Холинергические синапсы. Строение холинергического синапса Классификация лекарственных средств, влияющих на холинергические синапсы
Атропин блокирует М 2 -холинорецепторы сердца и, устраняя тормозное влияние блуждающего нерва (вагуса) на синоатриальный узел, повышает его автоматизм, - возникает тахикардия. Так как атропин стимулирует центры блуждающего нерва в ЦНС, тахикардии может предшествовать кратковременная брадикардия (брадикардия возникает в основном при применении низких доз атропина). Уменьшение тормозного влияния вагуса на атриовентрикулярный узел приводит к повышению атриовентрикулярной проводимости.
Блокируя М 3 -холинорецепторы гладкомышечных клеток, атропин устраняет стимулирующее влияние парасимпатической иннервации на гладкие мышцы бронхов, желудка, кишечника, мочевого пузыря, желчевыводящих протоков и снижает их тонус и моторику ЖКТ. Атропин блокирует М 3 -холинорецепторы экзокринных желез (желез внешней секреции) и уменьшает секрецию бронхиальных, слюнных желез, желез желудка и поджелудочной железы, слезных, носоглоточных и потовых желез.
Атропин блокирует М 1 -холинорецепторы энтерохромаффиноподобных клеток желудка и таким образом уменьшает выделение гистамина, который стимулирует секрецию хлористоводородной кислоты париетальными клетками желудка. В результате секреция хлористоводородной кислоты снижается.
Атропин блокирует неиннервируемые М 3 -холинорецепторы эндотелия сосудов, но при этом не вызывает изменения тонуса сосудов.
Однако он препятствует взаимодействию рецепторов с М-холиномиметическими веществами и устраняет их сосудорасширяющее действие.
Многие из этих эффектов атропина (и других М-холиноблокаторов) используют в медицинской практике.
Способность атропина вызывать расширение зрачков используют в офтальмологии для исследования глазного дна, а также для лечения воспалительных заболеваний (ириты, иридоциклиты) и травм глаза, так как при расширении зрачка снижается опасность образования спаек между радужкой и капсулой хрусталика. Вызываемый атропином паралич аккомодации (циклоплегия) позволяет использовать его для определения истинной рефракции глаза (определение преломляющей способности хрусталика). После инсталляции в глаз 0,5-1% раствора атропина максимальное расширение зрачка наблюдают через 30-40 мин, паралич аккомодации - через 1-3 ч. Действие атропина на величину зрачков и аккомодацию сохраняется в течение 10-14 дней. Продолжительное расширение зрачков - преимущество атропина при лечении воспалительных заболеваний глаза. При длительном применении возможны местное раздражение, гиперемия и развитие конъюнктивита. Системные реакции при закапывании атропина в глаз (гипертермия, сухость во рту) чаще возникают у маленьких детей и лиц преклонного возраста.
Функционирование холинергического синапса
Медиатор холинергического синапса - ацетилхолин -- синтезируется в; нервном окончании из ацетилкоэнзима-А и холина и накапливается в пузырьках [ у пресинаптической мембраны. Под действием нервного импульса пузырьки лопаются, и ацетилхолин высвобождается в синаптическую щель. Далее он по-средством диффузии достигает постсинаптической мембраны и возбуждает хо-линорецепторы, находящиеся на ней, что и обеспечивает контакт. В конечном итоге все выделенные в синаптическую щель молекулы ацетилхолина расщепля-ются до холина и уксусной кислоты при помощи специфического фермента -ацетилхолинэстераза, что прекращает активирующее действие медиатора на холинорецепторы. Активность ацетилхолинэстеразы настолько велика, что период полужизни ацетилхолина в синаптическои щели измеряется в миллисекундах.
Рецепторы ацетилхолина на постсинаптической мембране (холинорецепто-ры) неоднородны, они разделяются на два больших класса в зависимости от чув-ствительности к двум природным алкалоидам - мускарину и никотину. Выделяют М-холинорецепторы, которые специфически активируются мускарином и блокируются атропином, и Н-холинорецепторы, которые специфически активируются малыми концентрациями никотина и блокируются большими концентрациями никотина. Для понимания эффектов препаратов, влияющих на холинергические процессы, важно знать локализацию М- и Н-холинорецепторов в организме.
Основными участками локализации М-холинорецепторов являются нервные клетки ЦНС и постганглионарные нервные окончания парасимпатической нервной системы (миокард, гладкие мышцы, железы внешней секреции). Н-холинорецепторы находятся у окончаний преганглионарных волокон симпатической и парасимпатической нервных систем (в ганглиях), у нервных окончаний соматической нервной системы (в скелетных мышцах), в каротидных клубочках дуги аорты, мозговом слое надпочечников и в ЦНС.
Препараты, влияющие на холинергические процессы, могут быть разделены на два больших класса:
1) препараты, активирующие холинорецепторы, т.е. влияющие подобно са
мому ацетилхолину, и поэтому они называются холиномиметиками.
