого нутрощі нервів, численними нервовими стовбурами і гілками, що відходять від вузлів. Основними вузлами черевного аортального сплетення є парні черевні і аортопочечні та непарний верхній брижовий вузли. Від них відходять, як правило, постгангліонарні симпатичні волокна. Від черевних і верхнього брижового вузлів у різні боки відходять численні гілки, як промені сонця. Це пояснює стару назву сплетення – "сонячне сплетіння".
Гілки сплетення продовжуються на артерії, формуючи навколо судин вторинні вегетативні сплетення черевної порожнини (судинні вегетативні сплетення). До них відносять непарні: черевне (Оплітає черевний стовбур), селезінкове (Селезінкову артерію), печінкове (Власну печінкову артерію), верхнє і нижня брижова (Під час однойменних артерій) сплетення. Парними є шлункові, надниркові, ниркові, яєчні (яєчникові )сплетіння, розташовані навколо судин названих органів. По ходу судин постгангліонарні симпатичні волокна досягають внутрішніх органів та іннервують їх.
Верхнє та нижнє підчеревне сплетення.Верхнє підчеревне сплетення утворюється із гілок черевного аортального сплетення. За формою воно являє собою платівку трикутної форми, розташовану на передній поверхні V поперекового хребця, під біфуркацією аорти. Вниз сплетіння віддає волокна, які беруть участь у освіті нижнього підчеревного сплетення. Останнє розташоване над м'язом, що піднімає задній прохід, біля місця поділу загальної клубової артерії. Від цих сплетень відходять гілки, що забезпечують симпатичну іннервацію органів малого тазу.
Таким чином, вегетативні вузли симпатичної нервової системи (пара-і превертебральні) розташовуються поблизу спинного мозку на певному віддаленні від іннервованого органу. Відповідно, прегангліонарне симпатичне волокно має невелику довжину, а постгангліонарне – значнішу. У нейротканинному синапсі передача нервового імпульсу з нерва на тканину здійснюється завдяки виділенню медіатора норадреналіну.
Парасимпатична нервова система
У складі парасимпатичної частини вегетативної нервової системи виділяють центральний та периферичний відділи. Центральний відділ представлений парасимпатичними ядрами III, VII, IX і X нар черепних нервів та парасимпатичними крижовими ядрами спинного мозку. Периферичний відділ включає парасимпатичні волокна та вузли. Останні, на відміну симпатичної нервової системи, розташовуються або у стінці органів, що вони іннервують, або поруч із нею. Відповідно прегангліонарні (мієлінові) волокна мають більшу довжину порівняно з постгангліонарними. Передача імпульсу нейротканевому синапсі в парасимпатичній нервовій системі забезпечується переважно за рахунок медіатора ацетилхоліну.
Волокна парасимпатичного ( додаткового ) ядра ІІІ пари черепних нервів(очіруховий нерв) в очниці закінчуються на клітинах війного вузла. Від нього починаються постгангліонарні парасимпатичні волокна, які проникають в очне яблуко та іннервують м'яз, що звужує зіницю, та війний м'яз (забезпечує акомодацію). Симпатичні волокна, що відходять від верхнього шийного вузла симпатичного стовбура, іннервують м'яз, що розширює зіницю.
У мосту розташовуються парасимпатичні ядра ( верхнє слиновидільне і слізне ) VII пари черепних нервів(лицьовий нерв). Їхні аксони відгалужуються від лицьового нерва та складу великого кам'янистого нерва досягають крилопіднебінного вузла, розташованого в однойменній ямці (див. рис. 7.1). Від нього починаються постгангліонарні волокна, що здійснюють парасимпатичну іннервацію слізної залози, залоз слизових оболонок порожнини носа та піднебіння. Частина волокон, що не увійшла до складу великого кам'янистого нерва, прямує в барабанну струну. Остання несе прегангліонарні волокна до піднижньощелепний і під'язичний вузлів. Аксони нейронів цих вузлів іннервують однойменні слинні залози.
Нижнє слиновидільне ядро належить мовоглоточному нерву ( IX пара). Його прегангліонарні волокна проходять спочатку у складі барабанного, а потім - малого кам'янистого нервів до вушному вузлу. Від нього відходять гілки, що забезпечують парасимпатичну іннервацію привушної слинної залози.
Від дорсального ядра блукаючого нерва (X пара) парасимпатичні волокна у складі його гілок проходять до численних інтрамуральних вузлів, розташованих у стінці внутрішніх органів шиї, [рудної та черевної порожнин. Від цих вузлів відходять постгангліонарні волокна, які здійснюють парасимпатичну іннервацію органів шиї, грудної порожнини, більшості органів черевної порожнини.
Крижовий відділ парасимпатичної нервової системипредставлений крижовими парасимпатичними ядрами, розташованими на рівні II-IV крижових сегментів. Від них беруть початок волокна тазових нутрощових нервів, які несуть імпульси до інтрамуральних вузлів органів малого тазу. Постгангліонарні волокна, що відходять від них, забезпечують парасимпатичну іннервацію внутрішніх статевих органів, сечового міхура та прямої кишки.
Симпатична та парасимпатична нервова система – це складники одного цілого, назва якому – АНС. Тобто автономна нервова система. Кожна складова має свої завдання, і слід їх розглянути.
Загальна характеристика
Розподіл на відділи обумовлено морфологічними, і навіть функціональними ознаками. У людини нервова система грає величезну роль, виконуючи масу функцій. Система, треба сказати, досить складна за своєю будовою і ділиться на кілька підвидів, і навіть відділів, кожний у тому числі покладаються певні функції. Цікаво те, що симпатична нервова система була позначена такою в далекому 1732 році, і спочатку цей термін позначав всю вегетативну НС. Однак потім, з накопиченням досвіду та знань вчених, вдалося визначити, що тут криється глибший зміст, і тому цей тип "зменшили" до підвиду.
Симпатична НС та її особливості
Їй відведено велику кількість важливих для організму функцій. Одними з найбільш значних є:
- регуляція витрати ресурсів;
- Мобілізація сил у екстрених ситуаціях;
- Контроль емоцій.
При виникненні такої необхідності, система може збільшити кількість енергії, що витрачається – для того, щоб людина змогла повноцінно функціонувати і продовжувати здійснювати свої завдання. Говорячи про приховані ресурси чи можливості, це й мається на увазі. Від того, наскільки добре справляється зі своїми завданнями СНР, залежить безпосередньо стан всього організму. Але якщо людина занадто довго перебуватиме в збудженому стані, це теж на користь не піде. Але для цього існує інший підвид нервової системи.
