Адреналін (епінефрин) - катехоламін, який секретується в наднирниках при стресі і є медіатором у деяких синапсах. Вивільнений адреналін поширюється всюди з потоком крові і адсорбується на певних рецепторах на поверхні клітин в різних тканинах тіла, викликаючи реакцію, яку порівнюють з відчуттям "боротьби і польоту". Ця реакція збільшує ЧСС (частоту серцевих скорочень), зменшує відтік крові до внутрішніх органів, збільшує приплив крові до скелетних м'язів, збільшує рівень глюкози в крові, змушує печінку і клітини м'язів розщеплювати глікоген і виробляти глюкозу. Як адреналін викликає всі ці відповіді? Діючи як ліганд, він зв'язується з рецепторомі, експонованими на поверхні різноманітних типів клітин всюди в організмі. Ці рецептори називаються b-адренергічними, є серпентіновимі (рис. 13-4сер} Зв'язування викликає, відповідно, бета-адренергічні ефекти. Адреналін відрізняється від норадреналіну наявністю метильного радикала, що заміщує атом водню в аміногрупи. Структура цих гормоноідов була вперше охарактеризована Олдріче (1901-1902). Вони знайдені в організмі безхребетних, причому навіть у представників Protozoa. Мабуть, хімічна структура цих сполук в історичному плані одна з найбільш древніх. Представляючи біологічно активні внутрішньоклітинні метаболіти у Protozoa, вони придбали в еволюції функції нейромедіаторів у багатоклітинних організмах безхребетних і хребетних тварин, з одного боку, і гормоноідов в організмі хребетних - з іншого. Катехоламіни - адреналін, ізопреналін, бітолтерол і ізоетарін - містять у своєму складі бензольні кільце з двома гідроксильними групами в положеннях 3 і 4 або 4 і 5 і етаноламінового групою (табл. 4.5). Вибірковість дії на бета 1-адренорецептори або бета 2-адренорецептори визначається наявністю радикалів, що заміщають водень гідроксильних і етаноламінового груп. У метаболізмі катехоламінів беруть участь два ферменти - моноаміноксидаза, що міститься в мітохондріях, і катехол-О-метилтрансферази, присутня в цитоплазмі. Найбільша активність цих ферментів виявляється в печінці та нирках. Прийом адреналіну, ізопреналіну і ізоетаріна всередину неефективний, оскільки ці препарати руйнуються в ШКТ і метаболізуються в печінці.
Норадреналін - вешества катехоламінових природи, секретується в мозковій речовині надниркових залоз і є медіатором у всіх постгангліонарних симпатичних закінченнях за винятком потових залоз. На відміну від адреналіну, норадреналін, що виявляється в органах, іннервіруемих симпатичними нервами, утворюється переважно in situ (приблизно 80% загальної кількості); інша частина норадреналіну також утворюється головним чином у закінченнях нервів і досягає своїх мішеней з кров'ю.
У клініці норадреналін використовується для підтримання АТ при артеріальній гіпотонії. Його дія обумовлена головним чином звуженням артеріол, хоча він робить і стимулюючий вплив на серце. Всі три природних катехоламіну - норадреналін, адреналін і дофамін - служать медіаторами у ЦНС, і беруть участь в управлінні внутрішніми органами. Норадреналін - медіатор вегетативної нервової системи, діє безпосередньо в області пресинаптичного закінчення. Відноситься до числа найважливіших нейромедіаторів мозку.
Дофамін - медіатор в центральній нервовій системі - в гіпоталамусі та ядрах стовбура головного мозку, а також у спинному мозку та інших відділах. Секретируется поряд з адреналіном і норадреналіном в мозковій речовині надниркових залоз. Відноситься до числа найважливіших нейромедіаторів мозку. Всі три природних катехоламіну - норадреналін, адреналін і дофамін - не тільки служать медіаторами у ЦНС, а й беруть участь в управлінні внутрішніми органами. Так дофамін служить гальмівним медіатором у сонних гломуса і симпатичних гангліях. Вважається також, що існує периферична дофамінергічних система. Дофамін викликає безліч реакцій, не пояснюваних стимуляцією адренорецепторів, - розслаблення нижнього стравохідного сфінктера, уповільнення евакуації харчової грудки з шлунку, розширення ниркових і брижових артеріол, придушення секреції альдостерону, пряме посилення ниркової екскреції натрію, гальмування виділення норадреналіну з симпатичних закінчень шляхом впливу на пресинаптичні рецептори . Механізми всіх цих ефектів мало вивчені. Мабуть, дофамін виконує тільки функцію медіатора, але не гормону. У різних дозах цей природний попередник норадреналіну діє по-різному, що дозволяє його застосовувати як при артеріальній гіпотонії і шоці, так і при серцевій недостатності. У низьких дозах (1-2 мкг / кг / хв) завдяки стимуляції дофамінових рецепторів він розширює ниркові та брижові артерії і підсилює екскрецію натрію. У дозі 2-10 мкг / кг / хв дофамін стимулює бета-адренорецептори міокарда, але викликає лише невелику тахікардію. У більш високих дозах препарат стимулює також альфа-адренорецептори і підвищує АТ.
