Autonomiczny układ nerwowy
advertisement
AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY Cele • Ogólna charakterystyka AUN • Kontrola AUN • Rola części współczulnej AUN • Rola części przywspółczulnej • Neuroprzekaźniki w AUN • Receptory autonomiczne Zastanów się, czy wiesz? •Skąd nazwa „autonomiczny”? •Jak unerwione jest serce? •Co to jest zwój autonomiczny? •Co to jest i jak działa propranolol? •Dlaczego muchomor czerwony jest trujący? •Kto namalował obraz „Krzyk”? OUN (mózg & rdzeń kręgowy) ObUN (nerwy czaszkowe & nerwy rdzeniowe) Część czuciowa Dotyk, ból, ciśnienie, wibracja temperatura, propriocepcja Słuch, wzrok, równowaga, węch AUN & Trzewno-ruchowy Część ruchowa (eferentna) (aferentna) Część somatycznoczuciowa Trzewno-czuciowy Część trzewnoczuciowa Rozciąganie, ból, temperatura, zmiany chemiczne, podrażnienia trzewi, mdłości, głód Część somatycznoruchowa „Ruchowe” unerwienie wszystkich mięśni szkieletowych Część trzewnoruchowa „Ruchowe” unerwienie mięśni gładkich, mięśnia sercowego i gruczołów; odpowiednik AUN Część przywspółczulna Część współczulna BODZIEC RECEPTORY CZUCIOWE SŁUP GRZBIETOWY DROGA RDZENIOWO-WZGÓRZOWA pęczki smukły i klinowaty DROGA RDZENIOWO-MÓŻDŻKOWA M Ó Z G oraz R D Z E Ń K R Ę G O W Y SOMATYCZNY UKŁAD RUCHOWY DROGA POZAPIRAMIDOWA DROGA PIRAMIDOWA Drogi czerwienno-rdzeniowa i siatkowo-rdzeniowa Droga korowo-rdzeniowa MIĘŚNIE SZKIELETOWE AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY Cześć współczulna MIĘŚNIE GŁADKIE ODPOWIEDŹ Cześć przywspółczulna MIĘSIEŃ SERCOWY GRUCZOŁY Organizacja Układu Nerwowego Mózgowie Rdzeń kręgowy Ośrodkowy Układ Nerwowy AUN Nerwy czaszkowe Nerwy rdzeniowe Włókna ruchowe autonomiczne Obwodowy Układ Nerwowy Włókna ruchowe somatyczne Włókna czuciowe Za: T. Cecot Ośrodkowy Układ Nerwowy DROGA EFERENTNA W AUN dwuneuronowa zwój autonomiczny I neuron Efektor Obwodowy Układ Nerwowy zlokalizowany w OUN przedzwojowy słabo zmielinizowany II neuron zlokalizowany w zwoju autonomicznym zazwojowy nie zmielinizowany Mięśnie gładkie Mięsień poprzecznie prążkowany serca Tkanka gruczołowa Za: T. Cecot EFEKTORY AUN FUNKCJA AUN •Regulowanie funkcjonowania - układu pokarmowego - układu sercowo-naczyniowego - dróg oddechowych - układu moczowo-płciowego - gruczołów •Procesy, których nie jesteśmy w stanie świadomie kontrolować PODZIAŁ AUN AUN Współczulny Przywspółczulny Podwójne unerwienie organów (ale są wyjątki!) Czynność • współczulny aktywizuje organizm • przywspółczulny przyczynia się do gromadzenia energii Za: T. Cecot CZYNNOŚCI UKŁADU PRZYWSPÓŁCZULNEGO • Odpoczywanie i trawienie • Ciśnienie krwi i HR utrzymują się na właściwym poziomie • Aktywne trawienie w układzie pokarmowym • Zwężona źrenica • Defekacja, mikcja CZYNNOŚCI UKŁADU WSPÓŁCZULNEGO • „walcz lub uciekaj” • ↑ HR • Głębokie oddechy • ↑ potliwości • Zwężenie naczyń obwodowych • Rozszeżone źrenice Nazwa AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY została wprowadzona przez Langleya w 1889 roku. Określała nie zależne od woli funkcjonowanie narządów AUN • Reguluje czynność narządów wewnętrznych i procesy przemiany materii w tkankach • Wraz z układem hormonalnym uczestniczy w procesach utrzymania homeostazy wewnątrzustrojowej • Reguluje czynność serca i skurcz naczyń krwionośnych optymalne dostosowanie organizmu do bieżących zadań (np. do zwiększonej aktywności ruchowej, obrony, odpoczynku, snu) • Moduluje czynność układu immunologicznego i odporność organizmu • Steruje czynnościami, które nie zależą od woli człowieka AUN • Podwójne antagonistyczne unerwienie większości narządów: współczulne i przywspółczulne • Wyjątki: mięśniówka gładka części naczyń krwionośnych, gruczoły potowe, wątroba, nerki, tkanka tłuszczowa (unerwienie współczulne) • Hamowanie wzajemnie zwrotne ↑ aktywności neuronów UA regulujących czynność danego narządu powoduje ↓ aktywności antagonistycznych neuronów jego drugiej części ORGANIZACJA UKŁADU AUTONOMICZNEGO • Organizacja ośrodkowa AUN oparta na zasadzie wiscerotopowej • Narządy lub ich komórki reprezentowane są przez skupiska neuronów mózgu (ośrodki), zgrupowane w neurony przedwspółczulne lub przedprzywspółczulne • Wysyłają one aksony zstępujące do ośrodkowych neuronów przedzwojowych, a