Михаил Бушма. «Тому, кто много знает, не нужно кричать об этом»

«Тому, кто много знает, не нужно кричать об этом»

(Леонардо Давинчи)

Анатомо-физиологическая характеристика эфферентной нервной системы. Импульсы из ЦНС на периферию посылаются через системы: 1) соматическая (контроль сокращения скелетных мышц), 2) вегетативная (контроль деятельности внутренних органов).

Вегетативная: 1) симпатическая, 2) парасимпатическая (рис. 6.1).

Рисунок 6.1. Организация нервной системы

Соматический отдел. Контролируется сознанием. [Например, движения рук].

Вегетативный отдел. Не подчиняется сознанию. Функционирует исходя из потребностей организма («автопилот»). [Например, мы не можем ускорить функцию поджелудочной железы].

Соматический отдел. Тела мотонейронов локализуется в передних рогах сегментов спинного мозга. Их аксоны, не прерываясь в ганглиях, достигают скелетных мышц. Из окончаний выделяется ацетилхолин. Возбуждает никотиновый ацетилхолиновый рецептор на поверхности мышечной клетки. Открывается Na⁺-канал. Na⁺ входит в мышцу. Она сокращается.

Вегетативный отдел

Симпатический отдел. Тела первых нейронов локализуются в грудном и поясничном отделах сегментов спинного мозга. Их аксоны направляются к ганглиям, расположенным близко к спинному мозгу. Ганглии – скопление нейронов. На поверхности нейронов ганглиев выделяется ацетилхолин. Далее см. соматический отдел. В итоге возбуждаются нейроны ганглиев. Из ганглия выходят длинные аксоны. Заканчиваются на внутренних органах. Выделяется, чаще всего, норэпинефрин. Возбуждает «серпентинный» адренорецептор клеток-мишеней и изменяет функцию органа (например, суживаются сосуды).

Парасимпатический отдел. Тела первых нейронов локализуются в стволе мозга и средних крестцовых сегментах. Их аксоны очень длинные. Заканчиваются в ганглиях. Ганглии расположены вблизи или внутри органов. Далее см. симпатический отдел. Из окончаний нейронов ганглия на поверхности клеток-мишеней также выделяется ацетилхолин. Он возбуждает мускариновый рецептор клеток и изменяет функцию органа (например, ↑ секреция слюны).

Так ЦНС контролирует деятельность органов и тканей.

Резюме

1. Норэпинефринвыделяется из аксонов нейронов симпатических ганглиев, за исключением иннервации потовых желёз.

2. Дофамин выделяется из аксонов нейронов симпатических ганглиев, иннервирующих мышцы сосудов почек и брыжейки, как дополнение к норэпинефрину.

3. В других местах выделяется ацетилхолин (рис.6.2).

Рисунок 6.2. Центральная и периферическая нервная системы

Возбуждение симпатического отдела. Это стресс или состояние готовности к реакции типа «борьбы» или «бегства». [Например, у кошки при нападении собаки]. Зрачки расширяются, чтобы больше пропустить света и лучше видеть опасность. Хрусталик вытягивается для дальнего видения опасности. Частота сердечных сокращений ↑. Это ведет к ↑ кровотока. Кровь отливает от кожи, слизистых и внутренних органов (сосуды суживаются) к скелетным мышцам, сердцу и мозгу (сосуды расширяются). Вены суживаются. Это ↑ возврат крови к сердцу и минутный объем. Бронхи расширяются. ↑ Частота дыхания и газообмен. Это необходимо для ↑ доставки кислорода к скелетным мышцам, сердцу и мозгу. Гепатоциты и адипоциты выделяют в кровь больше глюкозы и жирных кислот – высокоэнергетического «топлива» для вышеуказанных тканей. Секреция инсулина ↓. Это позволяет мозгу получать больше глюкозы, так как в отличие от других органов он не требует инсулина для ее усвоения. Моторика ЖКТ и пищеварение ↓. Эти изменения при стрессе вызывает медиатор норэпинефрин.

Существует дополнительная система, которая оказывает еще более генерализованное воздействие, чтобы надежнее обеспечить вышеуказанные изменения. Это надпочечники. Их мозговое вещество имеет симпатическую иннервацию. При возбуждении этих нейронов надпочечники выделяют в кровь эпинефрин(85%) + норэпинефрин (15%). Гормоны разносятся кровью и обеспечивают синхронный ответ при стрессе со стороны далеких друг от друга органов.

