Симпатические и парасимпатические механизмы в регуляции бронхиального тонуса
В настоящий момент у человека идентифицировано 3 типа М-холинорецепторов. М1-холинорецепторы находятся в коре головного мозга и парасимпатических ганглиях. Они участвуют в усилении ганглионарной передачи. М2-холинорецепторы локализованы в окончаниях холинергических нервов (постганглионарных волокон), а МЗ-холинорецепторы – на эффекторных клетках. Таким образом, первые 2 типа М-холинорецепторов осуществляют в основном проведение импульсов в парасимпатических нервных структурах, тогда как рецепторы третьего типа участвуют в активизации клеток-мишеней, которым адресованы эти импульсы, в первую очередь гладкомышечных клеток бронхов, клеток подслизистых желез, эндотелиальных клеток легочных микрососудов. М-холинорецепторы находятся не только в ЦНС и периферических тканях, иннервируемых парасимпатическими нервами, но и в ряде неиннервируемых клеток. Так, они идентифицированы на мембранах эритроцитов, нейтрофилов, лимфоцитов и тучных клеток. Данные М-холинорецепторы могут принимать участие в регуляции (активации) некоторых важнейших функций этих клеток, например, стимуляции хемотаксиса нейтрофилов и лимфоцитов, усилении цитотоксичности Т-лимфоцитов, активации выхода из лейкоцитов лизосомальных ферментов, высвобождении гистамина из тучных клеток, повышении синтеза ДНК и белка.
Об участии холинергических механизмов в регуляции тонуса бронхов свидетельствуют результаты многочисленных экспериментов, в которых стимуляция блуждающего нерва или введение М-холиномиметических веществ вызывали бронхоконстрикцию, а блокада п. vagus – умеренную бронходилатацию. Ацетилхолин и другие М-холиномиметики являются сильными стимуляторами секреции экзокринных желез, в том числе продуцирующих бронхиальную слизь. Аналогичное действие оказывает и стимуляция блуждающего нерва. Эти эффекты в значительной степени или полностью блокируются антихолинергическими препаратами.
Доказано участие парасимпатической нервной системы в формировании нейрогенного воспаления дыхательных путей. Бронхоспастическая реакция, связанная с воздействием этого отдела ВНС усиливается при наличии вирусной инфекции респираторного тракта, поражений эпителиального слоя бронхов токсическими газами, веществами клеточного происхождения при физической нагрузке, вдыхании холодного воздуха. Выраженное преобладание парасимпатического отдела ВНС совпадает по времени с максимальным ухудшением проходимости бронхов. Высказывается предположение о большом значении ваготонии в патогенезе гиперреактивности бронхов.
Ингаляционные М-холинолитики блокируют как пре-, так и постсинаптические М-холинорецепторы, являясь селективными конкурентными и обратимыми антагонистами ацетилхолина. Вследствие чрезвычайно низкой абсорбции со слизистой оболочки они влияют почти исключительно на М-холинорецепторы дыхательных путей. Препараты этой группы предотвращают опосредованную ацетилхолином стимуляцию чувствительных волокон блуждающего нерва при действии различных факторов и подавляют рефлекторную бронхоконстрикцию.
В исследованиях А.Д. Адо выявлено, что в приступном периоде бронхиальной астмы происходит значительное нарастание концентрации ацетилхолина в плазме. Возбуждающим действием на холинергические нервы обладают различные неспецифические агенты, вызывающие воспалительный процесс, в том числе медиаторы аллергии. Повреждение эпителия обнажает афферентные окончания п. vagus и усиливает их реакцию на внешние стимулы. Также доказано участие парасимпатической гиперреактивности в послевирусной дисфункции дыхательных путей, в реакции бронхов на ирритантные раздражители и аллергениндуцированной гиперчувствительности к гистамину. Однако представлениям о ведущей роли холинергической активации в формировании бронхоспазма противоречит тот факт, что холинергические антагонисты подавляют бронхоспазм менее эффективно, чем стимуляторы р2-адренорецепторов.
Нейромедиатором симпатической системы в легких является норадреналин, который действует на Р2-адренорецепторы, расположенные в мембранах гладкой мускулатуры бронхов, вызывая их расширение. Блокада этих рецепторов сопровождается гиперчувствительностью к гистамину, ацетилхолину и брадикинину. Скрытая функциональная блокада остается у больных бронхиальной астмой даже в период ремиссии и может быть выявлена ингаляцией раствора гистамина или ацетилхолина. Кроме этого, симпатический отдел принимает участие в регуляции трахеобронхиальной сосудистой сети. Симпатические нервы выделяют норадреналин и нейропептид-У, которые оказывают высокоспастическое влияние на сосуды, благодаря чему они уменьшают кровенаполнение легких.
Однако влияние ВНС на систему дыхания проявляется не только в локальном воздействии, но и в общей регуляции всех функций организма.
Любые физиологические системы непрерывно меняют свой уровень функционирования. Именно колебательные процессы в организме являются основой его адаптационной деятельности. Учитывая двойственность регуляторных процессов, Г.Кассиль в 1981 г. предложил делить метаболические процессы на эрготропные и трофотропные. Эрготропные процессы направлены на повышение активности образования энергии, трофотропные – на обеспечение запасов энергетического потенциала. Таким образом, оперативная регуляция функций организма осуществляется высшими центрами через ВНС. Различное соотношение активности симпатической и парасимпатической систем проявляется различным соотношением эрготропных и трофотропных метаболических процессов. Симпатический отдел ВНС первым реагирует на воздействия экстремальных факторов. Он является главным пусковым механизмом большинства реакций, связанных с обменом веществ в организме. Парасимпатический отдел ВНС является наиболее оптимальным регулятором при незначительных, но длительных внешних воздействиях.
С позиций биокибернетики аппарат управления какой-либо функцией представляется в виде двух контуров: высшего центрального и низшего автономного. В обычных условиях управление физиологической деятельностью органов и систем осуществляется автономным контуром, который включает в себя вегетативные центры, нервы и исполнительные органы. Ключевую роль в автономном контуре играют блуждающий нерв и его ядра. Относительная самостоятельность автономного контура освобождает центральный контур от постоянного участия в регуляции деятельности отдельных органов и систем. Если же изменение условий нарушает сложившееся динамическое равновесие, а автономный контур не в состоянии его поддержать, то в регуляцию включается центральный контур управления. Его активность выражается в стабилизации функции, в поддержании гомеостаза за счет сохранения определенного уровня противостояния внешним изменениям. Это осуществляется либо путем непосредственного действия симпатического нерва на исполнительный орган, либо путем изменения тонуса блуждающего нерва, либо через гуморальный канал, который поддерживает стратегическую регуляцию, направленную на поддержание определенного уровня функционирования всего организма (в то время как нервный канал осуществляет оперативную регуляцию, направленную на быстрое, ежеминутное приспособление, поддержание гомеостаза). Если сила воздействия внешней среды превышает возможности системы регуляции, происходит срыв адаптации, развивается заболевание. При этом возникает нарушение саморегуляции, ограничение приспособительных возможностей организма. Вмешательство центрального уровня регуляции происходит не только при «недостаточности» автономного контура, но и при рассогласованиях отдельных регулирующих подсистем, нарушений взаимной координации. Оптимальное сочетание принципов автономности и централизации управления в организме обеспечивает максимальную адаптивность организма к факторам внешней среды. О состоянии адаптационно-приспособительных реакций можно судить по напряжению системы управления, которое проявляется в функциональном состоянии периферических органов и систем.
Похожие записи: