Симпато адреналовая система стресс

Научная электронная библиотека

Тапбергенов С. О., Тапбергенов Т. С., Советов Б. С.,

8. Стресс и метаболические эффекты гормонов-медиаторов симпато-адреналовой системы

Начиная с исследований Харьковской школы биохимиков и эндокринологов (А.М. Утевский и др., 1939, 1945, 1954, 1959, 1965) научная литература изобилует сообщениями, обзорами, монографиями, посвященных физиологии и биохимии гормонов-медиаторов сипатико-адреналовой системы к которым относятся адреналин, норадреналин и дофамин.

Многочисленными исследованиями показано, что катехоламины как гормоны-медиаторы симпато-адреналовой системы, обеспечивая физиологические эффекты, оказывают регуляторное влияние на углеводный, липидный, азотистый, минеральный и энергетический обмены. Сочетая в себе гормональные и медиаторные функции, они являются «гормонами тревоги», т. е. являются стрессорными гормонами.

Рис. 10. Синтез катехоламинов

Эти соединения, близкие в химическом отношении и имеющие общих предшественников, в тоже время характеризуются некоторой спецификой в физиологическом действии. Все они имеют отношение к деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы и обладают гормональным и медиаторным действием.

Рис. 11. Функциональные эффекты катехоламинов

К настоящему времени сложилось вполне обоснованное представление о трансадренорецепторном механизме трансмиссии физиологических и метаболических эффектов катехоламинов. Адренорецепторы являются генетически детерминированными белковыми макромолекулами, локализованными в плазматических мембранах клеток-мишеней (И.В. Комиссаров, 1979). Согласно классификации (Ahlguist R.P. et al., 1966), принятой большинство ученых, различают два вида: альфа- и бета-адренорецепторы.

Рис. 12. Рецепторы катехоламинов

Норадреналин оказывает более сильное, чем адреналин действие на альфа-адренорецепторы и более слабое на бета-адренорецепторы. На основании изучения соотношения активности адреналина и норадреналина в условиях блокирования альфа-адренорецепторов, выделена группа тканей, в которых это соотношение превышает 10. Рецепторы этих тканей предложено относить к бета-бета-типу. Вдругой группе тканей соотношение активностей адреналин/норадреналин меньше 10 и приближается к 1. Рецепторы этих тканей предложено характеризовать как бета-альфа-типа (Grana E. et al., 1974).

Детальный физиологический функциональный и фармакологический анализ позволил И.В. Комиссарову предложить следующую классификацию адренорецепторов и связанные с ними функциональные эффекты катехоламинов:

– альфа-1-рецепторы адренергического возбуждения и сокращения гладких мышц органов;

– альф-2-рецепторы адренергического торможения гладких мышц органов желудочно-кишечного тракта;

– бета-1-рецепторы, опосредующие влияние катехоламинов на сердце, гладкие мышцы желудочно-кишечного тракта и отчасти, обеспечивающие липолитический эффект катехоламинов;

– бета-2-рецепторы, посредством которых осуществляется вазодилятация, понижение тонуса гладких мышц матки и стимулируется гликогенолиз в скелетных мышцах;

– гамма-рецепторы печеночного гликогенолиза и липолиза.

Предложены и другие варианты классификации адренорецепторов (Lefkowits R.J., 1980), где также предусматривается разновидность рецепторов альфа- и бета-типов. Существует мнение о тесной морфофункциональной связи обоих типов адренорецепторов, различия которых обусловлены аллостерическим переходом одной и той же структуры рецептора (Kunоs D. et al., 1976).

Если в вопросах реализации физиологических функций катехоламинов адренорецепторный механизм в какой-то мере удовлетворяет современным представлениям, то в реализации метаболических эффектов существует много неясных вопросов.

Источник

Научная электронная библиотека

Тапбергенов С. О., Тапбергенов Т. С., Советов Б. С.,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ результатов исследований позволяет сделать следующее заключение о фунциональных и метаболических эффектах симпато-адреналовой системы и стрессе:

1. Стресс сопровождается возбуждением симпато-адреналовой системы, мобилизацией катехоламинов, обеспечивающих адаптационно – трофические механизмы через биоэнергетику клетки.

2. Активация симпато-адреналовой системы с относительным преобладанием гормонального звена в ближайшем постстрессорном периоде является одним из неблагоприятных проявлений реакции на стресс и выражается в констрикции артериол, появлением агрегатов эритроцитов, нарушением сосудистой проницаемости, замедлением кровотока в венах, а затем в артериолах, возникновением стазов и изменением реологических свойств крови, увеличением вязкости.

3. При стрессе степень выраженности изменений показателей вегетативной регуляции и центральной гемодинамики зависят от исходного состояния. При исходно высоком тонусе симпатического отдела вегетативной нервной системы его влияние на среднее артериальное давление и тонус сосудов компенсирует угнетение сердечно-сосудистой системы, а исходно низкая симпатическая активность вегетативной регуляции усугубляет гемодинамические нарушения.

