Норадреналин как нейромедиатор
Считается одним из важнейших «медиаторов бодрствования». Норадренергические проекции участвуют в восходящей ретикулярной активирующей системе.
Синтез норадреналина
Предшественником норадреналина является дофамин (он синтезируется из тирозина, который, в свою очередь — производное фенилаланина), который с помощью фермента дофамин-бета-гидроксилазы гидроксилируется (присоединяет OH-группу) до норадреналина в везикулахсинаптических окончаний. При этом норадреналин тормозит фермент, превращающий тирозин в предшественник дофамина, благодаря чему осуществляется саморегуляция его синтеза.
Рецепторы норадреналина
Выделяют альфа-1, альфа-2 и бета-рецепторы к норадреналину. Каждая группа делится на подгруппы, различающиеся сродством к разным агонистам, антагонистам и, частично, функциями. Альфа-1 и бета-рецепторы могут быть только постсинаптическими и стимулируют аденилатциклазу, альфа-2 могут быть и пост-, и пре-синаптическими, и тормозят аденилатциклазу. Бета-рецепторы стимулируют липолиз.
Деградация норадреналина
У норадреналина несколько путей деградации, обеспечивающихся двумя ферментами: моноаминооксидазой-А (МАО-А) и катехол-О-метил-трансферазой (COMT). В конечном итоге норадреналин превращается либо в 4-гидрокси-3-метоксифенилгликоль (англ.)русск., либо вванилилминдальную кислоту.
Норадренергическая система
Норадреналин является медиатором как голубоватого пятна (лат. locus caeruleus) ствола мозга, так и окончаний симпатической нервной системы. Количество норадренергических нейронов в ЦНС невелико (несколько тысяч), но у них весьма широкое поле иннервации в головном мозге.
Норадреналин как гормон
Действие норадреналина связано с преимущественным влиянием на α-адренорецепторы. Норадреналин отличается от адреналина гораздо более сильным сосудосуживающим и прессорным действием, значительно меньшим стимулирующим влиянием на сокращения сердца, слабым действием на гладкую мускулатуру бронхов и кишечника, слабым влиянием на обмен веществ (отсутствием выраженного гипергликемического, липолитического и общего катаболического эффекта). Норадреналин в меньшей степени повышает потребность миокарда и других тканей в кислороде, чем адреналин.
Норадреналин принимает участие в регуляции артериального давления и периферического сосудистого сопротивления. Например, при переходе из лежачего положения в стоячее или сидячее уровень норадреналина в плазме крови в норме уже через минуту возрастает в несколько раз
Норадреналин принимает участие в реализации реакций типа «бей или беги», но в меньшей степени, чем адреналин. Уровень норадреналина в крови повышается при стрессовых состояниях, шоке, травмах, кровопотерях, ожогах, при тревоге, страхе, нервном напряжении.
Кардиотропное действие норадреналина связано со стимулирующим его влиянием на β-адренорецепторы сердца, однако β-адреностимулирующее действие маскируется рефлекторной брадикардией и повышением тонуса блуждающего нерва, вызванными повышением артериального давления.
Норадреналин вызывает увеличение сердечного выброса. Вследствие повышения артериального давления возрастает перфузионное давление в коронарных и мозговых артериях. Вместе с тем, значительно возрастает периферическое сосудистое сопротивление и центральное венозное давление.
Билет13
Организация и функции лимбической системы мозга.
