Стадии интоксикации внешними нейромедиаторами

Оглавление:

Расположение ГАМК рецепторов в головном мозге и их роль

Давайте разберем, как работают ГАМК рецепторы, на которые действует внутренний нейромедиатор гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) или внешний алкоголь.

На рисунке зеленым цветом изображены области головного мозга, где находятся ГАМК рецепторы (GABA Rs). Это три области:

1. Префронтальная кора. Наши лобные доли, которые отвечают за планирование и сдерживание эмоций. Алкоголь нарушает работу лобных долей и это приводит к неконтролируемому поведению. Человек начинает совершать такие поступки, которые он бы никогда не сделал на трезвую голову.
2. Центр награды. Именно этот центр захватывают все наркотики и алкоголь в том числе. ГАМК нейрон действует на дофаминовые нейроны, выделяется дофамин в центре награды и таким образом формируется патологическое влечение к алкоголю на физическом уровне.
3. Мозжечок. Эта часть мозга отвечает за двигательную активность. Алкоголь повреждает нейроны мозжечка и поэтому начинает страдать точность и координация всех движений.

Работа ГАМК рецепторов в норме (баланс, успокоение, тревога)

1. Норма (баланс). В организме поддерживается баланс активирующих (глутамат) и тормозных (ГАМК) нейромедиаторов. Это как педаль газа и тормоза. При срединном состоянии у нас в теле 100% количество глутамата и 100% количество ГАМК. Число глутаматных и ГАМК рецепторов также откалибровано и всегда равно 100%. Эти два нейромедиатора соединяются с соответствующими рецепторами и тогда сигнал проходит к следующим нейронам в головном мозге. Если же не хватает нейромедиаторов или если сбилась калибровка рецепторов (их стало слишком много или мало), то баланс нарушается.
   В норме меняется только количество своих собственных нейромедиаторов, а количество рецепторов и их чувствительность не меняется в течение жизни. Но если человек начнет употреблять алкоголь или другие наркотики, то калибровка рецепторов (их число или чувствительность) сбивается.
2. Норма (успокоение). Когда человек ложится спать, то происходит выброс своего собственного ГАМК в чуть большем количестве, чем днем. В итоге ГАМК на правой чаше весов становится больше, человек успокаивается, расслабляется и засыпает.
3. Норма (тревога). Если по каким-либо причинам своего собственного ГАМК не будет хватать вечером, например, человек попал в стрессовую ситуацию, то он будет испытывать тревогу и могут возникнуть проблемы со сном. Глутамат будет преобладать над ГАМК.

Нарушение работы ГАМК рецепторов после приема алкоголя (интоксикация, синдром отмены, опохмел)

1. Интоксикация (1 стадия). Если человек начинает пить алкоголь, то алкоголь соединяется с теми же рецепторами, на которые действует ГАМК. Он действует как ключ отмычка. В итоге чаша весов отклоняется резко вправо. Человек начинает тормозить, западать, наступает наркозный сон. У некоторых людей организм начинает менять калибровку ГАМК рецепторов, чтобы вернуться к балансу. Организм либо уменьшает чувствительность, либо уменьшает число ГАМК рецепторов. Таким образом человек плавно переходит во вторую стадию зависимости от алкоголя.
2. Синдром отмены алкоголя (2-3 стадия). При алкогольной ломке чаша весов резко отклоняется влево, в сторону активации глутаматом, т.к. количество ГАМК рецепторов при алкоголизме компенсаторно уменьшается. Это приводит к гиперактивации всего организма, учащается пульс, увеличивается артериальное давление, прошибает пот, нарушается сон, появляется страх и тревога, невозможно уснуть и поесть.
3. Снятие синдрома отмены (2-3 стадия). Человек замечает, что если в таком состоянии опохмелиться, то на время состояние станет получше. Это происходит потому, что даже при маленьком количестве ГАМК рецепторов мы можем это компенсировать большим количеством алкоголя. На какое-то время это действительно может помочь, но через несколько часов вновь наступит алкогольная ломка и запойный цикл повторится.

Нарушение работы опиатных рецепторов после приема алкоголя

Алкоголь очень простая химическая молекула, но продукты распада алкоголя действуют не только на ГАМК рецепторы, но и на опиатные рецепторы тоже. На эти же рецепторы действуют все опиаты (героин, морфий, опий). В норме свои собственные эндорфины из нейрона выделяются в кровяное русло, например, после оргазма, и находят опиатные рецепторы в теле человека. Сразу после соединения эндорфина с опиатными рецепторами, клетка начинает работать иначе. У нас появляются субъективные ощущения в теле: тепло, растекание тяжести, мягкость мышц, снижение болевых ощущений, сон. Очень похожие ощущение может вызывать алкоголь.

И точно так же, как при героиновой наркомании, если вводить в себя алкоголь, то со временем количество опиатных рецепторов на нервных клетках организма будет уменьшаться. Именно по этой причине в момент алкогольной и особенно героиновой ломки человек испытывает болевые ощущения.

Отличие между внутренними нейромедиаторами и наркотиками (алкоголь и т.д.)

Они замещают свои собственные нейромедиаторы. Так алкоголь начинает замещать свой собственный эндорфин и ГАМК. Опиаты (героин, морфий, опий) замещают внутренний эндорфин. Кокаин и амфетамин замещают свой собственный дофамин, напрямую воздействуя на дофаминовые нейроны. Алкоголь влияет на дофамин косвенно через ГАМК нейроны. Марихуана, гашиш, спайс замещают свой собственный нейромедиатор – анандамид.

1. Время действия нейромедиаторов короткое, секунды или минуты. Время же действия наркотиков может быть несколько часов. Определяется скоростью выведения алкоголя из организма.
2. Мозг очень четко самостоятельно регулирует концентрацию и те участки мозга, где должен действовать нейромедиатор. Концентрация же наркотика определяется самим потребителем, сколько человек выпьет алкоголя. У алкоголя нет адресной доставки наркотика в определенные участки мозга. Алкоголь равномерно растекается по всему мозгу и действует на все рецепторы разом. Из-за этого страдает мозжечок, человек шатается, страдает дыхательный центр, человек может впасть в наркоз и умереть от остановки дыхания.
3. Свои собственные нейромедиаторы поддерживают нормальную физиологию мозга. Наркотики же, в том числе алкоголь, разрушают головной мозги и все внутренние органы.

С вами был доктор Звягин Александр Викторович, психотерапевт, нарколог, медицинский психолог, специалист по лечению алкогольной зависимости. Желаю всем крепкого здоровья и скорейшей независимости.

Глутаминовая кислота

Это один из важнейших медиаторов в мозге: глутаминовую кислоту, или глутамат, выделяют около 40% нейронов. Связывание глутаминовой кислоты с рецепторами нейронов приводит к их возбуждению. С ее помощью передается информация, связанная с сенсорикой, движением и памятью. Сходные аминокислоты мы получаем из пищи: глутамат входит в состав многих белков. Таким образом, за день мы съедаем от 5 до 10 граммов глутамата и глутамина. Тем не менее пищевой глутамат в мозг практически не попадает: гематоэнцефалический барьер, который окружает сосуды, пронизывающие мозг, строго контролирует движение химических веществ из крови в нервную систему. Если все же это случается, например когда человек съедает большое количество глутамата, чувствуется лишь небольшое возбуждение. Но специально подпитывать мозг не нужно: нейроны самостоятельно синтезируют это вещество прямо в окончаниях аксонов и выделяют его для передачи информации.