4. Чрезмерная активация симпато-адреналовой системы вызывает нарушения гемодинамики, отрицательно влияют на микроструктуру миокарда, вызывает аритмию, уменьшает эффективность механической работы, повышает потребление кислорода, приводят к гипоксемии и развитию феномена «кислородной утечки». Это действие катехоламинов может сопровождаться сменой прессорных влияний на депрессорные.

5. Нарушения механизмов адаптационных реакций при стрессе связанны с истощеним медиаторного звена симпато-адреналовой системы. В основе стрессорных поражений лежит резкое снижение обратного захвата катехоламинов, что вначале приводит к длительной адренергической импульсации, вызывающей метаболические сдвиги в энергетическом обмене и в обмене самих гормонов-медиаторов. Это к конце – концов, приводит к истощению их содержания в тканях, к нарушению трофической и адаптационной функции симпато- адреналовой системы.

6. Реализация симпатического сигнала в клетку при нейрогенном стрессе нарушается до аденилатциклазного механизма. Нарушение идет на уровне адренорецепции, на уровне захвата медиатора, а также за счет ускорения моноаминоксидазного пути разрушения катехоламинов, что и приводит к ослаблению адренергической импульсации в органах и в первую очередь в сердечно-сосудистой системе.

7. Метаболизм гормонов-медиаторов симпато-адреналовой системы является регуляторным фактором обмена веществ, процессов трансформации энергии и физиологических функций клеток разных органов. Механизм контроля метаболизма и функций органов и систем может быть понятен только с учетом эффектов метаболитов хиноидного и моноаминоксидазного путей превращения гормонов-медиаторов симпато-адреналовой системой. Факторы, влияющие на метаболизм катехоламинов, изменяют направленность и специфичность физиологических и метаболических эффектов нативных молекул гормонов-медиаторов симпато-адреналовой системы.

8. При нейрогенном и других видах стресса имеет место однонаправленность изменений активности ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов. Наибольшие нарушения происходят в митохондриях, где происходит разобщение окислительного фосфорилирования, снижение синтеза АТФ и креатинфосфата, увеличивается концентрация АДФ, АМФ, аденозина, инозина и гипоксантина, активация ключевого фермента пентозного цикла.

9. При гиперадреналинемии, как показателя активации симпато-адреналовой системы при стрессе, усиливается функциональная взаимосвязь Т- и В-звеньев иммунитета, происходят сдвиги приближенные к состоянию окислительного стресса, что проявляется активацией ГПО, каталазы и ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов АD, АМPD, 5’H, увеличением уровня продуктов перекисного окисления липидов.

10. β1-адреноблокатор метопролол ослабляет выраженность окислительной стрессорной реакции организма животных, вызванную гиперадреналинемией. Для коррекции нарушений функции ферментов антиоксидантной защиты и метаболизма пуриновых нуклеотидов, наблюдаемые при гиперадреналинемии и при окислительном стрессе разного происхождения, можно использовать β1-адреноблокатор метопролол.

11. При симпатической гиперактивации, АМФ и аденозин снижают процессы пероксидации, что проявляется снижением количества МДА и ДК и снижением активности ГР, ГПО и каталазы. АМР и аденозин в отличие от адреналина, не вызывают стрессорной реакции и их действие направлено на сохранение системы антиоксидантной защиты и обеспечения равновесия системы окислительного гомеостаза.

12. Для коррекции изменений в системе антиоксидантной защиты, активности ферментов метаболизма пуринов и иммунных реакций, наблюдаемые при гиперадреналинемии и стрессе любого происхождения, наряду с β-адреноблокаторами можно использовать комплекс АМФ и аденозин.

В хромафинной ткани, в нервном окончании,

В кровеносном русле, жизни начинанье.

Очень важно МАО для аминов обмена,

Но пути другие также несомненны!

КОМТ или хиноны – катехинов путь —

Они вершат законы, становленья суть.

В них природа жизни, наши чувства, знанья,

В них рожденье мысли, сила и желанья!

С ними в ласке губы, с ними зоркость глаз,

С ними в стрессе зубы, в капиллярах стаз!

Это сила жизни, действо митохондрий,

Это кнут ферментов, ломоть хлебосольный!

Хромафинная долина! АТФ-азная трава!

Пусть твои моноамины не иссякнут никогда!

Заслуженный профессор ГМУ г. Семей РК, доктор мед наук, академик РАЕ Тапбергенов Салават Оразович

Источник

IV. Общий адаптационный синдром. Схема развития симпато-адреналовой и гипоталамо-гипоФизарно-адреналовой реакций при стрессе. Стресс-реализующие и стресс-лимитирующие системы.

Стресс — неспецифический ответ организма на любое предъявляемое ему повы­шенное требование, адаптация к возникшей трудности независимо от ее характера.

Впервые стресс описал в 1936 году канадский физиолог Ганс Селье как общий адаптационный синдром.

Запускать стресс-реакцию могут факторы (стрессоры) разнообразного происхож­дения (нервное напряжение, телесные повреждения, инфекции, мьппечная работа и др.),

Стресс-реализующими системами являются симпато-адреналовая и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (рис. 2,2.1.).