2) препараты, блокирующие холинорецепторы, т.е. препятствующие дейст
вию ацетилхолина, и они называются холиноблокаторами.
Каждый из этих классов может быть, в свою очередь, подразделен на сред-ства, влияющие только на М-холинорецепторы, влияющие только на Н-холинорецепторы и влияющие и на М- и на Н-холинорецепторы.
ХОЛИНОМИМЕТИКИ
Холиномиметические средства могут быть как прямого, так и непрямого действия. Холиномиметики прямого действия непосредственно соединяются с холинорецепторами и активируют их. Холиномиметики непрямого действия проявляют свое действие за счет угнетения активности ацетилхолинэстеразы. Ингибируя ацетилхолинэстеразу, непрямые холиномиметики, или антихолинэ-стеразные средства, повышают концентрацию эндогенного ацетилхолина в си-напсе, что и приводит к холиномиметическому действию.
Непрямые холиномиметики, или антихолинэстеразные вещества
К этой группе относятся прозерин, физостигмин, фосфакол, эдрофониум и др. Так как ацетилхолинэстераза имеется и у М- и у Н-холинорецепторов, анти-холинэстеразные (антиХЭ) препараты оказывают своё действие на оба типа ре-цепторов, т.е. являются непрямыми М- и Н-холиномиметиками. В связи с этим они имеют очень широкий спектр действия. Разберем основные эффекты этих препаратов на различные органы и системы.
Практически очень важным является влияние антиХЭ веществ на глаз, так как эти препараты используются при лечении глаукомы. Глаукома - это хроническое прогрессирующее заболевание глаз, основным проявлением которого является повышение внутриглазного давления, что может привести к необратимой слепоте. При закапывании в глаз антиХЭ вещества вызывают:
1) сужение зрачка - миоз - за счет активирования М-холинорецепторов
круговой мышцы радужки, вследствие чего происходит улучшение оттока внут
риглазной жидкости через дренажную систему в углу передней камеры глаза и
2) снижение внутриглазного давления;
3) спазм аккомодации, т.е. установление глаза на ближнюю точку лучшего
видения вследствие стимуляции М-холинорецепторов ресничной мышцы --* рас
слабления цинновой связки --> округления хрусталика.
АнтиХЭ препараты используются при атонии желудочно-кишечного тракта, особенно у послеоперационных больных, так как они повышают тонус и моторику ЖКТ. Повышение тонуса мочевого пузыря является причиной назначения подобных препаратов при задержках мочи, что тоже часто является послеоперационным осложнением. В обоих этих случаях важно до назначения антиХЭ препаратов удостовериться, что отсутствие стула или мочи не является результатом механического нарушения проходимости (заворот кишок, сдавливающая опухоль и т.п.), так как назначение антиХЭ препаратов в этих случаях может привести к разрыву органа в результате чрезмерного давления.
АнтиХЭ средства применяются при миастении - заболевании скелетной мускулатуры, проявляющемся в слабости в конечностях даже при небольшой нагрузке, боли в мышцах, иногда трудности в разговоре, глотании и даже дыха-нии. Причиной заболевания, как правило, является врожденный дефицит количества Н-холинорецепторов в нервно-мышечных синапсах. Назначение антиХЭ препаратов при миастении, с одной стороны, позволяет уточнить диагноз (терапия ex juvantibus), а с другой - облегчает состояние больных за счет повышения количества ацетилхолина, действующего на Н-холинорецепторы скелетных мышц.
АнтиХЭ препараты способны замедлять частоту сокращений сердца, что
может быть использовано при аритмиях, в частности при пароксизмальной
суправентрикулярной аритмии. В связи с появлением более специфических анти
аритмических препаратов это применение антиХЭ средств в настоящее время
является довольно редким. АнтиХЭ препараты в малых концентрациях оказывают стимулирующее влияние на ЦНС, а в больших и особенно токсических - угнетают ее функцию. Это приобретает особенное значение при отравлении ингибиторами ХЭ.
Токсикология антиХЭ средств имеет большое значение, поскольку препара-ты этого механизма действия довольно часто встречаются в быту в качестве ин-сектицидов (хлорофос, карбофос) или в сельском хозяйстве в качестве пестици-дов. Эти вещества чаще всего относятся в группу фосфорорганических соедине-ний (ФОС), которые обладают способностью необратимо угнетать ХЭ. Важной особенностью ФОС является их высокая липофильность, что делает их способ-ными хорошо всасываться с любых поверхностей тела человека, в том числе, через неповрежденную кожу.
Ранними симптомами отравления ФОС являются эффекты возбуждения М-холинорецепторов - миоз, слюнотечение, обильное потоотделение, брадикардия, бронхоспазм, псчос, тошнота и рвота. Возбуждение ЦНС быстро сменяется уг-нетением вплоть до комы и паралича дыхательного центра. Терапия отравлений включает в себя: 1) поддержание жизненно важных функций (дыхательная и сердечно-сосудистая системы), 2) прекращение дальнейшего всасывания яда. Эти мероприятия должны включать в себя не только многократные промывания желудка, но и удаление одежды и обмыв поверхностей тела, если отравление произошло через кожу с пылью или аэрозольным путем (очень часто в сельском хозяйстве), 3) назначение холиноблокаторов (атропина) до симптомов переатро-пинизации, 4) назначение реактиваторов холинэстеразы (дипироксим), которые способны восстановить активность ХЭ, если с момента отравления прошло не очень долгое время (несколько часов).