Парасимпатична СР та її особливості
Нагромадження зусиль і ресурсів, відновлення зусиль, відпочинок, розслаблення – це її основні функції. Парасимпатична нервова система відповідає за нормальну життєдіяльність людини, причому незалежно від навколишніх умов. Треба сказати, що обидві вищеописані системи доповнюють одна одну, і лише працюючи злагоджено та нерозривно. вони можуть забезпечити організму баланс та гармонію.
Анатомічні особливості та функції СНР
Отже, симпатична СР характеризується розгалуженою та складною структурою. У спинному мозку знаходиться її центральна частина, а закінчення та нервові вузли з'єднуються периферією, яка, у свою чергу, утворюється завдяки чутливим нейронам. Від них утворюються особливі відростки, що відходять від спинного мозку, збираючись у хребетних вузлах. Загалом, будова складна, але і вникати в її специфіку не обов'язково. Краще поговорити у тому, наскільки широкі функції симпатичної нервової системи. Було сказано, що вона починає активно працювати у екстремальних, небезпечних ситуаціях.
У такі моменти, як відомо, виробляється адреналін, що є головною речовиною, що дає людині можливість швидко реагувати на те, що відбувається навколо нього. До речі, якщо в людини яскраво виражено переважання симпатичної нервової системи, цього гормону в нього, зазвичай, у надлишку.
Цікавим прикладом можна вважати спортсменів – наприклад, спостерігаючи за грою європейських футболістів, можна бачити, як багато хто з них починає набагато краще грати після того, як їм забили гол. Все вірно, в кров викидається адреналін, і виходить те, що було сказано трохи вище.
Але надлишок цього гормону негативно позначається на стані людини потім - він починає відчувати втому, втому, з'являється величезне бажання спати. Але якщо переважає парасимпатична система – це також погано. Людина стає надто апатичною, розбитою. Тому важливо, щоб симпатична і парасимпатична система взаємодіяли один з одним – так вдасться підтримувати баланс в організмі, а також грамотно витрачати ресурси.
На замітку: Інтернет-проект www.glagolevovilla.ru- Це офіційний сайт котеджного селища Глаголево - готові котеджні селища Московської області. Рекомендуємо вам до співпраці цю компанію!
Загальна характеристика вегетативної нервової системи: функції, анатомічні та фізіологічні особливості
Вегетативна нервова система забезпечує іннервацію внутрішніх органів: травлення, дихання, виділення, розмноження, кровообігу та залоз внутрішньої секреції. Вона підтримує сталість внутрішнього середовища (гомеостаз), регулює всі обмінні процеси в тілі людини, зростання, розмноження, тому її називають рослинної– вегетативною.
Вегетативні рефлекси, зазвичай, не підконтрольні свідомості. Людина не може довільно уповільнювати чи частішати частоту серцевих скорочень, пригнічувати чи посилювати секрецію залоз, тому вегетативна нервова система має ще одну назву – автономна , тобто. не підконтрольна свідомості.
Анатомічні та фізіологічні особливості вегетативної нервової системи.
Вегетативна нервова система складається з симпатичної і парасимпатичній частин, що діють на органи у протилежному напрямку. Узгодженаробота цих двох частин забезпечує нормальну функцію різних органів прокуратури та дозволяє організму людини адекватно реагувати зміну зовнішніх умов.
· У вегетативної нервової системі розрізняють два відділи:
а) Центральний відділ , який представлений вегетативними ядрами, розташованими у спинному та головному мозку;
Б) Периферичний відділ , який включає вегетативні нервові вузли (або ганглії ) та вегетативні нерви .
· Вегетативні вузли (ганглії ) – це скупчення тіл нервових клітин, розташованих поза мозку в різних місцях тіла;
· Вегетативні нерви виходять із спинного та головного мозку. Вони спочатку підходять до гангліям (вузлам) і лише потім – до внутрішніх органів. Внаслідок цього кожен вегетативний нерв складається з прегангліонарних волокон і постгангліонарних волокон .
ЦНС ГАНГЛІЙ ОРГАН
Прегангліонарне Постгангліонарне
Волокно волокно
Прегангліонарні волокна вегетативних нервів виходять зі спинного та головного мозку у складі спинномозкових та деяких черепних нервів і підходять до ганглій ( Л.,Мал. 200). У гангліях відбувається перемикання нервового збудження. Від гангліїв відходять постгангліонарні волокна вегетативних нервів, що прямують до внутрішніх органів.
Вегетативні нерви тонкі, нервові імпульси передаються по них із невеликою швидкістю.
В· Для вегетативної нервової системи характерна наявність численних нервових сплетень . До складу сплетень входять симпатичні, парасимпатичні нерви та ганглії (вузли). Вегетативні нервові сплетення розташовані на аорті, навколо артерій та біля органів.
Симпатична вегетативна нервова система: функції, центральний та периферичний відділи
(Л.,Мал. 200)
Функції симпатичної вегетативної нервової системи
Симпатична нервова система іннервує всі внутрішні органи, судини та шкіру. Вона домінує в період активності організму, при стресі, сильному болю, таких емоційних станах, як гнів та радість. Аксони симпатичних нервів виробляють норадреналін , який впливає на адренорецептори внутрішніх органів. Норадреналін має збуджуючу дію на органи та підвищує рівень обміну речовин.
Щоб зрозуміти, як діє на органи симпатична нервова система, потрібно уявити людину, що тікає від небезпеки: зіниці у неї розширюються, потовиділення посилюється, частота серцевих скорочень зростає, артеріальний тиск підвищується, бронхи розширюються, частота дихання збільшується. Одночасно уповільнюються процеси травлення, гальмується секреція слини та травних ферментів.
Відділи симпатичної вегетативної нервової системи
У складі симпатичної частини вегетативної нервової системи виділяють центральний і периферичні відділи.
Центральний відділ представлений симпатичними ядрами, розташованими в бічних рогах сірої речовини спинного мозку протягом від 8 шийного до 3 поперекового сегментів.
Периферичний відділ включає симпатичні нерви та симпатичні вузли.
В· Симпатичні нерви виходять зі спинного мозку у складі передніх корінців спинномозкових нервів, потім відокремлюються від них і утворюють прегангліонарні волокна, що прямують до симпатичних вузлів. Від вузлів відходять порівняно довгі постгангліонарні волокна, які утворюють симпатичні нерви, що йдуть до внутрішніх органів, судин та шкіри.
