3 курс / Фармакология / Fiziologia_PNS

Тема занятия: Физиология периферической и центральной нервной системы.

Взгляд на строение нервной системы относительно «мишени» лекарственного вещества.

Нервную систему организма человека можно разделить на два отдела: Центральная НС и периферическая НС. Наряду с этим лекарственные средства – нейротропы в зависимости от мишени делятся на: ЛВ, действующие на ПНС и ЛВ, действующие на ЦНС. Как одно, так и другое деление является условным, поскольку функционирование множества процессов НС является целостным, а воздействие ЛВ может быть системным.

1.Периферическая нервная система. Она включает в себя черепно-мозговые (12 пар), спинномозговые нервы (31 пара), чувствительные и вегетативные нервные узлы, нервные сплетения, рецепторы (афферентные) и эффекторы (эфферентные). Иначе, это всё то, что находится за пределами спинного и головного мозга. ПНС также можно поделить на два функционально разных отдела: Вегетативный и соматический. С функцией каждого из них вы уже знакомы:

СНС – Подача н. импульса на мускулатуру и рецепция ВНС – регуляция функции внутренних органов, информации о тонусе мышц и осуществлении статических влияние на процессы обмена веществ и кровоснабжение. (поза) и динамических (передвижение) нагрузок.

Нейроны соматической и вегетативной нервной системы образуют рефлекторные дуги, которые имеют сходное строение и представлены: афферентным или чувствительным звеном, вставочным (в случае Вег.НС преганглиоарным – выходит за пределы спинного мозга в вегетативный ганглий) и эфферентным или моторным (ВНС – постганглионарным) звеном:

Первая мишень лекарственного вещества – афферентное звено периферической нервной системы.

Итак, давайте начнём наш путь с самого крайнего звена этой прекрасной системы – чувствительных клеток.

Дендриты чувствительных нервных клеток преобразованы в специфические рецепторы, способные воспринимать различные раздражители как снаружи, так и внутри нас (экстеро-, проприо-, интерорецепторы). При их чрезмерном раздражении или прямом воздействии на ноцицепторы возникает чувство боли. Для угнетения восприятия и передачи болевой информации применяются местные анестетики. Механизм их действия неспецифичен и прост: блокирование Na+ каналов нервов изнутри клетки. Следует отметить, что воздействие местного анестетика также распространяется на проводящие волокна чувствительных, вегетативных и в меньшей степени двигательных нервов. Такой метод анестезии называется проводниковым.

Также при раздражении рецепторов возникают различные рефлекторные реакции. Те из них, которые обладают негативным эффектом, угнетаются местными анестетиками, другие широко используются в медицинской практике, например – соматовисцеральный рефлекс. При воздействии раздражителем на рецепторы кожи рефлекторно развивается усиление трофики подлежащих тканей. Примером таких раздражителей является горчичник (накладывание в области лёгких – усиление их кровоснабжения).

Эфферентное звено периферической нервной системы.

2. Вегетативная нервная система. ВНС представлена двумя отделами: симпатическая и парасимпатическая НС. Особое значение в функционировании этих систем имеет синаптическая передача нервного возбуждения.

Медиатором преганглионарного синапса симпатической и парасимпатической НС является АцетилХолин, который воздействует на Н-холинорецептор. Преганглионарный синапс располагается в вегетативном ганглии.

Постганглионарный синапс СимпНС: медиатор адреналин; рецептор – адреночувствительный (Альфа и бета). Постганглионарный синапс ПарасНС: медиатор ацетилхолин; рецептор – мускариночувствительный (М).

3. Строеиие и функции синапса. Синапс - это специализированная структура, которая обеспечивает передачу возбуждения с одной возбудимой структуры на другую. Включает в себя следующие компоненты:

На данном рисунке я изобразил примитивное строение синапса и передачу нервного возбуждения в нём. Давайте разберемся во всём поподробнее.

4. Синтез ацетилхолина и норадреналина.

В случае с ацетилхолиом всё просто – процесс происходит в одну стадию:

Образвонание норадреналина происходит в несколько этапов:

Вторая реакция является лимитирующей, поскольку фермет тирозин-3-монооксигеназа угнетается образующимися норадреналином, дофамином, адреналином.

5.Депонирование ацетилхолина и норадреналина.

Ацетилхолин связывается с белком (каким именно не уточняется) и образует депо в везикулах, которые в свою очередь фиксируются к микротрубочкам с помощью белка синапсина.

