Элькар при ВСД

Ацетилхолин является первым биологически активным веще­ством, которое было идентифицировано как нейромедиатор. Он высвобождается в окончаниях холинергических парасимпатиче­ских и симпатических волокон. Процесс освобождения медиато­ра является кальцийзависимым. Инактивация медиатора проис­ходит с помощью фермента ацетилхолинэстеразы. Ацетилхолин оказывает свое воздействие на органы и ткани посредством спе­цифических холинорецепторов. Действие ацетилхолина на пост-синаптическую мембрану постганглионарных нейронов может быть воспроизведено никотином, а действие ацетилхолина на ис­полнительные органы — мускарином (токсин гриба мухомора). На этом основании холинорецепторы разделили на Н-холинорецепторы (никотиновые) и М-холинорецепторы (мускариновые). Однако и эти виды холинорецепторов не однородны.

Н-холинорецепторы в периферических отделах вегетативной нервной системы расположены в ганглионарных синапсах сим­патического и парасимпатического отделов, в каротидных клу­бочках и хромаффинных клетках мозгового слоя надпочечников. Возбуждение этих холинорецепторов сопровождается соответст­венно облегчением проведения возбуждения через ганглии, что ведет к повышению тонуса симпатического и парасимпатическо­го отделов вегетативной нервной системы; повышением рефлек­торного возбуждения дыхательного центра, в результате чего уг­лубляется дыхание; повышением секреции адреналина. Вышепе­речисленные Н-холинорецепторы блокируются веществами типа бензогексония (ганглиоблокаторами), но не реагируют на курареподобные вещества (d-тубокурарин), которые блокируют Н-холи­норецепторы, локализованные на клетках скелетных мышц (в нервно-мышечном синапсе). В свою очередь, Н-холинорецепто­ры скелетных мышц не чувствительны к ганглиоблокаторам. В связи с этим Н-холинорецепторы подразделили на Н-холиноре­цепторы ганглионарного типа (Нн-холинорецепторы) и мышеч­ного типа (Нм-холинорецепторы).

М-холинорецепторы также подразделяются на несколько ти­пов: М1-, М2- и М3-холинорецепторы. Но все они блокируются ат­ропином. М1-холинорецепторы находятся на обкладочных клет­ках желудочных желез и их возбуждение приводит к усилению секреции соляной кислоты. М2-холинорецепторы располагаются в проводящей системе сердца. Возбуждение этих рецепторов приводит к понижению концентрации цАМФ, открытию каливых каналов и увеличению тока К+, что приводит к гиперполяри­зации и тормозным эффектам: брадикардии, замедлению атриовентрикулярной проводимости, ослаблению сокращений сердца, понижению потребности сердечной мышцы в кислороде. М3-холинорецепторы локализованы в основном в гладких мышцах не­которых внутренних органов и экзокринных железах. Взаимо­действие ацетилхолина с этими рецепторами приводит к актива­ции натриевых каналов, деполяризации, формированию ВПСП, вследствие чего клетки возбуждаются и происходит сокращение гладких мышц и выделение соответствующих секретов. Возбуж­дение этих рецепторов в гладких мышцах бронхов, кишечника, мочевого пузыря, матки, круговой и цилиарной мышцах глаза приводит соответственно к бронхоспазму, усилению перисталь­тики кишечника, желудка при расслаблении сфинктеров, сокра­щению мочевого пузыря, матки, сужению зрачка и спазму акко­модации. Возбуждение М3-холинорецепторов экзокринных же­лез вызывает слезотечение, усиление потоотделения, выделение обильной бедной белком слюны, бронхорею, выделение желудоч­ного сока. Имеются также внесинаптические М3-холинорецепторы, которые располагаются в эндотелии сосудов, где они ассоци­ированы с сосудорасширяющим фактором — окисью азота. Их возбуждение приводит к расширению сосудов и понижению ар­териального давления.

Норадреналин обеспечивает химическую передачу нервного импульса в норадренергических синапсах вегетативной нервной системы. Норадреналин относится к катехоламинам. Он синтези­руется из аминокислоты тирозина в области пресинаптической мембраны адренергического синапса. В хромаффинных клетках надпочечников этот процесс продолжается, в результате чего об­разуется адреналин (тирозин-ДОФА-дофамин-норадреналин-адреналин). Инактивация норадреналина происходит с помощью ферментов катехол-о-метилтрасферазы (КОМТ) и моноаминоксидазы (МАО), а также путем обратного захвата нервными окон­чаниями с последующим повторным использованием. Частично Норадреналин диффундирует в кровеносные сосуды.

Действие норадреналина на клетку опосредуется адреноре-цепторами. По современным представлениям, норадреналин воз­действует на норадреналин-чувствительную аденилатциклазу клеточной мембраны адренорецептора, что приводит к усилению об­разования внутриклеточного 3-5-циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), играющего роль «вторичного передатчика», к акти­вации биосинтеза макроергических соединений и к осуществле­нию адренергических физиологических эффектов. Адренорецепторы находятся в различных тканях организма и воспринимают действие норадреналина и адреналина. Адренорецепторы делят на α-адренорецепторы и β-адренорецепторы, а в пределах этих классов выделяют α1-, α2-, β1-, β2- и β3-адренорецепторы. На одной и той же клетке могут располагаться различные адренорецепторы. Ко­нечный эффект возбуждения симпатических волокон зависит от того, какие адренорецепторы преобладают в органе.

α -Адренорецепторы (постсинаптические) в основном лока­лизованы в гладких мышцах сосудов кожи, слизистых и органов брюшной полости, а также в радиальной мышце глаза, гладких мышцах кишечника, матки, семявыносящих протоков, семенных пузырьках, капсуле селезенки, сфинктерах пищеварительного тракта и мочевого пузыря, пиломоторах. Возбуждение α1-адренорецепторов приводит к сужению радиальной мышцы глаза и рас­ширению зрачка (мидриаз), сужению соответствующих сосудов и повышению АД, сокращению капсулы селезенки и выбросу депонированной крови, сокращению сфинктеров пищеварительно­го тракта и мочевого пузыря, расслаблению гладких мышц ки­шечника и снижению его перистальтики и т.д.

Среди α2-адренорецепторов выделяют пре-, пост- и внесинаптические. Возбуждение пресинаптических α2-адренорецепторов по механизму отрицательной обратной связи уменьшает выделе­ние норадреналина при его избытке в синаптической щели. Пост­синаптические α2-адренорецепторы находятся в бета-клетках поджелудочной железы. Их возбуждение вызывает угнетение выброса инсулина в кровь. Внесинаптические α2-адренорецепторы обнаружены преимущественно на мембране тромбоцитов, эн­дотелии некоторых сосудов, в жировых клетках. Возбуждение этих рецепторов вызывает сужение сосудов, агрегацию тромбо­цитов, угнетение липолиза.

Β1-адренорецепторы (постсинаптические) выявлены в основ­ном в проводящей системе сердца и гладкой мышце кишечника. Их возбуждение приводит к увеличению частоты сердечных со­кращений, повышению проводимости и сократимости сердечной мышцы, увеличению потребности сердца в кислороде, пониже­нию тонуса и моторной активности кишечника.

Стимуляция пресинаптических β2-адренорецепторов по ме­ханизму положительной обратной связи вызывает выделение но­радреналина при его недостатке в синаптической щели. Постси­наптические β2-адренорецепторы расположены в основном в эн­дотелии сосудов скелетных мышц, головного мозга, легких, коронаров, а также в гладкой мускулатуре бронхов, матки и на гепатоцитах. Их возбуждение вызывает расширение соответствующих сосудов и понижение АД, расслабление бронхов и матки, усиле­ние в печени гликогенолиза за счет активации цАМФ-зависимой фосфорилазы и повышение в крови сахара. Β3-Адренорецепторы находятся в жировых клетках. Их стимуляция приводит к актива­ции липолиза.