· Симпатичні вузли (ганглії) ділять на дві групи:
· Навколохребетні вузли лежать на хребті і утворюють правий і лівий ланцюжки вузлів. Ланцюжки навколохребцевих вузлів називають симпатичними стволами . У кожному стовбурі розрізняють 4 відділи: шийний, грудний, поперековий і крижовий.
·Від вузлів шийного відділувідходять нерви, що забезпечують симпатичну іннервацію органів голови та шиї (слізних та слинних залоз, м'язи, що розширює зіницю, гортані та інших органів). Від шийних вузлів також відходять серцеві нерви, що прямують до серця.
· Від вузлів грудного відділувідходять нерви до органів грудної порожнини, серцеві нерви та черевні(внутрішнісні) нерви, що прямують у черевну порожнину до вузлів черевного(сонячного) сплетення.
·Від вузлів поперекового відділувідходять:
Нерви, що прямують до вузлів вегетативних сплетень черевної порожнини; - нерви, що забезпечують симпатичну іннервацію стінок черевної порожнини та нижніх кінцівок.
· Від вузлів крижового відділувідходять нерви, що забезпечують симпатичну іннервацію нирок та органів малого тазу.
В· Передхребетні вузлиперебувають у черевній порожнині у складі вегетативних нервових сплетень. До них відносяться:
В·Чревні вузли, які входять до складу черевного(сонячного) сплетення. Черевне сплетення розташоване на черевній частині аорти навколо стовбура. Від черевних вузлів відходять численні нерви (як промені сонця, що пояснює назву «сонячне сплетення), що забезпечують симпатичну іннервацію органів черевної порожнини.
· Брижкові вузли , які входять до складу вегетативних сплетень черевної порожнини Від брижових вузлів відходять нерви, що забезпечують симпатичну іннервацію органів черевної порожнини.
Парасимпатична вегетативна нервова система: функції, центральний та периферичний відділи
Функції парасимпатичної вегетативної нервової системи
Парасимпатична нервова система іннервує внутрішні органи. Вона домінує у спокої, забезпечуючи «повсякденні» фізіологічні функції. Аксони парасимпатичних нервів виробляють ацетилхолін , який впливає на холінорецептори внутрішніх органів. Ацетилхолін уповільнює роботу органів та знижує інтенсивність обміну речовин.
Переважна більшість парасимпатичної нервової системи створює умови для відпочинку організму людини. Парасимпатичні нерви викликають звуження зіниць, зменшують частоту та силу серцевих скорочень, знижують частоту дихальних рухів. Одночасно посилюється робота органів травлення: перистальтика, секреція слини та травних ферментів.
Відділи парасимпатичної вегетативної нервової системи
У складі парасимпатичної частини вегетативної нервової системи виділяють центральний і периферичний відділи .
Центральний відділ представлений:
стовбурі головного мозку;
Парасимпатичними ядрами, розташованими в крижовому відділі спинного мозку.
Периферичний відділ включає парасимпатичні нерви та парасимпатичні вузли.
Парасимпатичні вузли розташовуються поруч із органами чи їх стіні.
Парасимпатичні нерви:
· Виходять із стовбура головного мозкуу складі наступних черепних нервів :
· Окорухового нерва (3 пара черепних нервів), який проникає в очне яблуко та іннервує м'яз, що звужує зіницю;
В·Лицевого нерва(7 пара черепних нервів), який здійснює іннервацію слізної залози, піднижньощелепної та під'язичної слинних залоз;
В·Мовокоглоточного нерва(9 пара черепних нервів), який здійснює іннервацію привушної слинної залози;
Ядра парасимпатичної частини вегетативної нервової системи розташовуються у стовбурі головного мозку та у бічних стовпах крижового відділу спинного мозку S II-IV (рис. 529).
Ядра ствола головного мозку: а) Додаткове ядро окорухового нерва (nucl. accessorius n. oculomotorii). Розташовується на вентральній поверхні водопроводу мозку у середньому мозку. Прегангліонарні волокна з мозку виходять у складі окорухового нерва і в очниці залишають його, прямуючи в війний вузол (gangl. ciliare) (рис. 529).
Війковий вузол знаходиться в задній частині очниці на зовнішній поверхні зорового нерва. Через вузол проходять симпатичні та чутливі нерви. Після перемикання парасимпатичних волокон у цьому вузлі (II нейрон) постгангліонарні волокна залишають вузол разом із симпатичними, утворюючи nn. ciliares breves. Ці нерви входять у задній полюс очного яблука для іннервації м'яза, що звужує зіницю, і війного м'яза, що викликає акомодацію (парасимпатичний нерв), м'язи, що розширює зіницю (симпатичний нерв). Через gang. ciliare проходять і чутливі нерви. Рецептори чутливого нерва знаходяться у всіх утвореннях ока (крім кришталика, склоподібного тіла). Чутливі волокна виходять із ока у складі nn. ciliares longi et breves. Довгі волокна безпосередньо беруть участь у освіті n. ophthalmicus (I гілка V пари), а короткі проходять gangl. ciliare і потім тільки входять до n. ophthalmicus.
б) Верхнє слиновидільне ядро (nucl. salivatorius superior). Його волокна залишають ядро моста разом із руховою частиною лицевого нерва. Однією порцією, відокремившись на лицьовому каналі скроневої кістки біля hiatus canalis n. petrosi majoris, він лягає у sulcus n. petrosi majoris, після чого нерв отримує таку саму назву. Потім проходить через сполучну тканину рваного отвору черепа та з'єднується з n. petrosus profundus (симпатичний), утворюючи крилоподібний нерв (n. pterygoideus). Крилоподібний нерв проходить через однойменний канал у крилопіднебінну ямку. Його прегангліонарні парасимпатичні волокна перемикаються в gangl. pterygopalatinum (). Постгангліонарні волокна у складі гілок n. maxillaris (II гілка трійчастого нерва) досягають слизових залоз носової порожнини, осередків гратчастої кістки, слизової оболонки пазух повітря, щік, губ, ротової порожнини і носоглотки, а також слізної залози, до якої проходять по n. zygomaticus, потім через анастомоз у слізний нерв.
Друга порція парасимпатичних волокон лицевого нерва через canaliculus chordae timpani виходить з нього вже під назвою chorda timpani, з'єднуючись з n. lingualis. У складі язичного нерва парасимпатичні волокна сягають підщелепної слинної залози, попередньо перемикаючись у gangl. submandibular і gangl. sublinguale. Постгангліонарні волокна (аксони II нейрона) забезпечують секреторною іннервацією під'язичну, підщелепну слинні залози та слизові залози язика (рис. 529). Через крилопіднебінний вузол проходять симпатичні волокна, які, не перемикаючись, досягають зон іннервації разом із парасимпатичними нервами. Через цей вузол проходять чутливі волокна від рецепторів носової порожнини, ротової порожнини, м'якого піднебіння та у складі n. nasalis posterior і nn. palatini досягають вузла. Із цього вузла виходять у складі nn. pterygopalatini, включаючись до n. zygomaticus.