Серотонін - похідне триптофану - є одним з основних нейромедіаторів центральної нервової системи. Патогенетичне дію на організм, схоже з гістаміном, (див. "Гістамін - медіатор алергічних реакцій") робить і серотонін. У людини активність цього з'єднання спостерігається лише стосовно тромбоцитів та клітин тонкого кишечника. Серотонін відноситься до медіаторів запалення. Роль серотоніну в алергічних реакціях негайного типу незначна. Серотонін вивільняється із тромбоцитів при їх агрегації і викликає нетривалий бронхоспазм. Карціноід найчастіше секретують серотонін. Субстратом для синтезу серотоніну служить триптофан, який пухлинні клітини захоплюють із крові. Карціноід здатний переробити до половини всього триптофану, що надходить з їжею. У результаті триптофану може не вистачити для синтезу білків і нікотинової кислоти (вітаміну РР). Тому у хворих з множинними метастазами нерідко відзначаються симптоми білкової недостатності і пелагри. Серотонін стимулює секрецію і пригнічує всмоктування в кишечнику, а також підсилює перистальтику. Вважають, що саме високий рівень серотоніну служить причиною проносу при карциноидном синдромі. Крім того, серотонін стимулює проліферацію фібробластів і утворення колагенових волокон, отже, він може запускати або прискорювати фіброз очеревини і ендокарда. Надмірна секреція тільки серотоніну недостатня для виникнення припливів. У патогенезі вазомоторних порушень беруть участь багато пептидні гормони та моноамінів, причому у різних хворих їх співвідношення може бути неоднаковим. Відноситься до числа найважливіших нейромедіаторів мозку. Серотонін, можливо, відіграє роль сполучної ланки між секрецією лептину і придушенням секреції нейропептида Y.
Глутамат є основним збуджуючим нейротрансмітером в ЦНС ссавців. Він залучений у велике число нейрональних і гліальних процесів. На додаток до визнаної ролі цього медіатора в головному мозку у вищих когнітивних процесах навчання і запам'ятовування можна відзначити участь цього ліганду в якості нейротоксичної агента в розвитку багатьох нейродегенеративних захворювань. До середини 80-х років минулого століття вважали, що глутамат реалізує свої ефекти через групу іонотропного мембранних рецепторів-каналів (ліганд-залежних іонних каналів): NMDA рецептори, AMPA рецептори і каінатние рецептори. Проте в серії досліджень, розпочатих у середині 80-х років і тривають досі, було показано, що глутамат може активувати фосфоліпазу С (PLC), що призводить до утворення інозітолфосфата і диацилглицерол в нейронах, як це відбувається при активації деяких рецепторів, сполучених з G -білками (Sladeczek, F. et al., 1985). Пошук рецептора, опосредующего подібний ефект глутамату, привів до виявлення білка, в даний час відомого як метаботропний глутаматного рецептор підкласу 1a (mGluR1a). L-глутамінова кислота; альфа-аміноглутаровая кислота Мовляв. маса 147,1 C5H9O4N COOH-CH2-CH2-CH H2COOH Безбарвні голкоподібні кристали. Розчинна у воді, гірше в етанолі і метанолі. Т пл. 247-249 градусів С.прі 25 градусах С у 5 М HCL, [альфа] = 31,8. рК 2,19, 4,25 та 9,67., ВЕТ (pI) = 3,22. Глутамінова кислота при електрофоретичному нанесенні має збудливу дію. Так як глутамінова кислота виявлена в ЦНС всюди, досить імовірно, що вона не тільки є попередником гамма-аміномасляної кислоти, але, крім того, сама діє як медіатор.
