Холинореактивные системы, )
биохимические структуры клеток, взаимодействующие с ацетилхолином и преобразующие энергию этого взаимодействия в энергию специфического эффекта (нервного импульса, мышечного сокращения). М-холинореце́пторы
- X., возбуждаемые мускарином: расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных парасимпатических волокон, а также в ц.н.с. Н-холинореце́пторы
- X., возбуждаемые малыми дозами никотина; расположены в постсинаптической мембране ганглионарных клеток у окончаний всех преганглионарных волокон, в нервно-мышечных синапсах и др.
1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .
Смотреть что такое "Холинорецепторы" в других словарях:
Холинорецепторы - – биохимические структуры клеток, взаимодействующие с ацетилхолином, преобразующие энергию такого взаимодействия в энергию нервного импульса мышечного сокращения; различают М холинорецепторы, возбуждаемые мускарином и Н холинорецепторы,… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
- (холин + рецепторы; син.: холинергические системы, холинореактивные системы, холинореактивные структуры) биохимические структуры клеток, взаимодействующие с ацетилхолином и преобразующие энергию этого взаимодействия в энергию специфического… … Большой медицинский словарь
X., возбуждаемые мускарином; расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных парасимпатических волокон, а также в ц. н. с … Большой медицинский словарь
X., возбуждаемые малыми дозами никотина; расположены в постсинаптической мембране ганглионарных клеток у окончаний всех преганглионарных волокон, в нервно мышечных синапсах и др … Большой медицинский словарь
Синапсы, в которых передача возбуждения осуществляется посредством ацетилхолина. Содержание 1 Биохимия 2 Виды холинорецепторов … Википедия
- (холино [Рецепторы]+англ. to block преграждать, задерживать; синонимы: холиноблокаторы, холинолитики) лекарственные средства, устраняющие эффекты ацетилхолина и веществ с холиномиметическим действием вследствие блокады холинорецепторов. В… … Медицинская энциклопедия
Сюда перенаправляется запрос «Холинолитик». На эту тему нужна отдельная статья … Википедия
Ацетилхолин Холинэргические рецепторы (ацетилхолиновые рецепторы) трансмембранные рецепторы, лигандом которых является ацетилхолин … Википедия - (холинопозитивные, или холинергические ср ва), лек. в ва, по фармакологич. св вам близкие к нейромедиатору ацетилхолину, т. е. взаимодействующие с холинорецепторами и вызывающие возбуждение холинергич. окончаний нервных волокон. В связи с… … Химическая энциклопедия
Холинорецепторами называют молекулы клетки, которые реагируют на медиатор ацетилхолин. Холинорецепторы по своей природе являются гликопротеинами и состоят из нескольких субъединиц. Большинство холинорецепторов клетки являются молчащими (избыточными): в скелетных мышцах количество избыточных рецепторов колеблется от 40 до 99%, а в гладкомышечных клетках от 90 до 99%.
В 1914 г. сэр HenryDaleустановил, что в тканях имеются 2 типа холинорецепторов. Рецепторы, которые стимулировались мускарином (ядом мухомораAmanita muscaria ) получили название мускариновых (М-холинорецепторов). Рецепторы, которые стимулировал никотин (яд табакаNicotiana tabacum ) получили название никотиновых (Н-холинорецепторов).
Никотиновые холинорецепторы. Являются пентамерными белками, т.е. состоят из 5 субъединиц и относятся к семейству мембранных рецепторов, связанных с ионными каналами.-субъединица рецептора содержит активный центр для связывания ацетилхолина и воротные механизмы, которые открывают и закрывают ионный канал. Субъединицы,,иформируют сам ионный канал в мембране, который пропускает ионы натрия. В состав рецептора всегда входят 2-субъединицы и 3 канальных субъдиницы белка. Методом молекулярного клонирования было установлено, что имеется 2 активных центра Н-холинорецепторов (поэтому активация рецептора происходит только после того, как с ним свяжется 2 молекулы ацетилхолина):
Н Н -холинорецепторы – располагаются в мембранах нейронов, состоят из 2и 3субъединиц.
Н М -холинорецепторы – располагаются в скелетных мышцах, состоят из 2-субъединиц и канального комплекса,,.
Мускариновые холинорецепторы. Относятся к семейству мембранных рецепторов, связанных сG-белками. Методом молекулярного клонирования было установлено, что имеется 5 типов М-холинорецепторов, которые могут быть объединены в 2 группы:
Семейство М 1 , М 3 , М 5 -холинорецепторов – связано сG q -белком и передает сигнал на фосфолипазу С, которая гидролизует фосфатидилинозитол бифосфат (PIP 2) до инозитол трифосфата (IP 3) и диацилглицерола (DAG). В дальнейшемIP 3 обеспечивает мобилизацию ионов кальция из внутриклеточных депо и активацию кальций-зависимых ферментов, аDAGактивирует протеинкиназу С, которая фосфорилирует ряд внутриклеточных белков, изменяя их активность.
Семейство М 2 и М 4 -рецепторов связано сG i -белками, которые снижают активность аденилатциклазы, а через-субъединицы эти белки активируют К + -каналы и блокируют работу Са 2+ -каналов клетки.
Подробная характеристика холинорецепторов, а также специфических эффекты их активации представлены в таблице 2.
