Виды холинорецепторов
Холинорецепторы разной локализации обладают неодинаковой чувствительностью к фармакологическим веществам. На этом основано выделение так называемых
- мускариночувствительных холинорецепторов — м-холинорецепторы (мускарин — алкалоид из ряда ядовитых грибов, например мухоморов) и
- никотиночувствительных холинорецепторов — н-холинорецепторы (никотин — алкалоид из листьев табака).
М-холинорецепторы расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных холинергических (парасимпатических) волокон. Кроме того, они имеются на нейронах вегетативных ганглиев и в ЦНС — в коре головного мозга, ретикулярной формации). Установлена гетерогенность м-холинорецепторов разной локализации, что проявляется в их неодинаковой чувствительности к фармакологическим веществам.
Выделяют следующие виды м-холинорецепторов:
- м 1 -холинорецепторы в ЦНС и в вегетативных ганглиях (однако последние локализуются вне синапсов);
- м 2 -холинорецепторы — основной подтип м-холинорецепторов в сердце; некоторые пресинаптические м 2 -холинорецепторы снижают высвобождение ацетилхолина;
- м 3 -холинорепепторы — в гладких мышцах, в большинстве экзокринных желез;
- м 4 -холинорецепторы — в сердце, стенке легочных альвеол, ЦНС;
- м 5 -холинорецепторы — в ЦНС, в слюнных железах, радужной оболочке, в мононуклеарных клетках крови.
Электрические синапсы
Кроме синапсов с химической передачей возбуждения в организме есть синапсы с электрической передачей. Эти синапсы имеют очень узкую синаптическую щель и пониженное электрическое сопротивление между двумя мембранами. Благодаря наличию поперечных каналов между мембранами и низкому сопротивлению, электрический импульс легко проходит через мембраны. Электрические синапсы обычно характерны для однотипных клеток.
В результате воздействия раздражителя пресинаптический потенциал действия раздражает постсинаптическую мембрану, где возникает распространяющийся потенциал действия.
Электрические синапсы характеризуются большей скоростью проведения возбуждения по сравнению с химическими синапсами и низкой чувствительностью к воздействию химических веществ.
Электрические синапсы бывают с одно- и двусторонней передачей возбуждения.
В организме встречаются и электрические тормозные синапсы. Тормозное влияние развивается за счет действия тока, который вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны.
В смешанных синапсах может происходить передача возбуждения с помощью как электрических импульсов, так и медиаторов.
Медицина
Воздействие на холинорецепторы
Основные эффекты известных фармакологических веществ, влияющих на м-холинорецепторы, связаны с их взаимодействием с постсинаптическими м 2 — и м 3 -холинорецепторами.
Н-холинорецепторы находятся в постсинаптической мембране ганглионарных нейронов у окончаний всех преганглионарных волокон (в симпатических и парасимпатических ганглиях), мозговом слое надпочечников, синокаротидной зоне, концевых пластинках скелетных мышц и ЦНС (в нейрогипофизе, клетках Реншоу и др.). Чувствительность к веществам разных н-холинорецепторов неодинакова. Так, н-холинорецепторы вегетативных ганглиев (н-холинорецепторы нейронального типа) существенно отличаются от н-холинорецепторов скелетных мышц (н-холинорецепторы мышечного типа). Этим объясняется возможность избирательного блока ганглиев (ганглиоблокирующими препаратами) или нервно-мышечной передачи (курареподобными препаратами)
В регуляции высвобождения ацетилхолина в нейроэффекторных синапсах принимают участие пресинаптические холино- и адренорецепторы. Их возбуждение угнетает высвобождение ацетилхолина.
Взаимодействуя с н-холинорецепторами и изменяя их конформацию, ацетилхолин повышает проницаемость постсинаптической мембраны. При возбуждающем эффекте ацетилхолина ионы натрия проникают внутрь клетки, что ведет к деполяризации постсинаптической мембраны. Первоначально это проявляется локальным синаптическим потенциалом, который, достигнув определенной величины, генерирует потенциал действия. Затем местное возбуждение, ограниченное синаптической областью, распространяется по всей мембране клетки. При стимуляции м-холинорецепторов в передаче сигнала важную роль играют G-белки и вторичные мессенджеры (циклический аденозинмонофосфат – цАМФ; 1,2-диацилглицерол; инозитол(1,4,5)трифосфат).