в) Нижнє слиновидільне ядро (nucl. salivatorius inferior). Є ядром IX пари черепних нервів, що у довгастому мозку. Його парасимпатичні прегангліонарні волокна залишають нерв у ділянці нижнього вузла язиково-глоточного нерва, що лежить у fossula petrosa на нижній поверхні піраміди скроневої кістки, і проникають у барабанний канал під тією ж назвою. Барабанний нерв виходить на передню поверхню піраміди скроневої кістки через hiatus canalis n. petrosi minoris. Частина барабанного нерва, що виходить із барабанного каналу, називається n. petrosus minor, який слідує за однойменною борозною. Через рваний отвір нерв проходить на зовнішню основу черепа, де біля for. ovale перемикається у привушному вузлі (gangl. oticum). У вузлі прегангліонарні волокна перемикаються на постгангліонарні волокна, які у складі n. auriculotemporalis (гілка III пари) досягають привушної слинної залози, забезпечуючи її секреторною іннервацією. Найменше число волокон n. timpanicus перемикається в нижньому вузлі язикоглоткового нерва, де поряд з чутливими нейронами є парасимпатичні клітини II нейрона. Їхні аксони закінчуються в слизовій оболонці барабанної порожнини, утворюючи разом із симпатичними барабанно-сонними нервами (nn. caroticotympanici) барабанне сплетення (plexus tympanicus). Симпатичні волокна від plexus а. meningeae mediae проходять gangl. oticum, приєднуючись до його гілок для іннервації привушної залози та слизової оболонки ротової порожнини. У привушній залозі та слизовій оболонці ротової порожнини є рецептори, від яких починаються чутливі волокна, що проходять через вузол у n. mandibularis (III гілка V пари).
г) Дорсальне ядро блукаючого нерва (nucl. dorsalis n. vagi). Розташовується в дорсальній частині довгастого мозку. Є найважливішим джерелом парасимпатичної іннервації внутрішніх органів. Перемикання прегангліонарних волокон відбувається у численних, але дуже дрібних внутрішньоорганних парасимпатичних вузлах, у верхньому і нижньому вузлах блукаючого нерва, протягом усього стовбура цього нерва, у вегетативних сплетеннях внутрішніх органів (крім органів тазу) (рис. 529).
д) Спинне проміжне ядро (nucl. intermedius spinalis). Знаходиться у бічних стовпах SII-IV. Його прегангліонарні волокна через передні коріння виходять у черевні гілки спинномозкових нервів і утворюють nn. splanchnici pelvini, які вступають у plexus hypogastricus inferior. Їхнє перемикання на постгангліонарні волокна відбувається у внутрішньоорганних вузлах внутрішньоорганних сплетень тазових органів (рис. 533).
533. Іннервація сечостатевих органів.
Червоні лінії – пірамідний шлях (рухова іннервація); сині – чутливі нерви; зелені – симпатичні нерви; фіолетові – парасимпатичні волокна.
Ацетилхолін.Ацетилхолін служить нейромедіатором у всіх вегетативних гангліях, у постгангліонарних парасимпатичних нервових закінченнях і в постгангліонарних симпатичних нервових закінченнях, що іннервують екзокринні потові залози. Фермент холінацетилтрансферазу каталізує синтез ацетилхоліну з ацетил КоА, що продукується в нервових закінченнях, і з холіну, що активно поглинається із позаклітинної рідини. Всередині холінергічних нервових закінчень запаси ацетилхоліну зберігаються в дискретних синаптичних бульбашках і вивільняються у відповідь на нервові імпульси, що деполяризують закінчення нервів і збільшують надходження кальцію до клітини.
Холінергічні рецептори. Різні рецептори для ацетилхоліну існують на постгангліонарних нейронах у вегетативних гангліях та постсинаптичних вегетативних ефекторах. Рецептори, розташовані у вегетативних гангліях та в мозковій речовині надниркових залоз, стимулюються головним чином нікотином (нікотинові рецептори), а ті рецептори, які знаходяться у вегетативних клітинах ефекторних органів, стимулюються алкалоїдом мускарином (мускаринові рецептори). Гангліоблокуючі засоби діють проти нікотинових рецепторів, тоді як атропін блокує мускаринові рецептори. Мускаринові (М) рецептори поділяються на два типи. Mi-рецептори локалізуються в центральній нервовій системі і, можливо, парасимпатичних гангліях; М 2 -рецептори є ненейронні мускаринові рецептори, розташовані на гладкій мускулатурі, міокарді і епітелії залоз. Селективним агоністом М 2 -рецепторів служить нехол; Пірензепін (Pirenzepine), що проходить випробування, являє собою селективний антагоніст M 1 -рецепторів. Цей препарат спричинює значне зниження секреції шлункового соку. Іншими медіаторами мускаринових ефектів можуть бути фосфатидилінозитол і пригнічення активності аденілатциклази.
Ацетилхолінестераза. Гідроліз ацетилхоліну ацетилхолінестеразою інактивує цей нейромедіатор у холінсргічних синапсах. Цей фермент (відомий також під назвою специфічної, або істинної, холінестерази) присутній в нейронах і відрізняється від бутирохолінестерази (холінестерази сироватки крові або псевдохолінестерази). Останній фермент присутній у плазмі крові та в ненейронних тканинах і не відіграє першорядної ролі у припиненні дії ацетилхіліну у вегетативних ефекторах. Фармакологічні ефекти антихолінестеразних засобів обумовлені пригніченням нейронної (істинної) ацетилхолінестерази.
Фізіологія парасимпатичної нервової системи.Парасимпатична нервова система бере участь у регуляції функцій серцево-судинної системи, травного тракту та сечостатевої системи. Тканини таких органів, як печінка, нічки, підшлункова та щитовидна залози, також мають парасимпатичну іннервацію, що дозволяє припустити участь парасимпатичної нервової системи також і в регуляції обміну речовин, хоча холінергічний вплив на обмін речовин охарактеризовано недостатньо ясно.
Серцево-судинна система. Парасимпатична дія на серці опосередковується через блукаючий нерв. Ацетилхолін зменшує швидкість спонтанної деполяризації синусно-передсердного вузла та знижує частоту серцевих скорочень. Частота серцевих скорочень при різних фізіологічних станах є результатом координованої взаємодії між симпатичною стимуляцією, парасимпатичним пригніченням та автоматичною активністю синусо-передсердного водія ритму. Ацетилхолін також затримує проведення збудження у м'язах передсердя при укорочуванні ефективного рефрактерного періоду; таке поєднання факторів може спричинити розвиток або постійне збереження передсердних аритмій. У передсердно-шлуночковому вузлі він знижує швидкість проведення збудження, збільшує тривалість ефективного рефрактерного періоду і цим послаблює реакцію шлуночків серця під час тріпотіння передсердь або їх фібриляції (гл. 184). Ослаблення інотропної дії, що викликається ацетилхоліном, пов'язане з пресинаптським пригніченням симпатичних нервових закінчень, а також з прямою пригнічуючою дією на міокард передсердь. Міокард шлуночків зазнає меншого впливу ацетилхоліну, оскільки його іннервація холінергічними волокнами мінімальна. Прямий холінергічний вплив на регуляцію периферичної резистентності здається малоймовірним через слабку парасимпатичну іннервацію периферичних судин. Проте парасимпатична нервова система може проводити периферичну резистентність опосередковано шляхом придушення вивільнення норадреналіну з симпатичних нервів.
Травний тракт. Парасимпатична іннервація кишечника здійснюється через блукаючий нерв та тазові крижові нерви. Парасимпатична нервова система підвищує тонус гладкої мускулатури травного тракту, розслаблює сфінктери, посилює перистальтику. Ацетилхолін стимулює екзогенну секрецію епітелієм залоз гастрину, секретину та інсуліну.
Сечостатева та дихальна системи. Крижові парасимпатичні нерви іннервують сечовий міхур та статеві органи. Ацетилхолін посилює перистальтику сечоводів, викликає скорочення мускулатури сечового міхура, що здійснює його випорожнення, і розслаблює сечостатеву діафрагму та сфінктер сечового міхура, тим самим відіграючи основну роль у координації процесу сечовипускання. Дихальні шляхи іннервовані парасимпатичними волокнами, що відходять від блукаючого нерва. Ацетилхолін збільшує секрецію в трахеї та бронхах та стимулює бронхоспазм.
Фармакологія парасимпатичної нервової системи.Холінергічні агоністи. Терапевтичне значення ацетилхоліну невелике через велику розкиданість його впливів та нетривалість дії. Однорідні з ним речовини менш чутливі до гідролізу холінестеразою та мають вужчий діапазон фізіологічних ефектів. bнехол, єдиний системний холінергічний агоніст, що застосовується у повсякденній практиці, стимулює гладку мускулатуру травного тракту та сечостатевих шляхів. маючи мінімальний вплив на серцево-судинну систему. Його використовують при печінці затримки сечі у разі відсутності обструкції сечовивідних шляхів і рідше при лікуванні порушень функції травного тракту, таких як атонія шлунка після ваготомії. Пілокарпін та карбахол є холінергічними агоністами місцевої дії, що використовуються для лікування глаукоми.
Інгібітори ацетилхолінестерази. Інгібітори холінестерази посилюють вплив парасимпатичної стимуляції шляхом зниження інактивації ацетилхоліну. Терапевтичне значення оборотних інгібіторів холінестерази залежить від ролі ацетилхоліну як нейромедіатора в синапсах скелетних м'язів між нейронами і клітинами-ефекторами і в центральній нервовій системі і включає лікування міастенії (гл. 358), припинення нервово-м'язової блокади, що розвинулася. інтоксикації, викликаної речовинами, що мають центральну антихолінергічну активність. Фізостигмін, що є третинним аміном, легко проникає в центральну нервову систему, тоді як споріднені йому четвертинні аміни [прозерин, піридостигміну бромід, оксазил та едрофоній (Edrophonium)] цією властивістю не мають. Фосфорорганічні інгібітори холінестерази викликають незворотню блокаду холінестерази; ці речовини використовують головним чином як інсектициди, і вони представляють в основному токсикологічний інтерес. Що стосується вегетативної нервової системи, інгібітори холінестерази знаходять обмежене застосування для лікування дисфункції гладкої мускулатури кишечнику та сечового міхура (наприклад, при паралітичній непрохідності кишечника та атонії сечового міхура). Інгібітори холінестерази викликають ваготонічну реакцію в серці та можуть бути ефективно використані з метою припинення нападів пароксизмальної суправентрикулярної тахікардії (гл. 184).
Речовини, що блокують холінергічні рецептори. Атропін блокує мускаринові холінергічні рецептори і незначно впливає на холінергічну нейропередачу у вегетативних гангліях та нервово-м'язових синапсах. Багато впливів атропіну та атропіноподібних лікарських засобів на центральну нервову систему можуть бути віднесені на рахунок блокади центральних мускаринових синапсів. Однорідний алкалоїд скополамін подібний за своєю дією з атропіном, але викликає сонливість, ейфорію та амнезію – ефекти, які дозволяють використовувати його для проведення премедикації перед знеболюванням.
Атропін збільшує частоту серцевих скорочень та підвищує атріовентрикулярну провідність; це робить доцільним застосування при лікуванні брадикардії або серцевої блокади, пов'язаної з підвищеним тонусом блукаючого нерва. Крім того, атропін знімає опосередкований через холінергічні рецептори бронхоспазм та зменшує секрецію в дихальних шляхах, що дозволяє застосовувати його для премедикації перед наркозом.
Атропін також знижує перистальтику травного тракту та секрецію у ньому. Хоча різні похідні атропіну і споріднені з ним речовини (наприклад, пропантелін (Propantheline), ізопропамід (Isopropamide) і глікопіролат (Glycopyrrolate) ) пропагували як засоби для лікування хворих, які страждають на виразку шлунка або діарейним синдромом, тривале застосування цих лікарських препаратів обмежується пригнічення, як сухість у роті та затримка сечі. Пірензепін, що проходить випробування селективний Mi-інгібітор, пригнічує секрецію в шлунку, що використовується в дозах, що мають мінімальну антихолінергічну дію в інших органах та тканинах; цей препарат може бути ефективним при лікуванні виразки шлунка. При інгаляції атропін та споріднена з ним речовина іпратропій (Ipratropium) викликають розширення бронхів; вони були використані в експериментах на лікування бронхіальної астми.