Основные этапы холинергической передачи и их фармакологическая коррекция
1. Синтез и депонирование медиатора. Ацетилхолин синтезируется в пресинаптических окончаниях из ацетил-КоА и холина. В цитоплазме пресинаптического окончания содержится большое количество митохондрий, здесь путем окислительного декарбоксилирования-кетокислот синтезируется ацетил-КоА. Холин поступает в клетку извне благодаря специальному трансмембранному переносчику. Транспорт холина в нейрон сопряжен с переносом ионов натрия и может быть блокирован гемихолином.
Таблица 2. Сравнительная характеристика холинорецепторов клетки.
|
Агонист |
Антагонист |
Локализация |
Функция |
Механизм |
|
|
d-тубокурарин -бунгаротоксин |
Скелетные мышцы |
Деполяризация концевой пластинки, сокращение мышцы |
Открытие Na + -канала |
||
|
Эпибатидин |
Триметафан |
Вегетативные Мозговое вещество надпочечников Каротидные клубочки |
Деполяризация и возбуждение постганглионарного нейрона Секреция адреналина и норадреналина Рефлекторная стимуляция дыхательного центра |
Открытие Na + , K + и Са 2+ -каналов |
|
|
Мускарин Оксотреморин |
Пирензепин |
Вегетативные ганглии (пресинаптически) |
Деполяризация, усиление секреции медиатора (поздний постсинаптический потенциал) Контроль психических и моторных функций, когнитивные процессы. |
Активация фосфолипазы С через G q белок и синтез IP 3 (выход Са 2+ из депо), DAG (активация Са 2+ -каналов, протеинкиназы С). |
|
|
Мускарин Метахолин |
Метоктрамин Трипитрамин |
САУ: снижение автоматизма; АВУ: снижение проводимости; Рабочий миокард: незначительное снижение сократимости. |
Через -единицу G i -белка торможение аденилатциклазы (цАМФ). Через -единицы G i -белка активация К + -каналов и блокада L-типа Са 2+ -каналов. |
||
|
Бетанехол |
Дарифенацин |
Гладкие мышцы Эндотелий сосудов (внесинаптически) |
Сокращение, тонуса Повышение секреции Секреция NO и дилятация сосуда |
Подобен М 1 |
|
|
Альвеолы |
Подобен М 2 |
||||
|
Слюнные железы Радужка глаза Моноциты |
Подобен М 1 |
Примечание: -бунгаротоксин – яд тайваньской гадюки Bungaris multicintus и кобры Naja naja .
PTMA – фенилтриметиламмоний
DMPP – диметилфенилпиперазин
HHSDP – гексагидросиладифенол
АВУ – атриовентрикулярный узел
САУ – синоаурикулярный узел
Синтез ацетилхолина проводит особый фермент холинацетилтрансфераза, путем ацетилирования холина. Образовавшийся ацетилхолин поступает в везикулы при помощи антипортера переносчика в обмен на протон. Работа этого переносчика может быть заблокирована векзамиколом. Обычно в каждой везикуле содержится от 1.000 до 50.000 молеукл ацетилхолина, а общее число везикул в пресинаптическом окончании достигает 300.000.
2. Выделение медиатора. Во время фазы покоя, через пресинаптическую мембрану выделяются единичные кванты медиатора (изливается содержимое 1 везикулы). Одна молекула ацетилхолина способна вызвать изменение потенциала мембраны всего на 0,0003 мВ, а то количество, которое содержится в 1 везикуле – на 0,3-3,0 мВ. Такие миниатюрные сдвиги не вызывают развития биологического ответа, но поддерживают физиологическую реактивность, тонус ткани-мишени.
Активация синапса происходит в тот момент, когда на пресинаптическую мембрану приходит потенциал действия. Под влиянием потенциала мембрана деполяризуется и это вызывает открытие воротного механизма медленных кальциевых каналов. По этим каналам ионы Са 2+ поступают в пресинаптическое окончание и взаимодействуют с особым белком в мембране везикул – синаптобревином (VAMP). Синаптобревин переходит в активированное состояние и начинает выполнять роль своеобразного «крючка» или якоря. Этим якорем везикулы фиксируются к пресинаптической мембране в тех местах, где лежат особые белки –SNAP-25 и синтаксин-1. В последующем эти белки инициируют слияние мембраны везикул с мембраной аксона и выталкивают медиатор в синаптическую щель подобно поршню насоса. При прохождении потенциала действия через пресинаптическую мембрану одновременно опустошаются 2.000-3.000 везикул.
Схема 4. Передача сигнала в холинергическом синапсе. ХАТ – холинацетилтрансфераза, В 1 – тиамин, Ach – ацетилхолин, М 1 -Хр – М 1 -холинорецепторы, АХЭ – ацетилхолинэстераза, ФлС – фосфолипаза С, PIP 2 – фосфатидилинозитол бифосфат, IP 3 – инозитол трифосфат, DAG – диацилглицерол, PkC – протеинкиназа С, Б – белок-фермент, Б-РО 4 – фосфорилированная форма белка-фермента.
Процесс выделения медиатора может быть нарушен под влиянием ботулотоксина (токсин бактерий Clostridium botulinum ). Ботулотоксин вызывает протеолиз белков, участвующих в выделении медиатора (SNAP-25, синтаксин, синаптобревин).-латротоксин – яд паука «черная вдова» связывается с белкомSNAP-25 (нейрексином) и вызывает спонтанный массивный экзоцитоз ацетилхолина.
