5.2.2. Норадреналин и адреналин

После того как О. Лёви (1921) доказал, что в результате раздражения симпатического нерва сердца в нем высвобождается ускоряющее сердечную деятельность вещество, началось изучение химической структуры и распределения этого вещества. Итогом поисков явилось предположение о существовании двух типов симпатинов: возбуждающего и тормозящего. Позже было установлено, что это норадреналин и адреналин.

Норадреналин отличается от адреналина отсутствием метилового радикала в боковой цепи (см. рис. 1.41). Отсюда возникло и его название — аббревиатура немецкого Nitrogen ohne RadicalNOR. Норадреналин является медиатором в постганглионарных симпатических окончаниях сосудов сердца, печени, селезенки. Его содержание достигает почти 10% от общего количества катехоламинов в областях симпатической иннервации. Особенно богаты им органы, содержащие хромаффинную ткань. В мозговом слое надпочечников, клетки которого гомологичны постганглионарному симпатическому нейрону, содержание норадреналина составляет около 20%, остальное приходится на долю адреналина. Наряду с тем и другим в тканях содержится еще третий естественный катехоламин — дофамин. Соотношения между адреналином, норадреналином и дофамином варьируют в зависимости от вида и возраста животного.

Вещества, воспроизводящие эффекты раздражения постганглионарных симпатических нейронов, получили название симпатомиметических веществ; напротив, вещества, предотвращающие это действие, — симпатолитических.

Попадая на постсинаптическую мембрану, норадреналин взаимодействует с ее специфическими химическими компонентами — адренорецепторами. С адренорецептором может взаимодействовать не только медиатор, но и аналогичные фармакологические средства, называемые адреномиметическими, а также средства типа дигидроэрготомина, дигидроэрготоксина, пропранолола, блокирующие адренорецепторы.

В соответствии с чувствительностью к различным катехоламинам (обычно к адреналину, норадреналину, изопротеренолу) адренорецепторы делят на α—адренорецепторы и β—адренорецепторы. Действие вещества считается α—адренергическим, если при его воспроизведении эффективность убывает в последовательности норадреналин—адреналин—изопротеренол, а также избирательно блокируется (β—адреноблокаторами. Если же воспроизведение действия будет происходить в обратной последовательности: изопротеренол—адреналин—норадреналин — и этот эффект предотвращается специфическими блокаторами, то в этом случае имеет место β—адренергический эффект.

В большинстве висцеральных органов, реагирующих на катехоламины, находятся оба вида адренорецепторов и результаты их возбуждения бывают, как правило, противоположными. Например, в гладкой мышце артерий скелетных мышц содержатся α— и (β—адренорецепторы. Возбуждение α—адренорецепторов приводит к сужению артериол, а возбуждение β—адренорецепторов — к их расширению. В кишке также имеются оба вида адренорецепторов (см. разд. 11.1.3), однако воздействие на те и другие вызывает торможение активности гладкой мышцы. В обычных жизненных условиях реакция органа на адреналин и норадреналин, выделяющиеся нервными окончаниями или приносимые кровью, зависит от преобладания α— или (β—адренергического действия (табл. 5.1).

В других висцеральных органах находится только один вид адренорецепторов. В сердце и бронхах нет α—адренорецепторов, и здесь норадреналин

Та б л и ц а 5.1

Показатели изменения функций различных органов при стимуляции симпатических и парасимпатических нервов

Орган или система

Симпатические нервы и адренорецепторы

Парасимпатические нервы

Пищеварительный тракт:

продольные и циркулярные мышцы

ослабление моторики

α,β

усиление моторики

сфинктеры

сокращение

α

расслабление

Мочевой пузырь:

мышца, выталкивающая мочу

расслабление

β

сокращение

внутренний сфинктер

сокращение

α

Бронхиальные мышцы

расслабление

β

сокращение

Внутриглазные гладкие мышцы:

 

 

 

 

дилататор зрачка

сокращение

α

сфинктер зрачка

сокращение

ресничная мышца

расслабление

β

—«—

Пиломоторные мышцы.

сокращение

α

Половые органы:

семенные пузырьки

сокращение

α

семявыносящий проток

—«—

—«—

матка в зависимости от вида

—«—

—«—

 

 

матка в зависимости от гормонального фона

расслабление

β

Сердце:

ритм

ускорение

β

замедление

сила сокращения

увеличение

—«—

ослабление

Кровеносные сосуды:

артерии кожи

сужение

артерии брюшной полости

—«—

артерии скелетных мышц

—«—

артерии венечные (коронарные)

сужение, расширение

α

сосуды мозга

сужение

—«—

расширение (?)

