М- и Н-холинорецепторы. Эффекты их возбуждения
Еще до открытия роли ацетилхолина как химического медиатора Г. Дейл (Dale) отмечал существенные различия в действии ацетилхолина в разных синапсах. Воздействие в области синапсов постганглионарных парасимпатических нервов он назвал мускариноподобным, так как оно сходно с действием яда мухоморов — мускарином, а в области преганглионарных окончаний, мозгового слоя надпочечников, а также в нервно-мышечных синапсах
поперечно-полосатых мышц никотиноподобным по схожему влиянию малых доз никотина.
Согласно современным представлениям эффект, подобный действию никотина или мускарина, зависит не от качества ацетилхоли- на, а от различий в структуре рецепторов, с которыми оц взаимодействует. Эти отличия делают один вид рецепторов более чувствительными к мускарину (мускариночувствительные М-холинорецепторы), Другой к никотину (никотиночувствительные Н-холинорецепто- ры). М-холинорецепторы избирательно блокируются атропином, а Н-холинорецепторы — алкалоидом кураре d-тубокурарином.
Физиологически важное различие между М-холинорецептора- ми и Н-холинорецепторами — скорость ответа на приходящий сигнал. Никотиновые холинорецепторы обеспечивают быструю передачу и непродолжительные эффекты, тогда как М-холинорецепторы реагируют более медленно и длительно. Объясняется это тем, что Н-холинорецепторы относятся к быстродействующим ионотропным рецепторам. Основу ионотропного рецептора составляет белок, имеющий участки связывания с медиатором, а также образующий ионный канал. Изменение конформации белковой молекулы в результате активации Н-холинорецептора и вызывает открытие ионных каналов для Na+ и К+. Открывшийся на несколько миллисекунд при контакте с ацетилхолином такой канал успевает пропустить до 5 х Ю5 ионов Na+ и К+.
Мускариновые холинорецепторы относятся к медленнодействующим метаботропнъш рецепторам. В качестве вторичных мессенджеров М-холинорецепторы продуцируют цАМФ или цГМФ (в ЦНС, сердце) или диацилглицерол и инозитолфосфат (в желудке, симпатических ганглиях).
Группа М-холинорецепторов неоднородна, в ней выделяют М(-холинорецепторы (в ганглиях и ЦНС), М2-холинорецепторы (в сердце и ЦНС) и М3-холинорецепторы (в ЦНС, гладких мышцах бронхах, желудочно-кишечном тракте, мочевых путях, клетках экзокринных желез), М4-рецепторы, находящиеся преимущественно в ЦНС, и М5-холинорецепторы (в ЦНС и желудке). В миокарде предсердий и нейронах ствола головного мозга возбуждение М2-холиноре- цепторов приводит к активации калиевых каналов: К+ интенсивно покидает клетку, приводя к гиперполяризации клеточной мембраны. Активация холинорецепторов в нейронах коры головного мозга, гиппокампа сопровождается деполяризацией клеточной мембраны.
Группа Н-холинорецепторов также неоднородна. Они подразделяются на рецепторы ганглионарного и мышечного типов. Мышеч-
ные Н-холинорецепторы более чувствительны к бунгаротоксину и тубокурарину, локализованы в скелетных мышцах, а рецепторы ганглионарного типа — к бензогексонию, концентрируются они в вегетативных ганглиях, мозговом веществе надпочечников.
М-холинорецепторы периферической нервной системы расположены на постсинаптической мембране клеток эффекторных органов у окончаний постганглионарных парасимпатических волокон, в связи с чем физиологические эффекты их возбуждения (табл. 1) в целом совпадают с эффектами возбуждения парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Таким образом, при действии фармакологических веществ на периферические М-холинорецепторы наблюдаются: сужение зрачков вследствие сокращения сфинктера зрачка; обильное отделение жидкой слюны; повышение секреции других желез желудочно-кишечного канала; потоотделение; спазм бронхов; усиление перистальтики кишечника и желчных путей, переходящее в спазм; сокращение матки; усиление тонуса мочевого пузыря. Вследствие расширения капилляров (в результате прекращения симпатической импульсации) падает кровяное давление; одновременно происходит резкое замедление пульса после возбуждения М-холинорецепторов ведущих узлов сердца.
При действии атропина и других М-холинолитиков возникают обратные эффекты: расширение зрачков; сухость во рту; уменьшение секреции других желез желудочно-кишечного тракта (в результате блокады парасимпатических импульсов, стимулирующих эти железы); прекращение потоотделения; снижение моторики желудочно-кишечного тракта и уменьшение сокращений бронхиальной мускулатуры, вызываемое парасимпатической иннервацией; учащение сердцебиения (ритм сердца у человека находится под постоянным тормозящим влиянием тонуса блуждающего нерва).
Н-холинорецепторы находятся на постсинаптической мембране ганглионарных нейронов у окончаний всех преганглионарных волокон (симпатических и парасимпатических), в мозговом слое надпочечников, каротидных клубочках, концевых пластинках скелетных мышц и в центральной нервной системе. При этом Н-холи- норецепторы вегетативных ганглиев существенно отличаются от Н-холинорецепторов скелетных мышц.
При возбуждении ганглионарных Н-холинорецепторов активируются как симпатические, так и парасимпатические постганглионарные волокна. Возникающая при этом реакция представляет собой сочетание симпатических и парасимпатических эффектов: повышение кровяного давления, возбуждение дыхания, усиление перистальтики и
Физиологические эффекты возбуждения периферических
М-холинорецепторов
Таблица 1
Нерв |
Орган |
Эффект |
Глазодвигательный нерв |
Глаз — сфинктер зрачка Глаз — ресничная мышца |
Сокращение, сужение зрачка, падение внутриглазного давления. Спазм аккомодации |
Ветви лицевого нерва |
Слезные железы Слюнные железы |
Секреция слез Секреция жидкой слюны |
Симпатические волокна, иннервирующие потовые железы |
Потовые железы |
Потоотделение |
Легочные ветви блуждающего нерва |
Бронхи — мышечная оболочка Бронхиальные железы |
Спазм бронхов Секреция слизи |
Сердечные волокна блуждающего нерва |
Синусно-предсердный узел Предсердно-желудочковый пучок Мышцы сердца |
Замедление ритма Замедление проводимости Уменьшение силы сокращения |
Брюшные ветви блуждающего нерва |
Желудок Кишечник Желчные протоки Поджелудочная железа |
Усиление моторики и секреции Усиление сокращений и спазм Усиление сокращений и спазм Усиление внешней и внутренней секреции |
Тазовые внутренностные нервы |
Прямая кишка Мочевой пузырь Матка |
Усиление моторики Усиление тонуса Усиление сокращений |
спазм гладкомышечных органов, увеличение секреции желез. Повышению кровяного давления способствует также выход адреналина из мозгового слоя надпочечников. Усиление дыхания становится рефлекторным ответом на возбуждение каротидных Н-холинорецепторов.
Источник: Белова Е. И., «Основы нейрофармакологии» 2006