РОЗДІЛ 67. АДЕНІЛАТЦИКЛАЗНА СИСТЕМА
Генрі Р. Боурн (Henry R. Bourne)
Циклічний 3`5`-монофосфат (циклічний АМФ) діє як внутрішньоклітинний вторинний медіатор для безлічі різноманітних пептидних гормонів та біогенних амінів, лікарських засобів та токсинів. Отже, вивчення аденілатциклазної системи необхідне розуміння патофізіології та лікування багатьох хвороб. Дослідження ролі вторинного медіатора циклічного АМФ розширило наші знання про ендокринну, нервову та серцево-судинну регуляцію. І навпаки, дослідження, що мали на меті розгадати біохімічні основи певних захворювань, сприяли розумінню молекулярних механізмів, що регулюють синтез циклічного АМФ.
Біохімія.Послідовність дії ферментів, що беруть участь у реалізації ефектів гормонів (первинних медіаторів), що здійснюються через циклічний АМФ, представлена на рис. 67-1, а перелік гормонів, що діють за допомогою цього механізму, наведено у табл. 67-1. Діяльність цих гормонів ініціюється їх зв'язуванням із специфічними рецепторами, розташованими на зовнішній поверхні плазматичної мембрани. Комплекс гормон – рецептор активує пов'язаний з мембраною фермент аденілатциклазу, яка синтезує циклічний АМФ із внутрішньоклітинного АТФ. Всередині клітини циклічний АМФ передає інформацію від гормону, зв'язуючись із власним рецептором та активуючи цей рецептор-залежну від циклічного АМФ протеїнкіназу. Активована протеїнкіназа передає кінцевий фосфор АТФ специфічним білковим субстратам (як правило ферментам). Фосфорилювання цих ферментів посилює (або в деяких випадках пригнічує) їхню каталітичну активність. Змінена активність цих ферментів і викликає характерну дію певного гормону з його клітину-мишень.
Другий клас гормонів діє шляхом зв'язування з мембранними рецепторами, які пригнічують аденілатциклазу. Дія цих гормонів, позначених Ні, на відміну стимулюючих гормонів (Не) описано нижче детальніше. На рис. 67-1 показані також додаткові біохімічні механізми, що обмежують дію циклічного АМФ. Ці механізми також можуть регулюватися за участю гормонів. Це дозволяє здійснювати тонке налаштування функції клітин за допомогою додаткових нервових та ендокринних механізмів.
Біологічна роль циклічного АМФ. p align="justify"> Кожна з білкових молекул, що беруть участь у складних механізмах стимулювання - пригнічення, представлених на рис. 67-1, являє собою потенційне місце регуляції гормональної реакції на терапевтичну та токсичну дію лікарських засобів та на патологічні зміни, що виникають у ході захворювання. Специфічні приклади таких взаємодій обговорюються у наступних розділах цього розділу. Для зведення їх воєдино слід розглянути загальні біологічні функції АМФ як вторинний медіатор, що доцільно зробити на прикладі регуляції процесу вивільнення глюкози із запасів глікогену, що містяться в печінці (біохімічна система, в якій був виявлений циклічний АМФ), за допомогою глюкагону та інших гормонів.
Мал. 67-1. Циклічний АМФ – вторинний внутрішньоклітинний медіатор для гормонів.
На малюнку зображено ідеальну клітину, що містить молекули білка (ферменти), що беруть участь у медіаторних діях гормонів, що здійснюються через циклічний АМФ. Чорні стрілки вказують шлях потоку інформації від стимулюючого гормону (Не) до клітинної реакції, у той час як світлі стрілки вказують напрямок протилежних процесів, що модулюють або інгібують потік інформації. Позаклітинні гормони стимулюють (Не) або інгібують (Ні) мембранний фермент - аденілатциклазу (АЦ) (див. опис у тексті та рис. 67-2). АЦ перетворює АТФ на циклічний АМФ (цАМФ) і пірофосфат (ПФі). Внутрішньоклітинна концентрація циклічного АМФ залежить від співвідношення між швидкістю його синтезу і характеристиками двох інших процесів, спрямованих на виведення його з клітини: розщеплення циклічною нуклеотидною фосфодіестеразою (ФДЕ), яка перетворює циклічний АМФ на 5"-АМФ, та видалення з клітини енергетично-залежної системою.Внутрішньоклітинні ефекти циклічного АМФ опосередковуються або регулюються білками щонайменше п'яти додаткових класів.Перший з них - залежна від цАМФ протеїнкіназу (ПК) - складається з регулюючих (Р) і каталітичних (К) субодиниць. інгібована субодиницею Р) Циклічний АМФ діє, зв'язуючись з субодиницями Р, вивільняючи субодиниці К з комплексу цАМФ-Р. (С~Ф) ці білкові субстрати (зазвичай ферменти) ініціюють характерні ефекти циклічного АМФ усередині клітини (наприклад, активацію глікогенфосфорилази, інгібування глікогенсинтетази). Частка білкових субстратів кінази у фосфорильованому стані (С~Ф) регулюється білками двох додаткових класів: білок, що інгібує кіназу (ІКБ), оборотно зв'язується з К^, роблячи її каталітично неактивною (ІКБ-К) Фосфатази (Ф-аза) перетворюють С~Ф в З, забираючи ковалентно пов'язаний фосфор.
Перенесення гормональних сигналів через мембрану плазми. Біологічна стабільність і структурна складність пептидних гормонів, подібних до глюкагону, роблять їх носіями різноманітних гормональних сигналів між клітинами, але послаблюють їх здатність проникати через клітинні мембрани. Гормончутлива аденілатциклаза дозволяє інформаційному змісту гормонального сигналу проникати через мембрану, хоча сам гормон не може проникнути через неї.
Таблиця 67-1. Гормони, для яких циклічний АМФ служить як вторинний медіатор
| Гормон | Мета:орган/тканина | Типова дія |
| Адренокортикотропний гормон | Кора надниркових залоз | Продукування корті-золу |
| Кальцітонін | Кістки | Концентрація кальцію у сироватці крові |
| Катехоламіни (b-адренергічні) | Серце | Частота серцевих скорочень, скоротливість міокарда |
| Хоріонічний гонадо-тропін | Яєчники, насінники | Продукування статевих гормонів |
| Фолікулостимулюючий гормон | Яєчники, насінники | Гаметогенез |
| Глюкагон | Печінка | Глікогеноліз, вивільнення глюкози |
| Лютеїнізуючий гормон | Яєчники, насінники | \ Продукування статевих гормонів |
| Рилізинг-фактор лютеї-низуючого гормону | Гіпофіз | f Вивільнення лютеї-низуючого гормону |
| Меланоцитстимулюючий гормон | Шкіра (меланоцити) | T Пігментація |
| Гормон паращитовидних залоз | Кістки, нирки | T Концентрація кальцію у сироватці крові [концентрація фосфору у сироватці крові |
| Простациклін, проста-гландин е| | Тромбоцити | [ Агрегація тромбоцитів |
| Тиреотропний гормон | Щитовидна залоза | T Продукування та вивільнення Тз та Т4 |
| Рилізинг-фактор тиреотропного гормону | Гіпофіз | f Вивільнення тиреотропного гормону |
| Вазопресин | Нирки | f Концентрація сечі |
Примітка. Тут перераховані лише найбільш переконливо підтверджені ефекти, що опосередковуються циклічним АМФ, хоча багато з цих гормонів виявляють численні дії в різних органах-мішенях.