Действие ацетилхолина очень кратковременно, так как он быстро гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой (например, в нервно-мышечных синапсах или, как в вегетативных ганглиях, диффундирует из синаптической щели). Холин , образующийся при гидролизе ацетилхолина, в значительном количестве (50%) захватывается пресинаптическими окончаниями, транспортируется в цитоплазму, где вновь используется для биосинтеза ацетилхолина.
Описание фармакологической группы
Лекарственные свойства
Адренергические средства — лекарственные вещества, оказывающие влияние на адренергические синапсы, находящиеся в области окончания симпатических нервов. Передача возбуждения в них осуществляется с помощью медиаторов: норадреналина, адреналина и дофамина.
Синтез норадреналина происходит в несколько этапов с участием различных ферментов, причем в нервной ткани (симпатические нервные волокна, ЦНС) происходит oбpaзование норадреналина, а в мозговом слое надпочечников этот процесс заканчивается oбpaзованием адреналина — гормона, который тоже оказывает действие на адренергические синапсы. Под влиянием нервного импульса норадреналин выходит в синаптическую щель и взаимодействует с адренорецепторами эффекторных клеток, оказывая свое специфическое действие. Затем большая часть его снова захватывается адренергическими волокнами (нейрональный захват) и депонируется в везикулах цитоплазмы. Остальная часть разрушается ферментами катехол-орта-метилтрансферазой (КОМТ) и моноаминооксидазой (МАО), с помощью которой норадреналин подвергается окислительному дезаминированию (процесс, происходящий в митохондриях и мембранах везикул). Небольшая часть медиатора подвергается захвату эффекторными клетками органов (экстранейрональный захват), где метаболизируется ферментами КОМТ и МАО.
Несмотря на то, что для всех адренорецепторов основным медиатором является норадреналин, чувствительность их к разным химическим веществам различна, что и обусловило деление адренорецепторов на несколько типов: альфа-, бета- и др.
Кроме того, среди альфа-адренорецепторов выделены постсинаптические альфа1-, пресинаптические и постсинаптические альфа2-; среди бета-адренорецепторов выделяются аналогичные бета1— и бета2-адренорецепторы. Адренорецепторы по локализации и функциональному значению в органах различны: альфа-адренорецепторы находятся в сосудах кожи, почек, кишечника, сфинктерах желудочно-кишечного тракта, селезенке, радиальной мышце радужки глаза; бета-адренорецепторы — в сердце (бета1), бронхах, сосудах матки (бета2). Возбуждение альфа-адренорецепторов пpивoдит к стимулирующему эффекту (исключение составляет действие на кишечник); возбуждение бета-адренорецепторов оказывает угнетающее действие на функцию органов. Возбуждение бета1-адренорецепторов сердца вызывает повышение силы и частоты сердечных сокращений. Значение пресинаптических альфа2-адренорецепторов связывают так же, как и пресинаптических бета-адренорецепторов, с выделением медиатора норадреналина; стимуляция пресинаптических альфа2-адренорецепторов тормозит выделение норадреналина так же, как и блокада пресинаптических бета-адренорецепторов; возбуждение пресинаптических бета-адренорецепторов пpивoдит к увеличению выделения норадреналина.
Классификация
Все средства, влияющие на передачу возбуждения в адренергических синапсах, можно разделить на три основные группы:
1) возбуждающие адренорецепторы — адреномиметики;
2) блокирующие адренорецепторы — адреноблокаторы (адренолитики);
3) влияющие на метаболизм, депонирование и выделение медиатора (симпатолитики).