Лимбическая система (от лат. limbus — граница, край) — совокупность ряда структур головного мозга. Участвует в регуляции функцийвнутренних органов, обоняния, инстинктивного поведения, эмоций, памяти, сна, бодрствования и др.[источник не указан 379 дней] Термин лимбическая система впервые введён в научный оборот в 1952 году американским исследователем Паулем Мак-Лином.[1]
Включает в себя:
обонятельную луковицу (Bulbus olfactorius)
обонятельный тракт (Tractus olfactorius)
обонятельный треугольник
переднее продырявленное вещество (Substantia perforata)
поясная извилина (Gyrus Cinguli) (англ. Cingulate gyrus): автономные функции регуляции частоты сердцебиений и кровяного давления;
парагиппокампальная извилина (Gyrus parahippocampalis)
зубчатая извилина (Gyrus dentatus)
гиппокамп (Hippocampus): требуемый для формирования долговременной памяти
миндалевидное тело (Corpus amygdaloideum) (англ. Amygdala): агрессия и осторожность, страх
гипоталамус (Hypothalamus): регулирует автономную нервную систему через гормоны, регулирует кровяное давление и сердцебиение, голод, жажду, половое влечение, цикл сна и пробуждения
сосцевидное тело (Corpus Mamillare) (англ. Mammilary body): важен для формирования памяти
ретикулярную формацию среднего мозга
Получая информацию о внешней и внутренней средах организма, лимбическая система запускает вегетативные и соматические реакции, обеспечивающие адекватное приспособление организма к внешней среде и сохранение гомеостаза. Частные функции лимбической системы:
регуляция функции внутренних органов (через гипоталамус);
формирование мотиваций, эмоций, поведенческих реакций;
играет важную роль в обучении;
обонятельная функция.
Глицин и гистамин – медиаторы ЦНС.
Глицин – пищевая аминокислота. Синтез – из других аминокислот; выполняет функции вспомогательного тормозного медиатора; дополняет активность ГАМК в спинном мозге и стволовых структурах: обеспечивает возвратное торможение мотонейронов, защищая их от перевозбуждения;глициновые нейроны – интернейроны моторных ядер (в спинном мозге – «клетки Реншоу»); их активация – через коллатерали, отходящие от аксонов мотонейронов. Глициновые рецепторы: ионотропные, содержат хлорный канал. Антагонист глицина стрихнин (токсин дерева чилибуха) вызывает сильнейшие периферические судороги и остановку дыхания. Гистамин -моноамин, образующийся из незаменимой пищевой аминокислоты гистидина (ГДК – гистидин декарбоксилаза). На периферии – запускает воспалительные реакции (расширение сосудов, отек и др.). В ЦНС – активирующий медиатор; соответствующие нейроны расположены в туберо-маммилярном ядре заднего гипоталамуса; их аксоны расходятся по всему мозгу. Три типа рецепторов:Н1 – воспаление и аллергические реакции, много в ЦНС; Н2 – активируют секрецию желудка, много в ЦНС; Н3 – только в ЦНС. Антигистаминные препараты, ослабляющие симптомы воспаления – антагонисты Н1-рецепторов. Если проходят ГЭБ (димедрол, супрастин), то вызывают торможение, сонливость, плохо сочетаются с алкоголем. «Новое поколение» слабо преодолевает ГЭБ: кларитин, фенкарол.
Билет14
1.Дофамин: синтез, типы рецепторов.
Дофамин Медиаторы дофамин, норадреналин, серотонин, гистамин в связи с особенностями химического строения относят к моноаминам – производным аминокислот (пищевых), потерявших СО2. Это обуславливает сходство ряда их свойств и, прежде всего, наличие общих путей синтеза и инактивации. Дофамин. Медиаторы дофамин, норадреналин, серотонин, гистамин в связи с особенностями химического строения относят к моноаминам – производным аминокислот (пищевых), потерявших СО2.Это обуславливает сходство ряда их свойств и, прежде всего, наличие общих путей синтеза и инактивации. Синтез дофамина (DA): Тирозин превращается в L-дофа; фермент тирозин-гидроксилаза. L-дофа дает дофамин. Дофамин превращается в NЕ и т.д. На стадии дофамина реакция останавливается в нейронах:А) черной субстанции среднего мозга (аксоны идут в базальные ганглии).Б) покрышки среднего мозга (аксоны идут в кору б. п/ш.)В) гипоталамуса (короткие аксоны, локальные влияния и нейро- эндокринная функция). Рецепторы к DA: выделяют 5 типов (D1, …, D5). Все метаботропные. Эффекты DA в разных зонах ЦНС различны. Действие DA на центры одних биологических потребностей (голод, страх и тревожность, родительская мотивация) имеет тормозную направленность, на центры других (половое поведение, в некоторых случаях - агрессия) – активирующую. Гипоталамус: дофамин оказывает тормозящее действие на секрецию гипофизом пролактина. Антагонисты дофамина (нейролептики): препараты для ослабления симптомов шизофрении и психозов. Инактивация DA:обратный захват с помощью белка-насоса и далее повторная загрузка в везикулу либо разрушение с помощью МАО (находится на мембране митохондрий). Кокаин.