Дофамин

Этот нейромедиатор является одним из химических факторов внутреннего подкрепления. Он вызывает чувство удовлетворения, чем влияет на процессы мотивации и обучения. Дофамин вырабатывается при получении позитивного опыта: секса, вкусной пищи, приятных ощущений. Дофаминовые нейроны располагаются в трех зонах мозга: гипоталамусе, черной субстанции и вентральной покрышке. В зависимости от расположения различаются их функции. Нейроны в гипоталамусе регулируют либидо, агрессивность и пищевую мотивацию. От количества дофамина в черной субстанции зависит подвижность человека: насколько охотно он занимается спортом, гуляет и танцует. Также этот нейромедиатор чрезвычайно важен для когнитивной деятельности: дофамин, который вырабатывается в вентральной покрышке, отвечает за скорость обработки информации. Эта зона мозга также дает человеку положительные эмоции, связанные с новизной, творчеством и юмором.

Норадреналин

Норадреналин часто путают с адреналином, но между ними есть большая разница: адреналин — это гормон, а норадреналин — нейромедиатор. Оба вещества образуются из тирозина — одной из 20 аминокислот, входящих в состав белков пищи. Когда мы принимаем пищу, богатую тирозином, мы получаем несколько граммов норадреналина или адреналина, которые активируют нервную систему и многие органы.

Норадреналин является главным медиатором симпатической нервной системы. Эта часть мозга и нервные волокна управляют

внутренними органами во время стресса, физической и эмоциональной нагрузки, больших энергозатрат. В частности, норадреналин управляет двигательной активностью человека: именно из-за него нам трудно усидеть на месте во время стресса. Он способен как разогнать, так и затормозить процессы, происходящие в теле: активировать работу сердечной мышцы, сузить сосуды или, наоборот, расслабить стенки бронхов и кишечника. Эти разнонаправленные изменения зависят от типа рецепторов, откликающихся на появление норадреналина. Он вырабатывается и в головном мозге: нейромедиатор участвует в процессах обучения и запоминания информации. Кроме того, он способен снижать уровень тревожности и увеличивать агрессивность. Норадреналин влияет на выраженность эмоциональных компонентов поведения, таких как положительные эмоции, возникающие в стрессовых условиях: азарт, радость победы, удовольствие от риска.

Ацетилхолин

Этот медиатор вырабатывается в нейромышечных синапсах и отвечает за движения. Если вы захотите пошевелить пальцем, мозг отправит электрический сигнал в мышечные нервы, где выделяется ацетилхолин, который и вызывает сокращение мышцы. Те же рецепторы, на которые воздействует ацетилхолин, воспринимают и никотин. Этот токсин, содержащийся в листьях табака, вызывает у насекомых судороги, тем самым защищая растение. Ацетилхолин также отвечает за работу вегетативной нервной системы, которая управляет внутренними органами. Он может как расслаблять их (сужать зрачки и бронхи, замедлять сердцебиение) так и делать их работу более интенсивной — в частности, ацетилхолин активизирует работу желудочно-кишечного тракта. Помимо периферических функций, ацетилхолин ответственен за работу головного мозга: он способен как понижать уровень возбуждения, так и, наоборот, активировать мозг. В частности, он отвечает за процессы, связанные с памятью: при болезни Альцгеймера уровень медиатора снижается. Препараты, регулирующие ацетилхолин, используются для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями.

Нейротоксичность – это способность химических веществ, действуя на организм, вызывать нарушения структуры и/или функции нервной системы. Нейротоксиканты – вещества, для которых порог чувствительности всей нервной системы или отдельных её гистологических и анатомических образований существенно ниже, чем других органов и тканей.

Любой токсический процесс в нервной системе инициирует либо ее структурные нарушения, начиная с клеточного и молекулярного уровней (мембраны, рецепторы, ионные каналы, вторичные посредники и т.д.), либо функциональные нарушения, основными проявлениями которых является нарушение механизмов генерации, проведения и передачи нервного импульса.