Прямые М -, Н-холиномиметики
В эту группу относятся ацетилхолин и некоторые его синтетические анало-ги. Ацетилхолин клинического значения не имеет, поскольку это энзиматически очень нестойкое вещество, но созданный на его основе препарат карбахолин обладает большим периодом полужизни, и применяют его чаще всего в глазной практике при глаукоме. Эффекты карбахолина при резорбтивном применении аналогичны таковым антиХЭ средств, но, как правило, менее выражены.
М-холиномиметики
Представителями этой группы препаратов являются пилокарпин и ацекли-дин. Препараты вызывают миоз, спазм аккомодации и снижение внутриглазного давления, повышают тонус гладкой и скелетной мускулатуры. Используются они в глазной практике при глаукоме, при миастении, атонии гладкомышечных орга-нов.
Н-холиномиметики
Классическим представителем этой группы является никотин. И хотя этот алкалоид не имеет самостоятельного клинического значения, большая распро-страненность курения делает необходимым остановиться на нем поподробнее.
Курение было завезено в Европу из Северной Америки, и до конца 19 века курили в основном мужчины и преимущественно трубки. С конца 19 века стало бурно развиваться производство сигарет, стали курить и женщины, и в настоящее время процент курящих в общей популяции мужчин и женщин в развитых странах колеблется в районе 35%. Интересно, что, хотя процент курящих не увеличивается в течение последних 10-15 лет, количество потребляемых сигарет курящими увеличивается с каждым годом. В среднем одна сигарета содержит 15-20 мг никотина, из которых примерно 10% (1-2 мг) усваивается курильщиком. Никотин из табачного дыма легко абсорбируется легкими, при этом концентрация его в плазме крови в течение 10 минут достигает пика, а затем медленно спадает. Именно появление никотина в крови преимущественно и определяет зависимость человека к курению, но не только это. В экспериментах с хроническими курильщиками введение в вену соответствующей дозы никотина не снижало тягу к курению, хотя снижало количество выкуриваемых сигарет. Такой же эффект имеют и жевательные резинки с никотином.
Что же плохого в курении? По данным британских исследователей, среди курильщиков риск смерти в возрасте 35-65 лет составляет 40%, а среди некуря-щих лишь 15%. Рак легких в 90% случаях обусловлен курением, кроме того, процент злокачественных опухолей ротоносоглотки у курильщиков в несколько раз больше, чем у некурящих людей. Хронический бронхит и другие хронические заболевания легких встречаются во много раз чаще у курильщиков, чем у некурящих людей. Ишемическая болезнь сердца и другие заболевания периферических сосудов обеспечивают смертность мужчин-курильщиков в возрасте 55-65 лет на 60% больше, чем у некурильщиков. Курение во время беременности приводит к снижению массы тела плода в среднем на 10%, повышению риска внутриутробной гибели - на 28%, риска выкидыша - на 30-70%, преждевременных родов - на 40% отслойки плаценты - на 50%. Никотин прекрасно проникает с молоком матери ребенку и вызывает тахикардию у него. Дети, рожденные от курящих матерей, отстают в своем развитии (умственном и физическом) от своих сверстников.
В заключение следует сказать, что, кроме того, что курильщики разрушают свой организм, они заставляют делать это и окружающих их людей, так назы-ваемых пассивных курильщиков. Поэтому во многих странах, в том числе и в РФ, приняты законы о запрете курения в общественных местах и в закрытых помещениях. Как медицинские работники вы должны показывать пример здоро-вого образа жизни и пропагандировать отказ от табакокурения. Кроме того, помните, что при найме на работу многие прогрессивные компании предпочтение отдают некурящим.
Другими Н-холиномиметиками, применяемыми в клинической практике, являются лобелии и цититон. При внутривенном введении эти препараты оказы-вают активирующее влияние на Н-холинорецепторы специфических рецептор-ных образований, называемых "каротидные клубочки", находящиеся в дуге аор-ты. От этих рецепторов идет рефлекторная дуга в дыхательный центр, поэтому при возбуждении их цититоном или лобелином происходит стимулирование ды-хательного центра. Этот эффект иногда используют при рефлекторной остановке дыхания, асфиксии новорожденных.
Частная фармакология
1. Схема строения и функциональная роль периферической нервной системы. Передача возбуждения в холинергических и адренергических синапсах.