В гладкой мышце артерий скелетных мышц содержатся α1- и β2-адренорецепторы. Возбуждение α1- адренорецепторов приво­дит к сужению артериол, а возбуждение β2-адренорецепторов — к их расширению. В гладких мышцах кишечника находятся α1- и β1-адренорецепторы, возбуждение и тех и других приводит к рас­слаблению мышц. Эффекты норадреналина реализуются через α- и β-адренорецепторы, однако норадреналин обладает боль­шим сродством к а-адренорецепторам. Адреналин выполняет гормональную функцию в организме, его эффекты реализуются через кровь посредством возбуждения внесинаптических α- и β-адренорецепторов, но большим сродством он обладает к β-адренорецепторам. Реакция органа на норадреналин и адреналин за­висит от преобладания α- или β-адренергического действия.

Дофамин осуществляет химическую передачу нервных им­пульсов не только в дофаминергических синапсах ЦНС, но и во вставочных нейронах симпатических ганглиев и во внутриорганном отделе вегетативной нервной системы. В дофаминергичес­ких нейронах биосинтез катехоламинов заканчивается на дофамине. Инактивация дофамина осуществляется ферментами КОМТ и МАО, а также путем обратного нейронального захвата. Периферические дофаминовые рецепторы (Д-рецепторы) изуче­ны недостаточно. Д-рецепторы выявлены на гладкомышечных клетках кишечника, сосудов почек, аорты, паращиторидных же­лезах, канальцах почек. Возбуждение этих рецепторов приводит к расслаблению гладких мышц, понижению тонуса кишечника, расширению соответствующих сосудов, повышению высвобож­дения паратгормона, усилению выделения натрия и воды. Дофа­миновые рецепторы выявлены также в надпочечниках и подже­лудочной железе, но пока не идентифицированы. Эти рецепторы регулируют секрецию панкреатического полипептида, бикарбонатов и альдостерона.

АТФ может играть роль не только макроергического соедине­ния, но и медиатора. Местом его локализации является пресинап-тические терминали эффекторных нейронов внутриорганного отдела вегетативной нервной системы. Эта передача получила на­звание пуринергической, так как при стимуляции этих оконча­ний выделяются пуриновые продукты распада — аденозин и ино­зин. Действие АТФ проявляется в основном в расслаблении глад­кой мускулатуры. Пуринергические нейроны являются, по-види­мому, главной антагонистической тормозной системой по отно­шению к холинергической возбуждающей системе. Пуриноре-Цепторы представлены двумя группами: Р1, и Р2 Р1-рецепторы бо­лее чувствительны к продукту распада АТФ — аденозину, Р2-рецепторы — к самому АТФ. Р1-рецепторы преобладают в сердечно­сосудистой системе, трахее, мозге. Специфичными антагонистами Р1-рецепторов являются метилксантины, например, алкалоиды кофе и чая — кофеин и теофиллин. Р2-рецепторы располагаются в основном в органах желудочно-кишечного тракта и моче­половой системы. Специфическим блокатором Р2-рецепторов служит хинидин.

Одним из медиаторов внутриорганного отдела вегетативной нервной системы является серотонин, или 5-окситриптамин, ко­торый выполняет также медиаторную функцию в центральных образованиях. Серотонин оказывает свое воздействие путем вза­имодействия со специфическими серотониновыми рецепторами. Периферические S1-рецепторы (или 5-НТ1) в основном обнаруже­ны в гладких мышцах желудочно-кишечного тракта, сосудах ске­летных мышц и сердца, проводящей системе сердца. Их возбуж­дение сопровождается спазмом гладких мышц кишечника, вазодилатацией, тахикардией. S2-рецепторы (5-НТ2) находятся в глад­ких мышцах стенок сосудов, бронхов, на тромбоцитах. При их стимуляции возникает спазм сосудов, за исключением сосудов скелетных мышц и сердца, и повышается АД, увеличивается агре­гация тромбоцитов. S3-рецепторы (5-НТ3) локализуются в гладких мышцах, вегетативных ганглиях. Посредством взаимодействия с этими рецепторами серотонин осуществляет регуляцию сократи­тельной способности гладких мышц и усиление освобождения ацетилхолина в терминалях вегетативных нервов.

Роль медиатора в вегетативной нервной системе может иг­рать гистамин. Наибольшее количество его находится в постганглионарных симпатических волокнах. Инактивация гистамина осуществляется ферментом диаминоксидазой. Периферические гистаминовые рецепторы встречаются во всех органах и тканях организма. Известно два класса гистаминовых рецепторов: Н1 и H2. H1-рецепторы локализуются в гладкой мускулатуре бронхов, желудочно-кишечного тракта, сосудов, в сердце (атриовентрикулярный узел). Возбуждение Н1-рецепторов сопровождается спаз­мом бронхов, повышением тонуса и перистальтики кишечника, сужением крупных сосудов, но расширением артериол, венул и развитием, в общем итоге, гипотензии, повышением сосудистой проницаемости, уменьшением времени проведения по атриовентрикулярному узлу, тахикардией, увеличением образования простагландинов. Н2-рецепторы обнаружены преимущественно в слизистой желудка и 12-перстной кишки, слизистой бронхов, на базофилах, на Т-супрессорах. Возбуждение Н2-рецепторов при­водит к повышению секреции кислоты в желудке и секреции бронхиальных желез, уменьшению высвобождения гистамина базофилами, стимуляции Т-супрессоров.

Функцию медиаторов синаптической передачи во внутриорганном отделе вегетативной нервной системы выполняют и неко­торые аминокислоты, регуляторные нейропептиды, простагландины и другие биологические активные вещества. Аспарагиновая и глутаминовая кислоты являются медиаторами возбуждающего типа, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — медиатором тор­мозного типа. В результате взаимодействия ГАМК с ГАМК-рецепторами происходит открытие каналов для ионов хлора, что обус­ловливает гиперполяризующее действие ГАМК. Периферичес­кое действие ГАМК практически не исследовано, хотя имеются сведения о способности ГАМК изменять состояние внутренних органов. Например, ГАМК-рецепторы обнаружены в кишечнике. различают ГАМК-а и ГАМК-в-рецепторы. Возбуждение ГАМК-а-рецепторов приводит к сокращению гладких мышц кишечника, возбуждение ГАМК-в, наоборот, — расслаблению. ГАМК-в-ре­цепторы выявлены также в предсердиях и сосудах. Их возбужде­ние приводит к снижению сократительной активности предсер­дий и тонуса сосудов. ГАМК способна влиять на освобождение других медиаторов из пресинаптических окончаний: ацетилхоли­на, дофамина, серотонина.

Представителем регуляторных нейропептидов является суб­станция Р. Периферические рецепторы к субстанции Р обнару­жены на гладкомышечных клетках кишки (SP-P-рецепторы) и на клетках мочевого пузыря, семявыносящих протоков (SP-E-рецепторы).

В волокнах блуждающего нерва содержится большое количе­ство простагландинов.

Вегетативные (автономные) рефлексы

Процессы в вегетативной и соматической нервных системах тесно связаны.