3. Развитие биологического ответа. В синаптической щели путем диффузии ацетилхолин поступает к постсинаптической мембране, где активирует холинорецепторы. При взаимодействии с Н-холинорецепторами происходит открытие натриевых каналов и на постсинаптической мембране генерируется потенциал действия.
В том случае, если ацетилхолин активирует М-холинорецепторы, сигнал передается через систему G-белков на фосфолипазу С, ионные каналы К + и Са 2+ и все это приводит в конечном итоге к изменению поляризации мембраны, процессов фосфорилирования внутриклеточных белков.
Помимо постсинаптической мембраны ацетилхолин может воздействовать на холинорецепторы пресинаптической мембраны (М 1 и М 2). При активации ацетилхолином М 1 -пресинаптического рецептора выделение медиатора усиливается (положительная обратная связь). Роль М 2 -холинорецепторов на пресинапетической мембране недостаточно ясна, полагают, что они могут тормозить секрецию медиатора.
Развитие биологического ответа можно вызвать при введении лекарственных веществ, которые стимулируют холинорецепторы или предотвратить, если ввести средства, блокирующие эти рецептры. Повлиять на развитие эффекта можно и не затрагивая рецепторы, а воздействуя лишь на пострецепторные механизмы:
Токсин коклюшной палочки может активировать G i -белок и снижать активность аденилатциклазы на затрагивая М-холинорецептор;
Токсин холерного вибриона может активировать G s -белок и повышать активность аденилатциклазы;
Дитерпен форсколин из растения Coleus forskohlii способен непосредственно активировать аденилатциклазу в обход рецепторов иG-белков.
4. Окончание действия медиатора. Время существования ацетилхолина в синаптической щели составляет всего 1 мС, после чего он подвергается гидролизу до холина и остатка уксусной кислоты. Уксусная кислота быстро утилизируется в цикле Кребса. Холин в 1.000-10.000 раз менее активен, чем ацетилхолин, 50% его молекул подвергаются обратному захвату в аксон для ресинтеза ацетилхолина, остальная часть молекул включается в состав фосфолипидов.
Гидролиз ацетилхолина осуществляет особый фермент – холинэстераза. В настоящее время известно 2 его изоформы:
Ацетилхолинэстераза (AChE) или истинная холинэстераза – осуществляет высокоспецифичный гидролиз ацетилхолина и локализуется на постсинаптической мембране холинергических синапсов.
Бутирилхолинэстераза (ButChE) или псевдохолинэстераза – осуществляет низкоспецифичный гидролиз эфиров. Локализуется в плазме крови и перисинаптическом пространстве.
Сравнительная характеристика этих ферментов представлена в таблице 3.
Таблица 3. Сравнительная характеристика холинэстераз.
|
Параметр |
Ацетилхолинэстераза |
Бутирилхолинэстераза |
|
Источник Распространение |
Холинергические нейроны Все холинергические нейроны, эритроциты, серое вещество мозга |
Гепатоциты Плазма, печень, кишечник, белое вещество |
|
Субстраты гидролиза Ацетилхолин Метахолин Бутирилхолин |
Очень быстро Не гидролизуется |
Медленно Не гидролизуется Медленно |
|
Антагонисты |
Более чувствительна к физостигмину |
Более чувствительна к ФОС |
|
Окончание действия ацетилхолина |
Гидролиз эфиров пищи |
Еще до открытия роли ацетилхолина как химического медиатора Г. Дейл (Dale) отмечал существенные различия в действии ацетилхолина в разных синапсах. Воздействие в области синапсов постганглионарных парасимпатических нервов он назвал мускариноподобным, так как оно сходно с действием яда мухоморов - мускарином, а в области преганглионарных окончаний, мозгового слоя надпочечников, а также в нервно-мышечных синапсах
поперечно-полосатых мышц никотиноподобным по схожему влиянию малых доз никотина.
Согласно современным представлениям эффект, подобный действию никотина или мускарина, зависит не от качества ацетилхоли- на, а от различий в структуре рецепторов, с которыми оц взаимодействует. Эти отличия делают один вид рецепторов более чувствительными к мускарину (мускариночувствительные М-холинорецепторы), Другой к никотину (никотиночувствительные Н-холинорецепто- ры). М-холинорецепторы избирательно блокируются атропином, а Н-холинорецепторы - алкалоидом кураре d-тубокурарином.
Физиологически важное различие между М-холинорецептора- ми и Н-холинорецепторами - скорость ответа на приходящий сигнал. Никотиновые холинорецепторы обеспечивают быструю передачу и непродолжительные эффекты, тогда как М-холинорецепторы реагируют более медленно и длительно. Объясняется это тем, что Н-холинорецепторы относятся к быстродействующим ионотропным рецепторам. Основу ионотропного рецептора составляет белок, имеющий участки связывания с медиатором, а также образующий ионный канал. Изменение конформации белковой молекулы в результате активации Н-холинорецептора и вызывает открытие ионных каналов для Na+ и К+. Открывшийся на несколько миллисекунд при контакте с ацетилхолином такой канал успевает пропустить до 5 х Ю5 ионов Na+ и К+.