Основной структурно-функциональной единицей нервной системы является нейрон, представляющий собой клетку, имеющую два отростка – аксон и дендрит. Дендрит представляет собой многократно ветвящийся короткий отросток нейрона, предназначенный для восприятия и проведения нервного импульса. Каждый нейрон может иметь один или несколько дендритов. Аксон – длинный отросток нейрона, предназначенный для проведения нервного импульса от тела нервной клетки к другим клетками, а также транспорта белков, энзимов, нейромедиаторов посредством быстрого (400 мм / день) и медленного (3 мм / день) антеградного, а также ретроградного (200 мм / день) аксонального тока.

Наличие отростков и системы внутриклеточного транспорта физиологически активного материала, а также питательных и пластических веществ на значительные расстояния, делают нейроны наиболее уязвимыми элементами нервной системы для действия токсикантов.

Механизмы повреждения нейронов могут носить как неспецифический, так и специфический характер (рис. 35).

По химической структуре нейротрансмиттеры можно разделить на пять классов: 1) аминокислоты, 2) амины и их производные, 3) нейропептиды, 4) нуклеозиды и нуклеотиды, 5) стероиды (табл. 22). Последние два класса пока представлены единичными веществами.

Таблица 22 – Основные нейромедиаторы (Koolman, Color Atlas of Biochemistry, 2nd ed., 2005)

В 1924 г. А.Ф. Самойлов впервые сформулировал химический принцип передачи нервного возбуждения в его общей форме. В настоящее время в ЦНС и на периферии идентифицировано более 17 типов нейромедиаторных систем: холинергическая (мускариночувствительная – 4 подтипа, никотиночувствительная – 2 подтипа), ГАМК-ергическая (2 подтипа), глутаматергическая (4 подтипа), дофаминергическая (1подтип), серотонинергическая (5 подтипов), опиоидная (4 подтипа) пептидергическая (более 5 подтипов), гистаминергическая (3 подтипа), пуринергическая (6 подтипов) и.т.д. Ацетилхолин - один из первых изученных медиаторов. Он чрезвычайно широко распространен в нервной периферической системе. Синаптические структуры, в которых медиаторную функцию выполняет ацетилхолин обнаружены как в ЦНС, так и на периферии. Физиологически важное различие между М-холинорецепторами и Н - холинорецепторами - в скорости ответа на приходящий сигнал. Никотиновые рецепторы обеспечивают быструю передачу и непродолжительные эффекты, тогда как М-холинорецепторы действуют более медленно и длительно. Объясняется это тем, что Н-холинорецепторы относятся к быстродействующим ионотропным рецепторам. 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 АХ такой канал успевает пропустить ионы Na+ и К+.

Рис. 35 – Механизмы токсического повреждения нейронов

γ – аминомаслянная кислота (ГАМК) –основной нейромедиатор, регулирующий процессы торможения в ЦНС. ГАМК широко распространена в ЦНС млекопитающих, она выявляется в 50% всех нервных окончаний мозга. Секретируемая в синаптическую щель ГАМК после взаимодействия с рецепторами транспортируется в глиальные клетки здесь она превращается в глутамат, затем в глутамин, который возвращается в нейроны и служит предшественником для синтеза новых молекул ГАМК. Однако основной путь инактивации ГАМК – нейрональный захват его пресинаптическим окончанием. Однако роль ГАМК не сводится исключительно к угнетению возбуждения в ЦНС. Тонические тормозные входы могут трансформировать активность целевых клеток, обеспечивая пространственную и временную интеграцию возбудительных входов, что лежит в основе механизма обработки информации. Контролируя временные параметры множества разрядов множества клеток, тормозные нейромедиаторы синхронизируют активность нейронных популяций и даже усиливают эффект возбудительных входов.