te kierują aksony do zwojów położonych poza OUN • Zwoje autonomiczne przekazują potencjały czynnościowe włóknami zazwojowymi, do konkretnych efektorów. Cz. tylna Rozszerzenie źrenic, ↑HR, zwężenie światła naczyń i wzrost MAP, zahamowanie motoryki układu pokarmowego, ↑stężenia we krwi adrenaliny, noradrenaliny i glukozy. Regulacja produkcji ciepła oraz hamujący wpływ na rozwój płciowy. Odpowiedź przy podrażnieniu tej grupy jąder jest analogiczna do odpowiedzi na podrażnienie części współczulnej AUN RK: Regulacja średnicy źrenicy, podstawowego napięcia ściany • Ośrodek sercowy naczynia, wydzielania potu. • Ośrodek naczyniowo-ruchowy Stymulacja tych ośrodków prowadzi do przyśpieszenia • Ośrodek oddechowy czynności serca, rozszerzenia oskrzeli. • Ośrodek połykania ośrodki oddawania moczu i • Ośrodek kaszlu stolca oraz ośrodki odruchów płciowych (erekcji i ejakulacji) KORA MÓZGU UKŁAD LIMBICZNY WZGÓRZE emocje bodźce czuciowe PODWZGÓRZE nadrzędna kontrola AUN Kształtowanie Kontrola czynności wegetatywnej wegetatywnych; aktywacja i składowej hamowanie niżej położonych emocjonalnych ośrodków odpowiedzialnych za reakcji,wegetatywne regulacja reakcje układów Cz. przednia odpowiedzialnych za Odpowiedź przy sen i czuwanie, podrażnieniu tej grupy zachowania jąder jest analogiczna do seksualne i obronne MOST wyższy poziom kontroli oddychania odpowiedzi na podrażnienie części przywspółczulnej AUN – zwężenie światła źrenic, ↓ HR, ↓ MAP, nasilenie OPUSZKA RDZENIA motoryki układu ośrodek pokarmowego, nasilenie koordynacyjny AUN sekrecji soku żołądkowego, trzustkowego i żółci, RDZEŃ KRĘGOWY T1-L2 regulacja współczulna stymulacja wydzielania insuliny, spadek poziomu glukozy we krwi. RDZEŃ KRĘGOWY S2-S4 przywspółczulna kontrola (wypróżnianie, oddawanie moczu) Regulację oddawania ciepła oraz stymulujący wpływ na rozwój płciowy OŚRODKI UKŁADU AUTONOMICZNEGO • Pień mózgu • Rdzeń kręgowy • Układ współczulny: - jądro pośrednio-boczne C8-L2/3 • Układ przywspółczulny: - n. III, n. VII, n. IX, n. X - jądro pośrednio-przyśrodkowe S2S4 AUN część współczulna A. Zwój szyjny górny B. Zwój szyjny środkowy C. Zwój szyjny dolny D. Zwój trzewny E. Zwój krezkowy górny F. Zwój krezkowy dolny CZĘŚĆ PRZYWSPÓŁCZULNA AUN WŁOKNA PRZEDZWOJOWE biegną w składzie: 1. Nerwów czaszkowych III, VII, IX oraz X 2. Nerwów rdzeniowych z S2 do S4 rdzenia kręgowego Wszystkie narządy za wyjątkiem wątroby są unerwione przez włókna przywspółczulne. Skóra oraz naczynia (poza nielicznymi wyjątkami) również nie otrzymują unerwienia przywspółczulnego Układ współczulny (ogólnie) Wzmaga dopływ krwi wraz z tlenem i substancjami odżywczymi do pracujących tkanek, dzięki: • ↑ HR • ↑ kurczliwość mięśnia sercowego • ↑ CO • ↑ RR Mobilizuje zasoby energetyczne organizmu, podnosząc stężenie glukozy i wolnych kwasów tłuszczowych we krwi Wzmożona aktywność sytuacje alarmowe, stany zagrożenia, stres, wysiłek fizyczny; „walcz lub uciekaj” dominacja procesów wydatku energii i katabolizmu Układ współczulny – ergotropowy Układ przywspółczulny (ogólnie) • Pobudza czynności trawienne, • Wspomaga procesy wchłaniania i przyswajania pokarmów, • Ułatwia gromadzenie zapasów energetycznych, • Zapewnia wydalanie moczu i kału, • ↓ HR, ↓ CO • Układ przywspółczulny – anaboliczny, trofotropowy Cecha Narząd wykonawczy Somatyczny układ ruchowy Autonomiczny układ nerwowy Mięśnie szkieletowe Mięśnie gładkie, miesień sercowy, gruczoły Zwoje Brak Zwoje zlokalizowane wzdłuż kręgosłupa, na peryferii lub w ścianach narządów Liczba neuronów unerwiających efektor Jeden Dwa Tylko pobudzenie Pobudzenie lub hamowanie Efekt działania bodźca nerwowego na komórkę efektorową Typ włókien nerwowych O wolnym przewodzeniu (1-3m/s do 18Zmielinizowane, grube (9- 20m/s); 3μm), o dużej szybkości przedzwojowe – słabo zmielinizowane, przewodzenia (70cienkie (3μm), pozazwojowe – 120m/s) niezmielinizowane, bardzo cienkie (1μm) WSPÓŁCZULNY UKŁAD NERWOWY Regulacja czynności ośrodków współczulnych Obszar przedni brzusznoprzyśrodkowej części RP Obszar tylny brzusznoprzyśrodkowej części RP Jądro A5 Jądra szwu Istota szara okołowodociągowa Jądro przykomorowe i nadwzrokowe podwzgórza OŚRODKI UKŁADU WSPÓŁCZULNEGO • W rdzeniu kręgowym od Th1 (C8) do L2 lub L3 • W każdym z w/w. segmentów w obrębie rogu bocznego – jądro pośrednio-boczne (w nim skupione neurony przedzwojowe) • Aksony neuronów przedzwojowych (włókna przedzwojowe) opuszczają rdzeń przez korzeń przedni i przez gałąź łączącą białą dochodzą do zwoju kręgowego odpowiadającego danemu segmentowi rdzenia i do zwojów położonych wyżej lub niżej (niektóre kończą się w tych zwojach, inne tylko przechodzą przez nie i podążają do dalszych zwojów współczulnych). Część współczulna AUN A) Włókno przedzwojowe może przechodzić przez gałąź łączącą białą oddając synapsę na neuronie zwojowym. Następnie włókno pozazwojowe (pozbawione mieliny) wraca przez gałąź łączącą szarą do nerwu kręgowego i w jego składzie dociera do narządu docelowego (5) B) Akson neuronu przedzwojowego może przechodzić przez zwój współczulny bez połączenia z neuronem zwojowym. Następnie wychodzi ze zwoju jako nerw autonomiczny i oddaje synapsę w zwoju położonym dalej od rdzenia kręgowego (na przykład w zwoju krezkowym) (3) C) Akson może wychodzić z rdzenia kręgowego i kierować się w górę lub w dół i tworzą synapsy na neuronach zwojowych wyżej lub niżej położonych (1,4) NADNERCZA • Rdzeń nadnerczy organ wspólczulnego UN, zwój współczulny • Ciało neuronu przedzwojowego część piersiowa RK • Akson włókien przedzwojowych w nerwie trzewnym większym dociera do rdzenia nadnerczy synapsa – komórki chromafinowe uwalniaACh, która pobudza receptory nikotynowe • Pobudzone komórki chromafinowe wydzielają A & NA do krążenia 29 RDZEŃ NADNERCZY • W przeciwieństwie do współczulnych neuronów zazwojowych, uwalniających tylko NA, rdzeń nadnerczy wydziela głównie A (80%) & NA (20%) • dlaczego? • N-metylotransferaza fenyloetanolaminy • występuje w rdzeniu nadnerczy, nie w zazwojowych neuronach adrenergicznych • Katalizuje przemianę NA do A AMINY KATECHOLOWE L-tyrozyna Hydroksylaza tyrozynowa L-dopa Transmiter Rdzeń nadnerczy Decarboxylaza L-DOPA OUN Neurony dopaminergiczne β hydroksylaza dopaminy Dopamina dopamina Ok. 1% noradrenalina <20% 80% <20% Neurony adrenergiczne N-metylotransferaza fenyloetanolaminy Noradrenalina adrenalina 80% Ok. 1% Adrenalina PRZYWSPÓŁCZULNY UKŁAD NERWOWY UKŁAD PRZYWSPÓŁCZULNY • Różni się od układu współczulnego umiejscowieniem ośrodków oraz organizacją unerwienia narządów • długie włókna przedzwojowe po opuszczeniu ośrodka biegną do zwojów przywspółczulnych, które znajdują się w pobliżu lub w obrębie narządu (dlatego włókna zazwojowe są krótkie i unerwiają tylko dany narząd) układ przywspółczulny może wywierać lokalny efekt ograniczony do tego narządu OŚRODKI UKŁADU PRZYWSPÓŁCZULNEGO •W pniu mózgu •W części krzyżowej rdzenia kręgowego OŚRODKI UKŁADU PRZYWSPÓŁCZULNEGO W pniu mózgu (jądra nerwów czaszkowych III, VII, IX, X): • Jądro przywspółczulne nerwu III okoruchowego (jądro WestphalaEdingera) – w śródmózgowiu na poziomie wzgórków górnych pokrywy; steruje reakcjami źrenicznymi i akomodacją oka • Jądro przywspółczulne n. VII twarzowego (jądro ślinowe górne) – w moście; włókna przedzwojowe biegną nerwem pośrednim i skalistym większym do zwoju skrzydłowo-podniebiennego; włókna zazwojowe – zaopatrują gruczoły jamy nosowej i podniebienia; inne włókna zazwojowe odłączają się od n. pośredniego i struną bębenkową podążają do zwoju podżuchwowego i dalej do ślinianki podżuchwowej i podjęzykowej • Włókna przywspółczulne nerwu IX językowo-gardłowego rozpoczynają się w jądrze ślinowym dolnym RP i biegną przez nerw bębenkowy do zwoju usznego; włókna zazwojowe tworzą zespolenia z odgałęzieniami n. VII i unerwiają śliniankę przyuszną • Nerw błędny (X) to największy nerw przywspółczulny – unerwia wszystkie narządy klatki piersiowej i większość narządów jamy brzusznej; ośrodek przywspółczulny – jądro grzbietowe w RP; neurony zazwojowe – w zwojach splotów autonomicznych i w zwojach śródściennych w narządach oraz w małych zwojach przywspółczulnych wśród gałęzi nerwu błędnego OŚRODKI UKŁADU PRZYWSPÓŁCZULNEGO W części krzyżowej RK: • Ośrodki w jądrach pośrednio-bocznych 2,3,4tego segmentu krzyżowego RK; • włókna przedzwojowe biegną nerwami miednicznymi do splotu podbrzusznego dolnego; • włókna zazwojowe unerwiają końcową część przewodu pokarmowego, pęcherz moczowy i narządy płciowe