циями. Эти клетки получили название трансдукторов. К ним относятся:
•нейроны различных ядер гипоталамуса, в том числе супраоптического и паравентрикулярного, выделяющих в ответ на приток различных синаптических влияний гормоны антидиуретический и окситоцин;
•хромаффинные клетки мозгового слоя надпочечников, которые на выделение ацетилхолина из синапсов преганглионарных волокон реагируют выбросом в кровь адреналина, норадреналина и дофамина;
•юкстагломерулярные клетки почки, которые на выделение норадреналина из синапсов преганглионарных волокон реагируют выделением ренина.
Существенную роль в регуляции активности висцеральных структур играют простагландины. Их высокое содержание отмечено в волокнах блуждающего нерва. Различные классы простагландинов оказывают неоднозначные эффекты на работу различных структур. Так, например, простагландины классов PgA и PgE вызывают вазодилатацию и снижение АД, а простагландин класса PgG — вазоконстрикцию и гипертензию.
Действие каждого медиатора на постсинаптический нейрон или рецептор зависит от природы рецепторов постсинаптических мембран. Специальными методами установлено наличие М- и Н-холинорецепторов, а- и р-адренорецепторов, Нг и Н2-гастаминорецепторов и др. Так, например, в кровеносных сосудах скелетных мышц присутствуют оба типа адренорецепторов. Взаимодействие норадреналина с а-адрено- рецептором приводит к сужению, а с (3-адренорецептором — к расширению артериол. Оказалось, что адренорецепторы одной группы обладают различными свойствами в зависимости от их локализации. Так, а-адренорецепторы могут располагаться в синапсах, оканчивающихся на эффекторных структурах, или в синапсах, расположенных на пресинаптических образованиях этих структур. Первые обеспечивают передачу информации на эффектор, а вторые — модуляцию синаптических процессов. В этой связи их обозначают как аг и а2-адренорецепторы. В сердце и бронхах норадреналин взаимодействует только с Р-адренорецепторами, так как а-адрено- рецепторы в этих структурах отсутствуют. Но эффекты норадреналина в отношении сердечной мышцы выражены значительно сильнее по сравнению с эффектами на гладкие мышцы бронхов. Поэтому первые стали обозначать как (3,-, а вторые — как Рг-адренорецепторы. Все типы адренорецепторов относятся к метаботролным, так как опосредуют действие норадреналина изменениями внутриклеточных обменных процессов.
210
Механизм сосудосуживающего эффекта симпатической нервной системы реализуется в 3 этапа.
1-й этап — взаимодействие норадреналина (НА) с а-адре- норецептором — активация G-белка мембраны — активация фермента фосфолипазы «С» — образование вторичного посредника иназитолтрифосфата путем гидролиза фосфадитилиназитола.
2-й этап — активация выхода Са2+ из депо иназитолтрифосфатом — образование комплекса Са-кальмодулин — активация фермента киназы легких цепей миозина.
3-й этап — киназа легких цепей миозина при участии АТФ фосфорилирует легкие цепи миозина, вызывая их взаимодействие с актином и сокращение гладкомышечных клеток сосудов — вазоконстрикцию.
Механизм сосудорасширяющих эффектов симпатической нервной системы реализуется следующим образом:
1-й этап — взаимодействие норадреналина с (3-адреноре- цептором — активация G-белка мембраны — активация фермента аденилатциклазы — образование из АТФ циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).
2-й этап — вторичный посредник цАМФ активирует фермент протеинкиназу «А», которая может действовать двумя путями:
•активизировать Са-зависимую аденозинтрифосфатазу
(кальциевый насос), что приводит к снижению концентрации Са2+ в цитозоле, нарушению комплекса Са-каль- модулин и дезактивации киназы легких цепей миозина;
•дважды фосфорилировать киназу легких цепей миозина, что приводит к дезактивации этого фермента.
3-й этап — дезактивация киназы легких цепей миозина приводит к прекращению взаимодействия миозина и актина и расслаблению гладкомышечных клеток — вазодилатации.
Ацетилхолин, выделяясь в синапсах парасимпатической системы, взаимодействует с М- или Н-холинорецепторами. Холинорецепторы разных групп отличаются по своим свойствам. Так, Н-холинорецепторы относятся к ионотропным, т.е. опосредуют действие ацетилхолина путем изменения проницаемости ионных каналов. М-холинорецепторы относятся к метаботропным, так как через их посредство ацетилхолин изменяет внутриклеточные химические реакции.
Парасимпатическая система реализует сосудорасширяющий
эффект в 3 этапа.
1-й этап — взаимодействие ацетилхолина с М-холиноре- цептором — активация G-белка мембраны — активация фермента фосфолипазы «С» — образование вторичного посредника иназитолтрифосфата путем гидролиза фосфадитилиназитола.