Воздействие стрессора на организм вызывает формирование очага возбуждения в коре больших полушарий головного мозга, импульсы из которого направляются в веге­тативные (симпатические) центры гипоталамуса, а оттуда — в симпатические центры спинного мозга. Аксоны нейронов этих центров идут в составе симпатических волокон к клеткам мозгового вещества надпочечников, формируя на их поверхности холинэргиче-ские синапсы. Выход ацетилхолина в синаптическую щель и взаимодействие его с Н-холинорецепторами клеток мозгового вещества надпочечников стимулирует выброс ими адреналина.

Курение также сопровождается выбросом адреналина, поскольку повышение кон­центрации никотина в крови приводит к стимуляции Н-холинорецепторов клеток мозго­вого вещества надпочечников.

Усиление сердечной деятельности, опосредованнное возвуждением (3-адренорецепторов сердца.

Расширение сосудов сердца и мозга, опосредованнное возвуждением (3-адренорецепторов.

Выброс эритроцитов из депо — обусловлен сокращением капсулы селезенки, содер­жащей а-адренорецепторы.

Лейкоцитоз — «встряхивание» маргинальных лейкоцитов.

Сужение сосудов внутренних органов, опосредованнное возвуждением ос-адренорецепторов.

Расширение бронхов, опосредованнное возвуждением (3-адренорецепторов бронхов.

Угнетение перистальтики желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

Катаболический эффект адреналина обусловлен активацией аденйлатциклазы с об­разованием цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), который активирует протеин-киназы, стимулирующие активность ферментов липолиза, гликогенолиза и тормозя­щие активность энзимов, участвующих в синтезе гликогена.

Активаиия гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Возбуждение участка коры головного мозга под действием стрессора вызывает стимуляцию гипофизотропной зоны медиальной зоны гипоталамуса (эндокринные центры) и высвобождение гипоталамических рилизинг-факторов, которые оказывают стимулирующее действие на аденогипофиз. Результатом этого является образование и выделение тройных гормонов гипофиза, одним из которых является адренокортикотроп-ный гормон (АКТГ). Органом-мишенью этого гормона является корковое вещество над­почечников, в пучковой зоне которого вырабатываются глюкокортикоиды, а в сетчатой зоне— андрогены. Андрогецы вызывают стимуляцию синтеза белка, увеличение полового члена и яичек, ответственны за половое поведение и агрессивность.

Другим тройным гормоном гипофиза является соматотропный гормон (СТГ) к эффектам которого относятся: стимуляция синтеза и секреции инсулиноподобного факто­ра роста в печени и других органах и тканях, стимуляция липолиза в жировой ткани, сти­муляция продукции глюкозы в печени.

Третьим тропным гормоном гипофиза является тиреотропный гормон (ТТГ), ко­торый стимулирует синтез тиреоидных гормонов в щитовидной железе. Тиреоидные гормоны ответственны за стимуляцию синтеза белка во всех клетках тела, повышение ак­тивности ферментов, участвующих в расщеплении углеводов, разобщении окисления и фосфорилирования (увеличения теплопродукции).

• Индукция синтеза ферментов — глюкокортйкоиды (ГК) проникают через мембрану вцитоплазму клеток, где связываются в комплекс с рецептором (К). Комплекс ГК-К.проникает в ядро, где увеличивает синтез РНК-полимеразы, что ускоряет транскрип­цию мРНК, способствуя образованию белков-ферментов глюконеогенеза.

• Мобилизация белковых ресурсов клетки — глюкокортйкоиды освобождают свободныеаминокислоты из мышечной, лимфоидной и соединительной ткани.

• Пермидсивное (разрешающее) действие — особенно четко проявляется в отношениикатехоламинов. Катаболический эффект адреналина обусловлен активацией аденилат-циклазы с образованием цАМФ, который затем активирует протеинкиназы. РаспадцАМФ вызывает фосфодиэстераза, которую ингибируют глюкокортйкоиды, тем са­мым, усиливая эффекты катехоламинов. Кроме того, глюкокортйкоиды блокируютферменты: моноаминоксидазу (МАО), содержащуюся в адренергических окончаниях,и кагпехол-О-метжгпрансферазу (КОМТ), локализующуюся в цитоплазме эффектор-ных клеток. Эти ферменты вызывают инактивацию катехоламинов.

Увеличение концентрации глюкозы в крови обусловлено усилением глюконеогенеза, торможением синтеза белка, пермиссивным действием глюкокортикоидов на эффект (катаболический) адреналина, снижением проницаемости клеточных мембран для глю­козы.

Мобилизация энергетического ресурса клеток реализуется за счет активации глюко-генеза, торможения синтеза белка, пермиссивного действия глюкокортикоидов по от­ношению к катехоламинам.

Тормозится воспалительние — глюкокортйкоиды стабилизируют мембраны лизосом и блокируют синтез фосфолипаз, препятствуя тем самым выбросу альтерирующих про-теолитических ферментов, способствуют нормализации повышенной проницаемости сосудов, что уменьшает выраженность экссудации, снижают выделение и синтез ме­диаторов воспаления, угнетают фагоцитоз.

Снижение иммунитета происходит вследствие торможения синтеза антител (распад белков, репрессия транскрипции), угнетения фагоцитоза.

Источник