ORGANIZACJA UKŁADU NERWOWEGO OUN Somatyczny Motoneuron Przedzwojowe Współczulny ACh N1 Zazwojowe N2 α1 NA ACh Mięsień szkieletowy α2 β1 N2 β2 ACh Przywspółczulny Rdzeń nadnerczy Przedzwojowe ACh N2 Rdzeń nadnerczy Przedzwojowe ACh N2 M Mięśnie gładkie Gruczoł y Gruczoły potowe Zazwojowe ACh Do krążenia M Mięśnie gładkie Gruczoły A 80% NA 20% NEUROTRANSMITTERY I ICH RECEPTORY W AUN Transmiter •sygnał działający z zewnątrz na błonę komórkową Warunek działanie transmitera na komórkę •połączenie się z receptorem komórkowym (białkiem wystającym na zewnątrz błony komórkowej i swoiście dopasowanym do struktury transmittera; wyjątek: NO i CO transmitery o charakterze gazowym, dyfundują) NEUROPRZEKAŹNIKI W AUN Acetylocholina uwalnia się: • na zakończeniach wszystkich włókien przedzwojowych w zwojach współczulnych i przywspółczulnych • w rdzeniu nadnerczy, • na wszystkich zakończeniach przywspółczulnych włókien zazwojowych Noradrenalina uwalnia się przeważnie na zakończeniach włókien współczulnych zazwojowych (wyjątek – na zakończeniach współczulnych unerwiających gruczoły potowe uwalnia się acetylocholina) Adrenalina – wytwarzana przez rdzeń nadnerczy Zależnie od rodzaju neuroprzekaźnika, układ autonomiczny adrenergiczny cholinergiczny M1, M3, M5 (Gq) Muskarynowe M2, M4 (Gi) Cholinergiczne N1(m) Nikotynowe Receptory w AUN N2(n) α1(Gq), α2(Gi) Adrenergiczne β1,β2,β3 (Gs) Inne receptory w AUN (NO, VIP, neuropeptyd Y) AUN • Neurotransmiterem na poziomie zwojów w układzie współczulnym i przywspółczulnym jest acetylocholina (ACh), oraz wydzielane z nią kotransmitery, głównie wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP) oraz CGRP (peptyd pochodny genu kalcytoninowego), ATP, NO • W zwojach autonomicznych ACh działa przez receptor nikotynowy (N) – niespecyficzny kanał kationowy, blokowany przez heksametonium Sir Henry Hallet Dale (Laureat Nagrody Nobla, 1936) ACETYLOCHOLINA • organiczny związek chemiczny, ester kwasu octowego i choliny • Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która przenika z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza neuronów. • Pod wpływem impulsu z zakończeń cholinergicznych wydzielana jest ACh, która wiąże się z receptorem ( w zakończeniach postsynaptycznych) i przekazuje informacje do komórki danego narządu • ACh jest bardzo szybko rozkładana przez enzym acetylocholinesterazę. Cholina + acetylo-CoA ACh + CoA • Reakcja zachodzi w mózgu. Cholina przechodzi przez barierę krew - mózg na zasadzie transportu nośnikowego, zależnego od Na+ Źródła choliny: - Pokarm - Rozkład ACh w szczelinie synaptycznej do choliny i kwasu octowego - Rozkład fosfatydylocholiny • Działanie acetylocholiny kończy się na skutek rozpadu ACh przy udziale enzymu esterazy acetylocholinowej • Karbachol i pilokarpina (bezpośrednie parasympatykomimetyki) są wolniej rozkładane przez ACh-esterazę niż acetylocholina i stosowane w celach terapeutycznych do pobudzenia układu przywspółczulnego (bezpośrednio łączą się z rec.) • Neostygmina i inne pośrednie parasympatykomimetyki działają przez hamowaznie ACh – esterazy (zw.ilości ACh) RECEPTORY KOMÓRKOWE TRANSMITTERÓW • Receptory komórkowe jonotropowe -Są częścią kanałów jonowych (połączenie z transmitterem powoduje konformację molekularną, otwarcie lub zamknięcie kanału) -W AUN – receptor acetylocholinowy typu N metabotropowe -Stanowią większość receptorów dla transmitterów UA -Ulegają aktywacji po połączeniu z transmitterem po stronie zewnętrznej błony komórkowej N1(m) Nikotynowe N2(n) Receptory w AUN Cholinergiczne M1, M3, M5 (Gq) Muskarynowe M2, M4 (Gi) • Receptory nikotynowe (N) oprócz zwojów autonomicznych znajdują się również w synapsach nerwowo-mięśniowych (blokowane przez dtubokurarynę), w OUN, w rdzeniu nadnerczy (zwoje układu współczulnego) • Substancją działającą pobudzająco na receptor nikotynowy jest nikotyna. Duże stężenia nikotyny prowadzą do zahamowania receptorów nikotynowych. • Receptory cholinergiczne muskarynowe M1, M2, M3, M4, M5 i M6 mają charakter metabotropowy, czyli działają przez drugie przekaźniki wewnątrzkomórkowe • Receptory cholinergiczne M2 i M4 działają poprzez białko Gi, hamując powstanie cAMP • Receptory M1, M3, M5 i M6 działają przez białko Gq, trifosforan