К адреномиметикам относятся средства, возбуждающие адренорецепторы. По преимущественному стимулирующему действию на определенный тип адренорецепторов адреномиметики можно разделить на три группы:
1) стимулирующие преимущественно альфа-адренорецепторы (альфа-адреномиметики);
2) стимулирующие преимущественно бета-адренорецепторы (бета-адреномиметики);
3) стимулирующие альфа- и бета-адренорецепторы (альфа-, бета-адреномиметики).
Краткое описание.
Адренергические средства оказывают влияние на адренергические синапсы, находятся в области окончания симпатических нервов.
Физиология центральной нервной системы Классификация, строение и функции нейронов. Нейроглия.
Центральная
нервная система (ЦНС) – это комплекс
различных образований спинного и
головного мозга, которые обеспечивают
восприятие, переработку, хранение и
воспроизведение информации, а также
формирование адекватных реакций
организма на изменения внешней и
внутренней среды.
Структурным
и функциональным элементом ЦНС являются
нейроны.
Это высокоспециализированные клетки
организма, чрезвычайно различающиеся
по своему строению и функциям. В ЦНС
нет двух одинаковых нейронов. Мозг
человека содержит 25 млрд. нейронов. В
общем плане, все нейроны имеют тело –
сому и отростки – дендриты и аксоны.
Точной классификации нейронов нет. Но
их условно разделяют по структуре и
функциям на следующие группы:
1.
По форме тела:
а.
многоугольные;
б.
пирамидные;
в.
круглые;
г.
овальные.
2.
По количеству и характеру отростков:
а.
униполярные
– имеющие один отросток;
б.
псевдоуниполярные
– от тела отходит один отросток, который
затем делится на 2 ветви;
в.
биполярные
– 2 отростка, один дендритоподобный,
другой аксон;
г.
мультиполярные
– имеют 1 аксон и много дендритов.
3.
По медиатору, выделяемому нейроном в
синапсе:
а.
холинергические;
б.
адренергические;
в.
серотонинергические;
г.
пептидергические и т.д.
4.
По функциям:
а.
афферентные
или чувствительные. Служат для восприятия
сигналов из внешней и внутренней среды
и передачи их в ЦНС;
б.
вставочные
или интернейроны, промежуточные.
Обеспечивают переработку, хранение и
передачу информации к эфферентным
нейронам. Их в ЦНС большинство;
в.
эфферентные
или двигательные. Формируют управляющие
сигналы, и передают их к периферическим
нейронам и исполнительным органам.
5.
По физиологической роли:
а.
возбуждающие;
б.
тормозные.
Сома
нейронов покрыта многослойной мембраной,
обеспечивающей проведение ПД к начальному
сегменту аксона – аксонному холмику.
В соме расположено ядро, аппарат Гольджи,
митохондрии, рибосомы. В рибосомах
синтезируется тигроид,
содержащий РНК и необходимый для синтеза
белков. Особую роль играют микротрубочки
и тонкие нити – нейрофиламенты. Они
имеются в соме и отростках. Обеспечивают
транспорт веществ от сомы по отросткам
и обратно. Кроме того, за счет
нейрофиламентов происходит движение
отростков. На дендритах имеются выступы
для синапсов – шипики, через которые
в нейрон поступает информация. По
аксонам сигнал идет к другим нейронам
или исполнительным органам.Таким
образом, общими функциями нейронов ЦНС
являются прием,
кодирование, хранение информации и
выработка нейромедиатора.
Нейроны, с помощью многочисленных
синапсов, получают сигналы в виде
постсинаптических потенциалов. Затем
перерабатывают эту информацию и
формируют определенную ответную
реакцию. Следовательно, они выполняют
и интегративную
т.е. объединительную функцию.
Кроме
нейронов в ЦНС имеются клетки нейроглии.
Размеры глиальных клеток меньше чем
нейронов, но составляют 10% объема мозга.
В зависимости от размеров и количества
отростков выделяют астроциты,
олигодендроциты, микроглиоциты. Нейроны
и глиальные клетки разделены узкой (20
нм) межклеточной щелью. Эти щели
соединяются между собой и образуют
внеклеточное пространство мозга,
заполненное интерстициальной жидкостью.
