Нейромедиаторы
Для получения информации от собственных тканей и органов организм человека синтезирует особые химические вещества – нейромедиаторы.
Все внутренние ткани и органы тела человека, «подчиненные» вегетативной нервной системе (ВНС), снабжены нервами (иннервированы), т. е. функциями организма управляют нервные клетки. Они как датчики собирают информацию о состоянии организма и передают ее в соответствующие центры, а от них корректирующие воздействия идут к периферии. Любое нарушение вегетативной регуляции приводит к сбоям в работе внутренних органов.
Передача информации, или управление, осуществляется с помощью специальных химических веществ-посредников, которые называются медиаторами (от лат. mediator – посредник) или нейромедиаторами. По своей химической природе медиаторы относятся к различным группам: биогенным аминам, аминокислотам, нейропептидам и т. д. В настоящее время изучено более 50 соединений, относящихся к медиаторам.
Ниже приведена краткая характеристика основных из них.
Виды нейромедиаторов
Ацетилхолин
Ацетилхолин – биологически активное вещество, широко распространенное в природе. В органах и тканях вызывает эффекты, характерные для возбуждения парасимпатических элементов ВНС (снижение артериального давления, замедление сердцебиений, усиление перистальтики желудка и кишечника, сужение зрачков и т. д.).
Норадреналин
Норадреналин – предшественник адреналина. По действию на сердце, кровеносные сосуды, гладкие мышцы, а также на углеводный обмен обладает свойствами гормона и близок к своему производному – адреналину. В медицинской практике его применяют при снижении артериального давления, коллапсе, шоке, кровопотере и т. д.
Адреналин
Адреналин – гормон мозгового слоя надпочечников, поступая в кровь, увеличивает потребление кислорода органами и тканями, участвует в мобилизации гликогена, расщепление которого приводит к нарастанию уровня сахара в крови, стимулирует обмен веществ (белковый, углеводный, жировой, минеральный), повышает артериальное давление (главным образом вследствие сужения мелких периферических сосудов), учащает и усиливает сердцебиение, ускоряет ритм дыхания, замедляет перистальтику кишечника и т. д. При эмоциональных переживаниях, усиленной мышечной работе, удушье, охлаждении, понижении уровня сахара в крови содержание его в крови резко повышается. При ряде заболеваний внутренних органов, нервной системы, желез внутренней секреции и других уровень адреналина в организме увеличивается или уменьшается, что осложняет течение болезни.
Дофамин
Дофамин – также предшественник норадреналина. Под его влиянием увеличивается сопротивление периферических сосудов (менее сильно, чем под влиянием норадреналина) и повышается систолическое артериальное давление, усиливаются сердечные сокращения, возрастает сердечный выброс.
Гистамин
Гистамин – тканевый гормон, обладающий сильным биологическим действием. Содержится в больших количествах в неактивной, связанной форме в различных органах и тканях животных и человека (легкие, печень, кожа), а также в тромбоцитах и лейкоцитах. Образуется в организме из гистидина и для детского организма является незаменимой аминокислотой, поскольку в нем не синтезируется. При дефиците гистидина снижается образование гемоглобина в костном мозге. Гистамин высвобождается при анафилактическом шоке, воспалительных и аллергических реакциях. Вызывает расширение капилляров и повышение их проницаемости, сужение крупных сосудов, сокращение гладкой мускулатуры, резко увеличивает секрецию соляной кислоты в желудке. Высвобождение его из связанного состояния при аллергических реакциях приводит к покраснению кожи, зуду, жжению, образованию волдырей.
Серотонин
Серотонин – продукт распада аминокислоты триптофана, содержится во всех тканях, преимущественно пищеварительного тракта и центральной нервной системы (ЦНС), а также в тромбоцитах. Оказывает сильное влияние на тонус сосудов, что связано с периферическим сосудосуживающим действием, повышает агрегацию тромбоцитов, при этом укорачивается время кровотечения. Участвует в регуляции функций пищеварительной, выделительной, эндокринной систем (регулирует моторику желудочно-кишечного тракта, выделение слизи, вызывает спазм поврежденных сосудов и т. п.).
Недостаток серотонина приводит к неврологическим расстройствам, перееданию, ухудшению сна, аллергическим реакциям. Нарушения в обмене серотонина – одна из причин возникновения инфаркта миокарда, язвенной болезни, некоторых психических заболеваний и других форм патологии; имеются данные о взаимосвязи уровня серотонина и проявлений симптомов мигрени. К снижению уровня серотонина ведет длительное употребление алкоголя. В природе содержится в некоторых растительных продуктах: бананах, ананасах, сливах, финиках, диком рисе и др.
Гамма-аминомасляная кислота
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – наиболее распространенный тормозной нейромедиатор в ЦНС, который способен модифицировать свойства постсинаптической мембраны таким образом, что способность клетки генерировать возбуждение частично или полностью подавляется. Улучшает динамику нервных процессов в головном мозге, повышает продуктивность мышления, улучшает память, оказывает умеренное психостимулирующее, антигипоксическое и противосудорожное действие. Способствует восстановлению речевых и двигательных функций после нарушения мозгового кровообращения. Оказывает умеренное гипотензивное действие и ослабляет выраженность обусловленных гипертонией симптомов (головокружение, бессонница). У больных сахарным диабетом снижает уровень глюкозы в крови, при нормальном уровне сахара в крови нередко вызывает его повышение.