inozytolu (IP3) i diacyloglicerol (DAG) • Receptory muskarynowe (M) znajdują się w OUN i w cholinergicznych przywspółczulnych zakończeniach nerwowych (zazwojowych) unerwiających narządy docelowe. • Substancją działającą pobudzająco na receptor muskarynowy jest muskaryna (trucizna muchomora). Blokerem receptorów jest atropina RECEPTOR NIKOTYNOWY RECEPTOR MUSKARYNOWY (receptor jest kanałem jonowym regulowanym przez ligand ) (receptor jest kanałem jonowym regulowanym przez trymeryczne białko G) depolaryzacja hiperpolaryzacja depolaryzacja pobudzenie hamowanie pobudzenie Zmniejszenie częstości skurczów serca Skurcz mięśni gładkich w układzie pokarmowym EFEKTY POBUDZENIA CHOLINERGICZNEGO Serce Ukł. Krążenia Zwolnienie rytmu Hamowanie przewodnictwa przedsionkowo- komorowego Zmniejszenie siły skurczu Rozszerzenie naczyń krwionośnych Obniżenie ciśnienia tętniczego krwi Ukł. Oddechowy Skurcz oskrzeli Wzmożenie wydzielania w gruczołach śluzowych Ukł. Pokarmowy Wzmożenie wydzielania soków trawiennych Przyspieszenie perystaltyki Ukł. Moczowy Skurcz mięśni ściany pęcherza moczowego Zwiotczenie zwieracza pęcherza Oko Skóra Zwężenie źrenicy Poszerzenie zatoki żylnej twardówki Zmniejszenie ciśnienia płynu śródgałkowego Wzmożenie wydzielania rzadkiego potu TRANSMITERY W UKŁADZIE WSPÓŁCZULNYM • Głównym transmiterem pozazwojowym części współczulnej układu autonomicznego jest noradrenalina (NA) • Syntetyzowana w mózgu, zazwojowych włóknach współczulnych i komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy • Adrenalina (A) •Kotransmitery: NPY, ATP, dopamina α1(Gq), α2(Gi) Autonomiczne receptory Adrenergiczne β1,β2,β3 (Gs) RECEPTORY α- ADRENERGICZNE α1- głównie w mięśniach gładkich naczyń oraz w innych mięśniach gładkich. Pobudzenie tych receptorów wywołuje skurcz naczyń, skurcz mięśni okrężnych. Najsilniejszym naturalnym agonistą jest noradrenalina. α2- Pobudzenie ich hamuje uwalnianie noradrenaliny lub innych neuroprzekaźników. RECEPTORY β - ADRENERGICZNE Receptory β można podzielić na: β1- głównie w sercu i ich pobudzenie prowadzi do wzrostu częstości i siły skurczów serca. β2- pobudzenie tego receptora związane jest głównie z mięśniami gładkimi. Wywołuje rozkurcz mięśni gładkich oskrzeli, przewodu pokarmowego, macicy β3- receptor ten znajduje się głównie w tkance tłuszczowej i bierze udział w regulacji przemian tłuszczowych • Receptory, na które działa noradrenalina (NA) i adrenalina, należą do grupy receptorów metabotropowych. • Receptory adrenergiczne występują w OUN i narządach wewnętrznych. • Receptory adrenergiczne typu β działają poprzez białko Gs pobudzając powstanie cAMP • Receptory adrenergiczne typu α2 działają poprzez białko Gi, hamując powstanie cAMP • Receptory adrenergiczne typu α1 działają poprzez białko Gq, aktywacja fosfolipazy C, działają przez wzrost stężenia trifosforanu inozytolu (IP3) i Ca++ i diacyloglicerol (DAG) RECEPTORY ALFA • α 1: adrenergiczne, postsynaptyczne, zlokalizowane na komórkach efektorowych. • Mięśniówka gładka naczyń krwionośnych: skurcz • Pęcherz moczowy (zwieracze) • Macica • Aktywacja skurcz ww. tkankach • Mechanizm działania działają przez trifosforan inozytolu (IP3) i diacyloglicerol (DAG) Receptory adrenergiczne typu α1 (sprzężone z Gq) działają przez trifosforan inozytolu (IP3) i diacyloglicerol (DAG) ΑLFA 2 • Hamujące presynaptyczne • Mniej powszechne niż α1 • Na presynaptycznych adrenergicznych i cholinergicznych zakończeniach nerwowych & przewód pokarmowy • Sprzężone z białkami Gi hamują aktywność cyklazy adenylanowej, spadek stężenia cAMP RECEPTORY ADRENERGICZNE • Beta 1 • Sercowo-naczyniowe • Mięsień sercowy: ↑kurczliwości • Węzeł przedsionkowo-komorowy: ↑prędkości przewodzenia • Węzeł zatokowy: ↑HR • gruczoły ślinowe, tkanka tłuszczowa, nerki (sekrecja reniny), wątroba (glikogenoliza) • Mechanizm działania działają poprzez białko Gs, pobudzając powstanie cAMP Mechanizm działania działają poprzez białko Gs, pobudzając powstanie cAMP RECEPTORY BETA 1 • Działanie zależy od tkanki/komórki docelowej • pobudzenie β1 : + węzeł zatokowo-przedsionkowy ↑HR + mięśnie komór ↑ kurczliwości + ślinianki ↑ produkcji śliny + nerki wydzielanie reniny RECEPTORY ADRENERGICZNE • Beta 2 • mięśniówka gładka naczyń krwionośnych zaopatrujących mięśnie szkieletowerozkurcz • Macica rozkurcz • Układ oddechowy: rozkurcz mięśniówki gładkiej oskrzeli • Ściany przewodu pokarmowego i pęcherza moczowego • Efekt rozkurcz • Mechanizm działania działają poprzez białko Gs, pobudzając powstanie cAMP • Leki astma, rozkurcz mięśniówki gładkiej macicy (poród przedwczesny) • Niewybiórczym agonistą receptorów adrenergicznych β jest izoproterenol. Nieswoistym antagonistą propranolol . • Receptory β1 przeważają w sercu. Wiążą się z noradrenaliną i adrenaliną. Ich swoistym antagonistą jest atenolol. • Receptory β2 przeważają w mięśniach gładkich naczyń i oskrzeli. Mają większe powinowactwo do adrenaliny niż do noradrenaliny. Ich antagonistą jest pindolol. Receptor Tkanka docelowa Adrenoreceptory α1 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, skóry, nerek, trzewi, przewód pokarmowy, zwieracze pęcherz moczowy-zwieracze źrenice – rozwieracz źrenicy α2 presynaptyczny hamujący Przewód pokarmowy Neurony adrenergiczne presynaptyczne β1 Serce, gruczoły ślinowe, tkanka tłuszczowa, nerki β2 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, przewód pokarmowy, Ściana pęcherza moczowego, oskrzela Cholinoreceptory Nikotynowe Mięśnie szkieletowe, płytka motoryczna (N1) Neurony zazwojowe, współczulny&przywspółczulny UN (N2) Rdzeń nadnerczy N2 Muskarynowe Wszystkie narządy docelowe przywspółczulny UN Gruczoły potowe współczulny UN ZESTAWIENIE PODSTAWOWYCH NASTĘPSTW POBUDZENIA UKŁADU AUTONOMICZNEGO DZIAŁANIE AUN NA NARZĄDY DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO NA NARZĄDY • Cele działania układu autonomicznego: 1.Gruczoły 2.Mięśnie gładkie 3.Układ przewodzący serca 4.Mięsień sercowy 5.Procesy metaboliczne w tkankach DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO NA NARZĄDY • Niektóre narządy są unerwiane zarówno przez układ współczulny, jak też przywspółczulny • Często jednak narząd jest unerwiony tylko przez jeden układ – współczulny lub przywspółczulny – wówczas czynność narządu zależy od stanu napięcia danego układu • Niektóre gruczoły są unerwione przez włókna współczulne i przywspółczulne, ale układ współczulny działa na gruczoł pośrednio – regulując światło naczyń krwionośnych – ukrwienie gruczołu, dlatego do zmniejszenia wytwarzania wydzieliny przez gruczoł może dochodzić wskutek zwężenia naczyń krwionośnych, a nie zahamowania czynności jego komórek. DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO NA NARZĄDY • Obie części układu autonomicznego często działają na mięśnie gładkie narządów wewnętrznych przeciwstawnie – np. mięśnie gładkie oskrzeli kurczą się w wyniku pobudzenia układu przywspółczulnego, a rozkurczają się pod wpływem pobudzenia układu współczulnego • Niektóre mięśnie gładkie są pobudzane przez jeden układ, nie są jednak hamowane przez układ drugi • np. układ współczulny pobudza mięsień rozszerzający źrenicę, a układ przywspółczulny mięsień zwieracz źrenicy w celu uzyskania dwóch przeciwstawnych efektów działania obu układów – rozszerzenia i zwężenia źrenic – wykorzystywane są różne mięśnie, unerwione przez różne układy DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO NA NARZĄDY • Obie części układu autonomicznego wywierają przeciwstawny wpływ na układ przewodzący serca: układ współczulny przyspiesza, a przywspółczulny zwalnia częstość skurczów serca. • Siła skurczów serca regulowana jest tylko przez stan napięcia układu współczulnego. Działanie współczulnego układu nerwowego Efektor Receptor Efekt Oko m. Rozwieracz źrenicy m. Rzęskowy α1 α1 Skurcz i rozszerzenie źrenicy Rozluźnienie Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV Włókna przewodzące Mięsień komór β1 β1 β1 β1 β1, β2 Przysp.rytmu Wzrost kurczliwości Zw.automatyzmu i przewodnictwa Zw.przewodnictwa i automatyzmu Zw.kurczliwości β2 α2 α1,α2 β2 α1 α1, α1 β2 α1 β2 α1 α1 α1 Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Zwężenie Β2 Rozkurcz mm.gładkich i rozszerzenie oskrzeli Wydzielanie śluzu Hamowanie wydzielania śluzu tt. Wieńcowe tt. Mięśniowe tt. Skórne t.t. Trzewne tt. Nerkowe tt.Płucne tt. Mózgowe tt. ślinianek tt. Miednicy mniejszej i narządów płc Oskrzela m.gładki bł.