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) Trzewno-czuciowy AUN & Trzewno-ruchowy Część czuciowa (aferentna) Część ruchowa (eferentna) Część somatycznoczuciowa Dotyk, ból, ciśnienie, wibracja temperatura, propriocepcja Słuch, wzrok, równowaga, węch Część trzewnoczuciowa Rozciąganie, ból, temperatura, zmiany chemiczne, podrażnienia trzewi, mdłości, głód Część somatycznoruchowa Ruchowe unerwienie wszystkich mięśni szkieletowych Część przywspółczulna Część trzewnoruchowa Ruchowe unerwienie mięśni gładkich, mięśnia sercowego i gruczołów; odpowiednik AUN Część współczulna
B O D Z I E C RECEPTORY CZUCIOWE S Ł U P G R Z B I E T O W Y pęczki smukły i klinowaty DROGA RDZENIOWO-WZGÓRZOWA DROGA RDZENIOWO-MÓŻDŻKOWA M Ó Z G oraz R D Z E Ń K R Ę G O W Y SOMATYCZNY UKŁAD RUCHOWY AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY DROGA POZAPIRAMIDOWA Drogi czerwienno-rdzeniowa i siatkowo-rdzeniowa DROGA PIRAMIDOWA Droga korowo-rdzeniowa Cześć współczulna Cześć przywspółczulna MIĘŚNIE SZKIELETOWE MIĘŚNIE GŁADKIE MIĘSIEŃ SERCOWY GRUCZOŁY O D P O W I E D Ź
Organizacja Układu Nerwowego Mózgowie Nerwy czaszkowe AUN Włókna ruchowe autonomiczne Rdzeń kręgowy Nerwy rdzeniowe Ośrodkowy Układ Nerwowy Obwodowy Układ Nerwowy Włókna ruchowe somatyczne Włókna czuciowe Za: T. Cecot
Obwodowy Układ Nerwowy Ośrodkowy Układ Nerwowy Efektor DROGA EFERENTNA W AUN dwuneuronowa zwój autonomiczny I neuron 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 Współczulny AUN 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, Ośrodek podstawowego sercowy napięcia ściany naczynia, wydzielania potu. Ośrodek Stymulacja naczyniowo-ruchowy tych ośrodków prowadzi do przyśpieszenia Ośrodek oddechowy czynności serca, rozszerzenia Ośrodek oskrzeli. połykania ośrodki oddawania moczu i Ośrodek stolca kaszlu oraz ośrodki odruchów płciowych (erekcji i ejakulacji) KORA MÓZGU UKŁAD LIMBICZNY WZGÓRZE emocje bodźce czuciowe PODWZGÓRZE nadrzędna kontrola AUN MOST wyższy poziom kontroli oddychania OPUSZKA RDZENIA ośrodek koordynacyjny AUN RDZEŃ KRĘGOWY T 1 -L 2 regulacja współczulna RDZEŃ KRĘGOWY S 2 -S 4 przywspółczulna kontrola (wypróżnianie, oddawanie moczu) Kontrola Kształtowanie czynności wegetatywnych; wegetatywnej aktywacja i hamowanie składowej niżej położonych ośrodków emocjonalnych odpowiedzialnych za reakcje reakcji, wegetatywne regulacja układów odpowiedzialnych Cz. przednia za sen Odpowiedź i czuwanie, przy podrażnieniu zachowania tej grupy jąder jest analogiczna do seksualne i obronne odpowiedzi na podrażnienie części przywspółczulnej AUN zwężenie światła źrenic, HR, MAP, nasilenie motoryki układu pokarmowego, nasilenie sekrecji soku żołądkowego, trzustkowego i żółci, stymulacja wydzielania insuliny, spadek poziomu glukozy we krwi. 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 S2- S4
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 S 2 do S 4 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 Somatyczny układ ruchowy Autonomiczny układ nerwowy Narząd wykonawczy 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 Efekt działania bodźca nerwowego na komórkę efektorową Tylko pobudzenie Pobudzenie lub hamowanie Typ włókien nerwowych Zmielinizowane, grube (9-3μm), o dużej szybkości przewodzenia (70-120m/s) O wolnym przewodzeniu (1-3m/s do 18-20m/s); przedzwojowe słabo zmielinizowane, cienkie (3μm), pozazwojowe 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 OUN dopamina Ok. 1% 80% noradrenalina <20% <20% adrenalina 80% Ok. 1% Dopamina Decarboxylaza L-DOPA Neurony dopaminergiczne β hydroksylaza dopaminy Noradrenalina Neurony adrenergiczne N-metylotransferaza fenyloetanolaminy 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 Westphala- Edingera) 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 ACh N1 Mięsień szkieletowy Współczulny Przedzwojowe ACh N2 N2 Zazwojowe NA α1 α2 β1 β2 Mięśnie gładkie Gruczoł y ACh M Gruczoły potowe Przywspółczulny Rdzeń nadnerczy Przedzwojowe Przedzwojowe ACh N2 Rdzeń nadnerczy Zazwojowe ACh M Mięśnie gładkie Gruczoły Do krążenia ACh N2 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