эффекты, вызванные повышением активности симпатического отдела
автономной нервной системы:
Радужка – сокращение радиальной мышцы ( 1 -Ар)
Цилиарная мышца – расслабляется (-Ар)
2) сердце:
Синоатриальный узел, эктопические пейсмейкер – ускорение ( 1 -Ар)
Сократимость – повышается ( 1 -Ар)
3) ГМК сосудов:
Кожа, сосуды внутренних органов – сокращаются (-Ар)
Сосуды скелетных мышц – расслабляются ( 2 -Ар)
4) бронхиолярные ГМК: расслабляются ( 2 -Ар)
ГМК стенок – расслабляются ( 2 , 2 -Ар)
ГМК сфинктеров – сокращаются ( 1 -Ар)
Мышечное сплетение – угнетается (-Ар)
6) ГМК мочеполовой системы:
Стенки мочевого пузыря – расслабляются ( 2 -Ар)
Сфинктер – сокращается ( 1 -Ар)
Матка при беременности – расслабляется ( 2 -Ар) или сокращается (-Ар)
Пенис, семенные пузырьки – эякуляция (-Ар)
Пиломоторные ГМК - сокращаются (-Ар)
Потовые железы: терморегуляторные – активация (М-Хр), апокриновые – активация (-Ар)
8) метаболические функции:
Печень: глюконеогенез и глюкогенолез (/ 2 -Ар)
Жировые клетки: липолиз ( 3 -Ар)
Почки: выделение ренина ( 1 -Ар)
эффекты, обусловленные повышением тонуса парасимпатического отдела
автономной нервной системы.
Радужка – сокращение циркулярной мышцы (М 3 -Хр)
Цилиарная мышца – сокращается (М 3 -Хр)
2) сердце:
Синоатриальный узел – замедляется (М 2 -Хр)
Сократимость – замедляется (М 2 -Хр)
3) ГМК сосудов:
Эндотелий – выделение эндотелиального релаксирующего фактора NO (М 3 -Хр)
4) бронхиолярные ГМК: сокращаются (М 3 -Хр)
ГМК стенок – сокращаются (М 3 -Хр)
ГМК сфинктеров – расслабляются (М 3 -Хр)
Секреция – повышается (М 3 -Хр)
Мышечное сплетение – активируется (М 1 -Хр)
6) ГМК мочеполовой системы:
Стенки мочевого пузыря – сокращаются (М 3 -Хр)
Сфинктер – расслабляются (М 3 -Хр)
Матка при беременности –сокращается (М 3 -Хр)
Пенис, семенные пузырьки – эрекция (М-Хр)
строение холинергического синапса.
В холинэргических синапсах передача возбуждения осуществляется посредством ацетилхолина. АцХ синтезируется в цитоплазме окончаний холинэргических нейронов. Он образуется из холина и АцКоА при участии цитоплазматического энзима холинацетилазы. Депонируется он в синаптических пузырьках (везикулах). Нервные импульсы вызывают высвобождение АцХ в синаптическую щель, после чего он взаимодействует с холинорецепторами. Структура ХР не установлена. По имеющимся данным, ХР имеет 5 белковых субъединиц (,,,), окружающих ионный (натриевый) канал и проходящий через всю толщу липидной мембраны. АцХ взаимодействует с -субъединицами, что приводит к открыванию ионного канала и деполяризации постсинаптической мембраны.
ХР бывают: мускариночувствительные и никотиночувствительные. МХР расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных парасимпатических волокон, а также на нейронах вегетативных ганглиев и в ЦНС (в коре, ретикулярной формации). Есть м 1 -ХР (в вегетативных ганглиях, ЦНС), м 2 -ХР (сердце), м 3 -ХР (гладкие мышцы, экзокринные железы). НХР находятся в постсинаптической мембране ганглионарных нейронов у окончаний всех преганглионарных волокон, мозговом веществе надпочечников, синокаротидной зоне, концевых пластинках скелетных мышц, ЦНС. Эффекты возбуждения ПНС: сердце (брадикардия, снижение сократимости, возбудимости, проводимости, понижение АД); бронхи (бронхоспазм, повышение секреции бронхиальных желёз); глаз (сужение зрачка, понижение внутриглазного давления, спазм аккомодации); сфинктеры (понижение тонуса); гладкие мышцы (повышение тонуса и перистальтики ЖКТ, повышение тонуса мочевого пузыря); железы (повышение секреции желёз ЖКТ, гиперсаливация слюнных желёз). Эффекты возбуждения СНС: сердце (тахикардия, повышение сократимости, возбудимости, повышение АД); бронхи (расширение, понижение секреции желёз); глаз (расширение зрачка, повышение внутриглазного давления, паралич аккомодации); гладкие мышцы (снижение тонуса, перистальтики ЖКТ); сфинктеры (повышение тонуса); железы (понижение секреции).
Классификация ХЭ средств:
Холиномиметики делятся на М- и Н- (бывают: 1.прямого (ацетилхолин, карбохолин) и 2.непрямого (обратимого действия (прозерин, галантамин,изостегмин, оксазил) и необратимого действия) действия ; М (пилокарпина гидрохлорид, ацеклидин); Н (никотин, лобелин, цититон, анабазин).