За счет этого пространства нейроны и
глионы обеспечиваются кислородом,
питательными веществами. Глиальные
клетки ритмически увеличиваются и
уменьшаются с частотой несколько
колебаний в час. Это способствует току
аксоплазмы по аксонам и продвижению
межклеточной жидкости. Таким образом,
глионы служат опорным аппаратом ЦНС,
обеспечивают обменные процессы в
нейронах, поглощают избыток нейромедиаторов
и продукты их распада. Предполагают,
что глия участвует в формирование
условных рефлексов и памяти.
Адренорецепторы
Рецептор |
Локализация |
Функции |
α1-АР |
Гладкие |
Сокращение |
Гладкие
2222
|
Расслабление |
|
Сердце |
Повышение |
|
α2-АР |
Нервные |
Уменьшение
3333
|
β-клетки |
Уменьшение |
|
Тромбоциты |
Агрегация |
|
Гладкие |
Сокращение |
|
β1-АР
4444
|
Сердце |
Тахикардия, |
ЮГА |
Секреция |
|
Жировая
5555
|
Липолиз |
|
β2-АР |
Нервные |
Повышение |
Скелетные
6666
|
Гликогенолиз |
|
Печень |
Гликогенолиз, |
|
Гладкие |
Расслабление |
|
Β3-АР |
Жировая |
Липолиз |
Адренорецепторы
(АР) локализованы на постсинаптической,
пресинаптической мембранах.
Постсинаптические
АР имеют индексы 1 или 2, пресинаптические
и внесинаптические АР обозначаются
индексом 2. Внесинаптические АР
возбуждаются циркулирующими в крови
норадреналином и адреналином.
Постсинаптические
α1-АР
регулируют активность мембранных
фосфолипаз и проницаемость кальциевых
каналов L-типа. Эффекты их возбуждения:
• Сокращение
радиальной мышцы радужки с расширением
зрачков (мидриаз)
• Сужение
сосудов кожи, слизистых оболочек, органов
пищеварения, почек и головного мозга
• Повышение
АД
• Сокращение
сфинктеров пищеварительного тракта и
мочевого пузыря
• Уменьшение
моторики тонуса желудка и кишечника
α2-АР
снижают активность аденилатциклазы.
Постсинаптические
α2-АР
суживают сосуды кожи и слизистых
оболочек, тормозят моторику желудка и
кишечника, уменьшают секрецию кишечного
сока.
Пресинаптические
α2-АР
по принципу отрицательной обратной
связи снижают выделение норадреналина
из адренергических окончаний при избытке
медиатора в синаптической щели.
Внесинаптические
α2-АР
вызывают спазм сосудов, подавляют
секрецию инсулина и повышают агрегацию
тромбоцитов.
β-АР,
активируя аденилатциклазу, повышают
синтез цАМФ.
Для
постсинаптических β1-АР
характерны следующие эффекты:
• Возбуждение
сердца – тахикардия, ускорение проведения
потенциала действия по проводящей
системе, усиление сокращений миокарда,
рост потребности в кислороде
• Ослабление
моторики кишечника
• Увеличение
секреции ренина
• цАМФ-зависимый
липолиз в жировых депо
Постсинаптические
и внесинаптические β2-АР расслабляют
гладкие мышцы и вызывают гипергликемию.
Типичные эффекты следующие:
• Расширение
сосудов сердца, легких и скелетных мышц
• Снижение
АД
• Расширение
бронхов и уменьшение секреторной функции
бронхиальных желез
• Торможение
моторики желудка и кишечника
• Расслабление
желчного пузыря, мочевого пузыря и матки
• Повышение
секреции инсулина
• Усиление
гликогенолиза и глюконеогенеза в печени,
гликогенолиза в скелетных мышцах
Пресинаптические
β2-АР
осуществляют положительную обратную
связь, стимулируя выделение норадреналина
при его дефиците в синаптической щели.
