1 1 1 1 Кора б. п/ш Таламус Мозжечок Гипоталамус Височная доля Голубое

проф. Дубынин В.А.

Лекция 6. Норадреналин (NЕ), его синтез. Типы адренорецепторов,

их агонисты и антагонисты. Симпатичес-кие эффекты NЕ (регуляция функций внутренних органов). NЕ в головном мозге: роль голубого пятна. NЕ, адреналин и реакция на стресс.

надпочечников было выделено сосудосуживающее и бронхорасширяющее вещество – «адреналин»; вскоре

рас-шифровали его структуру и стали применять в клинике.
1906-1912 г. – под руководством Генри Дейла создано большое число производных адреналина, обладающих высокой «симпатикомиметической» активностью.
Долгое время предполагали, что именно адреналин передает сигналы в симпатической нервной системе. Однако в 1937 г. показали: это сходное, но иное вещество – норадреналин.

к NЕ существует два основных типа рецепторов (альфа- и бета-адренорецепторы).

К рецепторам Ацх агонисты и антагонисты создала сама природа, они издавна известны человечеству.
В случае NЕ потрудиться пришлось химикам; избирательные альфа-агонисты и антагонисты, а также бета-агонисты и антагонисты стали появляться лишь после 1948 г.

ограничивает скорость синтеза NE).
L-дофа становится дофамином (одним из медиаторов ЦНС).
Дофамин

превращается в NЕ.
Из NЕ (норэпинефрина) в надпочечниках получается адреналин (эпинефрин).

везикул и готов к экзоцитозу.
L-дофа
тирозин
тирозин
продукты распада NE
дофамин
Аксоны NЕ-нейронов образуют множест-венные

расширения –
«варикозы», которые выполняют функцию пресинаптических окончаний.

Синапти-ческая щель

расширение
аксона сим-патического
нейрона

Захват 1

Захват 2

Диф-фузия

Постсинапти-ческая клетка

Появление ПД запускает вход Са2+ и выброс NЕ в синаптическую щель, после чего он действует на рецепторы как пост-синаптической, так и пресинаптической мембраны.

Известны 2 типа рецеп-торов к NЕ: альфа- и бета-адренорецепторы
(- и -). Они, в свою очередь, подразделя-ются на 1-, 2-, 1- и 2-подтипы.

-). Они, в свою очередь, подразделя-ются на 1-, 2-, 1-

и 2-подтипы.

Вернемся к схеме периферической НС (ее двигательной и вегетативной составляющих). Как уже было сказано, нейроны 1-4 вырабаты-вают медиатор Ацх, а буквами Н и М помече-ны никотиновые и мускариновые рец-ры.

Нейрон 5 (симпатический постганглионарный) выра-батывает NЕ, а на внут-ренних органах могут быть как -, так и -рецепторы.

В головном мозге NЕ-ней-роны расположены в голу-бом пятне (мост), но их аксоны широко ветвятся
(в синапсах также - и -адренорецепторы).

  

вызывает учащение и усиление сердечных сокращений (более активное образование цАМФ,

открывание Na+-каналов и Са2+-каналов);

2-подтип характерен для мышечных клеток бронхов, вызывает их расслабление и расширение бронхов (активация синтеза цАМФ, но закрывание Са2+-каналов, открывание К+-каналов).

(более активное образование цАМФ, открывание Na+-каналов и Са2+-каналов);
2-подтип характерен для

мышечных клеток бронхов, вызывает их расслабление и расширение бронхов (активация синтеза цАМФ, но закрывание Са2+-каналов, открывание К+-каналов).

Оба подтипа -рецепторов кодируются одним геном, и превращение в конкретный подтип происходит уже после синтеза белка.
Исходно подтипы не разделяли, поскольку были обнаружены общие агонисты и антагонисты: все -рецепторы активирует изадрин и тормозит пропранолол.

и сфинктеров ЖКТ (увеличение тонуса за счет открывания дополнительных Са2+-каналов);
2-подтип

характерен для пресинаптических окончаний, оказывает тормозящее действие на Са2+-каналы, что снижает экзоцитоз медиаторов (самого NЕ и, например, Ацх в случае конкуренции симпатич. и парасимпатич. влияний на ЖКТ).