Кокаин:
блокирует обратный захват (т.е. работу белка-насоса); дает резкий, хотя и кратковременный всплеск положительных эмоций, ускорение мышления, мощный прилив энергии; быстрое формирование психологической и (позже) физиологической зависимости, изменение структуры личности в сторону агрессивности, эгоцентричности…
2.Функции новой коры больших полушарий мозга.
Неокортекс (новая кора больших полушарий) достигает значительного развития лишь у приматов, в особенности, у человека, у которого она отвечает за владение языком, абстрактное (логическое) и образное мышление. Новая кора — поверхностное серое вещество (сложенное из 6 слоев нейронов) полушарий переднего мозга (кроме древней зоны коры, связанной с обонятельной системой и относимой к лимбической системе). Неокортекс представляет сложный ландшафт с большим количеством извилин и борозд, увеличивающих общую поверхность неокортекса. Крупные борозды делят неокортекс на доли, каждая из которых имеет особые функции по восприятию информации от органов чувств или управлению движениями мышц тела: (1) лобная доля включает зону, отвечающую за произвольные (сознательно контролируемые) движения ног, рук, языка и др.; (2) теменная доля отвечает за информацию от поверхности тела (прикосновение, боль); (3) височная доля воспринимает слуховую информацию и (4) затылочная доля содержит центры зрения. Но за все перечисленные функции отвечает у человека только примерно 5% площади поверхности неокортекса — это так называемая первичная кора. Вся остальная кора является вторичной, или ассоциативной, и она отвечает не непосредственно за восприятие информации, а за ее обобщение. Так, расположенная в затылочной доле ассоциативная кора создает из зрительной информации целостные образы реальности (например, человеческое лицо). Некоторые доли коры собирают и интегрируют информацию от нескольких ассоциативных зон (третичная кора). С этим обобщением и интеграцией информации связаны высшие психические функции, например, речь (центры речи в лобной и височной долях левого полушария).
Лобной доле отводится особенно важная роль в логическом мышлении, планировании, инициативе, творческом решении новых проблем, понимании иронии и сарказма, активной работе с памятью (не автоматическое запоминание, а активный выбор из «фондов памяти» того, что необходимо здесь и теперь), восприятии эмоций окружающих, контроле за вниманием, восприятии необычных, ранее не встречавшихся раздражителей, самокритике и подавлении примитивных импульсов. По словам классика отчественной нейрофизиологии В.М.Бехтерева, «в восходящем ряду животных развитие лобных долей идет параллельно развитию интеллектуальных способностей» (цит. по Данилова, Крылова, 1997, С. 74). В биополитическом плане важно то, что кора лобной доли мозга позволяет нам делать целесообразный выбор в меняющейся ситуации, особенно путем подавления нашей внутренней тенденции к реагированию стереотипным образом. Так, решение «не нажимать на кнопку» экспериментального прибора в ситуации, когда испытуемый уже ранее выработал стереотип «нажимать», требует активной работы лобной коры. Поэтому человек не превращается в робота, функционирующего по заданной программе, он может иметь свое мнение, делать свой нетривиальный политический выбор (так, Карл Либкнехт в Германии голосовал в рейхстаге против военных кредитов, когда почти все голосовали за них).
