9.6. Интраорганная нервная система и тканевые рецепторы

А. Общая характеристика

1. Внутренние органы после экстраорган­ной денервации — перерезки симпатических и парасимпатических нервов, продолжают функционировать. Вначале наблюдаются не­значительные дистрофические явления, ко­торые скоро исчезают. Через несколько не­дель чувствительность внутренних органов к биологически активным веществам и в пер­вую очередь к медиаторам повышается, их функция улучшается. Многие внутренние ор­ганы продолжают функционировать, будучи изолированными, находясь в физиологичес­ком растворе: сокращаются перфузируемое сердце, мочеточники, желчный пузырь, ки­шечник. В пищеварительном тракте после перерезки симпатических и парасимпатичес­ких путей сохраняются все виды двигатель­ной активности: перистальтика, ритмическая сегментация, маятникообразные движения, продолжается всасывание. Двигательная ак­тивность пищеварительных органов после перерезки их нервов регулируется рефлектор­ными дугами, замыкающимися в пределах мышечного и подслизистого сплетений его стенок, а также в экстраорганных ганглиях. Возбуждение афферентных нейронов кишеч­ной стенки под действием пищевого комка приводит к возникновению рефлексов, при которых пищевой комок продвигается в кау-дальном направлении путем сокращения мышц орального участка кишки и одновре­менного расслабления каудального участка. Дуги этих двух рефлексов, обусловливающих перистальтику, лежат в пределах стенки ки­шечника. Тормозные нейроны этих дуг не являются ни холинергическими, ни адренер-гическими; возможно, их медиатором служит АТФ. Возбуждающие нейроны выделяют аце-тилхолин, хотя не исключено, что их дейст­вие может быть опосредовано и другими ме­диаторами, например серотонином. Имеются спонтанно активные эфферентные нейроны; на них могут конвергировать интра- и экстраорганные нервные волокна.

167

2. Интраорганная нервная система содер­ жит все элементы рефлекторной дуги: аффе­ рентный, вставочный и эффекторный нейро­ ны. Чувствительные интрамуральные нейро­ ны — клетки Догеля II типа; они образуют первое звено — рецептор, и второе — аффе­ рентный путь рефлекторной дуги. Показано наличие механо-, хемо- и термочувствитель­ ных клеток. Обнаружены быстро- и медлен­ но адаптирующиеся тонические нейроны, возбуждающие и тормозящие сокращения кишки.

3. На одну и ту же клетку интрамураль- ных ганглиев конвергируют межганглионар' ные (вставочные) и экстраорганные (по- стганглионарные симпатические и прегангли- опорные парасимпатические волокна). Пара­ симпатические преганглионарные волокна образуют синапсы на возбуждающих и, по- видимому, тормозящих нейронах. Симпати­ ческие постганглионарные волокна оказыва­ ют непосредственное тормозное влияние на гладкую мышцу кишки, а также тормозят хо- линергические ганглионарные нейроны, уг­ нетают выделение медиатора из пресинапти- ческих окончаний преганглионарных пара­ симпатических волокон. Местные рефлек­ торные дуги выявлены и в сердце. Плотность расположения интраорганных нейронов весьма высока — в кишечнике, например, находится около 20 тыс. нейронов на 1 см². В целом в кишке число нейронов (МО⁸) пре­ восходит таковое в спинном мозге.

Б. В интраорганной нервной системе богат набор медиаторов и соответствующих рецеп­торов. Только в энтеральной ее части функ­ционирует около 20 различных медиаторов и модуляторов. Наиболее изучены ацетилхо-лин, катехоламины, серотонин, ГАМК, пеп­тиды, АТФ. В частности, серотонин обнару­жен в различных тканях организма живот­ных. Однако больше всего серотонина (90 % от его общего количества, содержащегося в организме) приходится на энтерохромаф-финные клетки пищеварительного тракта. Серотонин вызывает сокращение гладких мышц внутренних органов, в том числе кро­веносных сосудов и бронхов. При прямом действии серотонина возрастает сила сердеч­ных сокращений, хотя этот эффект маскиру­ется рефлекторными барорецептивными вли­яниями противоположного направления. В центральном и периферическом отделах нервной системы выявлено несколько типов серотонинорецепторов: 5-НТ,—5-НТ₅ (S,— S₅ — по первой букве названия медиатора по аналогии с названием гистаминорецепто ров - Н, и Н₂, дофаминорецепторов — D,

пуринорецепторов — Р, и Р₂, N- и М-холино-рецепторов). 5,,₂-рецепторы находятся в глад­кой мышце желудочно-кишечного тракта, 5₃-рецепторы — в вегетативных ганглиях, S₄,₅-peuenTopbi обнаружены в ЦНС. Установ­лено наличие не только пост-, но и преси-наптических серотонинорецепторов.