Возбуждение парасимпатического отдела. Это отдых и восстановление организма. [Например, сытая кошка на солнышке]. ↑ Приток крови к ЖКТ, его перистальтика и секреция пищеварительных ферментов. Частота и сила сердечных сокращений ↓. Зрачки и бронхи суживаются. Образование слизи в последних ↑. Мочевой пузырь сокращается. Медиатор парасимпатической системы, запускающий эти сдвиги, – ацетилхолин. Таким образом, парасимпатическая система запасает энергию, а симпатическая ее расходует.

Симпатический отдел разряжается целиком. [Например, при стрессе надпочечники выделяют в кровь эпинефрин+ нор-эпинефрин. Отвечают все органы]. Парасимпатический отдел имеет ограниченный выброс. [Например, в кишечнике]. Генерализованное высвобождение ацетилхолина в органах может привести к тяжелым последствиям, напоминающим отравление мухоморами (рис. 6.3).

Рисунок 6.3. Симпатический выброс – генерализованный, парасимпатический – локальный

Большинство органов получают обе иннервации. Они – антагонисты (рис. 6.4).

Рисунок 6.4. Эффекты симпатической и парасимпатической систем часто противоположны

Синапсы. Это места передачи нервного импульса. Включают: 1) окончание аксона, 2) синаптическую щель, 3) постсинаптическую мембрану.

Медиаторы. Это источники информации, посылаемой нервной системой клеткам. Синтезируются в телах нейронов или захватываются ими из синапсов транспортными белками. Депонируются в везикулах. Поступают по микротрубочкам к окончаниям аксонов. [Например, норэпинефрин].

Рецепторы и их подразделение. См. «Фармакодинамика».

Локализация рецепторов. По отношению к аксону, который выделил медиатор, локализуются: 1) постсинаптически (на органе), 2) пресинаптически (на аксоне).

Лекарственные средства, влияющие на эфферентную систему: 1) холинергические (действуют на рецепторы ацетилхолина), 2) адренергические (действуют на рецепторы норэпинефрина и эпинефрина), 3) дофаминергические (действуют на рецепторы дофамина). Каждая группа включает: 1) агонисты, 2) антагонисты.

Биосинтез и распад ацетилхолина (6 стадий):

1 стадия. Биосинтез ацетилхолина. Мгновенный процесс, способный поддерживать очень высокую скорость его выделения в синапс. Холин с помощью белка-переносчика поступает из внеклеточной жидкости в нейрон. Транспорт ингибируют гемихолиниумы. Холин взаимодействует с ацетилкоферментом А, который синтезируется в митохондриях. Образуется ацетилхолин.

2 стадия. Накопление ацетилхолина в везикулах. Ацетилхолин транспортируется в везикулы переносчиком, который блокирует везамикол.

3 стадия. Выделение ацетилхолина в синапс. Нервный импульс, достигая окончания аксона, открывает вольтажчувствительные Ca⁺⁺-каналы. Ca⁺⁺ по градиенту устремляется в окончание аксона. Связывается с белком синаптотагмином мембраны везикула. Везикул склеивается с окончанием аксона. Разрывается и выбрасывает в синапс 1 000 – 50 000 молекул ацетилхолина. Выделение блокирует ботулотоксин А.

4 стадия. Связывание с рецептором. Ацетилхолин связывается с рецепторами: 1) постсинаптическим на клетке (развивается фармакологический эффект); 2) пресинаптическим на аксоне, который его выделил (↓ выделение ацетилхолина).

5 стадия. Разрушение ацетилхолина. Холинэстераза превращает его в холин и ацетат.

6 стадия. Реутилизация холина. См. 1 стадию (рис. 6.5).

Холинергические рецепторы (холинорецепторы): 1) мускариновые, 2) никотиновые.

Мускариновые. «Серпентинные». Сопряжены с G-белками. Агонисты: 1) ацетилхолин, 2) мускарин (алкалоид мухоморов). Локализация: ЦНС, сердце, гладкие мышцы, экзо-кринные железы.

Никотиновые. Цилиндрическая структура с Na⁺-каналом внутри. Агонисты: 1) ацетилхолин, 2) никотин. Локализация: ЦНС, надпочечники, ганглии, синокаротидные клубочки, скелетные мышцы (рис. 6.6).

Рисунок 6.5. Биосинтез и распад ацетилхолина

Рисунок 6.6. Схематическое изображение строения холинорецепторов и степени их сродства к агонистам

Вещества, возбуждающие холинорецепторы – холинергические агонисты (рис. 6.7).

Рисунок 6. 7. Холинергические агонисты

Агонисты мускарина (рис. 6.8)

Рисунок 6.8. Агонисты мускарина

Прямые

Механизм действия. Возбуждают мускариновые рецепторы на клетках: экзокринных желез, сердечных и гладких мышц (в парасимпатической системе) и потовых желез (в симпатической системе).