Оба подтипа -рецепторов кодируются одним геном, и превращение в конкретный подтип происходит уже после синтеза белка.
Исходно подтипы не разделяли, поскольку были обнаружены общие агонисты и антагонисты: все -рецепторы активирует изадрин и тормозит пропранолол.

Позже были открыты более избирательные агонисты и антагонисты.
Большое практическое значение имеет избира-тельный 1-антагонист атенолол (используется при гипертонии) и избирательный 2-агонист сальбутамол (расширение бронхов при астме).

и сфинктеров ЖКТ (увеличение тонуса за счет открывания дополнительных Са2+-каналов);
2-подтип

характерен для пресинаптических окончаний, оказывает тормозящее действие на Са2+-каналы, что снижает экзоцитоз медиаторов (самого NЕ и, например, Ацх в случае конкуренции симпатич. и парасимпатич. влияний на ЖКТ).

Исходно -подтипы также не разделяли, поскольку были обнаружены общие агонисты и антагонисты: все -рецепторы активирует нафтизин и тормозит фентоламин.

клофелин (при гипертонии)
-антагонист: фентоламин

-агонист: изадрин (кардиостимулятор)
-антагонист: пропранолол (при гипертонии)
1-антагонист: атенолол (при гипертонии)
2-агонист: сальбутамол (при

астме)

NE действует на -рец. активнее, чем на -рец.;
адреналин действует на  активнее, чем на .

Природный (+)-агонист: эфедрин
(токсин голосеменного кустарника
эфедры; пример того, что в-ва
природного происхождения часто
дают много побочных эффектов);
наркотико-подобное действие.

Теперь обсудим влияние
норадреналина на сердце, гладкие мышечные клетки, а также его пресинап-тическое действие.

Но прежде еще раз посмотрим на симпати-ческую и парасимпати-ческую системы.

система: ганглии образуют идущие вдоль спинного мозга цепочки; часть постганглионарн.

нейронов находится в чревном (celiac)
и брыжеечных (mesenteric) ганглиях.

всех – шейные ганглии), а также чревный и брыжеечные ганглии.

так и парасимпатич. волокна; выделяя NЕ и Ацх, они регулируют

соотношение постоян-но открытых Na+ и К+-каналов, управляя частотой сердцебиений.

С «рабочими» клетками сердца контактируют только симпатич. волокна; выделяя NЕ, они увеличи-вают открывание Са2+-каналов. В результате на фазе плато в мышечную клетку входит больше Са2+, и сокращение усиливается.

В целом симпатич. НС учащает и усиливает сокращения; аналогич-ным образом действует выделяемый надпочечниками адреналин (см. ниже).

Парасимпатич. НС в ос-новном лишь урежает со-кращения сердца (вплоть до полной остановки).

и парасимпатич. волокна; выделяя NЕ и Ацх, они регулируют соотношение

постоян-но открытых Na+ и К+-каналов, управляя частотой сердцебиений.

С «рабочими» клетками сердца контактируют только симпатич. волокна; выделяя NЕ, они увеличи-вают открывание Са2+-каналов. В результате на фазе плато в мышечную клетку входит больше Са2+, и сокращение усиливается.

В целом симпатич. НС учащает и усиливает сокращения; аналогич-ным образом действует выделяемый надпочечниками адреналин (см. ниже).

Парасимпатич. НС в ос-новном лишь урежает со-кращения сердца (вплоть до полной остановки).

Ослабить деятельность сердца при гипертонии наиболее эффективно можно с помощью
1-антагонистов (атенолол) и антагонистов Сa2+-каналов (верапамил).

органов (в первую очередь, полых: сосуды, ЖКТ, бронхи, мочеточники, матка

и др.).

Сокращения могут быть кратковремен-ными (матка), ритмическими (кишеч-ник), тоническими (сосуды).

Сокращение запускается ПД, который может возникать в результате:
срабатывания химического синапса;
активности клеток-пейсмекеров;
распространения возбуждения через щелевые контакты.

ПД, а также медиаторы (NЕ, Ацх) и гормоны вызывают открывание Са2+-каналов; в гладкомышечную клетку входит Са2+, запускающий движение белковых нитей актина и миозина.