Различают висцеро-висцеральные, висцеросоматические, висцеросенсорные рефлексы. Классическим примером висцеро-висцерального рефлекса является рефлекс Гольца, показывающий, что механическое раздражение брыжейки вызывает замедление частоты сердечных сокращений. Разновидностью висцеро-висцерального рефлекса является аксонрефлекс, например, возникно­вение сосудистой реакции при раздражении кожных болевых ре­цепторов.

К висцеросоматическим рефлексам относятся торможение общей двигательной активности организма при раздражении хемо- и механорецепторов каротидной зоны, а также сокращение мышц брюшного пресса или подергивание конечностей при раз­дражении рецепторов пищеварительного тракта.

При висцеросенсорных рефлексах в ответ на раздражение вегетативных чувствительных волокон возникают не только реакции во внутренних органах, но и изменяется соматическая чувствительность. Для их вызова необходимо продолжительное и сильое воздействие. Зона повышенного восприятия обычно ограни­вается участком кожи, иннервируемым сегментом, к которому поступают импульсы от раздражаемого висцерального органа. В клинике имеют определенное значение висцеродермальные рефлексы. Вследствие сегментарной организации вегетативной и соматической иннервации при заболеваниях внутренних органов на ограниченных участках кожи возникает повышение тактиль­ной и болевой чувствительности. Эти боли называются отражен­ными, а области, в которых они появляются, — зонами Захарьи­на—Геда.

При раздражении некоторых областей поверхности тела воз­никают сосудистые реакции и изменения функций определен­ных висцеральных органов. Это дермовисцеральный рефлекс, ко­торый является разновидностью соматовисцерального рефлекса. На этом основана рефлексотерапия.

О целесообразности использования препаратов карнитина при лечении синдрома вегетативной дистонии у детей

Проблема вегетативных нарушений у детей является одной из наиболее актуальных в педиатрии. Это связано с большой их распространенностью (от 15 до 80%, по данным разных авторов), высоким риском трансформации в хронические заболевания различных органов и систем организма, что инициирует поиск наиболее патогенетически обоснованных лекарственных препаратов для их лечения.

Ключевые слова: вегетативная нервная система, нейромедиаторы, эрготропная и трофотропная системы, фазы адаптационно-компенсаторных реакций, L-карнитин.
Key words: the autonomic nervous system, neurotransmitters, and trophotropic ergotropic system, phases of adaptive-compensatory reactions, L-carnitine.

В процессе эволюции первоначально сформировавшаяся примитивная нервная система разделилась на анимальную (соматическую) и вегетативную нервные системы. Соматическая нервная система, связанная с деятельностью органов чувств и произвольной скелетной мускулатуры, обеспечивает приспособление организма к действию факторов окружающей среды. Ее функции контролируются сознанием. Вегетативная нервная система (ВНС), регулируя деятельность внутренних органов, сосудов и эндокринных желез, а также активность метаболических процессов, способствует сохранению постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Наряду с этим она мобилизует адаптационно-компенсаторные механизмы организма в ответ на негативное влияние средовых факторов, т.е. способствует выполнению функций соматической нервной системы. При этом деятельность ВНС осуществляется без участия сознания.

Основным предназначением ВНС является регуляция функционального состояния внутренних органов, приспособление их жизнедеятельности к общим потребностям организма. Нормальное функционирование внутренних органов невозможно без организующего влияния высших вегетативных центров и коры головного мозга.

ВНС (автономная, висцеральная, чревная, ганглионарная) имеет надсегментарные и сегментарные центры. Первые обеспечивают адаптивный гомеостаз, вторые — гомеостаз покоя .

Надсегментарные центры обеспечивают высокий уровень адаптации к неблагоприятным факторам внешней среды, используя для этих целей сегментарные структуры. Главными звеньями надсегментарного отдела ВНС являются лимбическая система мозга и ретикулярная формация мозгового ствола, совокупность которых обозначается как лимбико-ретикулярный комплекс (ЛРК). Лимбическая система, которую H. Heine называет «вратами души», осуществляет соматовегетативную интеграцию. Она обеспечивает взаимодействие специализированных систем мозга (сенсорной, вегетативной, моторной). Основное ее предназначение — организация приспособления организма к действию факторов окружающей среды, формирование адаптационно-компенсаторных процессов.

ЛРК координирует взаимосвязь психоэмоционального состояния с вегетативными, эндокринными и висцеральными реакциями, принимает участие в регуляции холинэргических, норадреногенных, дофаминэргических и серотонинэргических механизмов, контролирует функции обучения и памяти, аффективные поведенческие реакции, эмоции страха и агрессивности .

Важную роль в вегетативной регуляции играет и кора головного мозга. С ней связано опережающее улучшение кровообращения мышц при зарождении мысли совершить то или иное движение, с ней связано вегетативное обеспечение речи и пения .

По мнению А. М. Вейна , в гипоталамусе так же как и во всем ЛРК следует различать эрготропную и трофотропную зоны.

Эрготропная система осуществляет приспособление организма к влиянию факторов внешней среды благодаря усилению энергопродукции за счет активации катаболических процессов. Основную роль в обеспечении эрготропных реакций играют симпатико-адреналовые механизмы. Сначала возникает неврогенная фаза, а затем (вторично) — гуморальная, связанная с накоплением стрессреализующих гормонов.

Трофотропная система способствует сохранению и накоплению (депонированию) энергии в организме за счет активации анаболических процессов. В осуществлении трофотропных реакций принимают участие парасимпатический отдел ВНС, а также гормоны, обладающие анаболическим эффектом (инсулин, минералокортикоиды, половые гормоны).

Указанные системы действуют синергически. Однако в определенных ситуациях может отмечаться преобладание одной из них.

Сегментарная ВНС состоит из симпатического и парасимпатического отделов. Сегментарные вегетативные нейроны этих отделов находятся на разных уровнях спинного мозга и ствола головного мозга.

Симпатическая нервная система обеспечивает адаптацию организма к условиям внешней среды, усиливая эрготропные реакции за счет увеличения продукции стрессреализующих гормонов и активации катаболических процессов, тем самым поддерживает процессы гомеокинеза.

Парасимпатическая нервная система способствует сохранению постоянства внутренней среды организма (гомеостаза), выполняя в основном трофотропную функцию. Это осуществляется за счет усиления анаболических процессов, увеличения синтеза белка, активации генетического аппарата клеток.

ВНС обладает определенной автономностью благодаря наличию большого количества собственных афферентных нейронов, расположенных в вегетативных узлах всего организма, а также определенным автоматизмом, в основе которого лежит непроизвольное возникновение возбуждения в интрамуральных ганглиях при сохранении соответствующего уровня обменных процессов в тканях .

Комплекс микроганглионарных образований, расположенных в стенках внутренних органов, обладающих моторной активностью, предлагается называть метасимпатической нервной системой . Эта система имеет необходимые для обеспечения автономной рефлекторной деятельности звенья: афферентное (сенсорное), вставочное (ассоциативное) и эфферентное (двигательное). С автономной рефлекторной деятельностью связан и собственный автоматизм названной системы. Следовательно, микроганглионарные образования метасимпатической системы могут функционировать как самостоятельные интегративные образования при полной децентрализации и как передатчики центральных влияний к тканям.

Для сегментарной ВНС характерно двухнейронное строение (преганглионарные и постганглионарные нейроны). Медиатором преганглионарных как симпатических так и парасимпатичеаких волокон является ацетилхолин. На окончаниях постганглионарных волокон выделяется норадреналин, а парасимпатических волокон — ацетилхолин.