Посилення. Зв'язуючись із невеликим числом специфічних рецепторів (ймовірно, меншим, ніж 1000 на клітину), глюкагон стимулює синтез значно більшої кількості молекул циклічного АМФ. Ці молекули в свою чергу стимулюють залежну від циклічного АМФ протеїнкіназу, яка викликає активацію тисяч молекул фосфорилази, що міститься в печінці (ферменту, що обмежує розпад глікогену) і подальше вивільнення мільйонів молекул глюкози з одиничної клітини.
Метаболічна координація лише на рівні одиничної клітини. Крім того, що обумовлене циклічним АМФ фосфорилювання білка стимулює фосфорилазу і сприяє перетворенню глікогену в глюкозу, цей процес одночасно дезактивує фермент, що синтезує глікоген (глікогенсинтетазу), і стимулює ферменти, що викликають глюконеогенез в печінці. Таким чином, одиничний хімічний сигнал – глюкагон – мобілізує енергетичні резерви за допомогою кількох шляхів метаболізму.
Перетворення різноманітних сигналів на єдину метаболічну програму. Оскільки аденілатциклаза, що міститься в печінці, може стимулюватися адреналіном (діючим через b-адренорецептори) так само, як і глюкагоном, циклічний АМФ дозволяє двом гормонам, що володіють різною хімічною будовою, регулювати вуглеводний обмін у печінці. Якби не існувало вторинного медіатора, то кожен із регулюючих ферментів, що беруть участь у мобілізації вуглеводів печінки, повинен був би мати здатність розпізнавати як глюкагон, так і адреналін.
Мал. 67-2. Молекулярний механізм регуляції синтезу циклічного гормону АМФ, гормональними рецепторами та Г-білками. Аденілатциклаза (АЦ) у її активній формі (АЦ+) перетворює АТФ на циклічний АМФ (цАМФ) та пірофосфат (ПФі). Активація та інгібування АЦ опосередковуються формально ідентичними системами, показаними у лівій та правій частинах малюнка. У кожній з цих систем Г-білок коливається між неактивним станом, будучи пов'язаним з ГДФ (Г-ГДФ), і активним станом, будучи пов'язаним з ГТФ (Г 4 "-ГТФ); тільки білки, що знаходяться в активному стані, можуть стимулювати ( Гс) або інгібувати (Гі) активність АЦ.Кожен комплекс Г-ГТФ має внутрішню активність ГТФази, яка перетворює його на неактивний комплекс Г-ГДФ, щоб повернути Г-білок у його активний стан, стимулюючі або інгібуючі комплекси гормон-рецептор (НсРс і НиРи відповідно) сприяють заміні ГДФ на ГТФ у місці зв'язування Г-білка з гуанінуклеотидом.В той час як комплекс ГіР потрібний для початкової стимуляції або інгібування АЦ білками Гс або Гц, гормон може від'єднатися від рецептора незалежно від регуляції АЦ, яка, навпаки, залежить від тривалості стану зв'язування між ГТФ та відповідним Г-білком, що регулюється його внутрішньою ГТФазою.Два бактеріальних токсину регулюють активність аденілатциклази, каталізуючи АДФ-рибозилювання Г-білків (див. текст). АДФ-рибозилювання Г з холерним токсином пригнічує активність його ГТФази, стабілізуючи Гс у його активному стані і тим самим збільшуючи синтез циклічного АМФ. На противагу цьому АДФ-рибозилювання Гі коклюшним токсином запобігає його взаємодії з комплексом гнірі та стабілізує Гі у пов'язаному з ГДФ неактивному стані; внаслідок цього кашлюковий токсин запобігає гормональному пригніченню АЦ.
Координована регуляція різних клітин та тканин первинним медіатором. У разі класичної реакції на стрес «борись або біжи» катехоламіни зв'язуються з b-адренорецепторами, розташованими в серці, жировій тканині, кровоносних судинах та багатьох інших тканинах та органах, включаючи печінку. Якби циклічний АМФ не опосередковував більшість реакцій на дію b-адренергічних катехоламінів (наприклад, збільшення частоти серцевих скорочень і скоротливості міокарда, розширення судин, що забезпечують кров'ю скелетну мускулатуру, мобілізація енергії із запасів вуглеводів і жирів), то сукупність величезної кількості окремих ферментів мала б мати специфічні місця зв'язування для регуляції катехоламінами.
Аналогічні приклади біологічних функцій циклічного АМФ можна було б навести і щодо інших первинних медіаторів, наведених у табл. 67-1. Циклічний АМФ діє як внутрішньоклітинний медіатор для кожного з цих гормонів, позначаючи їхню присутність на поверхні клітини. Подібно до всіх ефективних медіаторів, циклічний АМФ забезпечує простий, економічний і високоспеціалізований шлях передачі різнорідних і складних сигналів.
Гормончутлива аденілатциклаза.Основним ферментом, що опосередковує відповідні ефекти цієї системи, є гормончутлива аденілатциклаза. Цей фермент складається щонайменше з п'яти класів білків, що розділяються, кожен з яких впроваджений в жирову двошарову плазматичну мембрану (рис. 67-2).
На зовнішній поверхні клітинної мембрани виявляються два класи гормональних рецепторів, Рс та Рі. Вони містять специфічні ділянки розпізнавання для зв'язування гормонів, що стимулюють (Нс) або інгібуючих (Ні) аденілатциклазу.
Каталітичний елемент аденілатциклази (АЦ), що виявляється на цитоплазматичній поверхні плазмової мембрани, перетворює внутрішньоклітинний АТФ на циклічний АМФ і пірофосфат. На цитоплазматичній поверхні присутні також два класи гуанінуклеотидзв'язуючих регулюючих білків. Ці білки, Гс та Гі, опосередковують стимулюючу та інгібуючу дію, що сприймається рецепторами Рс та Рі відповідно.