Адренергические медиаторы и рецепторные структуры
До сих пор речь шла о веществах, которые прямо или косвенно связаны с функцией одного из химических передатчиков нервного возбуждения — ацетилхолина. Иной молекулярный механизм лежит в основе действия ядов и антидотов, вмешивающихся в обмен адреналина и норадреналина, — медиаторов второго типа, получивших общее название катехоламинов. Биохимическим предшественником этих веществ является жизненно важная аминокислота тирозин:
В настоящее время как медиатор рассматривается также дофамин, который, как видно из приведенной схемы, является промежуточным продуктом биосинтеза норадреналина и адреналина. Физиологическая роль этих передатчиков нервного импульса проявляется в центральных и периферических структурах, которые принято называть адренергическими в отличие от описанных ранее холинергических, связанных с ацетилхолином. Установлено, что катехоламины обладают выраженными свойствами регуляторов ряда процессов жизнедеятельности. Поэтому они, прежде всего адреналин, нередко рассматриваются как гормональные вещества.
рис. 9. Предполагаемая схема фиксации адреналина в активных центрах адренорецептивных структур (Комиссаров, 1959)
Не касаясь многих сложных и до конца еще не изученных сторон биохимической организации адренергических систем, можно полагать, что выброс норадреналина (точнее, его смеси с адреналином, именуемой симпатином) в синаптическую щель и последующее его взаимодействие с рецепторньми структурами (адренорецепторами) являются непременным условием нормального функционирования соответствующих отделов нервной системы. Адренорецепторы, с которыми взаимодействуют катехоламины, неоднородны. Это доказывается тем, что характер ответных реакций разных органов даже на один и тот же катехоламин может быть неодинаковым, а один и тот же орган может разнонаправленно реагировать на введение различных катехоламинов. В связи с этим по предложению американского ученого Алквиста (1948 г.) принято рассматривать 2 типа адренорецепторов: α- и β-адренорецепторы. Возбуждение α-адренорецепторов связывается с сужением кровеносных сосудов, увеличением тонуса гладких мышц и усилением функции большинства соответствующих органов и структур, а стимуляция β-адренорецепторов, наоборот, угнетает деятельность этих органов, расширяет кровеносные сосуды, повышает частоту и силу сокращений сердца.
рис. 10. Основные структурные элементы и схема функционирования адренер гического синапса (Голяков, Фишзон-Рысс, 1978). 1 — гранулы депонирования норадреналина (НА); 2 — синаптические пузырьки; з — обратный захват НА; 4 — сипаптическая щель; КОМТ — кате-хол-орто-метилтрансфераза; МАО — моноаминоксидаза; ДОФА — диокси-фенилалашш; Тир — тирозин; α-АР и β-AP — α- и β-адренорецепторы
Согласно современным взглядам, адренорецепторы представляют собою металлопротеиды, имеющие двучленное строение с атомом железа или марганца в роли связующего звена, что позволяет одновременно фиксироваться на них 2 молекулам медиатора. По крайней мере такая структура с достаточным основанием приписывается α-адренорецепторам (рис. 9).
Мгновенная инактивация медиаторов в адренергических синапсах осуществляется большим числом ферментов,* из которых главное значение имеют моноаминоксидаза и катехоламин-орто-метилтрансфераза (КОМТ) (рис. 10). Данные ферменты катализируют окислительное дезаминирование катехоламинов. Биохимиками более изучена структура и функция моноаминоксидазы, которая в отличие от холинэстеразы является сложным металло-протеидом, имеющим в составе своей молекулы активную каталитическую часть особой химической структуры, именуемую в биохимии простетической, или коферментной и включающую пиридоксальфосфатную группировку и атомы меди. В свою очередь пиридоксальфосфат состоит из пиридоксина (витамина В6) и фосфорной кислоты. Согласно принятым данным,** именно пиридоксин и медь являются важнейшими компонентами активных каталитических центров моноаминоксидазы и ряда других ферментов, получивших общее название пиридоксалевых.