Передача сигнала из ЦНС к метасимпатическим нейронам осуществляется по симпатическим и парасимпатическим волокнам. В связи с этим в преганглионарном звене метасимпатической системы происходит взаимодействие обоих вегетативных медиаторов: ацетилхолина и норадреналина, в то время как медиатором постгаглионарного эфферентного нейрона является АТФ.

В осуществлении адаптационно-трофических функций ВНС особое место принадлежит метаболическим процессам, в первую очередь энергетическому обмену. Хорошо известно, что под влиянием симпатической нервной системы усиливается образование энергии за счет повышения активности энерготропных (катаболических) процессов, под влиянием парасимпатической нервной системы усиливается накопление энергии за счет повышения активности трофотропных (анаболических) процессов.

Важнейшую роль в обеспечении энергетического процесса, в образовании нейромедиаторов (АТФ, ацетилхолина) играет L-карнитин. L-карнитин связан с множеством биохимических процессов в клетке, являясь важнейшим фактором регуляции энергетических и пластических процессов. Основная его функция — биоэнергетическая. Он обеспечивает транспорт длинноцепочечных жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии, где происходит их бета-окисление в цикле Кребса с образованием ацетил-КоА.

Последний необходим для процессов глюконеогенеза и окислительного фосфорилирования, образования кетоновых тел (энергетический субстрат для миокарда) и АТФ, синтеза холина и его эфиров, из которых образуется ацетилхолин. Он является основным нейромедиатором как соматической, так и вегетативной нервных систем, причем как симпатического, так и парасимпатического ее отделов.

Кроме нейромедиаторного ацетилхолина, который образуется в синапсах, важную роль в обеспечении метаболических процессов, в регуляции иммунной, сердечно-сосудистой и других систем организма играет немедиаторный ацетилхолин, который образуется в клетках разных тканей.

Доказано, что внутриклеточный ацетилхолин, образующийся под влиянием L-карнитина, активно синтезируется определенными субпопуляциями Т- и В-лимфоцитов . После этого он взаимодействует с ацетилхолиновыми рецепторами на макрофагах селезенки, ингибирует активность воспалительного медиатора (ФНО-альфа), ответственного за развитие системного воспаления, благодаря чему повышается общая устойчивость ткани. Однако при значительном образовании ацетилхолина возрастает его повреждающее действие (например, развитие язв 12-перстной кишки). Синтез ацетилхолина индуцируется секрецией адреналина. Именно при их взаимодействии осуществляется адекватная регуляция вегетативной нервной и иммунной систем .

Метаболические процессы в митохондриях, по данным М. Н. Кондрашовой и соавт. , имеют сигнальную связь с вегетативной нервной системой. Установлено, что симпатический отдел с помощью своих посредников (адреналина и норадреналина) стимулирует активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и тем самым способствует окислению янтарной кислоты, а парасимпатический отдел с помощью ацетилхолина стимулирует активность альфа-кетоглутаратдегидрогеназы и тем самым способствует окислению альфа-кетоглутаровой кислоты. Особенно следует отметить, что ответы митохондрий в виде активации процессов энергообеспечения опережают физиологические реакции организма .

Наиболее признанным понятием, отражающим вегетативные расстройства, является «синдром вегетативной дистонии» (СВД). В основе патогенеза СВД лежит дезинтеграция высших вегетативных центров, нарушение равновесия между симпатическим и парасимпатическим отделами, расстройство взаимодействия различных органов и систем организма.

Тесная взаимосвязь ВНС с психоэмоциональными структурами, эндокринной и иммунными системами, а также с метаболическими процессами свидетельствует о ее важной роли в осуществлении приспособительно-компенсаторных реакций в организме. Информация о состоянии функциональных систем организма поступает к высшим (надсегментарным) вегетативным центрам, которые с помощью эрго- и трофотропных механизмов оказывает стимулирующее действие на, так называемый, автономный контур (сегментарный отдел) ВНС. Последний осуществляет уже избирательное непосредственное симпатико-парасимпатическое влияние на органы и системы организма, приспосабливая его к реальным условиям. Симпатико-парасимпатический баланс является одним из основных составляющих компонентов адаптационно-регуляторных механизмов, определяющих адаптоспособность функциональных систем организма.

Несмотря на то, что симпатический и парасимпатический отделы ВНС оказывают антагонистическое влияние на организм, в настоящее время общепризнанным является представление об их синергическом взаимодействии. При усилении активности одного из отделов ВНС у здоровых людей происходит компенсаторное повышение активности другого отдела, благодаря чему возникает новый уровень динамического равновесия в обеспечении вегетативной регуляции . Такое взаимодействие отделов ВНС И. Хаулик обозначает термином «взаимостимулирующий антагонизм». Чем выше исходная активность одного отдела ВНС, тем более высокая активность необходима для стимуляции другого. Чем выше исходная активность отдела ВНС, тем меньше его резервные возможности, тем быстрее наступает его истощение. Кроме того, следует подчеркнуть, что увеличение концентрации биологически активных веществ одной из альтернативных (например, эрготропной) систем уравновешивается нарастанием содержания веществ другой (трофотропной) системы .

На основании данных литературы и результатов собственных исследований нами установлен фазовый характер адаптационно-компенсаторных реакций ВНС . В дебюте развития СВД отмечается адекватное усиление активности симпатического и парасимпатического отделов ВНС (компенсаторное повышение активности одного из них в ответ на повышение активности другого), что характеризует собой фазу напряженной адаптации.

При длительном существовании раздражителя (состояние хронического стресса) подключаются гормональные механизмы, которые поддерживают ВНС. При этом повышается приспособительная значимость гормонов и относительно уменьшается приспособительная роль нервных механизмов. В связи с этим следующий этап вегетативных расстройств характеризуется тем, что при повышении активности одного из отделов ВНС компенсаторное изменение другого отдела хотя и является однонаправленным, но недостаточным Подобный характер вегетативных сдвигов отражает фазу относительной компенсации.

В дальнейшем, при сохранении повышенной активности одного из отделов ВНС, вместо однонаправленного изменения другого отдела, возникает его противоположная направленность, что на вегетативном уровне отражает фазу декомпенсации. При этом определяется либо резко выраженная симпатикотония, либо — ваготония (рис.).

Рис. 1. Характер фазовой структуры при разных типах исходного вегетативного тонуса у детей (Неудахин Е. В., 2003)

При дисбалансе ВНС (значительном преобладании симпатического или парасимпатического отдела) заметно повышаются энергетические потребности органов и тканей организма, что приводит к развитию гипоксии и энергетическому дефициту. При этом в тканях возникает внутриклеточный ацидоз, усиливается перекисное окисление липидов .

В литературе имеется достаточно много сообщений об использовании препаратов L-карнитина при вегетативных расстройствах у детей и подростков. Так, при обследовании 50 часто болеющих детей дошкольного и младшего школьного возраста от 3 до 9 лет Т. Н. Накостенко и соавт. в 38,5% случаев установили асимпатикотоническую вегетативную реактивность, в 28,2% -нормотоническую, в 33,3% — гиперсимпатикотоническую. Причем асимпатикотоническая реактивность в основном определялась при исходной эйтонии, а гиперсимпатикотоническая -при ваготонии. У всех детей с вегетативными расстройствами отмечалось снижение активности митохондриальных ферментов: сукцинатдегидрогеназы, альфа-глицерофосфатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы.