Receptory w AUN Cholinergiczne Adrenergiczne Muskarynowe Nikotynowe α1(gq), α2(gi) β1,β2,β3 (Gs) M1, M3, M5 (Gq) M2, M4 (Gi) N1(m) N2(n) 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 Receptory w AUN Cholinergiczne Muskarynowe N2(n) M1, M3, M5 (Gq) M2, M4 (Gi)
Receptory nikotynowe (N) oprócz zwojów autonomicznych znajdują się również w synapsach nerwowo-mięśniowych (blokowane przez d- tubokurarynę), 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 M 1, M 2, M 3, M 4, M 5 i M 6 mają charakter metabotropowy, czyli działają przez drugie przekaźniki wewnątrzkomórkowe Receptory cholinergiczne M 2 i M 4 działają poprzez białko G i, hamując powstanie camp Receptory M 1, M 3, M 5 i M 6 działają przez białko Gq, trifosforan inozytolu (IP 3 ) 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 jest kanałem jonowym regulowanym przez ligand ) RECEPTOR MUSKARYNOWY (receptor jest kanałem jonowym regulowanym przez trymeryczne białko G) depolaryzacja hiperpolaryzacja depolaryzacja pobudzenie hamowanie Zmniejszenie częstości skurczów serca pobudzenie Skurcz mięśni gładkich w układzie pokarmowym
EFEKTY POBUDZENIA CHOLINERGICZNEGO Serce Zwolnienie rytmu Hamowanie przewodnictwa przedsionkowo- komorowego Zmniejszenie siły skurczu Ukł. Krążenia Ukł. Oddechowy Ukł. Pokarmowy Ukł. Moczowy Oko Skóra Rozszerzenie naczyń krwionośnych Obniżenie ciśnienia tętniczego krwi Skurcz oskrzeli Wzmożenie wydzielania w gruczołach śluzowych Wzmożenie wydzielania soków trawiennych Przyspieszenie perystaltyki Skurcz mięśni ściany pęcherza moczowego Zwiotczenie zwieracza pęcherza 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
Autonomiczne receptory Adrenergiczne α1(gq), α2(gi) 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 G s pobudzając powstanie camp Receptory adrenergiczne typu α 2 działają poprzez białko G i, hamując powstanie camp Receptory adrenergiczne typu α 1 działają poprzez białko Gq, aktywacja fosfolipazy C, działają przez wzrost stężenia trifosforanu inozytolu (IP 3 ) 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 (IP 3 ) i diacyloglicerol (DAG)
Receptory adrenergiczne typu α 1 (sprzężone z Gq) działają przez trifosforan inozytolu (IP 3 ) 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 G s, pobudzając powstanie camp
Mechanizm działania działają poprzez białko G s, 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 szkieletowe rozkurcz Macica rozkurcz Układ oddechowy: rozkurcz mięśniówki gładkiej oskrzeli Ściany przewodu pokarmowego i pęcherza moczowego Efekt rozkurcz Mechanizm działania działają poprzez białko G s, pobudzając powstanie camp Leki astma, rozkurcz mięśniówki gładkiej macicy (poród przedwczesny)
Niewybiórczym agonistą receptorów adrenergicznych β jest izoproterenol. Nieswoistym antagonistą propranolol. Receptory β 1 przeważają w sercu. Wiążą się z noradrenaliną i adrenaliną. Ich swoistym antagonistą jest atenolol. Receptory β 2 przeważają w mięśniach gładkich naczyń i oskrzeli. Mają większe powinowactwo do adrenaliny niż do noradrenaliny. Ich antagonistą jest pindolol.