Рис. 36 – Схематическое изображение холинергического синапса

Катехоламины адреналин, норадреналин и дофамин синтезируются в мозговом веществе надпочечников, в симпатической нервной системе и в мозге. Их биологическая активность заключается в способности воздействовать на функциональное состояние органов и систем, а также на интенсивность метаболических процессов в тканях. Катехоламины возбуждают деятельность ЦНС, вызывают учащение и усиление сокращений сердца, расслабление гладких мышц кишечника и бронхов, увеличивают или снижают периферическое сопротивление кровеносных сосудов, стимулируют гликогенолиз и липолиз, повышают интенсивность азотистого обмена, влияют на процессы переноса ионов натрия, калия, кальция через клеточные мембраны. Физиологические эффекты этих нейромедиаторов обусловлены их способностью связываться со специфическими чувствительными к катехоламинам образованиями мембраны эффекторной клетки – адренорецепторами и через них воздействовать на адренореактивные системы клеток.

Адреналин (эпинефрин) – гормон мозгового вещества надпочечников, синтезируется, в основном, в хромаффинных клетках мозгового вещества надпочечников из дофамина и норадреналина. Поступая в кровоток, он действует на клетки отдаленных органов. Уровень адреналина в крови характеризует гуморальную часть симпатической нервной системы. Секреция адреналина и выброс его в кровь усиливаются в тех случаях, когда необходима срочная адаптивная перестройка обмена веществ (например, при стрессе, гипогликемических состояниях и др.). Адреналин проявляет в основном так называемые метаболические эффекты — он повышает потребление тканями кислорода, концентрацию глюкозы в крови, увеличивает скорость и объем кровотока в печени.

Плазменный норадреналин происходит из симпатических нервных окончаний. Значительная его часть поглощается нейронами, а 10-20% - попадает в кровь. Только очень небольшая часть норадреналина в крови происходит из мозгового слоя надпочечников. Норадреналин отличается от адреналина более сильным сосудосуживающим действием, меньшим стимулирующим влиянием на сокращение сердца, слабым влиянием на обмен веществ (отсутствие выраженного гипергликемического эффекта). Уровень норадреналина в крови характеризует активность нейронов симпатической нервной системы.

Дофамин – медиатор симпатоадреналовой системы, один из медиаторов возбуждения в синапсах ЦНС, биосинтетический предшественник норадреналина и адреналина. Дофамин синтезируется в хромаффинных клетках тканей человека и высших животных из диоксифенилаланина — ДОФА. Важную роль в синтезе и секреции дофамина играет активность обратного нейронального захвата дофамина, секретированного в синаптическую щель. Этот процесс может блокироваться фенамином, антихолинергическими и антигистаминными препаратами, некоторыми веществами, применяемыми для лечения паркинсонизма. Дофамин участвует в регуляции секреции катехоламинов.

Дофамин вызывает повышение сердечного выброса, расширение кровеносных сосудов почек и усиление почечного кровотока, увеличение клубочковой фильтрации, диуреза, экскреции с мочой калия и натрия, улучшает кровоток в брыжеечных и венечных сосудах сердца, способен оказывать и сосудорасширяющее действие. Стимулируя гликогенолиз и подавляя утилизацию глюкозы тканями, дофамин вызывает повышение концентрации глюкозы в крови. Он стимулирует образование соматотропного гормона и его концентрацию в крови, но тормозит секрецию пролактина.

Серотонин – биогенный амин, один из основных нейромедиаторов в ЦНС, контролирующий аппетит, сон, настроение и эмоции человека. Физиологические функции серотонина чрезвычайно многообразны. При снижении серотонина повышается чувствительность болевой системы организма, то есть даже самое слабое раздражение отзывается сильной болью. Серотонин облегчает двигательную активность, участвует в регуляции сосудистого тонуса. Наряду с дофамином этот нейромедиатор участвует в механизмах гипоталамической регуляции гормональной функции гипофиза.

Серотонин играет важную роль в процессах свёртывания крови. Тромбоциты крови содержат значительные количества серотонина и обладают способностью захватывать и накапливать серотонин из плазмы крови. Серотонин повышает функциональную активность тромбоцитов и их склонность к агрегации и образованию тромбов. Выделение серотонина из повреждённых тканей является одним из механизмов обеспечения свёртывания крови по месту повреждения.

