Адренергических синапсов

(доц. Данильчук В.В.)

Адренергические синапсы располагаются в органах, получающих постганглионарную симпатическую иннервацию. Синапс представляет собой контакт окончания адренергического нерва с клеткой рабочего органа. Здесь посредством медиатора (нейротрансмиттера) осуществляется передача импульсов с симпатического нерва на орган.

В адренергическом синапсе, как и в холинергическом, различают пресинаптическую мембрану, которая представляет собой поверхность нервного окончания, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану - поверхность клеток рабочего органа.

Передача импульса через адренергический синапс осуществляется с помощью медиатора норадреналина. Он синтезируется в аксоплазме симпатических нервных волокон из аминокислоты тирозина, которая превращается вначале в ДОФА, затем в дофамин, а он гидроксилируется в норадреналин. 10-20% медиатора располагается в области пресинаптической мембраны в свободном виде. Его количество регулируется ферментом МАО-азой. Основные запасы медиатора норадреналина (80%) сохраняются в нервных окончаниях в везикулах разных размеров в связанном состоянии с белками, АТФ, АДФ. Прочно связанный медиатор размещается в больших (80-120 нм) везикулах. Их всего 4-5%. В них осуществляется заключительный этап синтеза медиатора. Лабильно связанный медиатор, составляющий основную массу норадреналина, располагается в малых (40-50 нм) везикулах. Они размещены вблизи пресинаптической мембраны. Из них медиатор выделяется в синаптическую щель под влиянием нервного импульса. При этом везикулы подтягиваются к мембране, в ней образуются отверстия, везикулы вскрываются (экзоцитоз) и медиатор попадает в синаптическую щель. В механизме экзоцитоза важную роль играет кальций. Он активирует кальмодулин сократительных нитей, которые подтягивают везикулы к мембране и образуют в мембране отверстия. В процессе экзоцитоза играет роль также специальный белок синексин, который изменяет свойства мембраны. Медиатор, выброшенный в синаптическую щель в большом количестве, реагирует с адренорецепторами (адренореактивными структурами), расположенными в постсинаптической мембране синапсов.

Адренорецепторы представляют собой белковые макромолекулы с рядом активных центров, способных взаимодействовать с медиатором. Взаимодействие медиатора с рецепторами приводит к изменению свойств постсинаптической мембраны, особенно ее проницаемости для ионов, вызывает ток ионов Na из щели в клетку, который, при достижении определенной величины, формирует потенциал действия, что ведет к изменению состояния поляризации мембраны на деполяризацию и проведению импульса. Под влиянием последнего в клетках рабочего органа освобождается специальные нуклеотидсвязывающие белки (G-белки) разных типов. Они активируют ферменты аденилатциклазу, фосфолипазу С, Д (последние освобождают и увеличивают вход Ca⁺⁺ в клетку), активируют фосфолипазу А2 (она освобождает арахидоновую кислоту, из которой образуются простагландины, тромбоксаны, лейкотриены), активируют ионные каналы и Na⁺/Н⁺ обменный механизм. Активация ферментов, увеличение Са⁺⁺в клетке, образование местных гормонов приводит к изменению функции рабочего органа.

Как только импульс прошел через синапс, 80% медиатора возвращается из синаптической щели обратно в везикулы пресинаптической мембраны (механизм обратного захвата). Этот механизм может быть активным, направленным против градиента концентрации. В этом случае он носит название нейронального захвата и осуществляется с помощью специального переносчика, который работает по принципу К+/Na+ -насоса. Перенос медиатора может быть и пассивным (экстранейрональный захват ). Часть медиатора норадреналина (20%) инактивируется в клетках постсинаптической мембраны ферментом КОМТ.

Основная масса адренорецепторов размещена на постсинаптических мембранах адренергических синапсов (т.е. в исполнительных органах). Однако, есть адренорецепторы и в пресинаптических мембранах, т.е. в нервных окончаниях. С их помощью регулируется выброс медиатора в щель. В зависимости от типа рецепторов они увеличивают или уменьшают выброс медиатора в щель, и соответственно этому возбуждают или угнетают функцию органа. Имеются также адренорецепторы, расположенные вне синапсов. Они реагируют с теми катехоламинами, которые циркулируют в крови.

Адренорецепторы неоднородны. Всего их различают 4 типа: a₁, a_2, b_1, b₂.Каждый из них может иметь свой подтип, например,a₁А, a₁Б.

В рабочих органах адренорецепторы размещены неравномерно. Например, в сердце, сосудах, легких, ЖКТ имеются рецепторы нескольких типов, а в селезенке, глазах только одного типа.

Адренорецепторы неодинаково чувствительны к различным фармакологическим агентам. Так, a_1-адренорецепторы (a₁-АР) возбуждаются норадреналином и адреналином. Много a₁АР заложено в периферических сосудах, в сосудах кожи и слизистых оболочек, в венах. Их находят в сердце, бронхах, сфинктерах ЖКТ и мочевого пузыря, в матке, селезенке, печени, почках, радиальной мышце глаза, в семенных пузырьках, семявыносящих протоках, в железах ЖКТ и в ЦНС.