Глутаминовая кислота
Глутаминовая кислота в организмах присутствует в составе белков, ряда низкомолекулярных веществ и в свободном виде. Играет важную роль в азотистом обмене (связывает и выводит токсичный для организма аммиак). Регулирует метаболизм и стимулирует окислительно-восстановительные процессы в головном мозге, изменяя функциональное состояние нервной и эндокринной систем.
Глицин
Глицин входит в состав многих белков и биологически активных соединений, является нейромедиатором тормозного типа действия и регулятором метаболических процессов в головном мозге. Нормализует состояние нервной системы в период гипервозбуждения, переутомления и при интоксикации, обладает антистрессорным действием, улучшает умственную и физическую работоспособность, повышает мышечный тонус, способствует концентрации внимания и восстанавливает память.
Мелатонин
Мелатонин вырабатывается эпифизом при участии доноров серотонина и триптофана, главной его функцией является руководство суточным ритмом организма человека. Избыток света снижает, а уменьшение освещенности повышает синтез и секрецию мелатонина. На ночные часы приходится 70% выработки мелатонина. Активность его синтеза увеличивается с 8 часов вечера, а пик максимальной концентрации приходится на 3 часа утра, после чего его количество начинает снижаться. Именно благодаря этому гормону человек может заснуть и спать крепким сном. В достаточном количестве мелатонин вырабатывается лишь до возраста 25–30 лет, а затем его продукция уменьшается, что неуклонно ведет к старению. Мелатонин влияет на деятельность эндокринных желез, например, регулирует менструальный цикл у женщин, а также стимулирует сексуальную жизнь и замедляет процессы старения. Кроме того, он участвует в регуляции артериального давления, функций пищеварительного тракта, работы клеток головного мозга и др.
Эндорфины
Эндорфины – их называют «собственными наркотиками организма» или «гормонами удовольствия». К настоящему времени в мозге человека идентифицировано 18 разновидностей опиатоподобных веществ. Они выполняют множество разных функций в организме, наиболее важная из них – регуляция болевых ощущений. Они влияют на эмоциональные реакции, вызывая чувство удовольствия, регулируют состояние голода, участвуют в процессах памяти, в реакции организма на стресс-факторы, на алкоголь. Недостаточность эндорфинов отмечается при всех хронических заболеваниях, последствиях стресса, депрессии, синдроме хронической усталости.
Ангиотензин
Ангиотензин участвует в регуляции уровня артериального давления, функции почек и водно-солевого обмена, вызывает сокращение матки и стимулирует секрецию ряда гормонов (альдостерон, вазопрессин и др.).
Вазопрессин
Вазопрессин выделяется задней долей гипофиза. Поддерживает на определенном уровне обратное всасывание воды в почечных канальцах, т. е. уменьшает количество выделяющейся мочи (антидиуретический эффект). При недостатке вазопрессина резко повышается выделение мочи, что может привести к несахарному диабету. Таким образом, вазопрессин – один из факторов, определяющих относительное постоянство водно-солевого обмена в организме. Он вызывает также сужение сосудов и повышение артериального давления.
В начале XX века физиологи считали, что сигналы от клетки к клетке передаются
через синапс (зона контакта между нервными клетками) с помощью электрических
импульсов. Однако исследования немецкого физиолога О. Леви, русского ученого
А. Ф. Самойлова и английского исследователя Г. Дейла показали, что из окончаний
нервных клеток (нейронов) выделяются химические вещества, которые передают
информацию к постсинаптической клетке, – нейромедиаторы. Удивительно, что
схему эксперимента, приведшего Леви к открытию первого нейромедиатора – ацетилхолина,
он увидел во всех деталях во сне. К середине 30-х годов химическая передача
нервного импульса получила уже столько подтверждений, что в 1936 году двум
из ее первооткрывателей – О. Леви и Г. Дейлу – была присуждена Нобелевская премия.
Термин для обозначения зон контакта между нервными клетками ввел английский
нейрофизиолог Ч. Шеррингтон. В 1890-х годах при подготовке раздела о нервной
системе для руководства по физиологии он столкнулся с необходимостью как-то о
бозначить соединение между нейронами и предложил редактору руководства
М. Фостеру термин «синдесм». Однако приятель Фостера, знаток Эврипида
и специалист по древнегреческой литературе Верелл, посоветовал использовать
слово «синапс» – термин, ставший теперь общепринятым в медицине.
В 1952 году Шеррингтону (вместе с Э. Эдрианом) также была присуждена
Нобелевская премия за исследования функций нервных клеток.
Вместо заключения
Зная механизм передачи информации в ВНС, можно определить, как и в каких участках этой передачи необходимо действовать, чтобы вызвать определенные эффекты. Можно использовать вещества, которые имитируют или блокируют работу нейромедиаторов, угнетают действие разрушающих их ферментов или препятствуют высвобождению медиаторов из пресинаптических пузырьков. С помощью таких лекарств можно влиять на многие органы: регулировать деятельность сердечной мышцы, желудка, бронхов, стенок сосудов и т. д. Выбор препарата для лекарственной терапии зависит от избирательности его действия, желаемой продолжительности эффекта и предпочтительного пути введения.
Автор: Елена Коваленко