Холиноблокаторы делятся на М- и Н- (1.центрального (амизил, циклодол, тропацин) и 2.периферического (спазмолитин, апрофен) действия ), М (атропин, платифиллин, скопаламин, метацин, гастрозепин, тровентол), Н (1.ганглиоблокаторы (бензогексоний, арфонад, пентамин, гигроний; 2.миорелаксанты ; 3.курареподобные средства (деполяризующие (дитилин); антидеполяризующие (тубокурарина гидрохлорид, панкуроний, пиперкуроний); смешанного действия (диоксоний)).
строение адренергического синапса.
В адренергических синапсах передача возбуждения осуществляется посредством норадреналина. В пределах периферической иннервации норадреналин принимает участие в передаче импульсов с адренергических волокон на эффекторные клетки. Адренэргические аксоны, подходя к эффектору, разветвляются на тонкую сеть волокон с варикозными утолщениями, выполняющими функцию нервных окончаний, которые участвуют в образовании синаптических контактов с эффекторными клетками. В варикозных утолщениях находятся везикулы (пузырьки), содержащие медиатор норадреналин. Биосинтез норадреналина осуществляется в адренергических нейронах из тирозина с участием ряда энзимов. Образование ДОФА и дофамина происходит в цитоплазме нейронов, а норадреналина в везикулах. В ответ на нервные импульсы происходит высвобождение норадреналина в синаптическую щель и последующее взаимодействие его с адренорецепторами постсинаптической мембраны.
Различают и -адренорецепторы.
Сосуды кожи, почек, кишечника ( 1 и 2) - при их стимуляции - сокращение мышц, сужение сосудов.
Сосуды скелетных мышц, печени, коронарные сосуды ( 2) - расширение.
Вены ( 1) - сужение.
Сердце ( 1) - повышение ЧСС, силы сердечных сокращений, повышение проводимости, возбудимости миокарда, повышение потребности миокарда в кислороде).
Бронхи ( 2) - расширение.
Глаз (радиальная мышца) ( 1) - мидриаз, снижение ВГД.
Кишечник и мускулатура ( 1) - расслабление, снижение тонуса, перистальтики.
Сфинктеры кишечника ( 1) - сокращение сфинктеров.
Матка (миометрий) ( 2) - снижение тонуса.
Шейка матки ( 1) - сокращение.
Простата, сфинктеры мочевого пузыря, простатическая часть уретры ( 1) - повышение тонуса, эякуляция.
Почки (юкстагломерулярный аппарат) ( 1 и 2) - повышение секреции ренина.
Капсула селезёнки ( 1) - сокращение.
Тромбоциты ( 2 и 2) - соответственно повышение и понижении агрегации.
-клетки поджелудочной железы ( 1) - понижение секреции инсулина.
Депо гликогена ( 2) - гликогенолиз.
Жировые депо ( 3) - липолиз и термогенез в жировой ткани.
Классификация средств, влияющих на адренэргические синапсы.
Делятся на адреномиметики и адреноблокаторы.
Адреномиметики бывают прямого и непрямого действия. Прямого действия бывают: (адреналин - все виды рецепторов, норадреналин - все, кроме 2); (мезатон - 1 , нафтизин, глазолин - 2); (изодрин - 1 , 2 , добутамин - 1 , тербутамин - 2 , сальбутамол - 2). Непрямого действия, или симпатомиметики (фенамин, эфедрина гидрохлорид).
Адреноблокаторы бывают: непрямого и прямого действия. Непрямого действия или симпатолитики (резерпин, октадин, орнид). Прямого действия: (лабетолол - 1 , 1 , 2); (фентоламин - 1 , 2 , тропафен - 1 , 2 , празозин - 1); (анаприлин - 1 , 2 , окспренолол - 1 , 2 , атенолол - 1).
Синапсы(и соответственно нервные волокна), в которых передача импульсов осуществляется с помощью ацетилхолина, получили название холинергических.
Холинергический синапс состоит из:
пресинаптического окончания - синаптической бляшки, в везикулах которой содержится ацетилхолин
синаптической щели, которая содержит фермент - ацетилхолинэстреразу
постсинаптической мембраны, на которой расположены м- или н- холинорецепторы -
Состояние постсинаптической мембраны меняется следующим образом:
1 стадия
- поляризации, когда мембрана полупроницаема и готова воспринимать возбуждение
2 стадия
- деполяризации, когда мембрана перезаряжается и органы возбуждаются
3 стадия
- реполяризации, когда уменьшается количество ацетилхолина за счет его разрушения ацетилхолинэстреразой и мембрана вновь становится непроницаемой для ионов.
Этапы медиации.
1. Синтез и депонирование медиатора. Ацетилхолин синтезируется в пресинаптических окончаниях из ацетил-КоА и холина. В цитоплазме пресинаптического окончания содержится большое количество митохондрий, здесь путем окислительного декарбоксилирования a-кетокислот синтезируется ацетил-КоА. Холин поступает в клетку извне благодаря специальному трансмембранному переносчику. Транспорт холина в нейрон сопряжен с переносом ионов натрия и может быть блокирован гемихолином.