Серотонин участвует в процессах аллергии и воспаления: повышает проницаемость сосудов, усиливает хемотаксис и миграцию лейкоцитов в очаг воспаления, увеличивает содержание эозинофилов в крови, усиливает высвобождение других медиаторов аллергии и воспаления. Также высокий уровень содержания серотонина отмечается в кишечнике. Серотонин играет важную роль в регуляции моторики и секреции в желудочно-кишечном тракте, усиливая его перистальтику и секреторную активность. Кроме того, серотонин играет роль фактора роста для некоторых видов симбиотических микроорганизмов, усиливает бактериальный метаболизм в толстой кишке. Сами бактерии толстой кишки также вносят некоторый вклад в секрецию серотонина кишечником, поскольку многие виды симбиотических бактерий обладают способностью декарбоксилировать триптофан. При дисбактериозе и ряде других заболеваний толстой кишки продукция серотонина кишечником значительно снижается. Массивное высвобождение серотонина из погибающих клеток слизистой желудка и кишечника при воздействии цитотоксических химиопрепаратов является одной из причин возникновения тошноты и рвоты, диареи при химиотерапии злокачественных опухолей.

Нейротоксиканты вызывающие преимущественно функциональные нарушения со стороны нервной системы, даже при смертельных острых отравлениях не вызывают видимой альтерации нервной ткани. Среди таких нейротоксикантов выделяют две основные группы:

1. Нервно-паралитического действия.

2. Психодислептического действия.

Яды, вызывающие при отравлении приступы острого удушья и конвульсии, называются нервно-паралитическими. К числу химических групп с таким отравляющим действием можно отнести:

1. Фосфорорганические отравляющие вещества (зарин, зоман, VX).

2. Производные карбаминовой кислоты (пропуксор, альдикарб, диоксакарб и др.).

3. Бициклофосфаты (бутилбициклофосфат, изопропилбициклофосфат и др.).

4. Производные гидразина (гидразин, диметилгидразин и т.д.).

5. Сложные гетероциклические соединения (тетродотоксин, сакситоксин, норборнан и др).

6. Белковые токсины (ботулотоксин, тетанотоксин). В военной токсикологии и токсикологии экстремальных ситуаций наибольший интерес представляют ФОВ, карбаматы и белковые токсины.

Психодислептическими ОВ принято называть большую группу химически разнородных веществ, которые способны в незначительных дозах вызывать заметные изменения психики по типу острых психозов. Психодислептическим называется токсическое действие химических веществ, сопровождающееся нарушением процессов восприятия, эмоций, памяти, обучения, мышления и формированием состояния, характеризующегося неадекватными поведенческими реакциями личности на внешние раздражители. Изменения психики после однократного воздействия психодислептиков могут длиться от нескольких минут до нескольких суток.

К нейротоксикантам психодислептического действия относят несколько групп веществ:

I группа: вещества, имеющие структурное родство с серотонином (ДЛК, псилоцин, псилоцибин, ибогаин, гармалин).

II группа: вещества, структурно родственные адреналину (мескалин, амфетамин) и метаболиты адреналина (адренохром, адренолютин).

III группа состоит из 2 подгрупп:

А. Вещества, имеющие структурное родство с ацетилхолином (ФОВ, эзерин, прозерин).

Б. Вещества, обладающие холинолитическим действием (атропин, BZ, дитран, бенактизин).

IV группа: вещества растительного происхождения (марихуана, план, гашиш, ганджа, шарас, кава-кава, индийская конопля). Действующее начало этой группы — каннабинол, имеющий структурное сродство с кортикостероидами.

Потенциальную угрозу использования в качестве боевых отравляющих веществ и диверсионных ядов из группы психодислептиков представляют ДЛК и BZ.