В качестве средств метаболической коррекции авторы использовали такие препараты как Пантогам® и Элькар® (20% раствор) в общепринятых дозах. Элькар® назначался до 10 часов утра, Пантогам® в 12-13 часов. Курс лечения составил один месяц. На фоне указанной комбинированной терапии отмечалась положительная динамика клинических проявлений, показателей активности митохондриальных ферментов, а также параметров вегетативного гомеостаза. Особый интерес вызывают данные о том, что более выраженная положительная динамика активности митохондриальных ферментов отмечалась у детей с нормотоническим вариантом вегетативной реактивности, чем у детей с асимпатикотоническим. Следовательно, при асимпатикотоническом варианте резервные возможности организма более низкие.

Значительное уменьшение клинических проявлений вегетативной дистонии при использовании энерготропных препаратов наблюдали Н. А. Коровина и соавт. . В своей работе авторы применяли L-карнитин и Коэнзим Q10 в виде моно- или комбинированной терапии. У наблюдаемых детей (49 в возрасте от 8 до 13 лет) и подростков (23 в возрасте от 14 до 16 лет) отмечались нормализация сна, повышение устойчивости к интеллектуальным нагрузкам, отсутствие жалоб на повышенную утомляемость, головную боль, кардиалгии, сердцебиение. Кроме того, под влиянием указанных препаратов наблюдалась тенденция к уменьшению массы миокарда и индекса массы миокарда, улучшались систолическая и диастолическая его функции. В исследовании С. О. Ключникова с соавт. на фоне 4-недельного приема L-карнитина (500 мг/сут) в виде монотерапии и/или в сочетании с Коэнзимом Q10 (15 мг/сут) у детей и подростков с вегетативной дистонией также отмечалось повышение адаптации к психоэмоциональным нагрузкам, определялись нормализация вегетативного статуса, уменьшение ситуационной тревожности. С целью оценки эффективности двух энерготропных препаратов: L-карнитина и Коэнзима Q10 группой авторов обследовано 100 детей и подростков с кардиальным типом СВД, у которых наблюдались нарушения процессов реполяризации (100%), миграция водителя ритма (66%), синоатриальные блокады (16%), наджелудочковые экстрасистолы (18%). Дети получали указанные препараты в виде монотерапии или в комбинации. Установлено, что наиболее эффективна комбинация этих препаратов. Она позволяет предупреждать развитие миокардиодистрофии, наиболее часто возникающей на фоне СВД.

Заключение

В настоящее время препараты L-карнитина применяются в комплексной терапии очень многих заболеваний у детей, причем значительно различающихся по своим клиническим характеристикам и патогенезу. В связи с этим возникает вопрос: почему препараты L-карнитина оказывают положительный эффект при коррекции противоположных, на первый взгляд, состояний?

Дело в том, что любое отклонение в деятельности организма в сторону ослабления его функций или в сторону их усиления (нарушение гомеостаза) — это стрессовое состояние, при котором поддержание жизнедеятельности организма достигается за счет обеспечения равновесия между альтернативными процессами: катаболическими и анаболическими, возбуждающими и тормозящими, стимулирующими и ослабляющими и т.д. При стрессовых состояниях изменяются все виды обмена веществ, накапливаются недоокисленные соединения, продукты перекисного окисления липидов, свободные радикалы, дестабилизируются клеточные мембраны, нарушаются функции митохондрий, возникает энергетическая недостаточность. Все это вызывает расстройство функционального состояния всех органов и систем организма, в том числе — дисфункцию ВНС.

Препараты L-карнитина, обладающие энерготропной и трофотропной, а также стресслимитирующей активностью, коррегирующим воздействием на описанные патологические процессы, оказались как раз теми лекарственными средствами, применение которых обосновано при альтернативных состояниях.

Из препаратов L-карнитина в нашей стране наиболее широко используется Элькара® (левокарнитин) — лекарственный препарат отечественной компании «ПИК-ФАРМА». В настоящее время, наверное, нет педиатров, которые не знают этого препарата. Показания к применению Элькара постоянно расширяются. И все-таки еще необходимо продолжать исследования по его использованию при различных патологических состояниях. Особое внимание хотелось бы обратить на исследования по применению Элькара с учетом суточного ритма и по его парентеральному использованию (в/м, в/в) при угрожаемых состояниях у детей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Медиаторы нервной системы

Синапс

Как передается возбуждение от одного нейрона другому или от нейрона, например, на мышечное волокно? Этой проблемой интересуются не только профессиональные нейробиологи, но и врачи, особенно фармакологи. Знание биологических механизмов необходимо для лечения некоторых заболеваний, а также для создания новых лекарств и препаратов. Дело в том, что одними из основных мест воздействия этих веществ на организм человека являются места передачи возбуждения с одного нейрона на другой (или на другую клетку, например клетку сердечной мышцы, стенки сосудов и пр.). Отросток нейрона аксон направляется к другому нейрону и образует на нем контакт, который называют синапсом (в переводе с греческого — контакт; см. рис. 2.3). Именно синапс хранит многие тайны мозга. Нарушение этого контакта, например, веществами, блокирующими его работу, приводит к тяжелейшим последствиям для человека. Это место приложения действия наркотиков. Примеры будут приведены ниже, а сейчас рассмотрим, как устроен и как работает синапс.

Трудности этого исследования определяются тем, что сам синапс очень маленький (его диаметр не более 1 мкм). Один нейрон получает такие контакты, как правило, от нескольких тысяч (3 — 10 тыс.) других нейронов. Каждый синапс надежно закрыт специальными клетками глии, поэтому исследовать его очень непросто. На рис. 2.12 показана схема синапса, как это представляет себе современная наука. Несмотря на свою миниатюрность, он устроен весьма сложно. Одним из его основных компонентов являются пузырьки, которые находятся внутри синапса. Эти пузырьки содержат биологически очень активное вещество, которое называется нейротрансмиттером, или медиатором (передатчиком).

Вспомним, что нервный импульс (возбуждение) с огромной скоростью продвигается по волокну и подходит к синапсу. Этот потенциал действия вызывает деполяризацию мембраны синапса (рис. 2.13), однако это не приводит к генерации нового возбуждения (потенциала действия), а вызывает открывание специальных ионных каналов, с которыми мы еще не знакомы. Эти каналы пропускают ионы кальция внутрь синапса. Ионы кальция играют очень большую роль в деятельности организма. Специальная железа внутренней секреции — паращитовидная (она находится поверх щитовидной железы) регулирует содержание кальция в организме. Многие заболевания связаны с нарушением обмена кальция в организме. Например, его недостаток приводит к рахиту у маленьких детей.

Каким образом кальций участвует в работе синапса? Попадая в цитоплазму синаптического окончания, кальций входит в связь с белками, образующими оболочку пузырьков, в которых хранится медиатор. В конечном итоге мембраны синаптических пузырьков сжимаются, выталкивая свое содержимое в синаптическую щель. Этот процесс очень напоминает сокращение мышечного волокна в мышце, во всяком случае, эти два процесса имеют одинаковый механизм на молекулярном уровне. Таким образом, связывание кальция белками оболочки пузырька приводит к ее сокращению, и содержание пузырька впрыскивается (экзоцитоз) в щель, которая отделяет мембрану одного нейрона от мембраны другого. Эта щель называется синоптической щелью. Из описания должно быть ясно, что возбуждение (электрический потенциал действия) нейрона в синапсе превращается из электрического импульса в импульс химический. Другими словами, каждое возбуждение нейрона сопровождается выбросом в окончании его аксона порции биологически активного вещества — медиатора. Далее молекулы медиатора связываются с специальными белковыми молекулами, которые находятся на мембране другого нейрона. Эти молекулы называются рецепторами. Рецепторы устроены уникально и связывают только один тип молекул. В некоторых описаниях указывается, что они подходят, как «ключ к замку» (ключ подходит только к своему замку).