śluzowa oskrzeli β2 α1 Działanie współczulnego układu nerwowego Efektor Receptor Efekt Skóra Gruczoły potowe mm.Przywłosowe M1 α1 Wydzielanie potu Stroszenie włosów mm.zwieracze α Β2 α2 Zmniejszenie napięcia Hamowanie perystaltyki Skurcz Gruczoły trawienne α Hamowanie wydzielania Wątroba β2 glikogenoliza Nerki Kanaliki nerkowe Aparat przykłębkowy α1 β1 Zw.wchłaniania sodu Zw.wydzielania reniny Pęcherz moczowy m.Wypieracz m.Zwieracz wewn.cewki moczowej β2 α Rozluźnienie Skurcz Pęcherzyki nasienne i nasieniowody α1 Zwiększenie napięica, perystaltyki, wytrysk nasienia β2 α1 Β2 Rozluźnienie Skurcz Rozkurcz β3 lipoliza Żołądek i jelita Perystaltyka i napięcie Macica Nieciężarna Ciężarna Komórki tłuszczowe Działanie przywspółczulnego układu nerwowego Efektor Receptor Efekt Oko m. okrężny źrenicy m. Rzęskowy Gruczoły łzowe M1 M1 M1 Zwężenie źrenicy Akomodacja do widzenia z bliska łzawienie Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV M2 M2 M2 Zwolnienie rytmu Osłabienie skurczu Hamowanie przewodnictwa Tętnice i tętniczki Opon i kory mózgowej Wieńcowe Narządów miednicy mniejszej Ciał jamistych prącia i łechtaczki M1 M1 M1 (transmitter NO) Rozszerzenie Rozszerzenie Rozszerzenie Rozszerzenie i wzwód Oskrzela m.oskrzeli Gruczoły śluzowe M3 M1 Skurcz wydzielanie Żołądek i jelito Mm.gładkie M1 Gruczoły M1 Wzrost perystaltyi, napięcia, rozkurcz zwieraczy wydzielanie Pęcherz moczowy m.Wypieracz moczu m.Zwieracz cewki wewn. M2,M3 (transmitter NO) Skurcz rozkurcz AUN SERCE & NACZYNIA KRWIONOŚNE Współczulny Czynność Przywspółczulny Czynność Receptor Receptor HR ↑ β1 ↓ M2 Prędkość przewodzenia ↑ β1 ↓ M2 Kurczliwość ↑ β1 ↓ (przedsionki) M2 Mięśniówka gładka skurcz naczyń (skóra, nerki&śledziona) α1 rozkurcz(uwalnianie NO) M1 Mięśniówka gładka rozkurcz naczyń (mięśnie skurcz szkieletowe) β2 α1 AUN pęcherz moczowy β2 α1 M2,3 NO AUN oko • Mięsień rozwieracz źrenicy skurcz, α1efekt – rozszerzenie źrenic (MYDRASIS) • Mięsień zwieracz źrenicy skurcz, M1 efekt – zwężenie źrenic (MIOSIS) • Odruch źrenicy na światło układ przywspółczulnyzwężenie źrenic (M1) + skurcz mięśnia rzęskowego (akomodacja) NAPIĘCIE UKŁADU WSPÓŁCZULNEGO I PRZYWSPÓŁCZULNEGO • Układ współczulny i przywspółczulny – w stanie stałego pobudzenia napięcie (tonus) współczulne i przywspółczulne • Stan zwiększonego tonusu współczulnego – sympatykotonia • Stan zwiększonego tonusu przywspółczulnego – wagotonia • W wyniku normalnego tonusu współczulnego tętniczki są stale częściowo skurczone – ich szerokość stanowi ok. połowę szerokości maksymalnej NAPIĘCIE UKŁADU WSPÓŁCZULNEGO I PRZYWSPÓŁCZULNEGO • Gdy napięcie układu współczulnego się obniża – tętniczki rozszerzają się, gdy tonus współczulny wzrasta – kurczą się • W wyniku wzrostu lub obniżenia napięcia przywspółczulnego – przyspieszenie lub zwolnienie ruchów przewodu pokarmowego • Regulacja czynności narządów wewnętrznych może odbywać się poprzez zmiany napięcia tylko jednego układu • (gdy narząd unerwiony jest przez dwa układy – obniżenie napięcia jednego z nich daje przewagę drugiemu) UOGÓLNIONE I MIEJSCOWE DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO • Pobudzenie części układu współczulnego może rozprzestrzeniać się za pośrednictwem długich włókien zazwojowych jednocześnie na wiele narządów • Pobudzenie układu przywspółczulnego z powodu umiejscowienia jego zwojów w pobliżu narządów charakter bardziej lokalny • Mobilizacja wielu narządów przez układ współczulny ↑HR, zwiększenie przepływu krwi przez narządy, rozszerzenie oskrzeli, nasilenie procesów metabolicznych, ↑ stężenia glukozy we krwi (np. podczas wysiłku fizycznego lub w stanie stresu) jest korzystna zwiększenie szansy wykonania zadania, czy przystosowania się organizmu do zmienionych warunków UOGÓLNIONE I MIEJSCOWE DZIAŁANIE UKŁADU AUTONOMICZNEGO • Nadmierne pobudzenie narządu przez układ współczulny może się okazać niekorzystne • Przeciwdziała temu hamowanie transmisji noradrenergicznej przez nerw błędny • ACh uwolniona z zakończeń nerwu błędnego drogą dyfuzji dociera do pobliskich zakończeń włókien noradrenergicznych działa na receptory cholinergiczne w błonie tych zakończeń hamując uwalnianie z nich noradrenaliny Cecha Część współczulna Część przywspółczulna Somatyczny układ nerwowy Początek włókien przedzwojowych