Медиаторная роль АТФ и ее производных в настоящее время активно изучается. Опыты обычно ставят на изолированной мышечной полоске кишки. Считают, что в интрамураль-ном нервном аппарате имеются пуринерги­ческие нейроны, аксоны которых выделяют пуриновые продукты (отсюда и название нейронов) распада АТФ — инозин и адено-зин. АТФ оказывает тормозящее влияние на моторику желудочно-кишечного тракта. Ак­тивация пуринергических структур вызывает расслабление кишки, а возникающие вслед за этим ее сокращения под влиянием холи-нергических нейронов обеспечивают про­хождение болюса по кишке (пропульсия). Пуринергические нейроны участвуют также в механизме релаксации желудка, расслабле­нии пищеводного и анального сфинктеров. Выделено два типа пуринорецепторов (Р, и Р_а); рецепторы первого типа более чувстви­тельны к аденозину, второго — к АТФ. Р,-ре-цепторы преобладают в сердечно-сосудистого системе, трахее, мозге. Они связаны со спе­цифической аденилатциклазой. Р₂-рецепто-ры расположены в основном на клетках орга­нов желудочно-кишечного тракта и мочепо­ловой системы. Тормозящее (гиперполяри-зующее) влияние АТФ реализуется, по-види­мому, через повышение проницаемости кле­точных мембран для ионов калия. Однако для желудочно-кишечного тракта медиатор­ная роль АТФ убедительно не доказана.

Гистаминорецепторы (подтипы Н, и Н_г) имеются на клетках всех органов и участвуют в регуляции различных функций организма (табл. 9.2).

Дофаминореиепторы: тип D, выявлен в симпатических ганглиях, паращитовидных железах, по-видимому, все дофаминрецепто-ры являются постсинаптическими. D_rpe-цепторы найдены на мембранах лимфоцитов. D,- и D₂-peuenTopbi более широко распро­странены в ЦНС.

ВИП-рецепторы (ВИП — вазоактивный интестинальный пептид) вызывают накопле­ние цАМФ и усиление моторной, секретор­ной активности, кровоснабжения желудка и кишечника.

Рецепторы вещества П (ВП): имеются на гладкомышечных клетках кишки, клетках мочевого пузыря, семявыносящих протоков.

168

Таблица 9.2. Гистамияовые рецепторы, эффек­ты их активации

Тип гис-таминовых рецепторов	Локализация рецепторов	Эффекты
Hi	Гладкие мышцы бронхов Гладкие мышцы кишечника Сердце Гладкие мышцы ар­териальных сосудов Гладкие мышцы вен Капилляры	Повышение тонуса Повышение тонуса Угнетение атрио-вентрикулярной проводимости Снижение тонуса Повышение тонуса Повышение проницаемости
н2	Париетальные клетки слизистой оболочки желудка Сердце Глаакие мышцы артериальных сосудов Миометрий	Повышение секре­торной активности Увеличение частоты и силы сокращений Снижение тонуса Угнетение сократи­тельной активности

Далеко не все рассмотренные рецепторы иннервируются интра- или экстраорганной нервной системой; иннервацию имеют М-хо-лино-, а,- и р¹,-, серотонино-, пуринорецеп-торы. Степень иннервации других рецепто­ров изучена мало. Активность окончаний экстра- и интраорганной нервной системы регулируется количеством выделившегося из них медиатора, а также другими биологичес­ки активными веществами.

9.7. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ СИНАПСОВ

Эффективность передачи в синапсе ВНС за­висит от количества медиатора, выделяемого в синаптическую щель, которое, во-первых, определяется числом импульсов, пришедших ктерминали, — с увеличением импульсации выделение медиатора до определенного зна­чения увеличивается, при ослаблении им­пульсации выделение медиатора уменьшает­ся. Во-вторых, важную роль в регуляции вы­деления медиаторов в синаптическую щель постганглионарными окончаниями ВНС иг­рают пресинаптические адрено- и холиноре-

цепторы, имеющиеся на самих окончаниях. Эти рецепторы реализуют свое влияние по принципу отрицательной обратной связи, вызывающей противоположные эффекты: малые порции медиатора стимулируют его выделение, большие — угнетают.