Стенка
вены

Длительность ПД = 20-30 мс; фаза плато и вход Са2+ выра-жены слабее, чем в сердце (значительная часть Са2+, в отличие от сердца, входит через хемочувствит. каналы).

полых: сосуды, ЖКТ, бронхи, мочеточники, матка и др.).
Сокращения могут быть

кратковремен-ными (матка), ритмическими (кишеч-ник), тоническими (сосуды).

Сокращение запускается ПД, который может возникать в результате:
срабатывания химического синапса;
активности клеток-пейсмекеров;
распространения возбуждения через щелевые контакты.

ПД, а также медиаторы (NЕ, Ацх) и гормоны вызывают открывание Са2+-каналов; в гладкомышечную клетку входит Са2+, запускающий движение белковых нитей актина и миозина.

Длительность ПД = 20-30 мс; фаза плато и вход Са2+ выра-жены слабее, чем в сердце (значительная часть Са2+, в отличие от сердца, входит через хемочувствит. каналы).

Чуть позже мы рассмотрим конкретные примеры влия-ния ВНС на гладкомышечн. структуры. А пока – о преси-наптических эффектах NЕ.

Эти эффекты идут, прежде всего, через 2-рецепторы и носят тормозный знак: ослабление активности Са2+-каналов и снижение экзоцитоза медиатора.

Два основных варианта:

- самоторможение («ауто-
торможение») выброса NЕ из пресинаптического окончания (экономия медиатора, что особенно важно в условиях длительного стресса);

- торможение выброса Ацх из парасимпатического пресинаптического
окончания (один из
уровней конкуренции
влияний симпатической
и парасимпатической
систем на внутренние
органы).

полых: сосуды, ЖКТ, бронхи, мочеточники, матка и др.).
Сокращения могут быть

кратковремен-ными (матка), ритмическими (кишеч-ник), тоническими (сосуды).

Сокращение запускается ПД, который может возникать в результате:
срабатывания химического синапса;
активности клеток-пейсмекеров;
распространения возбуждения через щелевые контакты.

ПД, а также медиаторы (NЕ, Ацх) и гормоны вызывают открывание Са2+-каналов; в гладкомышечную клетку входит Са2+, запускающий движение белковых нитей актина и миозина.

Длительность ПД = 20-30 мс; фаза плато и вход Са2+ выра-жены слабее, чем в сердце (значительная часть Са2+, в отличие от сердца, входит через хемочувствит. каналы).

Два основных варианта:

- самоторможение («ауто-
торможение») выброса NЕ из пресинаптического окончания (экономия медиатора, что особенно важно в условиях длительного стресса);

- торможение выброса Ацх из парасимпатического пресинаптического
окончания (один из
уровней конкуренции
влияний симпатической
и парасимпатической
систем на внутренние
органы).

Все это позволяет обеспечить более тонкое взаимодействие симпати-ческой и парасимпатической систем, точнее регулировать работу органов и, с одной стороны, поддерживать оптимальное стабильное состояние внутренней среды организма (гомеостаз), с другой – оперативно реагировать на стресс, физическую нагрузку и т.п.

систем, точнее регулировать работу органов и, с одной стороны, поддерживать

оптимальное стабильное состояние внутренней среды организма (гомеостаз), с другой – оперативно реагировать на стресс, физическую нагрузку и т.п.

Пот, по сути, отфильтрованная плазма крови; основные компонен-ты – вода и NaCl. Капли пота несут отрицат. заряд, который можно за-регистрировать с помощью датчи-ков и, тем самым, оценить уровень активности симпатич. НС (то есть уровень эмоц. нагрузки и стресса).

Это используют в детекторах лжи (КГР – кожно-гальванич. реакция).

меньше; у меланхолика сильный эмоциональный фон (тестирование оказывает стрессогенное действие).
Приведем

пример записи кожно-гальванической реакции.
Проще всего – с ладони и пальцев (много потовых желез).
Реакции на эмоционально значи-мые воздействия возникают в тече-ние 0.1-0.3 сек и длятся 2-3 сек.

Можно использовать этот метод для определения темперамента (при профотборе).