Рецептор состоит из двух частей. Одну можно назвать «узнающим центром», другую — «ионным каналом». Если молекулы медиатора заняли определенные места (узнающий центр) на молекуле рецептора, то ионный канал открывается и ионы начинают входить в клетку (ионы натрия) или выходить (ионы калия) из клетки. Другими словами, через мембрану протекает ионный ток, который вызывает изменение потенциала на мембране. Этот потенциал получил название постсинаптического потенциала (рис. 2.13). Очень важным свойством описанных ионных каналов является то, что количество открытых каналов определяется количеством связанных молекул медиатора, а не потенциалом на мембране, как в случае с электровозбудимой мембраной нервного волокна. Таким образом, постсинаптические потенциалы имеют свойство градуальности: амплитуда потенциала определяется количеством молекул медиатора, связанного рецепторами. Благодаря этой зависимости амплитуда потенциала на мембране нейрона развивается пропорционально количеству открытых каналов.

На мембране одного нейрона могут одновременно находиться два вида синапсов: тормозные и возбудительные. Все определяется устройством ионного канала мембраны. Мембрана возбудительных синапсов пропускает как ионы натрия, так и ионы калия. В этом случае мембрана нейрона деполяризуется. Мембрана тормозных синапсов пропускает только ионы хлора и гиперполяризуется. Очевидно, что если нейрон заторможен, потенциал мембраны увеличивается (гиперполяризация). Таким образом, нейрон благодаря воздействию через соответствующие синапсы может возбудиться или прекратить возбуждение, затормозиться. Все эти события происходят на соме и многочисленных отростках дендрита нейрона, на последних находится до нескольких тысяч тормозных и возбудительных синапсов.

В качестве примера разберем, как действует в синапсе медиатор, который называется ацетилхолином. Этот медиатор широко распространен в головном мозге и в периферических окончаниях нервных волокон. Например, двигательные импульсы, которые по соответствующим нервам приводят к сокращению мышц нашего тела, оперируют ацетилхолином. Ацетилхолин был открыт в 30-х годах австрийским ученым О. Леви. Эксперимент был очень прост: изолировали сердце лягушки с подходящим к нему блуждающим нервом. Было известно, что электрическая стимуляция блуждающего нерва приводит к замедлению сокращений сердца вплоть до полной его остановки. О. Леви простимулировал блуждающий нерв, получил эффект остановки сердца и взял из сердца немного крови. Оказалось, что если эту кровь добавить в желудочек работающего сердца, то оно замедляет свои сокращения. Был сделан вывод: при стимуляции блуждающего нерва выделяется вещество, останавливающее сердце. Это и был ацетилхолин. Позже был открыт фермент, который расщеплял ацетилхолин на холин (жир) и уксусную кислоту, в результате чего прекращалось действие медиатора. Этим исследованием впервые была установлена точная химическая формула медиатора и последовательность событий в типичном химическом синапсе. Эта последовательность событий сводится к следующему.

Потенциал действия, пришедший по пресинаптическому волокну к синапсу, вызывает деполяризацию, которая включает кальциевый насос, и ионы кальция поступают в синапс; ионы кальция связываются белками мембраны синаптических пузырьков, что приводит к активному опорожнению (экзоцитозу) пузырьков в синаптическую щель. Молекулы медиатора связываются (узнающим центром) соответствующими рецепторами постсинаптической мембраны, при этом открывается ионный канал. Через мембрану начинает протекать ионный ток, что приводит к возникновению на ней постсинаптического потенциала. В зависимости от характера открытых ионных каналов возникает возбудительный (открываются каналы для ионов натрия и калия) или тормозной (открываются каналы для ионов хлора) постсинаптический потенциал.

Ацетилхолин весьма широко распространен в живой природе. Например, он находится в стрекательных капсулах крапивы, в стрекательных клетках кишечнополостных животных (например, пресноводной гидры, медузы) и пр. В нашем организме ацетилхолин выбрасывается в окончаниях двигательных нервов, управляющих мышцами, из окончаний блуждающего нерва, который управляет деятельностью сердца и других внутренних органов. Человек давно знаком с антагонистом ацетилхолина — это яд кураре, которым пользовались индейцы Южной Америки при охоте на животных. Оказалось, что кураре, попадая в кровь, вызывает обездвиживание животного, и оно погибает фактически от удушья, но кураре не останавливает сердце. Исследования показали, что в организме существуют два типа рецепторов к ацетилхолину: один успешно связывает никотиновую кислоту, а другой — мускарин (вещество, которое выделено из гриба рода Muscaris). На мышцах нашего тела находятся рецепторы никотинового типа к ацетилхолину, тогда как на сердечной мышце и нейронах головного мозга — рецепторы к ацетилхолину мускаринового типа.

В настоящее время в медицине широко применяют синтетические аналоги кураре для обездвиживания больных во время сложных операций на внутренних органах. Применение этих средств приводит к полному параличу двигательной мускулатуры (связывается рецепторами никотинового типа), но не влияет на работу внутренних оранов, в том числе сердца (рецепторы мускаринового типа). Нейроны головного мозга, возбуждаемые через мускариновые ацетилхолиновые рецепторы, играют большую роль в проявлении некоторых психических функций. Сейчас известно, что гибель таких нейронов приводит к старческому слабоумию (болезнь Альцгеймера). Другим примером, который должен показать важность именно рецепторов никотинового типа на мышце к ацетилхолину, может служить заболевание, называемое miastenia grevis (мышечная слабость). Это генетически наследуемая болезнь, т. е. ее происхождение связано с «поломками» генетического аппарата, которые передаются по наследству. Заболевание проявляется в возрасте ближе к половозрелости и начинается с мышечной слабости, которая постепенно усиливается и захватывает все более обширные группы мышц. Причиной этого недуга оказалось то, что организм больного вырабатывает белковые молекулы, которые прекрасно связываются ацетилхолиновыми рецепторами никотинового типа. Занимая эти рецепторы, они препятствуют связыванию с ними молекул ацетилхолина, выбрасываемых из синаптических окончаний двигательных нервов. Это и приводит к блокированию синаптического проведения к мышцам и, следовательно, к их параличу.

Описанный на примере ацетилхолина тип синаптической передачи — не единственный в ЦНС. Второй тип синаптической передачи также широко распространен, например, в синапсах, в которых медиаторами являются биогенные амины (дофамин, серотонин, адреналин и др.). В этом типе синапсов имеет место следующая последовательность событий. После того как образовался комплекс «молекула медиатора — рецепторный белок», активируется специальный мембранный белок (G-белок). Одна молекула медиатора при связывании с рецептором может активировать много молекул G-белка, и это усиливает эффект медиатора. Каждая активированная молекула G-белка в одних нейронах может открывать ионный канал, а в других активировать внутри клетки синтез специальных молекул, так называемых вторичных посредников. Вторичные посредники могут запускать в клетке многие биохимические реакции, связанные с синтезом, например, белка, в этом случае возникновения электрического потенциала на мембране нейрона не происходит.

