Фармакология эфферентных нервов

Широкие возможности воздействия на функции многих органов создают вещества, изменяющие (или имитирующие) влияние эфферентных (центробежных) нервов. Понимание действия этих веществ требует представлений о механизмах межклеточной передачи нервных сигналов, природе медиаторов и их рецепторов, типах эфферентных нервов и их влиянии на функции различных, в частности, внутренних органов.

Эфферентная нервная система представлена соматическими и вегетативными нервами. Соматические нервы, управляющие произвольной (скелетной, поперечно-полосатой) мускулатурой, образованы аксонами нейронов головного (в составе черепных, кроме I, II и VIII пары, нервов) и мотонейронов спинного мозга.

Вегетативные нервы иннервируют внутренние органы. Различают симпатические и парасимпатические нервы. Симпатическая система (эрготропная) – обеспечивает активное взаимодействие организма со средой (повышает АД, МОК, кровоснабжение скелетных мышц и жизненно важных органов, но угнетает тонус, перистальтику, частично секрецию гладкомышечных полых органов и т.п.). Парасимпатическая система (трофотропная) обеспечивает переваривание и усвоение пищи (усиливает секрецию пищеварительных желез, тонус и перистальтику ЖКТ и других гладкомышечных органов, но функции сердца снижаются и т.п.).

Все вегетативные нервы имеют двухнейронное строение, состоят из пре- и постганглионарных нейронов. Медиатором всех преганглионарных вегетативных нейронов и соматических нервов является ацетилхолин. Эти нервы и образуемые ими синапсы называются холинергическими. В постсинаптической мембране таких синапсов (скелетных мышцах, нейронах симпатических и парасимпатических ганглиев, а так же хромаффинных клетках надпочечников и клетках синокаротидных телец) находится никотиночувствительные (Н-) –холинорецепторы (рецепторы-каналы). Их активация увеличивает проводимость постсинаптических мембран клеток, главным образом для ионов натрия, что ведет к развитию ВПСП и возбуждению иннервируемых клеток.

Схема 2

Постганглионарные парасимпатические волокна (в составе глазодвигательных, лицевых, языкоглоточных, блуждающих и тазовых) иннервируют клетки круговой мышцы радужки и цилиарной мышцы глаза, мышечные и железистые клетки внутренних органов. Парасимпатической иннервации лишены радиальная мышца радужки, надпочечники, миоциты большинства сосудов, волосяных мешочков, мочеточников. Слабо развита парасимпатическая иннервация гладких мышц матки. Медиатором большинства постганглионарных парасимпатических нервов является ацетилхолин, но в иннервируемых клетках (а также в потовых железах) находятся не никотиночувствительные, а мускариночувствительные (М-) холинорецепторы (метаботропные). Они делятся на подтипы: М₁, М₂, М₃. Активация М₁- и М₃-ХР вызывает повышение активности ФЛС, образование внутриклеточных посредников ИТФ, ДАГ и усиление высвобождения ионов кальция из внутриклеточных депо, что ведет к сокращению клеток гладких мышц и усилению секреторной деятельности железистых клеток. Активация М₂-ХР в миокарде увеличивает К-проводимость мембран, что сопровождается гиперполяризацией клеток и торможением их функций.

Медиатором большинства симпатических постганглионарных нервов является норадреналин. Соответствующие нервы и синапсы называются адренергическими (постганглионарные симпатические нервы потовых желез – холинергичны, нервы, иннервирующие гладкие мышцы сфинктеров желудка и мочевого пузыря, мезентериальных и почечных артериол, используют медиатор дофамин). Постганглионарные симпатические нейроны иннервируют мышечные, железистые клетки внутренних органов, клетки сосудов, радиальной мышцы радужки, мышц волосяных мешочков, потовые железы. Находящиеся в них постсинаптические адренорецепторы (альфа и бета) метаботропного типа. Они обеспечивают влияние симпатических нервов, но есть и внесинаптические адренорецепторы, обеспечивающие влияние гормонов мозгового вещества надпочечника (адреналина и др.). Активация α₁-АР вызывает повышение активности фосфолипазы С, повышение концентрации в цитоплазме ИТФ и, в последующем, концентрации ионов кальция. α₂- АР запускают разные механизмы трансдукции (в сосудах активируют ФЛС и повышают тонус, в тромбоцитах понижают активность аденилатциклазы, концентрацию цАМФ и связывание кальция, что усиливает агрегацию тромбоцитов, в кишечных миоцитах повышают проводимость калиевых каналов, вызывают гиперполяризацию и торможение клетки, т.е. расслабление).