Пот, по сути, отфильтрованная плазма крови; основные компонен-ты – вода и NaCl. Капли пота несут отрицат. заряд, который можно за-регистрировать с помощью датчи-ков и, тем самым, оценить уровень активности симпатич. НС (то есть уровень эмоц. нагрузки и стресса).

Это используют в детекторах лжи (КГР – кожно-гальванич. реакция).

(происходит сжатие сосудов).

Но известно, что в работающих мышцах, сердце, мозге

кровоток возрастает («кровь прилила к мозгу»).

Это заслуга не ВНС, а местных процессов, в ходе которых определенные вещества-регуляторы вызывают расслабление гладкомышечных клеток.

Следовательно, ВНС не нужно знать, например, в каких из 400 мышц нашего организма при определенном виде движений требуется усилить кровоток – все происходит «само собой» за счет местных факторов.

и Н+ (ионы Н+ образуются в результате распада глюкозы до

молочной кислоты; в скелетных мышцах они вызывают ощущение утомления).

Характерно, что если в сердце и мозге кровоток при нагрузке растет в 1.5-2 раза, то в мышцах – в 10-20 раз.
Для такого увеличения нужно откуда-то взять кровь. Ее источник –
сосуды ЖКТ (при стрессе и нагрузке сжимаются); кроме того, сильнее
и чаще сокращается сердце, заставляя кровь быстрее двигаться.

Так, сосуды головного мозга наиболее чувствительны к содержанию СО2 в крови: при росте СО2 – расширение, при
гипервентиляции – сужение (парадок-сальный эффект).

Расширение сосудов мозга вызывают также ионы К+, Н+ и аденозин (продукт распада АТФ). Дефицит О2 в мозге (ишемия) приводит к общему расшире-нию сосудов (через сосудодвигательный центр продолговатого мозга и моста).

и Н+ (ионы Н+ образуются в результате распада глюкозы до

молочной кислоты; в скелетных мышцах они вызывают ощущение утомления).

Характерно, что если в сердце и мозге кровоток при нагрузке растет в 1.5-2 раза, то в мышцах – в 10-20 раз.
Для такого увеличения нужно откуда-то взять кровь. Ее источник –
сосуды ЖКТ (при стрессе и нагрузке сжимаются); кроме того, сильнее и чаще сокращается сердце, заставляя кровь быстрее двигаться.

По вертикали: сердечный выброс (взрослый мужчина, л/мин) при физичес-кой нагрузке растет почти в 4 раза; поглощение кислорода растет в 16 раз.

Но во внутренних органах (прежде всего, в ЖКТ) кровоток значительно падает. При сильном стрессе возможна даже дегенерация слизистой.

при физической нагрузке – расширяются (торм-е симп. НС), поскольку нужно

отдавать лишнее тепло с поверхности тела.

При сильных эмоциях человек бледнеет. Однако одновременно начинают работать потовые железы. Они выделяют не только пот, но также гормон брадикинин, который способен вызывать местное расширение сосудов (лицо краснеет и «идет пятнами»).

По вертикали: сердечный выброс (взрослый мужчина, л/мин) при физичес-кой нагрузке растет почти в 4 раза; поглощение кислорода растет в 16 раз.

Но во внутренних органах (прежде всего, в ЖКТ) кровоток значительно падает. При сильном стрессе возможна даже дегенерация слизистой.

каком-то другом повреждении клеток и тканей. Поврежденные клетки выбра-сывают в

межклеточную среду вещества – «сигналы SOS».
Эти вещества активируют болевые рецепторы (чувствительные окончания сенсорных нейронов), а также запускают процесс воспаления.

вещества (как и тормозящие воспаление антигистаминные препараты) не лечат заболевание,
а

лишь ослабляют симптомы.

Постоянное использование -агонистов
может вести к нарушению
кровоснабжения слизистой носа,
повреждению обонятель-
ных рецепторов и др.
Эти препараты
не подходят
для ежедневного
применения.

аутоиммунную природу; развивается отёк стенок бронхов и бронхиол; затруднено дыхание.

Для

расширения бронхов используют
2-агонисты (сальбутамол).
Но это лишь снятие симптомов; для настоящего лечения нужно выявить причину астмы (например, аллерген).

кишечника находится огромное число собственных нейронов ЖКТ (около 100 млн.,

т.е примерно как в спинном мозге).