Таблица 2. Сравнительная характеристика холинорецепторов клетки.
| Тип | Агонист | Антагонист | Локализация | Функция | Механизм |
| Н М | PTMA Никотин | d-тубокурарин a-бунгаротоксин | Скелетные мышцы | Деполяризация концевой пластинки, сокращение мышцы | Открытие Na + -канала |
| Н Н | DMPP Эпибатидин Никотин | Триметафан | Вегетативные ганглии Мозговое вещество надпочечников Каротидные клубочки ЦНС | Деполяризация и возбуждение постганглионарного нейрона Секреция адреналина и норадреналина Рефлекторная стимуляция дыхательного центра Контроль психических и моторных функций, когнитивные процессы. | Открытие Na + , K + и Са 2+ -каналов |
| М 1 | Мускарин Оксотреморин | Атропин Пирензепин | Вегетативные ганглии (пресинаптически) ЦНС | Деполяризация, усиление секреции медиатора (поздний постсинаптический потенциал) Контроль психических и моторных функций, когнитивные процессы. | Активация фосфолипазы С через G q белок и синтез IP 3 (выход Са 2+ из депо), DAG (активация Са 2+ -каналов, протеинкиназы С). |
| М 2 | Мускарин Метахолин | Атропин Метоктрамин Трипитрамин | Миокард | САУ: снижение автоматизма; АВУ: снижение проводимости; Рабочий миокард: незначительное снижение сократимости. | Через a-единицу G i -белка торможение аденилатциклазы (”цАМФ). Через bg-единицы G i -белка активация К + -каналов и блокада L-типа Са 2+ -каналов. |
| М 3 | Бетанехол | Атропин Дарифенацин HHSDP | Гладкие мышцы Железы Эндотелий сосудов (внесинаптически) | Сокращение, “ тонуса Повышение секреции Секреция NO и дилятация сосуда | Подобен М 1 |
| М 4 | ? | ? | Сердце Альвеолы ЦНС | ? | Подобен М 2 |
| М 5 | ? | ? | Слюнные железы Радужка глаза Моноциты ЦНС | ? | Подобен М 1 |
Примечание: a-бунгаротоксин – яд тайваньской гадюки (Bungaris multicintus) и кобры (Naja naja).
PTMA – фенилтриметиламмоний
DMPP – диметилфенилпиперазин
HHSDP – гексагидросиладифенол
АВУ – атриовентрикулярный узел
САУ – синоаурикулярный узел
Синтез ацетилхолина проводит особый фермент холинацетилтрансфераза, путем ацетилирования холина. Образовавшийся ацетилхолин поступает в везикулы при помощи антипортера переносчика в обмен на протон. Работа этого переносчика может быть заблокирована векзамиколом. Обычно в каждой везикуле содержится от 1.000 до 50.000 молеукл ацетилхолина, а общее число везикул в пресинаптическом окончании достигает 300.000.
2. Выделение медиатора. Во время фазы покоя, через пресинаптическую мембрану выделяются единичные кванты медиатора (изливается содержимое 1 везикулы). Одна молекула ацетилхолина способна вызвать изменение потенциала мембраны всего на 0,0003 мВ, а то количество, которое содержится в 1 везикуле – на 0,3-3,0 мВ. Такие миниатюрные сдвиги не вызывают развития биологического ответа, но поддерживают физиологическую реактивность, тонус ткани-мишени.
Активация синапса происходит в тот момент, когда на пресинаптическую мембрану приходит потенциал действия. Под влиянием потенциала мембрана деполяризуется и это вызывает открытие воротного механизма медленных кальциевых каналов. По этим каналам ионы Са2+ поступают в пресинаптическое окончание и взаимодействуют с особым белком в мембране везикул – синаптобревином (VAMP). Синаптобревин переходит в активированное состояние и начинает выполнять роль своеобразного «крючка» или якоря. Этим якорем везикулы фиксируются к пресинаптической мембране в тех местах, где лежат особые белки – SNAP-25 и синтаксин-1. В последующем эти белки инициируют слияние мембраны везикул с мембраной аксона и выталкивают медиатор в синаптическую щель подобно поршню насоса. При прохождении потенциала действия через пресинаптическую мембрану одновременно опустошаются 2.000-3.000 везикул.
Схема 4. Передача сигнала в холинергическом синапсе. ХАТ – холинацетилтрансфераза, В1 – тиамин, Ach – ацетилхолин, М1-Хр – М1-холинорецепторы, АХЭ – ацетилхолинэстераза, ФлС – фосфолипаза С, PIP2 – фосфатидилинозитол бифосфат, IP3 – инозитол трифосфат, DAG – диацилглицерол, PkC – протеинкиназа С, Б – белок-фермент, Б-РО4 – фосфорилированная форма белка-фермента.