Таблица 2

Активация всех видов бета-адренорецепторов вызывает повышение активности аденилатциклазы и концентрации цАМФ в цитоплазме, активацию протеинкиназ. В сердце (β₁- АР) при этом фосфорилируются потенциалозависимые Са-каналы саркоплазмы, фосфорилаза, липаза. Это приводит к повышению концентрации ионов Са в цитоплазме, усиленному распаду гликогена, жиров, что сопровождается повышением силы и частоты сердечных сокращений, потребности миокарда в кислороде. В диастолу мышца лучше расслабляется, т.к. фосфорилирование Са-АТФазы саркоплазматического ретикулума усиливает депонирование Са. В бронхах, матке, сосудах скелетных мышц, сердца (β₂-АР) фосфорилируется Са-АТФаза эндоплазматической сети. Депонирование ионов Са уменьшает их концентрацию в цитоплазме, мышцы расслабляются.

Дополнительные сведения на схеме 2 и в таблице 2.

Вещества, изменяющие синаптическую передачу, могут воздействовать на процессы в пресинапсе (синтез, депонирование, импульсное высвобождение медиатора), в постсинапсе (рецепция, трансдукция) или на инактивацию медиатора.

Ацетилхолин (АХ) синтезируется из холина и уксусной кислоты и депонируется в синаптических пузырьках и вневезикулярных депо. Потенциал действия, достигая терминали аксона холинергического нейрона и вызывая деполяризацию ее мембраны, вызывает поступление через п/з Са-каналы Са²⁺ внутрь терминали и высвобождение содержимого синаптических пузырьков в синаптическую щель (экзоцитоз). Высвобожденные нервным импульсом молекулы АХ диффундируют в пространстве синаптической щели, соударяются с поверхностью постсинаптической мембраны, активируя встроенные в ее холинорецепторы. В синаптической щели присутствует фермент ацетилхолинэстераза, которая разрушает АХ (гидролизует до холина и уксусной кислоты). Понижение концентрации АХ в синапсе ведет к диссоциации комплексов АХ-ХР, после чего ХР переходят в исходное состояние и синапс оказывается способным к передаче следующего импульса.

Норадреналин синтезируется из фенилаланина в несколько этапов. Последовательно, с участием ряда ферментов образуется тирозин, диоксифенилаланин (ДОФА), дофамин (ДА), норадреналин. До образования дофамина процесс осуществляется в цитоплазме адренергических нейронов, образующийся ДА активно транспортируется в везикулы, где он превращается в норадреналин. Синтезированный норадреналин запасается в везикулах и вневезикулярных депо. Последний не высвобождается нервным импульсом и может служить источником пополнения запасов медиатора для вновь образующихся везикул. При чрезмерном синтезе медиатора и насыщении всех мест его депонирования избыток образующегося норадреналина разрушается ферментом моноаминоксидазой. Достигающие терминалей адренергических аксонов нервные импульсы, вызывая вхождение ионов Са^2+, высвобождают запасенный в везикулах медиатор механизмом экзоцитоза. Высвобожденный из синаптических пузырьков норадреналин, диффундируя в синаптической щели, достигает поверхности постсинаптической мембраны, где часть его инактивируется катехол-О-метил-трансферазой (КОМТ), но большая часть молекул медиатора взаимодействует с альфа- и бета-адренорецепторами (АР), что сопровождается их активацией. Около 80 % высвобождаемого нервным импульсом норадреналина возвращается в пресинапс с помощью находящейся в пресинаптической мембране транслоказы, пополняя вневезикулярные запасы норадреналина, а затем редепонируясь в везикулах.