Эти нейроны образуют сплетение – plexus («брюшной мозг»), способный оценивать состояние ЖКТ и регулировать выделение пищеварит. ферментов, сокращения стенок тракта и сфинктеров, тонус сосудов.
В «брюшном мозге» есть сенсорные (1) и двигательные (3) клетки, а также интернейроны (2), объединенные в рефлекторные дуги; встречаются все известные нам медиаторы.

ВНС модулирует состояние клеток плексуса: симпа-тич. постганглионарн. нейроны выделяют NE, оказы-вающий пост- (4) и пресинаптич. (5) тормозное дейст-вие; в случае парасимпатич. системы преганглионарн. волокна (6) образуют контакты с клетками «брюшного мозга», которые одновременно являются постгангли-онарными парасимпатическими нейронами.

на дне ромбовидной ямки; всего несколько млн. клеток (< 1%

нейронов ЦНС). Однако их аксоны расхо-дятся по всему головному и спинному мозгу и влияют на многие функции.

на дне ромбовидной ямки; всего несколько млн. клеток (< 1%

нейронов ЦНС). Однако их аксоны расхо-дятся по всему головному и спинному мозгу и влияют на многие функции.

NE влияет на нейроны ЦНС через α- и β-рецепторы, постсинаптические и пресинаптические (α2-рецепторы).

Основные эффекты NE можно определить как «психическое сопровождение стресса»:
- общая активация деятельности мозга (торможение центров сна, бессонница);
- увеличение двигательной активности («не сидится на месте»);
- снижение болевой чувствительнос-ти (стресс-вызванная анальгезия);
- улучшение обучения, запоминания (на фоне умеренного стресса; «учимся избегать опасности»);
- положительные эмоции при стрессе (азарт, «чувство победы», «экстрим»).

и пресинаптические (α2-рецепторы).
Положительные эмоции, связан-ные с выделением NE и адрена-лина:

спорт, экстремальный спорт,
игромания (казино, компьют. игры).

Зависимость от NE – реальная проблема; игроманию лечат в тех же клиниках, теми же методами, что и наркоманию.

Наркотическими свойствами обладает эфедрин, а клофелин может вызвать глубокий обморок.

Основные эффекты NE можно определить как «психическое сопровождение стресса»:
- общая активация деятельности мозга (торможение центров сна, бессонница);
- увеличение двигательной активности («не сидится на месте»);
- снижение болевой чувствительнос-ти (стресс-вызванная анальгезия);
- улучшение обучения, запоминания (на фоне умеренного стресса; «учимся избегать опасности»);
- положительные эмоции при стрессе (азарт, «чувство победы», «экстрим»).

информацию о прибли-жении потенциально очень значимой (не обязательно опасной) ситуации

из коры больших полушарий.
Кроме того, сюда приходят сенсорные сигналы о «неприятном» и «приятном»:
боль, горький вкус, переохлаж-дение, отвратительный запах, восхитившее нас зрелище и т.п.
Еще один источник стресса: неудовлетворенные потребности (прежде всего, биологические): жажда, отсутствие кислорода, свободы передвижения (иммобилизация) и т.п.

обязательно опасной) ситуации из коры больших полушарий.
Кроме того, сюда приходят

сенсорные сигналы о «неприятном» и «приятном»:
боль, горький вкус, переохлаж-дение, отвратительный запах, восхитившее нас зрелище и т.п.
Еще один источник стресса: неудовлетворенные потребности (прежде всего, биологические): жажда, отсутствие кислорода, свободы передвижения (иммобилизация) и т.п.

Стресс (от «stress»: напряжение) - неспецифическая, общая реакция организма на сильное и очень сильное воздействие (физическое или психологическое), а также соот-ветствующее состояние нервной системы и организма в целом.

Более детальный разговор о стрессе еще впереди; сегодня, завершая лекцию, сведем вместе участие в стрессе NE , симпатической НС и адреналина.

NE – психическое сопро-вождение стресса. Как развивается стресс?

сильное и очень сильное воздействие (физическое или психологическое), а также

соот-ветствующее состояние нервной системы и организма в целом.

Более детальный разговор о стрессе еще впереди; сегодня, завершая лекцию, сведем вместе участие в стрессе NE , симпатической НС и адреналина.