Процесс выделения медиатора может быть нарушен под влиянием ботулотоксина (токсин бактерий Clostridium botulinum). Ботулотоксин вызывает протеолиз белков, участвующих в выделении медиатора (SNAP-25, синтаксин, синаптобревин). a-латротоксин – яд паука «черная вдова» связывается с белком SNAP-25 (нейрексином) и вызывает спонтанный массивный экзоцитоз ацетилхолина.
3. Развитие биологического ответа. В синаптической щели путем диффузии ацетилхолин поступает к постсинаптической мембране, где активирует холинорецепторы. При взаимодействии с Н-холинорецепторами происходит открытие натриевых каналов и на постсинаптической мембране генерируется потенциал действия.
В том случае, если ацетилхолин активирует М-холинорецепторы, сигнал передается через систему G-белков на фосфолипазу С, ионные каналы К+ и Са2+ и все это приводит в конечном итоге к изменению поляризации мембраны, процессов фосфорилирования внутриклеточных белков.
Помимо постсинаптической мембраны ацетилхолин может воздействовать на холинорецепторы пресинаптической мембраны (М1 и М2). При активации ацетилхолином М1-пресинаптического рецептора выделение медиатора усиливается (положительная обратная связь). Роль М2-холинорецепторов на пресинапетической мембране недостаточно ясна, полагают, что они могут тормозить секрецию медиатора.
Развитие биологического ответа можно вызвать при введении лекарственных веществ, которые стимулируют холинорецепторы или предотвратить, если ввести средства, блокирующие эти рецептры. Повлиять на развитие эффекта можно и не затрагивая рецепторы, а воздействуя лишь на пострецепторные механизмы:
· Токсин коклюшной палочки может активировать Gi-белок и снижать активность аденилатциклазы на затрагивая М-холинорецептор;
· Токсин холерного вибриона может активировать Gs-белок и повышать активность аденилатциклазы;
· Дитерпен форсколин из растения Coleus forskohlii способен непосредственно активировать аденилатциклазу в обход рецепторов и G-белков.
4. Окончание действия медиатора. Время существования ацетилхолина в синаптической щели составляет всего 1 мС, после чего он подвергается гидролизу до холина и остатка уксусной кислоты. Уксусная кислота быстро утилизируется в цикле Кребса. Холин в 1.000-10.000 раз менее активен, чем ацетилхолин, 50% его молекул подвергаются обратному захвату в аксон для ресинтеза ацетилхолина, остальная часть молекул включается в состав фосфолипидов.
Гидролиз ацетилхолина осуществляет особый фермент – холинэстераза. В настоящее время известно 2 его изоформы:
· Ацетилхолинэстераза (AChE) или истинная холинэстераза – осуществляет высокоспецифичный гидролиз ацетилхолина и локализуется на постсинаптической мембране холинергических синапсов.
· Бутирилхолинэстераза (ButChE) или псевдохолинэстераза – осуществляет низкоспецифичный гидролиз эфиров. Локализуется в плазме крови и перисинаптическом пространстве.
Типы холинорецепторов.
Холинорецепторы разной локализации обладают неодинаковой чувствительностью к фармакологическим веществам. На этом основано выделение так называемых мускариночувствительных и никотиночувствительных холинорецепторов1 (соответственно м-
холинорецепторы и н-холинорецепторы). М-холинорецепторы расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных холинергических (парасимпатических) волокон. Выделяют м1- холинорецепторы (в вегетативных ганглиях и в ЦНС), м2-холинорецепторы (основной подтип м- холинорецепторов в сердце)3 и м3-холинорецепторы (в гладких мышцах, большинстве экзокринных желез). 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.).
Холинергические
синапсы - синапсы, в
которых передача
возбуждения
осуществляется
посредством
ацетилхолина
(нейромедиатор, осуществляющий
нервно-мышечную передачу, а также
основной нейромедиатор в
парасимпатической нервной системе).
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 - нхолинорецепторы (никотин - алкалоид из
листьев табака).М-холинорецепторы возбуждаются ядом
мухомора мускарином и блокируются атропином.
Они локализованы в нервной системе и внутренних
органах, получающих парасимпатическую
иннервацию (вызывают угнетение сердца,
сокращение гладких мышц, повышают
секреторную функцию экзокринных желез).
Выделяют следующие виды м-холинорецепторов:
ВЫДЕЛЯЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ВИДЫ М-ХОЛИНОРЕЦЕПТОРОВ:м1-холинорецепторы в ЦНС и в вегетативных ганглиях
(однако последние локализуются вне синапсов);
м2-холинорецепторы - основной подтип мхолинорецепторов в сердце; некоторые
пресинаптические м2-холинорецепторы снижают
высвобождение ацетилхолина;
м3-холинорецепторы - в гладких мышцах, в
большинстве экзокринных желез;
м4-холинорецепторы - в сердце, стенке легочных
альвеол, ЦНС;
м5-холинорецепторы - в ЦНС, в слюнных железах,
радужной оболочке, в мононуклеарных клетках крови.Н-холинорецепторы возбуждаются
алкалоидом табака никотином в
малых дозах, блокируются
никотином в больших дозах.