Мускариновые холинорецепторы относятся к медленнодействующим метаботропнъш рецепторам. В качестве вторичных мессенджеров М-холинорецепторы продуцируют цАМФ или цГМФ (в ЦНС, сердце) или диацилглицерол и инозитолфосфат (в желудке, симпатических ганглиях).
Группа М-холинорецепторов неоднородна, в ней выделяют М(-холинорецепторы (в ганглиях и ЦНС), М2-холинорецепторы (в сердце и ЦНС) и М3-холинорецепторы (в ЦНС, гладких мышцах бронхах, желудочно-кишечном тракте, мочевых путях, клетках экзокринных желез), М4-рецепторы, находящиеся преимущественно в ЦНС, и М5-холинорецепторы (в ЦНС и желудке). В миокарде предсердий и нейронах ствола головного мозга возбуждение М2-холиноре- цепторов приводит к активации калиевых каналов: К+ интенсивно покидает клетку, приводя к гиперполяризации клеточной мембраны. Активация холинорецепторов в нейронах коры головного мозга, гиппокампа сопровождается деполяризацией клеточной мембраны.
Группа Н-холинорецепторов также неоднородна. Они подразделяются на рецепторы ганглионарного и мышечного типов. Мышечные Н-холинорецепторы более чувствительны к бунгаротоксину и тубокурарину, локализованы в скелетных мышцах, а рецепторы ганглионарного типа - к бензогексонию, концентрируются они в вегетативных ганглиях, мозговом веществе надпочечников.
М-холинорецепторы периферической нервной системы расположены на постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных парасимпатических волокон, в связи с чем физиологические эффекты их возбуждения (табл. 1) в целом совпадают с эффектами возбуждения парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Таким образом, при действии фармакологических веществ на периферические М-холинорецепторы наблюдаются: сужение зрачков вследствие сокращения сфинктера зрачка; обильное отделение жидкой слюны; повышение секреции других желез желудочно-кишечного канала; потоотделение; спазм бронхов; усиление перистальтики кишечника и желчных путей, переходящее в спазм; сокращение матки; усиление тонуса мочевого пузыря. Вследствие расширения капилляров (в результате прекращения симпатической импульсации) падает кровяное давление; одновременно происходит резкое замедление пульса после возбуждения М-холинорецепторов ведущих узлов сердца.
При действии атропина и других М-холинолитиков возникают обратные эффекты: расширение зрачков; сухость во рту; уменьшение секреции других желез желудочно-кишечного тракта (в результате блокады парасимпатических импульсов, стимулирующих эти железы); прекращение потоотделения; снижение моторики желудочно-кишечного тракта и уменьшение сокращений бронхиальной мускулатуры, вызываемое парасимпатической иннервацией; учащение сердцебиения (ритм сердца у человека находится под постоянным тормозящим влиянием тонуса блуждающего нерва).
Н-холинорецепторы находятся на постсинаптической мембране ганглионарных нейронов у окончаний всех преганглионарных волокон (симпатических и парасимпатических), в мозговом слое надпочечников, каротидных клубочках, концевых пластинках скелетных мышц и в центральной нервной системе. При этом Н-холи- норецепторы вегетативных ганглиев существенно отличаются от Н-холинорецепторов скелетных мышц.
При возбуждении ганглионарных Н-холинорецепторов активируются как симпатические, так и парасимпатические постганглионарные волокна. Возникающая при этом реакция представляет собой сочетание симпатических и парасимпатических эффектов: повышение кровяного давления, возбуждение дыхания, усиление перистальтики и
Физиологические эффекты возбуждения периферических
М-холинорецепторов
Таблица 1
| Нерв | Орган | Эффект |
| Глазодвигательный нерв | Глаз - сфинктер зрачка Глаз - ресничная мышца | Сокращение, сужение зрачка, падение внутриглазного давления. Спазм аккомодации |
| Ветви лицевого нерва | Слезные железы Слюнные железы | Секреция слез Секреция жидкой слюны |
| Симпатические волокна, иннервирующие потовые железы | Потовые железы | Потоотделение |
| Легочные ветви блуждающего нерва | Бронхи - мышечная оболочка Бронхиальные железы | Спазм бронхов Секреция слизи |
| Сердечные волокна блуждающего нерва | Синусно-предсердный узел Предсердно-желудочковый пучок Мышцы сердца | Замедление ритма Замедление проводимости Уменьшение силы сокращения |
| Брюшные ветви блуждающего нерва | Желудок Кишечник Желчные протоки Поджелудочная железа | Усиление моторики и секреции Усиление сокращений и спазм Усиление сокращений и спазм Усиление внешней и внутренней секреции |
| Тазовые внутренностные нервы | Прямая кишка Мочевой пузырь Матка | Усиление моторики Усиление тонуса Усиление сокращений |
спазм гладкомышечных органов, увеличение секреции желез. Повышению кровяного давления способствует также выход адреналина из мозгового слоя надпочечников. Усиление дыхания становится рефлекторным ответом на возбуждение каротидных Н-холинорецепторов.
М 1,2,3 - холинорецепторы (постсинаптические)
· Гладкие мышцы кишечника, мочевого пузыря, мочеточника, желчного протока, матки, бронхов.
· Железы пищеварительные, бронхиальные, слезные, потовые.
· Радужка и реснитчатые мышцы глаза.
· Сердце.
Н-холинорецепторы (постсинаптические)
· Скелетные мышцы.
· Вегетативные ганглии симпатической и парасимпатической нервной системы, каротидный клубочек, мозговой слой надпочечников.
Классификация препаратов, действующих в области холинореактивных систем
I. Холиномиметики – лекарственные средства, стимулирующие М- и Н-холинорецепторы, чувствительные к медиатору ацетилхолину.
Классификация холиномиметиков:
Все холиномиметики делятся на прямые и непрямые .
Прямые холиномиметики :
1. М-, Н-холиномиметики: ацетилхолин, карбахолин (практически не используются в медицине).
2. М-холимиметики: пилокарпина гидрохлорид, ацеклидин.
3. Н-холиномиметики: никотин, цититон, лобелина гидрохлорид.
Непрямые холиномиметики (антихолинэстеразные средства) :
Препараты: физостигмина салицилат, галантамина гидробромид, прозерин, армин.
М-ХМ – вызывают локальные (при местном применении) или общие эффекты возбуждения М-ХР.
Пилокарпин - алкалоид, который содержится в листьях яборанди (Folia Pilocarpus Jaborandi). В чистом виде представляет собой густую, консистенции меда, бесцветную нелетучую жидкость, горького вкуса, трудно растворимую в воде и легко в спирте, эфире и хлороформе.
Механизм действия обусловлен возбуждением периферических М-ХР, что вызывает сокращение круговой мышцы радужки и цилиарной мышцы, сопровождается сужением зрачка и открытием угла передней камеры глаза, улучшением оттока внутриглазной жидкости. Что в целом вызывает снижение внутриглазного давления и улучшает трофические процессы в тканях глаза.
Ацеклидин – белый кристаллический порошок. Легко растворим в воде. Водные растворы (рН 4, 5 - 5, 5) стерилизуют при +1ОО◦С в течение ЗО мин. Является третичным основанием, что обеспечивает возможность проникновение через гистогематические барьеры, в том числе через гематоэнцефалический барьер.
Механизм действия: оказывает прямое стимулирующее действие на М-ХР и вызывает все эффекты, связанные с возбуждением этих рецепторов. Влияние на глаз такое же, как и у пилокарпина (понижение внутриглазного давления, сужение зрачка – миоз, спазм аккомодации, зрение устанавливается на близкую точку).
Н-ХМ – особенностью средств, возбуждающих Н-ХР, является наличие катионного азота (четвертичного, вторичного или третичного) и электрического диполя. Как правило, наиболее высокие значения дипольного момента прямо коррелируют с активностью ХМ. При этом ориентация диполя является оптимальной, если она подобна взаимному расположению карбонильного углерода и атома азота в молекуле АХ. Типичным ганглионарным средством, которое в малых дозах возбуждает Н-ХР является никотин. Большие дозы никотина ингибируют Н-ХР. В практической медицине никотин не используется, он служит эталоном при изучении новых соединений, активирующих Н-ХР.
Никотин – из числа жидких алкалоидов, содержащихся в листьях табака с мгновенным эффектом на ЦНС (через 7 секунд от вдыхания). Никотин обладает двухфазным действием на Н-ХР ганглиев и ЦНС, сначала возбуждая (за счет прямого холиномиметического действия), а при нарастании дозы – парализуя их (в результате антагонизма с АХ). В малых дозах никотин вызывает возбуждение ДЦ и, следовательно увеличение частоты и глубины дыхания, стимулирует выделение адреналина надпочечниками, облегчает нервно-мышечную передачу, возбуждает ЦНС, снижает частоту сердечных сокращений, повышает артериальное давление, стимулирует моторику ЖКТ. В больших дозах эффекты никотина противоположные: он может вызывать тошноту, рвоту, судороги, аритмии, коллапс.
Смерть при отравлении никотином наступает в результате угнетения ДЦ. При повторном применении никотина к нему быстро возникает привыкание и пристрастие, что обусловлено стимуляцией пресинаптических Н-ХР и стимуляцией выброса дофамина в ЦНС.
Механизм действия: происходит открытие ионных каналов, вследствие чего осуществляется Na + /Ca 2+ -евая диффузия в клетку, что вызывает деполяризацию нервных или мышечных клеток.
В связи с широким распространением курения табака никотин имеет значение только в токсикологическом отношении, что используется в трансдермальных пластырях и жевательных резинках для бросания курения и для лечения никотиновой зависимости (Никоретте, Никотинел). Эти средства позволяют избежать развития синдрома отмены у лиц, бросивших курить. При этом концентрация никотина в крови повышается медленнее, чем во время курения и имеет более низкие значения. Он легко всасывается со слизистых оболочек; период полувыведения – около 2ч. В организме (преимущественно в печени) происходит быстрое его превращение в котинин, который медленно выводится с мочой в течение суток.
В медицинской практике для возбуждения Н-ХР применяют препараты лобелина и цититона (0,15% р-р цитизина). Они возбуждают Н-ХР синокаротидных клубочков и рефлекторно увеличивают тонус дыхательного и сосудодвигательного центров.
Лобелин – алкалоид, содержащийся в растении Lobelia inflata, сем. колокольчиковых (Campanulacea). В медицинской практике применяют лобелина гидрохлорид (Lobelini hydrochloridum). Механизм действия : лобелин является веществом, оказывающий специфическое возбуждающее действие на ганглии вегетативного отдела нервной системы и каротидных клубочков. Это действие лобелина сопровождается возбуждением дыхательного и сосудодвигательного центра. При ослаблении или остановках дыхания, развивающихся в результате прогрессирующего истощения ДЦ, введение лобелина не показано. Ранее использовался при рефлекторных остановках дыхания (главным образом, при вдыхании окиси углерода и асфиксиях и др.).
Рис.4.Последствия табакокурения
Цититон – относится к веществам «ганглионарного» действия в связи с возбуждающим влиянием на дыхание, рассматривается как дыхательный аналептик. Для этой цели выпускается в виде готового 0,15% водного раствора цитизина под названием «Цититон». В последние годы цитизином стали также пользоваться как средством для отвыкания от курения (в виде препаратов «Лобесил», «Табекс» и «Циперкутен ттс»).
Цититон оказывает возбуждающее влияние на ганглии вегетативного отдела нервной системы и родственные им образования: хромаффинную ткань надпочечников и каротидные клубочки.
Показания к применению прямых холиномиметиков:
1. Глаукома, кровоизлияние в стекловидное тело, атрофия зрительного нерва, тромбоз центральной вены сетчатки (ацеклидин, пилокарпин).
2. Атония кишечника, мочевого пузыря, понижение тонуса матки и ее субинволюция, послеродовое кровотечение (ацеклидин, прозерин).
3. Редко при коллапсе (повышается выброс адреналина и норадреналина и поднимается артериальное давление) - цититон, лобелин.
4. Отравление угарным газом без угнетения рефлекторной возбудимости дыхательного центра (лобелин, цититон).
5. Никотиновая зависимость (лобесил, табекс).
Побочные эффекты :
1. Брадикардия.
2. Снижение АД.
3. Избыточное потоотделение, слюнотечение.
4. Боли в области живота, тошнота, рвота, диарея.
6. Бронхоспазм, нарушение зрения.
Противопоказания:
1. Бронхиальная астма.
2. Стенокардия.
3. Поражение миокарда.
4. Внутрипредсердная и предсердно-желудочковая блокада.
5. Желудочно-кишечные кровотечения.
6. Перитонит (до операции).
7. Эпилепсия.
8. Беременность.
9. Выраженный атеросклероз.
10. Гипертензия.
11. Отек легких.
Детские особенности : М-ХМ редко используются в педиатрии, что связано с высокой токсичностью для детей раннего возраста. Для грудных детей М-ХМ применяют для лечения желудочно-кишечного рефлюкса. Применение Н-ХМ также ограничено, так как они могут угнетать ДЦ, приводя к кратковременной или длительной остановке дыхания. Опасны для новорожденных, родившихся в условиях гипоксии.
Отравление М-холиномиметиками и мухомором
· Симптомы:
1. Слюно- и потоотделение.
2. Диспепсические расстройства (тошнота, рвота, понос).
3. Миоз, нарушение зрения.
4. Брадикардия.
5. Снижение АД.
· Лечение:
Введение антидотов: атропина сульфат п/к по 1 мл до расширения зрачка (30-60 минут) и устранения бронхоспазма. Промывание желудка, при необходимости симптоматическая терапия.
Антихолинэстеразные
Механизм действия : угнетение холинэстеразы, а, следовательно, предохранение от разрушения и инактивации высвобождающегося АХ, действие которого становится более продолжительным и сильным. В зависимости от того, как АХЭ связываются с эстеразным центром холинэстеразы, их подразделяют на обратимого (физостигмин, галантамин, прозерин) и необратимого типа действия (армин).
Показания к применению:
1. Открытоугольная форма глаукомы.
2. Двигательные нарушения, связанные с перенесённым менингитом или энцефалитом, полиомиелитом.
3. Паралич лицевого нерва.
4. Травмы нервной системы (в восстановительном периоде после менингита, энцефалита).
5. Боковой амиотрофический склероз.
6. Атония кишечника и мочевого пузыря.
7. Миастения.
Побочные эффекты:
1. Со стороны пищеварительной системы: тошнота, рвота, диарея, абдоминальные боли.
2. Со стороны ССС: снижение АД, брадикардия.
3. Дерматологические реакции: кожная сыпь.
4. Прочие: гиперсекреция бронхиальных желез, слюнотечение, слезотечение, потливость, частое мочеиспускание, нарушение зрения, судороги, фасцикуляции мышц, мышечная слабость.
Противопоказания:
2. Бронхиальная астма.
3. Коллапс, сердечная недостаточность.
4. Гипермоторика кишечника и мочевого пузыря.
5. Язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, энтерит.
6. Эпилепсия, болезнь Паркинсона
7. Нормально протекающие беременность, роды и угроза выкидыша.
Отравление ФОС
Симптомы схожи с симптомами, наблюдаемыми при отравлении М-ХМ, но есть отличия – повышение АД, миофибриллярные подергивания, судороги.
Лечение: атропина сульфат, реактиваторы холинэстеразы (дипироксим, изонитрозин).
II.Холинолитики – вещества, блокирующие взаимодействие ацетилхолина с холинорецепторами, снимают эффекты возбуждения парасимпатической нервной системы и начинают преобладать симпатические влияния.
Классификация холинолитиков:
 |
1. Неселективные М-холинолитики
Блокирует все М-ХР, что приводит к расширению зрачка, снижению тонуса гладких мышц ЖКТ, мочеточников, мочевого пузыря, матки, бронхов; уменьшает секрецию экзокринных желез (слюнных, бронхиальных, пищеварительных и другие); в сердце вызывает повышение автоматизма и проводимости. Препараты: атропин, скополамин, гоматропин, метацин, мидриацил.
2. Несистемные М-холинолитики
Более активны в отношении М-ХР бронхов; применяется ингаляционно, в общий кровоток практически не попадает. Препараты: атровент (ипратропиум), тровентол (трувен), окситромиум.
3. Селективные М-холинолитики
Угнетают образование и выделение соляной кислоты в желудке. Препараты: пирензепин (гастроцепин, гастрин).
Показания к применению М-ХЛ:
1. Блокады сердца, аритмии (атропин).
2. Бронхиальная астма (атровент).
3. Язвенная болезнь желудка и ДПК - снимает спазм и секрецию (гастрозепин).
4. Колики печеночного, почечного, кишечного происхождения (платифиллин, метацин, атропин).
5. Паркинсонизм (скополамин).
6. Осмотр глазного дна, подбор очков (скополамин, атропин, мидриацил), диагностика в офтальмологии.
7. Ириты (воспаление радужки), иридоциклиты (гоматропин, скополамин).
8. Премедикация (метацин, атропин).
9. Воздушная болезнь («Аэрон»).
10. Отравление ФОС
Детские особенности : атропин у детей оказывает более длительное действие вследствие незрелости ферментативных систем. При бронхиальной астме применение ограничено, так как бронхиальные железы вырабатывают более густой секрет. Атропин малоэффективен у детей при пилороспазме, так как в раннем детском возрасте сокращение привратника зависит не от возбуждения М-ХР, а от стимуляции α-АР. Нельзя использовать при гипертермии, так как снижается секреция желез. Особенно чувствительны к атропину дети первых 3 месяцев жизни (угнетение дыхания от одной капли). У детей, в связи с тем, что они симпатотоники, отравление атропином наступает от большей дозы, чем у взрослых.
Побочные эффекты:
1. Возбуждение ЦНС.
2. Сухость во рту.
3. Тахикардия.
4. Нарушение зрения.
5. Фотофобия.
6. Атония кишечника.
7. Головокружение.
Противопоказания:
1. Глаукома.
2. Заболевания почек.
3. Заболевания сердца.
4. Гипертрофия простаты.
Отравление атропином
Отравление протекает в две фазы:
1. Фаза возбуждения: беспокойство, увеличение двигательной и речевой активности, судороги, галлюцинации, мидриаз, нет реакции зрачка на свет, макроскопия, фотофобия, тахикардия, дисфагия, дизартрия, одышка, афония, кожа сухая и горячая, мелкая скарлатиноподобная сыпь.
2. Фаза угнетения: угнетение всех жизненно важных центров, при сохранении мидриаза и изменения состояния кожи – мелкая скарлатиноподобная сыпь, потеря сознания вплоть до комы, гипотония мышц, снижение или отсутствие сухожильных рефлексов, смерть от паралича дыхательного центра.
Помощь : реанимационные мероприятия, промывание желудка, антихолинэстеразные препараты (галантамин, прозерин), которые являются конкурентными ингибиторами атропина. Физиологические антагонисты: морфин и морфиноподобные препараты.
Ацетилхолиновый мускариновый рецептор (мускариночувствительный холинорецептор, м-холинорецептор ) относится к классу серпентиновых рецепторов , осуществляющих передачу сигнала через гетеротримерные G-белки .
Общие сведения [ | ]
Семейство мускариновых рецепторов впервые было обнаружено благодаря их способности связывать алкалоид мускарин. Они были опосредованно описаны в начале XX века при исследовании эффектов кураре . Их непосредственное исследование началось в 20-30 годах того же столетия, после того, как соединение ацетилхолин (ACh) было идентифицировано в качестве нейромедиатора , передающего нервный сигнал в нервно-мышечных синапсах . Базируясь на родственности эффектов ацетилхолина и природных растительных алкалоидов , было выделено два общих класса ацетилхолиновых рецепторов: мускариновые и никотиновые. Мускариновые рецепторы активируются мускарином и блокируются атропином , в то время как никотиновые рецепторы активируются никотином и блокируются кураре ; со временем внутри обоих типов рецепторов было открыто значительное количество подтипов. В нервно-мышечных синапсах представленные только никотиновые рецепторы. Мускариновые рецепторы найдены в клетках мускулатуры и желез и, вместе с никотиновыми, в нервных ганглиях и нейронах ЦНС .
Структура [ | ]
Мускариновый рецептор любого типа состоит из одной полипептидной цепи длиной 440-540 остатков аминокислот, с внеклеточным N-концом и внутриклеточным С-концом. Гидропатический анализ аминокислотной последовательности выявил семь отрезков длиной в 20-24 остатков, которые формируют спиралевидные структуры, пронизывающие клеточную мембрану нейрона . Аминокислотная последовательность в этих отрезках является очень консервативной (более чем 90 % совпадений) во всех пяти типах мускариновых рецепторов. Между пятым и шестым доменами, которые пронизывают мембрану, находится большая внутриклеточная петля, которая является очень вариативной по своему составу и размерам у разных типов рецепторов. На третьей внутриклеточной петле, а также на С-конце рецепторной молекулы, расположено несколько последовательных отрезков, на которых происходит фосфорилирование при передаче нервного импульса. Остатки цистеина , один из которых расположен близ третьего трансмембранного сегмента, а другой - в середине второй внеклеточной петли, связаны дисульфидным мостиком.