Повреждение разных отделов лобной коры — а она по ряду причин оказывается наиболее чувствительной к столь частым в наш век травмам (даже микротравмам), инсультам, инфекциям, опухолевым процессам — может не оказывать существенного влияния на интеллект человека, но резко меняет его поведение, так что пациент не может вести ту жизнь, которую он вел до этого. В частности, повреждение нижней (базальной) лобной коры вызывает некритическое отношение к своему поведению, немотивированное благодушное настроение (морию), неопрятность, дурашливость и неуместный смех при утрате настоящего чувства юмора, повышенную бесцельную активность. Сложные формы человеческой деятельности в этом случае подменяются более простыми формами, вплоть до выполнения инертных стереотипов, потерявших связь с ситуацией, а также механического копирования движения других.
Прямая связь лобной доли неокортекса с лимбической системой обусловливает то, что человек не предстает не просто как «хладнокровный компьютер», а воспринимает эмоционально, через состояния своего тела, и свои, и чужие поступки. Поэтому и возможно состояние, например, типа «мук совести», когда в буквальном смысле сосет под ложечкой. У человека в обработке обонятельной информации, даже воспринимаемой без участия сознания, все равно участвует не только лимбическая система, но и тесно связанная с ней лобная кора мозга. Нарушение функции полюсно-базальных отделов лобных долей, непосрдственно взаимодействующих с лимбической системой, приводит к стертости эмоций, при грубом нарушении этих функций лицо больного приобретает характер маски (Шульговский. 1997). Люди в таком состоянии не способны к эмоциям, так как утрачены пути, ведущие от коры к центрам, управляющим физиологическим сростоянием организма. Даже сравнительно небольшое подавление «лобных» функций может ослабить связь с лимбикой, и тогда может возникнуть типаж людей «без совести» — от садистов-маньяков до политических диктаторов.
Лобные доли функционируют как часть всего неокортексного модуля, поэтому многие их функции фактически вовлекают в той или иной мере другие участки коры, мозга в целом. Так, в эмоциональном восприятии речи наряду с лобными участвуют и височные доли.
Билет15
1. Вторичные посредники.
Передача сигнала в клетке (клеточная сигнализация, англ. cell signaling) — это часть сложной системы коммуникации, которая управляет основными клеточными процессами и координирует действия клетки. Возможность клеток корректно отвечать на изменения окружающей их среды (microenvironment) является основой развития, репарации тканей,иммунитета и системы поддержания гомеостаза в целом. Ошибки в системах обработки клеточной информации могут привести к раку, аутоиммунным заболеваниям и диабету. Понимание механизмов передачи сигнала внутри клетки может привести к разработке методов лечения заболеваний и даже созданию искусственных тканей.[1]
Первичные посредники — это химические соединения или физические факторы (квант света), способные активировать механизм передачи сигнала в клетке.
Вторичные посредники (вторичные мессенджеры, англ. second messengers) — это малые сигнальные молекулы, компоненты системы передачи сигнала в клетке. Вторичные посредники являются компонентами каскадов передачи сигнала, быстро образуются и далее активируют эффекторные белки, которые опосредуют ответ клетки. К наиболее распространенным вторичным посредникам относятся цАМФ и другие циклические нуклеотиды, ионы кальция, оксид азота.[1]
Концентрация вторичных посредников в цитозоле может быть повышена различными путями: активацией ферментов, которые их синтезируют, как, например в случае активации циклаз, образующих циклические формы нуклеотидов (цАМФ, цГМФ), либо путем открывания ионных каналов, позволяющих потоку ионов металлов, например, ионов кальция войти в клетку. Эти малые молекулы могут далее связывать и активировать эффекторные молекулы — протеинкиназы, ионные каналы и разнообразные другие белки.[1]