ГАМК (гамма-аміномасляна кислота, GABA) є головним гальмівним нейротрансмітером ЦНС, рецептори якого широко поширені в структурах головного мозку, практично у всіх нейрональних групах [Fagg GE, Foster A.С. 1983]. Гамма-аміномасляна кислота (ГАМК) відноситься до числа найважливіших нейромедіаторів мозку, це гальмівний медіатор ЦНС. Гамма-аміномасляна кислота синтезується тільки в нервовій системі з глутамінової кислоти при посередництві глутаматдекарбоксілази. Вона зустрічається в ЦНС повсюдно, в самих різних концентраціях. При електофоретіческом нанесенні гамма-аміномасляна кислота виявляє, як правило, гальмівну дію. Існують дані про те, що ця кислота бере участь в пресинаптическом гальмуванні в якості медіатора в аксо-аксони синапсах. Деякі судомні отрути (алкалоїд бікукулін, пікротоксину) виявилися специфічними антагоністами цієї кислоти. Представляючи природний механізм захисту, ГАМК обмежує збудливий стимул як пресинаптичних - через ГАМК-рецептори, функціонально пов'язані з потенціал-залежних кальцієвих каналів пресинаптичних мембран, так і постсинаптичних через ГАМКA-рецептори (ГАМК - барбитурат - бензодіазепінрецепторний комплекс), функціонально пов'язані з потенціал-залежними хлорних каналів [Раєвський К.С., Георгієв В.П. 1986, Раєвський К.С., Романова Г.А. 1997, Сергєєв П.В., Шимановський Н.Д. 1987, Сергєєв П.В., Шимановський Н.Д. 1999, Erecinska M., Nelson D. 1984]. Радіоімунологічні дослідження підтвердило особливо широку поширеність в структурах мозку ГАМКA-рецепторів [Ferrarese C., Appollonio F. 1989]. Найбільша їх щільність визначається в скроневій і лобовій корі, гіпокампі, мигдалеподібних і гіпоталамічних ядрах, чорній субстанції, сірій речовині навколо водопроводу, ядрах мозочка. Дещо в меншій мірі рецептори представлені в хвостатому ядрі, шкаралупі, таламусі, потиличної корі, епіфізі. Активація постсинаптичних ГАМКA-рецепторів призводить до гіперполяризації клітинних мембран і гальмування імпульсу збудження, викликаного деполяризацією [Curtis DR, Hosli L. 1968, Kelly J.S., Krnjevic K. 1969]. Всі три субодиниці ГАМКA-рецептора (альфа, бета і гамма) пов'язують ГАМК, хоча найбільш висока афінність зв'язування відзначається з альфа-субодиницею . Барбітурати взаємодіють з альфа-і бета-субодиницями, бензодіазепіни тільки з гамма-субодиницею [Barnard EA, Darlison MG 1987]. Показано, що афінність зв'язування кожного з лігандів підвищується, якщо паралельно з рецептором взаємодіють інші ліганди. Основна фізіологічна роль ГАМК - модуляція активності головного збудливого нейротрансмітера глутамату, створення стійкої рівноваги між збудливими і гальмівними системами [Meldrum BS 1989]. Існують певні пропорції між представленістю глутаматних рецепторів і ГАМК-рецепторів у різних областях мозку. Нейрони, найбільш чутливі до ішемії, поряд з могутнім глутамат-аспартатним збудливим входом на дендритному дереві мають безліч ГАМКергіческіх терминалей на тілах клітин [Meldrum BS 1989, Siesjo B.K. 1986]. Довгий час вважалося, що ця амінокислота виключно пов'язана з синаптическим гальмуванням. Але виявилося, що на ранніх етапах розвитку мозку ГАМК опосередковує переважно синаптическое збудження. У дорослому мозку збуджуюча функція ГАМК зберігається лише частково, поступаючись місцем синаптичному гальмування [Ben-Ari ea 2002, Ben-Ari ea 1989, Taira ea 1997].
Список використаної літератури
1. «Нормальна фізіологія» В.Г.Шевчук
2. «Фізіологія людини» В. Ганонг
3. «Физиология человека» Р. Шмидт
4. «Нормальна фізіологія» Філімонов В.І
Страницы: 1, 2