Як стимулююча, так і пригнічує парні функції білків залежать від їхньої здатності пов'язувати гуанозинтрифосфат (ГТФ) (див. рис. 67-2). Тільки ГТФ-пов'язані форми Г-білків регулюють синтез циклічного АМФ. Ні стимуляція, ні пригнічення АЦ є постійним процесом; натомість кінцевий фосфор ГТФ у кожному комплексі Г-ГТФ зрештою гідролізується, а Гс-ГДФ чи Гі - ГДФ що неспроможні регулювати АЦ. З цієї причини стійкі процеси стимуляції або пригнічення аденілатциклази вимагають безперервного перетворення Г-ГДФ на Г-ГТФ. В обох провідних шляхах комплекси гормон - рецептор (НсРс або НіРі) посилюють перетворення ГДФ на ГТФ. Цей рециркуляційний у часовому та просторовому відношенні процес відокремлює зв'язування гормонів з рецепторами від регуляції синтезу циклічного АМФ, використовуючи енергетичні запаси в кінцевому фосфорному зв'язку ГТФ для посилення дії комплексів гормон-рецептор.
Ця схема пояснює, як кілька різних гормонів можуть стимулювати чи пригнічувати синтез циклічного АМФ у межах одиничної клітини. Оскільки рецептори за своїми фізичними характеристиками відрізняються від аденілатциклази, сукупність рецепторів, що знаходяться на поверхні клітини, визначає специфічну картину її чутливості до зовнішніх хімічних сигналів. Окрема клітина може мати три або більше різних рецепторів, що сприймають пригнічуючу дію, і шість або більше від них рецепторів, що сприймають стимулюючу дію. І навпаки, всі клітини, мабуть, містять подібні (можливо, ідентичні) компоненти Г та АЦ.
Молекулярні компоненти гормончутливої аденілатциклази забезпечують контрольні точки зміни чутливості даної тканини до гормональної стимуляції. Як Р, так і Г-компоненти є вирішальними факторами фізіологічної регуляції чутливості до гормонів, і зміни Г-білків розглядають як первинне ураження, що виникає при чотирьох обговорюваних нижче захворюваннях.
Регуляція чутливості до гормонів (див. також гл. 66). Повторне введення будь-якого гормону або лікарського засобу зазвичай викликає поступове підвищення резистентності до їх дії. Цей феномен має різні назви: гіпосенсибілізація, рефрактерність, тахіфілаксія або толерантність.
Гормони або медіатори можуть спричинити розвиток гіпосенсибілізації, що є рецептор специфічною, або «гомологічною». Наприклад, введення b-адренергічних катехоламінів викликає специфічну рефрактерність міокарда до повторного введення цих амінів, але не до тих лікарських засобів, які не діють через b-адренорецептори. Рецепторспецифічна гіпосенсибілізація включає щонайменше два окремих механізми. Перший з них, який швидко розвивається (протягом декількох хвилин) і швидко оборотний при видаленні введеного гормону, функціонально «розчіплює» рецептори та Гс-білок і, отже, знижує їхню здатність стимулювати аденілатциклазу. Другий процес пов'язаний із фактичним зменшенням числа рецепторів на клітинній мембрані - процес, званий рецептороуменьшающей регуляцією. Процес рецептороуменьшающей регуляції свого розвитку потребує кілька годин і є труднооборотним.
Процеси гіпосенсибілізації є частиною нормальної регуляції. Усунення нормальних фізіологічних стимулів може призвести до підвищення чутливості тканини-мішені до фармакологічної стимуляції, як це відбувається при розвитку гіперчутливості, спричиненої денервацією. Потенційно важлива клінічна кореляція такого збільшення числа рецепторів може розвинутися у хворих при раптовому припиненні лікування анаприліном, що є b-адреноблокуючим засобом. У таких хворих часто спостерігаються минущі ознаки підвищеного симпатичного тонусу (тахікардія, підвищення артеріального тиску, головний біль, тремтіння тощо) і можуть розвинутися симптоми коронарної недостатності. У лейкоцитах периферичної крові хворих, які отримують анаприлін, виявляють підвищену кількість b-адренорецепторів, і кількість цих рецепторів повільно повертається до нормальних значень при припиненні прийому препарату. Хоча більш численні інші рецептори лейкоцитів не опосередковують серцево-судинні симптоми та явища, що виникають у разі відміни анаприліну, рецептори у міокарді та інших тканинах, ймовірно, зазнають таких самих змін.
Чутливість клітин і тканин до гормонів може регулюватися і гетерологічним шляхом, тобто коли чутливість до одного гормону регулюється іншим гормоном, що діє через інший набір рецепторів. Регуляція чутливості серцево-судинної системи до b-адренергічних амінів гормонами щитовидної залози є найвідомішим клінічним прикладом гетерологічної регуляції. Гормони щитовидної залози викликають накопичення надмірної кількості b-адренорецепторів у міокарді. Це збільшення. числа рецепторів частково пояснює підвищену чутливість серця хворих на гіпертиреоз до катехоламінів. Однак той факт, що у експериментальних тварин збільшення числа b-адренорецепторів, що викликається введенням гормонів щитовидної залози, недостатньо для того, щоб віднести на його рахунок підвищення чутливості серця до катехоламінів, дозволяє припустити, що вплив гормонів щитовидної залози схильні також і компоненти реакції на гормони , що діють дистальніше рецепторів, можливо включають Гс, але не обмежуються цими субодиницями. До інших прикладів гетерологічної регуляції відносяться контролювання естрогеном і прогестероном чутливості матки до розслаблюючої дії b-адренергічних агоністів і підвищена реактивність багатьох тканин по відношенню до адреналіну, що викликається глюкокортикоїдами.
Другий тип гетерологічної регуляції полягає у пригніченні гормональної стимуляції аденілатциклази речовинами, що діють через Рі та Гі, як зазначалося вище. Ацетилхолін, опіати та a-адренергічні катехоламіни діють через відмінні один від одного класи рецепторів, що сприймають інгібуючу дію (мускаринові, опіатні та a-адренорецептори), знижуючи чутливість аденілатциклази певних тканин до стимулюючої дії інших. Хоча клінічне значення гетерологічної регуляції цього типу не встановлено, пригнічення синтезу циклічного АМФ морфіном та іншими опіатами могло бути причиною деяких аспектів толерантності до препаратів цього класу. Аналогічно усунення такого пригнічення може грати певну роль розвитку синдрому, наступного за припинення введення опіатів.
Loading...