β-рецепторов (бронхи, сердце, сосуды сердца – в последнем случае идет

расширение сосудов, конкурирующее с влиянием NE через 1-рецепторы).

Мозговая часть состоит из клеток того же происхожде-ния, что и клетки симпатических ганглиев. К ним подходят преганглионарные симпатические волокна и, выделяя Ацх, через никотиновые рецепторы запускают секрецию адреналина (80%) и NE (20%).

Корковая часть, выделяя гормоны, работает под управлением гипофиза (об этом еще поговорим).

В целом мозговое вещество обеспечивает эндокринную «поддержку» симпатической НС, позволяет пролонги-ровать ее эффекты на часы, сутки, недели, месяцы (что может вести к развитию многих патологических процессов, но это уже другая история…)

Надпочечник состоит из корковой и мозговой частей.

глубины психологии, вы еще не раз встретитесь с такой областью,

как психосоматика…

их агонисты и антагонисты. Симпатические эффекты NЕ (регуляция функций внутренних

органов). NЕ в головном мозге: роль голубого пятна. NЕ, адреналин и реакция на стресс».
 
Какие вещества последовательно превращаются друг в друга при образовании NE и адреналина?
Какой фермент ограничивает скорость синтеза NE?
NE-нейроны периферической нервной системы образуют «варикозы». Что это такое?
Назовите классические агонисты и антагонисты -адренорецепторов.
Назовите классические агонисты и антагонисты -адренорецепторов.
Расскажите об эфедрине.
Каково клиническое применения нафтизина и галазолина?
В какой ситуации и почему используется сальбутамол?
При каком заболевании используются клофелин и атенолол? Каковы механизмы их действия?
Что такое «симпатическая цепочка»? Где еще расположены симпатические ганглии?
За счет каких влияний симпатической НС растет частота сердечных сокращений?
За счет каких влияний симпатической НС растет сила сердечных сокращений?
Каков механизм действия верапамила? Для чего он используется?
Как подразделяются гладкие мышечные клетки по типу сокращений и по типу сигнала, запускающего сокращение?
Сравните механизмы, за счет которых происходит появление ионов кальция в цитоплазме клеток скелетной мышцы, гладкой мышцы и сердца.
Что такое пресинаптическое аутоторможение в NE-синапсах? В чем состоит его смысл?
Перечислите другие типы пресинаптических влияний в ВНС.
Что такое «гомеостаз»?
Как происходит управление работой потовой железы?
Что такое КГР? Как ее зарегистрировать? Приведите пример использования КГР при тестировании на «детекторе лжи».
Назовите основные артерии головного мозга. Что такое «ишемия»?
За счет чего происходит сужение и расширение сосудов головного мозга?
Расскажите об управлении тонусом сосудов мышц. Как изменяется кровоток через мышцу при физической нагрузке?
Как регулируется кровоток через сосуды сердца? За счет чего при этом наблюдается конкуренция влияний NE и адреналина?
За счет чего происходит сужение и расширение сосудов ЖКТ?
Как регулируется кровоток кожи? Почему при стрессе на лице человека могут появляться красные пятна?
Что является первопричиной развития воспаления? Как связаны проявления воспаления и тонус сосудов?
Как можно снять симптомы насморка?
С чем связано развитие астмы и как можно ослабить (устранить) ее симптомы?
Расскажите о строении и работе «брюшного мозга» – плексуса ЖКТ.
Где расположено голубое пятно и куда направляются его аксоны?
Через какие типы рецепторов NE реализует свое действие в головном мозге?
Нейроны голубого пятна обеспечивают «психическое сопровождение стресса». Какие 5 групп эффектов Вы можете перечислить в подтверждение этого?
Может ли возникнуть зависимость от NE? Приведите несколько примеров.
Что такое стресс?
Охарактеризуйте 3 группы стрессогенных стимулов, активирующих центры заднего гипоталамуса.
Каким образом сигнал из ЦНС передается к клеткам надпочечников?
Каковы свойства клеток мозгового вещества надпочечников? Какие гормоны они выделяют?
Мозговое вещество надпочечников «пролонгирует эффекты симпатической НС». Что это означает?
Сравните свойства и физиологическое действие NE и адреналина.