А. Регуляция выделения нор адреналин а. На симпатических постганглионарных окон­чаниях имеются а₂- и pV^P^eH0P^eU^enT°P^bi и М₂-холинорецепторы. Активация М₂-холи-норецепторов и сс₂-адренорецепторов тормо­зит, а р₂-адренорецепторов стимулирует ос­вобождение медиатора (рис. 9.7).

Пресинаптические руадренорецепторы более чувствительны: они активируются низ­кими концентрациями норадреналина и уси­ливают его секрецию. Пресинаптические а₂-адренорецепторы менее чувствительны: они активируются высокими концентрация­ми норадреналина и уменьшают его секре­цию нервными окончаниями. Эффекторные клетки с помощью образуемых ими проста-гландинов группы Е также тормозят осво­бождение норадреналина из пресинаптичес-ких окончаний. Активация пресинаптичес-ких М₂-холинорецепторов осуществляется ацетилхолином, выделяющимся из рядом расположенных парасимпатических оконча-

Эффекторная клетка

Рис. 9.7. Саморегуляция секреции медиатора сим­патическими и парасимпатическими постганглио­нарными нервными окончаниями с помощью пре-синаптических аз- и fb-адренорецепторов, М₂- и Н-холинорецепторов и их реципрокные взаимо­действия.

Сплошные линии — усиление, пунктирные —- угнетение выделения медиатора- НА — норадреналин; АХ — ацетил-холин.

169

ний. На окончаниях преганглиоиарных симпа­тических волокон имеются рецепторы к се-ротонину, гистамину, кортикостероидам и Н-холинорецепторы, активация которых об­легчает синаптическую передачу. М|-холино-рецепторы, рецепторы дофамина, наоборот, обеспечивают ингибирование секреции аце-тилхолина преганглионарными симпатичес­кими окончаниями.

Б. Регуляция освобождения ацетилхолина из пресинаптических окончаний лостгапглио-нарных волокон осуществляется также не­сколькими механизмами.

• По принципу обратной связи — с помо­ щью взаимодействия выделившегося в си­ наптическую щель ацетилхолина с М₂- и Н-холинорецепторами пресинаптической мембраны: связывание с М₂-холинорецеп> торами тормозит, связывание с Н-холино­ рецепторами усиливает выделение медиа­ тора.

• Ретроингибирование с помощью АТФ обеспечивается пуринорецепторами пре­ синаптической терминали. Большое коли­ чество АТФ выделяется в синаптическую щель под влиянием ацетилхолина из эф- фекторной клетки.

• Тормозящее влияние норадреналина, вы­ деляющегося из рядом расположенного симпатического синапса, обеспечивается в парасимпатическом синапсе действием на а.2-рецепторы пресинаптической мем­ браны, что угнетает освобождение ацетил­ холина (перекрестное взаимное торможе­ ние активности симпатических и пара­ симпатических терминален).

В. Эффективность передачи в синапсе ре­гулируется также числом рецепторов на пост-синаптической мембране — при уменьшении

выделения медиатора синтез рецепторов постсинаптической мембраной возрастает, чувствительность ее повышается (сенситиза-ция), при увеличении выхода медиатора син­тез рецепторов уменьшается, чувствитель­ность постсинаптической мембраны снижа­ется — десенситизация.

Г. Одно и то же биологически активное ве­щество может выполнять функции медиатора и модулятора. Например, ацетилхолин и но-радреналин, выделяемые из постганглионар-ных нервных окончаний, не только действу­ют на рецепторы эффекторных клеток, но одновременно регулируют выделение медиа­тора самими нервными окончаниями — мо­дулирующая роль. Некоторые вещества, по-видимому, играют роль только модуляторов функции нервных окончаний и эффекторных

клеток. Наиболее важными нейромодулято-рами являются кортикостероиды, половые гормоны, АКТГ, соматостатин, ангиотензин, эндорфин, энкефалины, простагландины, Взаимодействие нейромодуляторов с кле­точными внесинаптическими рецепторами вызывает изменение либо проницаемости клеточной мембраны, либо клеточного мета­болизма в результате их проникновения в ци­топлазму клеток. В обоих случаях это ведет к усилению влияния нервных волокон на эф-фекторную клетку.