Благодаря мутационному анализу были выявлены участки на рецепторной молекуле, которые вовлечены в процесс связывания лиганда и G-белков. Ацетилхолин связывается с участком, который находится в складке, сформированной спирально закрученными трансмембранными доменами. Остаток аспартата в третьем трансмембранном домене принимает участие в ионном взаимодействии с четвертичным азотом ацетилхолина, в то время как последовательности остатков тирозина и треонина , расположенные в трансмембранных сегментах приблизительно на трети расстояния от поверхности мембраны, формируют водородные связи с мускарином и его производными. Согласно результатам фармакологических исследований, сайт связывания антагонистов перекрывает сайт, с которым связывается ацетилхолин, но в дополнение привлекает к своему составу гидрофобные участки белковой молекулы рецептору и окружающей клеточной мембраны. Мускариновые рецепторы, кроме того, содержат сайт (или сайты), благодаря которым происходит регуляция рецепторного ответа большим количеством соединений, в частности, который снижает степень диссоциации холинергических лигандов. Сайт связывания галамина включает шестой трансмембранный домен, а также третью внешнеклеточную петлю.
Большое количество участков данного рецептора принимают участие во взаимодействии с передающими G-белками. Это особенно касается структур второй внутриклеточной петли и N- и С-терминальных отрезков третьей внутриклеточной петли. Десенситизация мускаринових рецепторов, достоверно, вызывает фосфориляцию треониновых остатков на С-терминальном отрезке рецепторной молекулы, а также на нескольких участках третьей внутриклеточной петли.
Классификация [ | ]
М-холинорецепторы расположены в постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных холинергических (парасимпатических) волокон. Кроме того, они имеются на нейронах вегетативных ганглиев и в ЦНС - в коре головного мозга, ретикулярной формации). Установлена гетерогенность м-холинорецепторов разной локализации, что проявляется в их неодинаковой чувствительности к фармакологическим веществам.
Выделяют следующие виды м-холинорецепторов:
Мускариновые рецепторы были первоначально разделены фармакологически на М1 и М2 типы, на основании различия в их чувствительности к пирензепину , оказавшемуся селективном антагонистом М1 рецептора. Было доказано, что стимуляция М1 рецептора активирует фосфолипазу С (PLC), приводя к высвобождению вторичного мессенджера инозитол 3-фосфата и последующей мобилизации внутриклеточного кальция. Активация M2 рецептора подавляет активность аденилатциклазы , что приводит к уменьшению внутриклеточного уровня сАМР.
Мускариновые рецепторы можно разделить на подтипы в соответствии с их способностью мобилизовать внутриклеточный кальций (m1,m3,m5) или ингибировать аденилатциклазу (m2,m). Подтипы m1, m3 и m5 активируют фосфолипазы А2, С и D, и вход кальция. Подтипы M2, M также увеличивают активность фосфолипазы А2. В передаче сигнала с b-адренергического рецептора G белки.
Функции [ | ]
Мускариновые рецепторы несут целый набор разнообразных физиологических функций. В частности, они представлены в автономных ганглиях и постганглиозных волокнах, которые отходят от этих ганглиев к органам-мишеням. Таким образом, эти рецепторы принимают участие в передаче и модуляции таких парасимпатичних эффектов, как сокращение гладкой мускулатуры , расширение сосудов, снижение частоты сердечных сокращений , и повышение секреции в железах .
В ЦНС холинергические волокна, в состав которых входят интернейроны с мускариновыми синапсами, локализованы в коре головного мозга , ядрах ствола мозга , гиппокампе , стриатуме и в меньшем количестве - во многих других регионах. Центральные мускариновые рецепторы оказывают влияние на регуляцию сна , внимания, обучение и памяти . Менее важными функциональными характеристиками данных рецепторов является участие в регуляции движений конечностей, анальгезии и регуляции температуры тела.
Рецепторы типа М2 и М4 могут встречаться на пресинаптических мембранах и регулируют высвобождение медиатора в синапсе ; но в основном мускариновые рецепторы типов М2 и М4 являются постсинаптическими.
Рецепторы типа М1 принимают участие в регуляции проведения калиевых каналов, и в подавлении медленных, вольт-независимых кальциевых токов. Рецепторы типа М2 принимают участие в формировании [ | ]
Мускариновые рецепторы способны изменять активность клеток, на которых они расположены, с помощью большого количества путей передачи сигнала. Активация биохимических путей передачи нервного импульса происходит в зависимости от природы и количества рецепторного подтипа, эффекторных молекул, а также протеинкиназ, которые экспрессуются в данной ткани и возможности взаимного влияния между разными цепями передачи нервных сигналов. Фосфолипаза С высвобождает вторичный мессенджер, диацилглицерол и инозитол-трифосфат, с фосфатидилинозитолом. Диацилглицерол активирует протеинкиназу С, в то время как инозитолтрифосфат высвобождает Са 2+ из внутриклеточных резервуаров. Парные номера рецепторных подтипов ингибируют аденизат-циклази, вовлекая в этот процесс G-белки подтипа Gі.