Существуют и другие медиаторы. В головном мозге в качестве медиаторов «работает» целая группа веществ, которые объединены под названием биогенные амины. В середине прошлого столетия английский врач Паркинсон описал болезнь, которая проявлялась как дрожательный паралич. Это тяжелое страдание вызвано разрушением в мозге больного нейронов, которые в своих синапсах (окончаниях) выделяют дофамин — вещество из группы биогенных аминов. Тела этих нейронов находятся в среднем мозге, образуя там скопление, которое называется черной субстанцией. Исследования последних лет показали, что дофамин в мозге млекопитающих также имеет несколько типов рецепторов (в настоящее время известно шесть типов). Другое вещество из группы биогенных аминов — серотонин (другое название 5-окситриптамин) — вначале было известно как средство, приводящее к подъему кровяного давления (сосудосуживающее). Обратите внимание, что, это отражено в его названии. Однако оказалось, что истощение в головном мозге серотонина приводит к хронической бессоннице. В опытах на животных было установлено, что разрушение в мозговом стволе (задних отделах мозга) специальных ядер, которые известны в анатомии как ядра шва, приводит к хронической бессоннице и в дальнейшем гибели этих животных. Биохимическое исследование установило, что нейроны ядер шва содержат серотонин. У пациентов, страдающих хронической бессонницей, также обнаружено снижение концентрации серотонина в мозге.

К биогенным аминам относят также адреналин и норадреналин, которые содержатся в синапсах нейронов автономной нервной вегетативной системы. Во время стресса под влиянием специального гормона — адренокортикотропного (подробнее см. ниже) — из клеток коры надпочечников в кровь также выбрасываются адреналин и норадреналин.

Из вышеизложенного понятно, какое значение в функциях нервной системы играют медиаторы. В ответ на приход нервного импульса к синапсу происходит выброс медиатора; молекулы медиатора соединяются (комплементарно — как «ключ к замку») с рецепторами постсинаптической мембраны, что приводит к открыванию ионного канала или к активированию внутриклеточных реакций. Примеры синаптической передачи, рассмотренные выше, полностью соответствуют этой схеме. Вместе с тем благодаря исследованиям последних десятилетий эта довольно простая схема химической синаптической передачи значительно усложнилась. Появление иммунохимических методов позволило показать, что в одном синапсе могут сосуществовать несколько групп медиаторов, а не один, как это предполагали раньше. Например, в одном синаптическом окончании одновременно могут находиться синаптические пузырьки, содержащие ацетилхолин и норадреналин, которые довольно легко идентифицируются на электронных фотографиях (ацетилхолин содержится в прозрачных пузырьках диаметром около 50 нм, а норадреналин — в электронно-плотных диаметром до 200 нм). Кроме классических медиаторов, в синаптическом окончании могут находиться один или несколько ней-ропептидов. Количество веществ, содержащихся в синапсе, может доходить до 5-6 (своеобразный коктейль). Более того, медиаторная специфичность синапса может меняться в онтогенезе. Например, нейроны симпатических ганглиев, иннервирующие потовые железы у млекопитающих, исходно норадренергичны, но у взрослых животных становятся холинергичными.

В настоящее время при классификации медиаторных веществ принято выделять: первичные медиаторы, сопутствующие медиаторы, медиаторы-модуляторы и аллостерические медиаторы. Первичными медиаторами считают те, которые действуют непосредственно на рецепторы постсинаптической мембраны. Сопутствующие медиаторы и медиаторы-модуляторы могут запускать каскад ферментативных реакций, которые, например, фосфорилируют рецептор для первичного медиатора. Аллостерические медиаторы могут участвовать в кооперативных процессах взаимодействия с рецепторами первичного медиатора.

Долгое время за образец принимали синаптическую передачу по анатомическому адресу (принцип «точка — в точку»). Открытия последних десятилетий, особенно медиаторной функции нейропептидов, показали, что в нервной системе возможен принцип передачи и по химическому адресу. Другими словами, медиатор, выделяющийся из данного окончания, может действовать не только на «свою» постсинаптическую мембрану, но и за пределами данного синапса — на мембраны других нейронов, имеющих соответствующие рецепторы. Таким образом, физиологическая реакция обеспечивается не точным анатомическим контактом, а наличием соответствующего рецептора на клетке-мишени. Собственно этот принцип был давно известен в эндокринологии, а исследования последних лет нашли ему более широкое применение.

Все известные типы хеморецепторов на постсинаптической мембране разделяют на две группы. В одну группу входят рецепторы, в состав которых включен ионный канал, открывающийся при связывании молекул медиатора с «узнающим» центром. Рецепторы второй группы (метаботропные рецепторы) открывают ионный канал опосредованно (через цепочку биохимических реакций), в частности, посредством активации специальных внутриклеточных белков.

Одними из самых распространенных являются медиаторы, принадлежащие к группе биогенных аминов. Эта группа медиаторов достаточно надежно идентифицируется микрогистологическими методами. Известны две группы биогенных аминов: катехоламины (дофамин, норадреналин и адреналин) и индоламин (серотонин). Функции биогенных аминов в организме весьма многообразны: медиаторная, гормональная, регуляция эмбриогенеза.

Основным источником норадренергических аксонов являются нейроны голубого пятна и прилежащих участков среднего мозга (рис. 2.14). Аксоны этих нейронов широко распространяются в мозговом стволе, мозжечке, в больших полушариях. В продолговатом мозге крупное скопление норадренергических нейронов находится в вентролатеральном ядре ретикулярной формации. В промежуточном мозге (гипоталамусе) норадренергические нейроны наряду с дофаминергическими нейронами входят в состав гипоталамо-гипофизарной системы. Норадренергические нейроны в большом количестве содержатся в нервной периферической системе. Их тела лежат в симпатической цепочке и в некоторых интрамуральных ганглиях.

Дофаминергические нейроны у млекопитающих находятся преимущественно в среднем мозге (так называемая нигро-неостриарная система), а также в гипоталамической области. Дофаминовые цепи мозга млекопитающих хорошо изучены. Известны три главные цепи, все они состоят из однонейронной цепочки. Тела нейронов находятся в мозговом стволе и отсылают аксоны в другие области головного мозга (рис. 2.15).

Одна цепь очень проста. Тело нейрона находится в области гипоталамуса и отсылает короткий аксон в гипофиз. Этот путь входит в состав гипоталамо-гипофизарной системы и контролирует систему эндокринных желез.

Вторая дофаминовая система также хорошо изучена. Это черная субстанция, многие клетки которой содержат дофамин. Аксоны этих нейронов проецируются в полосатые тела. Эта система содержит примерно 3/4 дофамина головного мозга. Она имеет решающее значение в регулировании тонических движений. Дефицит дофамина в этой системе приводит к болезни Паркинсона. Известно, что при этом заболевании происходит гибель нейронов черной субстанции. Введение L-DOPA (предшественника дофамина) облегчает у больных некоторые симптомы заболевания.

Третья дофаминергическая система участвует в проявлении шизофрении и некоторых других психических заболеваний. Функции этой системы пока изучены недостаточно, хотя сами пути хорошо известны. Тела нейронов лежат в среднем мозге рядом с черной субстанцией. Они проецируют аксоны в вышележащие структуры мозга, мозговую кору и лимбическую систему, особенно к фронтальной коре, к септальной области и энторинальной коре. Энторинальная кора, в свою очередь, является главным источником проекций к гиппокампу.

Согласно дофаминовой гипотезе шизофрении, третья дофаминергическая система при этом заболевании сверхактивна. Эти представления возникли после открытия веществ, снимающих некоторые симптомы заболевания. Например, хлорпромазин и галоперидол имеют разную химическую природу, но они одинаково подавляют активность дофаминергической системы мозга и проявление некоторые симптомов шизофрении. У больных шизофренией, в течение года получавших эти препараты, появляются двигательные нарушения, получившие название tardive dyskinesia (повторяющиеся причудливые движения лицевой мускулатуры, включая мускулатуру рта, которые больной не может контролировать).