211
2-й этап — активация выхода Са2+ из депо иназитолтрифосфатом — образование комплекса Са-кальмодулин — активация фермента синтазы оксида азота (NO) — образование из аргинина аминокислоты цитрулина с выделением NO - активация фермента гуанилатциклазы — образование циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ).
3-й этап — цГМФ инактивирует киназу легких цепей миозина или дважды фосфорилирует этот фермент — инактивация легких цепей миозина — расслабление гладкомышечных клеток сосудов — увеличение просвета сосудов.
Широкий спектр фармакологических средств позволяет врачу при необходимости регулировать синаптические процессы, воздействуя на различные их этапы и на рецепторы разных типов.
4.11. Надсегментарные уровни регуляции функций АНС
Обработка афферентных висцеральных возбуждений, поступающих по проводящим путям спинного мозга, происходит во многих надсегментарных структурах (рис. 4.4). Так, часть аксонов нейронов, расположенных в спинальных, паравертебральных или превертебральных ганглиях, в спинном мозге в составе задних столбов достигает продолговатого мозга, где образует синапсы на нейронах тонкого и клиновидного ядер. Здесь расположены вторые нейроны афферентного пути висцерального рефлекса, отростки которых, проходя в составе медиальной петли, формируют бульботаламический путь. Этот путь заканчивается на клетках вентрального заднелатерального ядра таламуса противоположной стороны.
Часть аксонов интернейронов V пластины спинного мозга, к которым подходят афферентные волокна от внутренних органов, образует восходящие пути и заканчивается в вышележащих сегментах, а другая часть в составе неоспиноталамических трактов достигает нейронов латерального и медиального отделов задневентральных ядер таламуса.
Потоки возбуждений от внутренних органов по внутрицентральным восходящим путям достигают ретикулярной формации среднего мозга, в которой диффузно распределены проекции афферентных висцеральных и соматических нервов, поэтому от одной и той же точки регистрируются ответы, вызванные не только раздражением висцеральных, но и соматических чувствительных нервов. Взаимодействие соматических и висцеральных возбуждений активирует ретикулярные нейроны, которые оказывают нисходящие влияния на спинальные соматические и преганглионарные нейроны висцеральных рефлексов. Эти нисходящие влияния могут носить
2 1 2
возбуждающий или тормозный характер. Участие ретикулярной формации в регуляции вегетативных процессов опосредуется влиянием ее структур на симпатический отдел АНС, гипоталамические структуры и гипофиз.
По восходящим путям возбуждения достигают ядер гипоталамуса, который является главным подкорковым центром интеграции висцеральных функций. Он управляет всеми гомеостатическими функциями организма, используя соматические, висцеральные и эндокринные механизмы. Информация об изменениях гомеостаза поступает в гипоталамус по восходящим спинобульбарным путям, а также от рецепторов, контролирующих химический состав, температуру, осмотическое давление крови, протекающей через капилляры гипоталамуса. Регуляция висцеральных функций гипоталамусом осуществляется опосредованно через структуры АНС, локализованные в ретикулярной формации ствола мозга и в спинном мозге.
Раздражение задней группы ядер гипоталамуса сопровождается расширением зрачков, увеличением ЧСС, АД, торможением моторной и секреторной функций желудочно-кишеч- ного тракта, увеличением содержания в крови адреналина и норадреналина, т.е. эффектами, характерными для активации симпатической нервной системы.
Стимуляция же группы передних ядер гипоталамуса приводит к появлению реакций, характерных для активации парасимпатической нервной системы: сужению зрачка, уменьшению ЧСС, снижению АД, усилению моторной и секреторной функции желудочно-кишечного тракта и др.
Регуляция и интеграция гипоталамусом висцеральных функций осуществляются также через эндокринные механизмы (см. раздел «Общая физиология желез внутренней секреции»).
Структуры лимбического мозга тесно связаны с регуляцией висцеральных функций, что дало основание называть этот отдел мозга висцеральным мозгом. Стимуляция любой из структур лимбического мозга (гиппокамп, миндалина, перегородка и др.) приводит к появлению висцеральных реакций — саливации, пилоэрекции, изменения функций сердеч- но-сосудистой системы, дыхания, терморегуляции и др. Управляя процессами поддержания констант внутренней среды организма, лимбическая система тем самым контролирует эмоциональное состояние и обеспечивает формирование адаптивного поведения.
Кора большого мозга является высшим интегративным центром регуляции процессов организма. В коре чувствительные импульсы, идущие от внутренних органов, проецируются к первичным, вторичным сенсорным областям и к ассоциативным зонам. Так, информация от сердечной мышцы, иду-
214