артерии половых органов

——«—

—«—

расширение

вены

—«—

—«—

Экзокринные железы:

слюнные

секреция

α

секреция

слёзные

 

 

—«—

пищеварительные

снижение секреции

—«—

—«—

потовые

секреция холинергическая

 

 

 

 

Метаболизм:

печень

гликогенолиз, глюконеогенез

 

 

 

 

жировые клетки

липолиз

β

секреция инсулина

снижение

β

 

и адреналин возбуждают только β—адренорецепторы, что ведет к усилению сердечных сокращений и расширению бронхов. Учитывая, что норадреналин вызывает наиболее сильное возбуждение β—адренорецепторов миокарда и менее значительную реакцию (β—адренорецепторов гладких мышц бронхов, трахеи, сосудов, первые называют адренорецепторами β1, вторые — адренорецепторами β2.

Норадреналин, как и ацетилхолин, способен не только вызывать эффект на постсинаптической мембране, но и одновременно оказывать влияние на сам процесс выделения медиатора из пресинаптических терминалей. Это достигается благодаря наличию в пресинаптических окончаниях тех же, что и в постсинаптической мембране, адренорецепторов.

При взаимодействий норадреналина с пресинаптическим α—адренорецептором выделение медиатора снижается. Напротив, соединение норадреналина с пресинаптическим β—рецептором влечет за собой усиление выделения медиатора. Вероятно, в обычных условиях такой механизм работает по принципу обратной связи. Однако при сильном возбуждении симпатического нейрона происходит чрезмерное повышение концентрации медиатора в синаптической щели. В этом случае он взаимодействует с пресинаптическими а—адренорецепторами, результатом чего является торможение выделения норадреналина (отрицательная обратная связь). При слабом возбуждении преганглионарного нейрона выброс норадреналина понижен и его концентрация в синаптической щели невелика. Это влечет за собой возбуждение β—адренорецепторов и, как следствие, повышение секреции медиатора (положительная обратная связь).

Саморегуляция выделения медиатора касается не только уровня его содержания в синаптической щели. В мышцах сосудов, бронхов, сердца известно также реципрокное торможение выделения медиаторов из адренергических и холинергических окончаний. Так, при одновременном возбуждении сердечных симпатических и парасимпатических волокон наблюдается снижение выделения ацетилхолина. Это происходит в результате возбуждения α—адренорецепторов пресинаптической мембраны холинергических окончаний.

Наряду с этим возбуждение сердечного холинергического нейрона вызывает, в свою очередь, в постганглионарном симпатическом нейроне уменьшение выделения норадреналина. Эффект опосредуется мускариновыми холинорецепторами пресинаптического адренергического окончания. Эти наблюдения над тормозными отношениями пресинаптических адренергических и холинергических окончаний указывают на то, что взаимодействие между симпатической и парасимпатической нервной системой осуществляется уже на уровне пресинаптических терминалей.

Норадреналин и адреналин в своем действии на мембрану гладкомышечных клеток активируют находящуюся в ней аденилатциклазу. Аденилатциклаза, в свою очередь, при наличии ионов магния катализирует образование цАМФ (циклического 3', 5'—аденозинмонофосфата) из АТФ. Последний активирует энергетический обмен, усиливая тем самым сердечную деятельность.

Вводимый извне норадреналин вызывает повышение систолического и диастолического давления без ускорения сердечного ритма, повышает силу сердечных сокращений. Вследствие сужения почечных сосудов норадреналин вызывает торможение диуреза и задержку натрия (см. разд. 12.9). Под влиянием норадреналина снижается секреция желудка и кишки, расслабляется гладкая мускулатура кишки, в то время как слюноотделение усиливается.

Адреналин характеризуется более разнообразным диапазоном симпатического действия, чем норадреналин. Благодаря одновременной стимуляции инотропной, хронотропной и дромотропной функций (см. разд. 8.4.4) он повышает сердечный дебит. Действуя непосредственно на бронхиальную мускулатуру, адреналин оказывает бронхорасширяющее и антиспазматическое действие, рефлекторно снижает частоту и амплитуду дыхания. Адреналин выступает и как антидиуретик, снижая выделение с мочой ионов К+ и Na+ Он тормозит желудочно—кишечную моторику, расслабляет стенки органов, но сокращает области сфинктеров мочеполовой и кишечной систем, тормозит пищеварительную секрецию. Адреналин повышает сократимость скелетных мышц, что особенно отчетливо проявляется на фоне их утомления, т. е. оказывает действие, аналогичное известному феномену Орбели—Гинецинского.