Receptor Tkanka docelowa Adrenoreceptory α1 α2 presynaptyczny hamujący β1 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, skóry, nerek, trzewi, przewód pokarmowy, zwieracze pęcherz moczowy-zwieracze źrenice rozwieracz źrenicy Przewód pokarmowy Neurony adrenergiczne presynaptyczne Serce, gruczoły ślinowe, tkanka tłuszczowa, nerki β2 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, przewód pokarmowy, Ściana pęcherza moczowego, oskrzela Cholinoreceptory Nikotynowe Muskarynowe Mięśnie szkieletowe, płytka motoryczna (N1) Neurony zazwojowe, współczulny&przywspółczulny UN (N2) Rdzeń nadnerczy N2 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 Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV Włókna przewodzące Mięsień komór 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 α1 α1 β1 β1 β1 β1 β1, β2 β2 α2 α1,α2 β2 α1 α1, α1 β2 α1 β2 α1 α1 α1 Β2 β2 α1 Skurcz i rozszerzenie źrenicy Rozluźnienie Przysp.rytmu Wzrost kurczliwości Zw.automatyzmu i przewodnictwa Zw.przewodnictwa i automatyzmu Zw.kurczliwości Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Rozszerzenie Zwężenie Zwężenie Zwężenie Rozkurcz mm.gładkich i rozszerzenie oskrzeli Wydzielanie śluzu Hamowanie wydzielania śluzu
Działanie współczulnego układu nerwowego Efektor Receptor Efekt Skóra Gruczoły potowe mm.przywłosowe Żołądek i jelita Perystaltyka i napięcie mm.zwieracze M1 α1 α Β2 α2 Wydzielanie potu Stroszenie włosów Zmniejszenie napięcia Hamowanie perystaltyki Skurcz Gruczoły trawienne α Hamowanie wydzielania Wątroba β2 glikogenoliza Nerki Kanaliki nerkowe Aparat przykłębkowy Pęcherz moczowy m.wypieracz m.zwieracz wewn.cewki moczowej α1 β1 β2 α Zw.wchłaniania sodu Zw.wydzielania reniny Rozluźnienie Skurcz Pęcherzyki nasienne i nasieniowody α1 Zwiększenie napięica, perystaltyki, wytrysk nasienia Macica Nieciężarna Ciężarna β2 α1 Β2 Rozluźnienie Skurcz Rozkurcz Komórki tłuszczowe β3 lipoliza
Działanie przywspółczulnego układu nerwowego Efektor Receptor Efekt Oko m. okrężny źrenicy m. Rzęskowy Gruczoły łzowe Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV Tętnice i tętniczki Opon i kory mózgowej Wieńcowe Narządów miednicy mniejszej Ciał jamistych prącia i łechtaczki Oskrzela m.oskrzeli Gruczoły śluzowe Żołądek i jelito Mm.gładkie Gruczoły Pęcherz moczowy m.wypieracz moczu m.zwieracz cewki wewn. M1 M1 M1 M2 M2 M2 M1 M1 M1 (transmitter NO) M3 M1 M1 M1 M2,M3 (transmitter NO) Zwężenie źrenicy Akomodacja do widzenia z bliska łzawienie Zwolnienie rytmu Osłabienie skurczu Hamowanie przewodnictwa Rozszerzenie Rozszerzenie Rozszerzenie Rozszerzenie i wzwód Skurcz wydzielanie Wzrost perystaltyi, napięcia, rozkurcz zwieraczy wydzielanie Skurcz rozkurcz
AUN SERCE & NACZYNIA KRWIONOŚNE Współczulny Przywspółczulny Czynność Receptor Czynność Receptor HR β1 M2 Prędkość przewodzenia β1 M2 Kurczliwość β1 (przedsionki) M2 Mięśniówka gładka naczyń (skóra, nerki&śledziona) skurcz α1 rozkurcz(uwalnianie NO) M1 Mięśniówka gładka naczyń (mięśnie szkieletowe) rozkurcz skurcz β2 α1
AUN pęcherz moczowy β2 α1 M2,3 NO
AUN oko Mięsień rozwieracz źrenicy skurcz, α1 efekt rozszerzenie źrenic (MYDRASIS) Mięsień zwieracz źrenicy skurcz, M1 efekt zwężenie źrenic (MIOSIS) Odruch źrenicy na światło układ przywspółczulny zwężenie 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 Lokalizacja zwojów autonomicznych Rdzeń kręgowy T1-L3 Okołokręgowe i przedkręgowe Jądra nerwów czaszkowych III, VII, IX, X S2-S4 W lub blisko organów efektorowych - - Długość aksonów przedzwojowych Długość aksonów zazwojowych krótkie długie - 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 Działanie Serce Naczynia krwionośne Oskrzela α1 β2 M. rozwieracz źrenicy M. Wypieracz pęcherza moczowego Mm. gładkie ściany jelit β2
Układ współczulny Organ Receptor Działanie Serce Węzeł SA Przedsionki Węzeł AV Włókna przewodzące Mięsień komór Naczynia krwionośne Oskrzela m.gładki bł.śluzowa oskrzeli β1 β1 β1 β1 β1, β2 α1 β2 Β2 β2 α1 Przysp.rytmu Wzrost kurczliwości Zw.automatyzmu i przewodnictwa Zw.przewodnictwa i automatyzmu Zw.kurczliwości Skurcz Rozkurcz (tt.mięśniowe) 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 IP 3 (IP 3 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 IP 3 (IP 3 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