Депо норадреналина включают 3 фонда:

1. Резервный (стабильный, прочно связанный в виде комплексного соединения с АТФ и специфическим белком хромгранином) локализуется в “крупных” гранулярных синаптических везикулах. Здесь сосредоточено основное количество медиатора в виде тройного комплекса амин-АТФ-белок.

2. Лабильный (мобильный) фонд составляет около 15- 20% локализуется в малых гранулах и представляет собой активную форму медиатора, участвующую в проведении нервного импульса.

3. Свободный фонд, находящийся в цитоплазме (около 5% от общего количества), состоит в основном из обратно захваченного из синаптической щели норадреналина.

Все три фонда находятся между собой в динамическом равновесном состоянии. Регуляция этого процесса происходит при участии ионов Mg++ и Ca++, Ca-Mg-зависимой АТФ-азы и фермента МАО, который располагается в митохондриях пресинаптического и постсинаптического отдела клеток.

6. Выделение нейромедиаторов.

Механизм: 1. Развитие потенциала действия в пресинаптической нервной клетке 2. достижение ПД пресинаптической мембраны и открытия Са2+ каналов 3. Поступление Са2+ в клетку и активирование протиеинкиназы II 4. Отщепление синапсина от везикулы под действием протеинкиназы. 5. Образование комплекса везикулярных (синаптобревин) и мембранных (синтаксин, SNAP-25) белков.

7. Регуляция выделения Норадреналина и Ацетилхолина.

I-Норадреналин. Рецепторы пресинаптической мембраны: 1) Пороговые концентрации норадреналина в синаптической щели: Активирование Альфа-2-адренорецептора 🡪 Угнетение выделения НА.

2) Минимальные концентрации НА в синаптической щели: Активирование B-адренорецептора 🡪 Усиление выделения НА.

Ацетилхолин. Рецепторы пресинаптической мембраны: 1) Пороговые концентрации ацетилхолина в синаптической щели: Активирование М-холинорецептора 🡪 Угнетение выделения АХ.

2) Мин. концентрации ацетилхолина в синаптической щели: Активирование Н-холинорецептора🡪 Усиление выделения АХ.

II- Ферменты утилизации нейромедиаторов:

Катехоламины. МАО ( моноаминооксигеназа ) – внутриклеточный фермент. КОМТ ( катехол-о-метилтрансфераза) – фермент синаптической щели.

Ацетилхолин. Ацетихолинэстераза (истинная) – фермент синаптической щели. Бутирилхолинэстераза – фермент плазмы крови.

8.Взаимодействие ацетилхолина с рецептором. G-белки.

Существует несколько типов M-холиночувствительных рецепторов:

M1-холинорецептор, M3, M5 – секреторные клетки 🡪 активирование Gq белка 🡪 активирование фосфолипазы С 🡪 расщепление Фосфотидилинозитолфосфата на ДАГ (диацилглицерол) и ИФ3 (инозитолфосфат-3) 🡪 Увеличение концентрации Са2+ в цитозоле. 🡪 Усиление секреции. ( ГМК – усиление тонуса).

M2-холинорецептор, M4– пейсмейкерные клетки проводящей системы сердца 🡪 активирование G-белка 🡪 активирование К+ канала🡪 Гиперполяризация. (Сердечная мускулатура 🡪 блок Ca2+ каналов 🡪 снижение сократимости(отрицательный инотропный эффект)).

9. Взаимодействие норадреналина с рецептором. G-белки.

Альфа-1-адренорецептор 🡪 Активирование Gq белка 🡪 активирование фосфолипазы С 🡪 расщепление Фосфотидилинозитолфосфата на ДАГ (диацилглицерол) и ИФ3 (инозитолфосфат-3) 🡪 Увеличение концентрации Са2+ в цитозоле. 🡪 Вазоконстрикция.

Альфа-2-адренорецептор 🡪 Активироваие Gi белка 🡪 игибирование ФлС и Аденилатциклазы.

Бета-1-адренорецептор 🡪 Активирование Gs белка 🡪 Активирование аденилатциклазы 🡪 увеличение концентрации цАМФ 🡪 активирование протеинкиназы А 🡪 Фосфолирирование белков 🡪 открытие Ca2+ каналов 🡪 вход кальция 🡪 усиление сокращения сердечной мышцы (инотропный эффект).

Бета-2-адренорецептор 🡪 Активирование Gs белка 🡪 Активирование аденилатциклазы 🡪 увеличение концентрации цАМФ 🡪 активирование протеинкиназы А 🡪 ингибирование киназы малых цепей миозина 🡪 расслабление мышц. ( бронхи, коронарный сосуд).

Эффекты симпатической и парасимпатической нервной системы.