*()
**()
2.3.1. Понятие о строении адренергического синапса. Классификация адренергических средств
Адренергические синапсы, находятся в области окончания симпатических нервов(рис. 8). Передача возбуждения в них осуществляется с помощью медиаторов: норадреналина, адреналина и дофамина.
Синтез норадреналина происходит в несколько этапов с участием различных ферментов, причем в нервной ткани (симпатические нервные волокна, ЦНС) происходит образование норадреналина, а в мозговом слое надпочечников этот процесс заканчивается образованием адреналина — гормона, который тоже оказывает действие на адренергические синапсы. Под влиянием нервного импульса норадреналин выходит в синаптическую щель и взаимодействует с адренорецепторами эффектор- ных клеток, оказывая свое специфическое действие. Затем большая часть его снова захватывается адренергическими волокнами (нейрональный захват) и депонируется в везикулах цитоплазмы.
Рис. 8. Схема функционирования адренергического синапса:
1 — гранулы депонирования норадреналина (НА); 2 — синаптические пузырьки; 3 — обратный захват НА; 4- синаптическая щель; КОМТ — катехол-ортаметилтрансфераза; МАО — моноаминоокси- даза; ДОФА — диоксифенилаланин; Тир — тирозин; а-АР и Р-АР — а- и Р-адренорецепторы
Остальная часть разрушается ферментами катехол-орта-метилт- рансферазой (КОМТ) и моноаминооксидазой (МАО), с помощью которой норадреналин подвергается окислительному дезаминированию (процесс, происходящий в митохондриях и мембранах везикул). Небольшая часть медиатора подвергается захвату эф- фекторными клетками органов (экстранейрональный захват), где метаболизируется ферментами КОМТ и МАО.
Несмотря на то что для всех адренорецепторов основным медиатором является норадреналин, чувствительность их к разным химическим веществам различна, что и обусловило деление адренорецепторов на несколько типов: а-, (3- и др.
Кроме того, среди а-адренорецепторов выделены постсинаптические а1-, пресинаптические и постсинаптические сс2-; среди Р-адренорецепторов выделяются аналогичные Р1 и Р2-адрено- рецепторы. Адренорецепторы по локализации и функциональному значению в органах различны: а-адренорецепторы находятся в сосудах кожи, почек, кишечника, сфинктерах желудочно- кишечного тракта, селезенке, радиальной мышце радужки глаза; Р-адренорецепторы — в сердце (Рх), бронхах, сосудах матки (Р2). Возбуждение а-адренорецепторов приводит к стимулирующему эффекту (исключение составляет действие на кишечник); возбуждение Р-адренорецепторов оказывает угнетающее действие на функцию органов. Возбуждение р-адренорецепторов сердца вызывает повышение силы и частоты сердечных сокращений. Значение пресинаптических Р2-адренорецепторов связывают так же, как и пресинаптических р-адренорецепторов, с выделением медиатора норадреналина; стимуляция пресинаптических а2-адренорецепторов тормозит выделение норадреналина так же, как и блокада пресинаптических Р-адренорецеп- торов; возбуждение пресинаптических Р-адренорецепторов приводит к увеличению выделения норадреналина.
Все средства, влияющие на передачу возбуждения в адренергических синапсах, можно разделить на три основные группы:
- 1) возбуждающие адренорецепторы — адреномиметики;
- 2) блокирующие адренорецепторы — адреноблокаторы (адре- нолитики);
- 3) влияющие на метаболизм, депонирование и выделение медиатора (симпатолитики).
Адреномиметические средства подразделяются на:
- 1) а-адреномиметики:
- а) а ^адреномиметики;
- б) а2-адреномиметики периферического действия;
- в) а2-адреномиметики центрального действия;
- 2) р-адреномиметики:
- а) Р-адреномиметики;
- б) Р-, р2-адреномиметики;
- в) Р2-адреномиметики;
- 3) а-, Р-адреномиметики:
- а) прямого действия;
- б) непрямого действия.
Список источников
- www.grandars.ru
- www.pamba.ru
- www.qiks.ru
- www.medilo.ru
- ozlib.com
- StudFiles.net
- chemlib.ru