Серотонин почти одновременно открыли в качестве сывороточного сосудосуживающего фактора (1948) и энтерамина, секретируемого энтерохромаффиновыми клетками слизистой оболочки кишечника. В 1951 г. было расшифровано химическое строение серотонина и он получил новое название — 5-гидрокситриптамин. В организме млекопитающих он образуется гидроксилированием аминокислоты триптофана с последующим декарбоксилированием. 90% серотонина образуется в организме энтерохромаффиновыми клетками слизистой оболочки всего пищеварительного тракта. Внутриклеточный серотонин инактивируется моноаминоксидазой, содержащейся в митохондриях. Серотонин внеклеточного пространства окисляется перулоплазмином. Большая часть вырабатываемого серотонина связывается с кровяными пластинками и по кровяному руслу разносится по организму. Другая часть действует в качестве местного гормона, способствуя авторегулированию кишечной перистальтики, а также модулируя эпителиальную секрецию и всасывание в кишечном тракте.

Серотонинергические нейроны широко распространены в центральной нервной системе (рис. 2.16). Они обнаруживаются в составе дорсального и медиального ядер шва продолговатого мозга, а также в среднем мозге и варолиевом мосту. Серотонинергические нейроны иннервируют обширные области мозга, включающие кору больших полушарий, гиппокамп, бледный шар, миндалину, область гипоталамуса. Интерес к серотонину был привлечен в связи с проблемой сна. При разрушении ядер шва животные страдали бессонницей. Сходный эффект оказывали вещества, истощающие хранилище серотонина в мозге.

Самая высокая концентрация серотонина обнаружена в эпифизе (pineal gland). Серотонин в эпифизе превращается в мелатонин, который участвует в пигментации кожи, а также влияет у многих животных на активность женских гонад. Содержание как серотонина, так и мелатонина в эпифизе контролируется циклом свет — темнота через нервную симпатическую систему.

Другую группу медиаторов ЦНС составляют аминокислоты. Уже давно известно, что нервная ткань с ее высоким уровнем метаболизма содержит значительные концентрации целого набора аминокислот (перечислены в порядке убывания): глутаминовой кислоты, глутамина, аспарагиновой кислоты, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).

Глутамат в нервной ткани образуется преимущественно из глюкозы. У млекопитающих больше всего глутамата содержится в конечном мозге и мозжечке, где его концентрация примерно в 2 раза выше, чем в стволе мозга и спинном мозге. В спинном мозге глутамат распределен неравномерно: в задних рогах он находится в большей концентрации, чем в передних. Глутамат является одним из самых распространенных медиаторов в ЦНС.

Постсинаптические рецепторы к глутамату классифицируются в соответствии с аффинностью (сродством) к трем экзогенным агонистам — квисгулату, каинату и N-метил-D-аспартату (NMDA). Ионные каналы, активируемые квисгулатом и каинатом, подобны каналам, которые управляются никотиновыми рецепторами — они пропускают смесь катионов (Na+ и. К+). Стимуляция NMDA-рецепторов имеет сложный характер активации: ионный ток, который переносится не только Na+ и К+, но также Са++ при открывании ионного канала рецептора, зависит от потенциала мембраны. Вольтзависимая природа этого канала определяется разной степенью его блокирования ионами Mg++ с учетом уровня мембранного потенциала. При потенциале покоя порядка — 75 мВ ионы Mg++, которые преимущественно находятся в межклеточной среде, конкурируют с ионами Са++ и Na+ за соответствующие каналы мембраны (рис. 2.17). Вследствие того, что ион Mg++ не может пройти через пору, канал блокируется всякий раз, как попадает туда ион Mg++. Это приводит к уменьшению времени открытого канала и проводимости мембраны. Если мембрану нейрона деполяризовать, то количество ионов Mg++, которые закрывают ионный канал, снижается и через канал беспрепятственно могут проходить ионы Са++, Na+ и. К+. При редких стимуляциях (потенциал покоя изменяется мало) глутаматергического рецептораВПСП возникает преимущественно за счет активации квисгулатных и каинатных рецепторов; вклад NMDA-рецепторов незначителен. При длительной деполяризации мембраны (ритмическая стимуляция) магниевый блок удаляется, и NMDA-каналы начинают проводить ионы Са++, Na+ и. К+. Ионы Са++ через вторичные посредники могут потенцировать (усиливать) минПСП, что может привести, например, к длительному увеличению синаптической проводимости, сохраняющейся часами и даже сутками.

Из тормозных медиаторов ГАМК является самой распространенной в ЦНС. Она синтезируется из L-глутаминовой кислоты в одну стадию ферментом декарбоксилазой, наличие которой является лимитирующим фактором этого медиатора. Известно два типа ГАМК-рецепторов на постсинаптической мембране: ГАМКА (открывает каналы для ионов хлора) и ГАМКБ (открывает в зависимости от типа клетки каналы для. К+ или Са++). На рис. 2.18 показана схема ГАМК-рецептора. Интересно, что в его состав входит бензодиазипиновый рецептор, наличием которого объясняют действие так называемых малых (дневных) транквилизаторов (седуксена, тазепама и др.). Прекращение действия медиатора в ГАМК-синапсах происходит по принципу обратного всасывания (молекулы медиатора специальным механизмом поглощаются из синаптической щели в цитоплазму нейрона). Из антагонистов ГАМК хорошо известен бикукулин. Он хорошо проходит через гематоэнцефалический барьер, оказывает сильное воздействие на организм даже в малых дозах, вызывая конвульсии и смерть. ГАМК обнаруживается в ряде нейронов мозжечка (в клетках Пуркинье, клетках Гольджи, корзинчатых клетках), гиппокампа (в корзинчатых клетках), в обонятельной луковице и черной субстанции.

Идентификация ГАМК-цепей мозга трудна, так как ГАМК — обычный участник метаболизма в ряде тканей организма. Метаболическая ГАМК не используется как медиатор, хотя в химическом отношении их молекулы одинаковы. ГАМК определяется по ферменту декарбоксилазы. Метод основан на получении у животных антител к декарбоксилазе (антитела экстрагируют, метят и вводят в мозг, где они связываются с декарбоксилазой).

Другим известным тормозным медиатором является глицин. Глицинергические нейроны находятся главным образом в спинном и продолговатом мозге. Считают, что эти клетки выполняют роль тормозных интернейронов.

Ацетилхолин — один из первых изученных медиаторов. Он чрезвычайно широко распространен в нервной периферической системе. Примером могут служить мотонейроны спинного мозга и нейроны ядер черепных нервов. Как правило, холинергические цепи в мозге определяют по присутствию фермента холинэстеразы. В головном мозге тела холинергических нейронов находятся в ядре перегородки, ядре диагонального пучка (Брока) и базальных ядрах. Нейроанатомы считают, что эти группы нейронов формируют фактически одну популяцию холинергических нейронов: ядро педнего мозга, nucleus basalis (оно расположено в базальной части переднего мозга) (рис. 2.19). Аксоны соответствующих нейронов проецируются к структурам переднего мозга, особенно в новую кору и гиппокамп. Здесь встречаются оба типа ацетилхолиновых рецепторов (мускариновые и никотиновые), хотя считается, что мускариновые рецепторы доминируют в более рострально распоженных мозговых структурах. По данным последних лет складывается впечатление, что ацетилхолиновая система играет большую роль в процессах, связанных с высшими интегративными функциями, которые требуют участия памяти. Например, показано, что в мозге больных, умерших от болезни Альцгеймера, наблюдается массивная утрата холинергических нейронов в nucleus basalis.