Rdzeń kręgowy T1-L3 Jądra nerwów czaszkowych III, VII, IX, X S2-S4 - Lokalizacja zwojów autonomicznych Okołokręgowe i przedkręgowe W lub blisko organów efektorowych - Długość aksonów przedzwojowych krótkie długie - Długość aksonów zazwojowych długie krótkie - Organy efektorowe Mięśnie gładkie, mięsień sercowy, gruczoły Mięśnie gładkie, mięsień sercowy, gruczoły Mięsień szkieletowy Neurotransmitter/ receptor w zwoju ACh/receptor nikotynowy ACh/receptor nikotynowy - Neurotransmitter w organach efektorowych Noradrenalina (z wyjątkiem gruczołów potowych) ACh ACh Typy receptorów w organach α1,α2,β1,β2 Muskarynowe Nikotynowe STUDIUM PRZYPADKU I • Opis: 48-letnia kobieta skarży się na „ataki paniki”. Opisuje – szybkie bicie serca, odczuwa każde, gwałtowne uderzenie serca. Zgłasza pulsujący ból głowy, zimne ręce i stopy, uczucie gorąca, zaburzenia widzenia, nudności i wymioty. Ciśnienie krwi (mierzone w gabinecie) 230/125. • Przyjęta do szpitala w celu ewaluacji nadciśnienia. • W moczu po 24h wykazano podwyższony poziom metanefryny, normetanefryny i kwasu wanilinomigdałowego (VMA). Po wykluczeniu innych możliwych przyczyn nadciśnienia, lekarz stwierdza guz chromochłonny rdzenia nadnerczy (pheochromacytoma). TK okolicy brzusznej wykazała obecność 3,5 cm guza na rdzeniu nadnerczy. Pacjentce włączono terapię alfa-1 antagonistami, wykonano operację. Kobieta zdrowieje, CT wraca do normy, inne objawy zanikają. STUDIUM PRZYPADKU II • Kobieta planująca 10-dniowy rejs statkiem zgłasza się do lekarza w celu zminimalizowania choroby lokomocyjnej. Lekarz przepisuje skopolaminę (zbliżona do atropiny) aby brała przez cały okres rejsu. • Lekarstwo faktycznie zminimalizowało objawy choroby lokomocyjnej. Ale pacjentka zgłaszała: suchość w ustach, rozszerzenie źrenic, wzrost HR i trudności w oddawaniu moczu. • Która(e) z poniższych cech charakteryzuje(ą) TYLKO układ przywspółczulny: a) Zwoje blisko efektorów lub w narządach efektorowych b) Ciało drugiego neuronu (zazwojowego) zlokalizowane w zwoju nerwowym c) Receptory muskarynowe na niektórych efektorach d) Receptory nikotynowe na neuronach pozazwojowych e) Β1 receptory na niektórych efektorach f) Włókna przedzwojowe cholinergiczne • Które z poniższych są przekazywane zapomocą receptorów muskarynowych: •Które z poniższych są przekazywane zapomocą receptorów muskarynowych: a) Zwolnienie przewodzenia w węźle przedsionkowo-komorowym b) Sekrecja kwasu żołądkowego c) Rozszerzenie źrenicy d) Skurcz zwieracza odbytu e) Erekcja f) Sekrecja reniny w nerkach g) Pocenie się w upalny dzień Układ współczulny Organ Receptor Serce Naczynia krwionośne α1 β2 Oskrzela M. rozwieracz źrenicy M. Wypieracz pęcherza moczowego Mm. gładkie ściany jelit β2 Działanie Układ współczulny Organ Receptor Działanie Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV Włókna przewodzące Mięsień komór β1 β1 β1 β1 β1, β2 Przysp.rytmu Wzrost kurczliwości Zw.automatyzmu i przewodnictwa Zw.przewodnictwa i automatyzmu Zw.kurczliwości α1 β2 Skurcz Rozkurcz (tt.mięśniowe) Β2 Naczynia krwionośne Oskrzela m.gładki bł.śluzowa oskrzeli β2 α1 Rozkurcz mm.gładkich i rozszerzenie oskrzeli Wydzielanie śluzu Hamowanie wydzielania śluzu M. rozwieracz źrenicy α1 Skurcz M. Wypieracz pęcherza moczowego β2 Rozkurcz Mm. gładkie ściany jelit β2 Rozkurcz Z jakimi rodzajami białka G współpracują wymienione receptory: • α1, α2,β1,β2, • M1,M3,M5 • M2, M4 Q -- α1 (aktywacja fosfolipazy C, tworzenieDAG oraz IP3 – (IP3 uwalnia Ca2+ z magazynów śródkomórkowych), ostatecznie aktywacja kinazy białkowej PKC ) I -- α2 (inhibicja cyklazy adenylowej, ↓cAMP, hamowanie kinazy białkowej PKA) S -- β1 (stymulacja cyklazy adenylowej,↑cAMP, aktywacja PKA) S -- β2 j.w. Q -- M1(aktywacja fosfolipazy C, tworzenieDAG oraz IP3 – (IP3 uwalnia Ca2+ z magazynów śródkomórkowych), ostatecznie aktywacja kinazy białkowej PKC ) I -- M2(M2 białko Gi bezpośrednio sprężone z kanałem jonowym, M4 inhibicja cyklazy adenylowej, ↓cAMP, hamowanie PKA ) Q -- M3(jak M1) ZASTANÓW SIĘ, CZY WIESZ? •Skąd nazwa „autonomiczny”? •Jak unerwione jest serce? •Co to jest zwój autonomiczny? •Co to jest i jak działa propranolol? •Dlaczego muchomor czerwony jest trujący? •Kto namalował obraz „Krzyk”? DZIĘKUJĘ