Биохимическая идентификация и
выделение Н-холинорецепторы стали
возможны благодаря открытию их
избирательного
высокомолекулярного лиганда бунгаротоксина - яда тайваньской
гадюки Burnrus multicintus и кобры
Naja naja.
Н-холинорецепторы широко
представлены в организме. Их
классифицируют на Нхолинорецепторы нейронального (H)
и мышечного (М) типовЛокализация нейрональных Н-холинорецепторов следующая:
Кора больших полушарий, продолговатый мозг, клетки Реншоу
спинного мозга, нейрогипофиз (повышают секрецию вазопрессина)
Вегетативные ганглии (участвуют в проведении импульсов с
преганглионарных волокон на постганглионарные);
Мозговой слой надпочечников (повышают секрецию адреналина,
норадреналина);
Каротидные клубочки (участвуют в рефлекторном возбуждении
дыхательного центра).
Мышечные Н-холинорецепторы вызывают сокращение скелетных
мышц
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ
ХолиномиметикиМ, Н-холиномиметики
М-холиномиметики
Н-холиномиметики
(ганглиостимуляторы)
^
ацетилхолин-хлорид,
карбахолин
пилокарпин, ацеклидин цитизин, лобелин
Средства, повышающие выделение ацетилхолина
цисаприд
Антихолинэстеразные средства
Обратимые блокаторы
физостигмин,
Необратимые блокаторы прозерин
армин
галантамин,
амиридин,
Холиноблокаторы
М-холиноблокаторы
Н-холиноблокаторы
(ганглиоблокаторы)
атропин,скополамин,платифиллин,
метацин, пиренцепин, ипратропия бромид
бензогексоний,
пентамин,
гигроний
арфонад,пахикарпин, пирилен
Миорелаксанты
Антидеполяризующие Тубокурарин-хлорид, пипекурония бромид,
Деполяризующие
атракурия бесилат, мелликтин
дитилин
Миооелаксанты
холинергическая крапивница
ХОЛИНЕРГИЧЕСКАЯ КРАПИВНИЦАХолинергическая
крапивница – это
кожная аллергическая
реакция, которая
возникает по причине
чувствительности
иммунной системы к
медиатору
ацетилхолину.Повышенная выработка
ацетилхолина происходит в
различных случаях:
стресс;
эмоциональные нагрузки;
чрезмерные физические
нагрузки, вызывающие
потоотделение;
воздействие на организм
высоких температур
(пребывание в сауне, парной,
горячей ванной и пр.).При том, что каждый из нас время от времени подвергается
массированной атаке ацетилхолина, далеко не все страдают
от холинергической крапивницы. Почему? Потому что в
дополнение к повышенной чувствительности к ацетилхолину
у человека должна быть предрасположенность к аллергии.
Лишь два этих фактора, объединенные вместе, становятся
причиной развития холинергической крапивницы.
Гиперчувствительность организма к ацетилхолину часто
возникает на фоне хронических заболеваний желудочнокишечного тракта, нарушений работы щитовидной железы и
вегетососудистой и нейроциркуляторной дистонии.Первыми признаками становятся мелкие
пузырьки диаметром 1-3 мм, появляющиеся на
коже. Слегка розоватые в центре, по периметру
они окрашены в ярко-красный цвет; область
вокруг пузырьков часто отечная и возвышается
над участками здоровой кожи.
В основном пузырьки возникают на коже шеи,
декольте, предплечий, грудной клетки. Гораздо
реже высыпания при холинергической
крапивнице локализуются в нижней части
туловища и на ногах.
Высыпания вызывают сильный зуд и жжение.Так как ацетилхолин – это медиатор нервной системы, при
избыточной чувствительности к нему могут проявляться другие
симптомы, свидетельствующие о чрезмерной активности нервной
системы: диарея, слюнотечение, тошнота, рвота.
В большинстве случаев рецидив холинергической крапивницы
сопровождается внезапным повышением температуры тела.Основные средства для
лечения холинергической
формы крапивницы –
мази и гели, содержащие
атропин и экстракт
красавки. Они наносятся
1-2 раза в день на
участки кожи с сыпью.
Как предотвратить рецидивы?
КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ РЕЦИДИВЫ?Исключите из рациона пряные и острые блюда, а также
горячие напитки и алкоголь.
Принимайте ванну и душ, соблюдая температурные
условия – вода должна быть не горячее 36-37°C.
Старайтесь избегать эмоциональных нагрузок.
При занятиях какими-либо видами физической
деятельности придерживайтесь следующего правила:
прекращайте работать (заниматься спортом, танцевать)
при появлении легкой испарины на лице – не допускайте,
чтобы ваша активность вызывала обильное
потоотделение.
Если вы знаете, что вам предстоит пережить стрессовую
ситуацию заранее примите успокаивающие средства.