При возбуждении a_1-АР функция этих органов усиливается, сосуды суживаются, артериальное давление повышается, мускулатура сокращается, секреция желез усиливается, ЦНС возбуждается, усиливается гликогенолиз и липолиз, но продольная мускулатура ЖКТ расслабляется. a₁-АР размещены в основном в постсинаптических мембранах.

Альфа2 адренорецепторы (a_{2 -}АР) размещаются пресинаптически, постсинаптически и внесинаптически.

Пресинаптические a_2-АР размещаются по ходу холинергических нервов в ЖКТ, т.е. в пресинаптических мембранах холинергических синапсов. Их возбуждение приводит к задержке (уменьшению) выброса ацетилхолина, что ведет к расслаблению мускулатуры ЖКТ и уменьшению секреции. Пресинаптические a_2-АР находятся в жировой ткани (их возбуждение угнетает липолиз), в b-клетках поджелудочной железы (их возбуждение ведет к уменьшению секреции инсулина). Возбуждение пресинаптических a_2-АР ЦНС задерживает выброс медиаторов ацетилхолина, серотонина и дофамина в синапсах ЦНС, что ведет к развитию седативного эффекта и аналгезии. Они избирательно возбуждаются клонидином (клофелином).

Постсинаптические a_2-АР локализуются в понто-медуллярной области ЦНС, особенно в области сосудодвигательного центра, солитарного тракта и центра вагуса. Их возбуждение клонидином вызывает снижение артериального давления и брадикардию.

Внесинаптические a_2-АР находятся в гладкой мускулатуре сосудов (они реагируют на катехоламины крови) и в тромбоцитах (их возбуждение вызывает агрегацию последних).

Бета1 адренорецепторы (b_1-АР) локализованы постсинаптически в сердце (при их возбуждении увеличивается сила и частота сокращений миокарда, повышается возбудимость, проводимость, автоматизм, активируется гликогенолиз), в ЖКТ и матке (возбуждение сопроводается расслаблением органов), в жировой ткани (усиливается липолиз), в почках (возбуждение сопровождается увеличением секреции ренина). b_1-АР избирательно возбуждаются добутамином.

Бета2 адренорецепторы (b_2-АР) размещены в основном постсинаптически и внесинаптически. Их находят во многих органах: сердце, бронхах, сосудах, матке, почках, скелетных мышцах, печени, жировой ткани, ЖКТ, слизистых железах, щитовидной железе. Возбуждение b_2-АР ведет к расширению бронхов, расслаблению матки, мускулатуры ЖКТ, к усилению работы сердца, увеличению секреции ренина, инсулина, гормонов, активации гликогенолиза и липолиза, усилению работоспособности скелетных мышц. b_2-АР избирательно возбуждаются сальбутамолом и фенотеролом.

Пресинаптические b_2-АР размещены в окончаниях симпатических нервов. При их возбуждении увеличивается выброс медиатора в синаптическую щель.

В общем, при возбуждении b-АР функция гладкомышечных органов угнетается, а работа сердца, скелетных мышц резко усиливается, стимулируются все обменные процессы, усиливается гликогенолиз в печени и развивается гипергликемия, усиливается расщепление гликогена в скелетных мышцах и увеличивается образование энергии, накапливается молочная кислота, усиливается липолиз, повышается основной обмен и резко возрастает потребление кислорода. b₁ и b₂–адренорецепторы возбуждаются изадрином и адреналином.

Усиление работы сердца (кардиотоническое действие) и усиление обменных процессов при возбуждении b-АР наступает от включения универсального аденилатциклазного механизма обмена, когда от активации аденилатциклазы усиливается образование цАМФ, активируются фосфолипазы, что ведет к увеличению количества Са⁺⁺ в кардиомиоцитах, а также активируется фосфорилаза и процессы гликолиза, что ведет к увеличению образования энергии, необходимой для сокращения кардиомиоцитов.

Все средства, действующие в области адренергических синапсов, делятся на 2 основных группы.

А. Адреномиметики или адреностимуляторы Это вещества, которые возбуждают адренорецепторы. По механизму возбуждающего действия их подразделяют на две группы:

1. Адреномиметики прямого действия. Они непосредственно возбуждают рецепторы.

2. Адреномиметики непрямого действия или симпатомиметики. Они увеличивают концентрацию медиатора в синаптической щели и действуют через него.

Б. Антиадренергические средства. Они уменьшают влияние адренергического медиатора. По механизму действия также делятся на 2 группы :

1. Адреноблокаторы. Это препараты, которые блокируют рецепторы и тем самым препятствуют действию медиатора .

2. Симпатолитики. Это средства, которые тормозят накопление медиатора в синаптической щели и тем самым уменьшают его возбуждающее действие на рецепторы .