Таким образом, нейротоксические вещества, вызывающие преимущественно функциональные нарушения со стороны нервной системы избирательно повреждают механизмы проведения и передачи нервного импульса, характеризуются двумя основными патологическими симптомокомплексами:

- нервно-паралитическим с клиникой приступов острого удушья и конвульсий, из которых потенциальную опасность массового поражения имеют ФОВ;

- психодислептическим с клиникой изменения психики по типу острых психозов, из которых наиболее типичными представителями являются ДЛК и BZ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Нейромедиаторы (иное наименование – нейротрансмиттеры) – биологически активные субстанции, являющиеся химическими мессенджерами в организме. Их функции состоят в передаче (транспортировке) сигналов от нейрона (нервной клетки) к клеткам-мишеням (получателям сигналов). Клетками-мишенями могут быть не только нейроны, но и структуры мускулатуры и эндокринных желез.

Благодаря нейромедиаторам головной мозг управляет, координирует, контролирует множество физиологических и психических функций, в том числе:

• сердечный ритм;
• процессы дыхания;
• цикл сон-бодрствование;
• переваривание пищи и пищевое поведение;
• настроение и эмоциональные реакции;
• концентрация и удержание внимание;
• запоминание, хранение и воспроизведение информации;
• мыслительные процессы;
• двигательные акты.

Центральная нервная система управляет всеми органами и системами организма. Нейроны, а именно синтезируемые в них и высвобождаемые нейромедиаторы имеют ведущее значение в этих процессах. Внутри нервной клетки сигналы передаются электрическим путем. За пределами нейрона информация передается посредством химических субстанций.

После этого нейромедиаторы инактивируются. Существуют два варианта инактивации нейротрансмиттеров – дезаминирование (процесс удаления аминогрупп от молекулы с помощью специальных ферментов) и метилирование (введение в соединение метильной группы -СН3).

Ключевые виды

Эксперты считают, что в организме человека синтезируется и высвобождается более 100 биологически активных веществ. Однако на сегодняшний день функции и целевое предназначение многих нейромедиаторов изучено недостаточно.

Нейротрансмиттеры отличаются по эффектам, оказываемым на клетки-мишени:

• Возбуждающие (стимулирующие) нейромедиаторы побуждают получателя сигналу к действию.
• Ингибирующие (тормозящие) нейромедиаторы угнетают активность клетки-мишени.

Некоторые нейротрансмиттеры выполняют как стимулирующее, так и тормозящее действие, в зависимости от типа рецептора, к которому они присоединяются.

Далее описаны некоторые из самых известных и изученных субстанций:

Ацетилхолин

Ацетилхолин инициирует сокращение мышц, стимулирует производство и выброс некоторых гормонов, контролирует сердечную деятельность. Является возбуждающим нейромедиатором. Играет важную роль в выполнении когнитивных функций и памяти.

Дефицит ацетилхолина ассоциирован с расстройствами памяти и мышления, которые присутствуют в клинике болезни Альцгеймера. Некоторые препараты, используемые в лечении деменции альцгеймеровского типа, нацелены на замедление расщепления ацетилхолина. Восстановление должного уровня данного вещества позволяет приостановить скорость потери памяти.

Однако чрезмерно высокий уровень ацетилхолина вызывает слишком сильное сокращение мышц. Избыток соединения может стать причиной спазма мышц, судорог и остановки дыхания.

Дофамин

Дофамин – важная субстанция для памяти, обучения, функционального поведения и слаженной координации движений. Данный нейромедиатор – компонент системы удовольствия и вознаграждения. Синтез и высвобождение дофамина активируется во время приятной деятельности.

Это биологически активное вещество отвечает за движение мышц. Дефицит дофамина обуславливает симптомы, характерные для болезни Паркинсона. Поэтому многие лекарственные средства, используемые в терапии этого нейродегенеративного заболевания, ориентированы на восполнение нехватки данного нейромедиатора.

Норадреналин

• учащение дыхания и увеличенное потребление головным мозгом кислорода;
• усиление сердечного ритма и кровотока;
• обильный выброс глюкозы в кровь, необходимый для питания мускулатуры;
• приостановка несущественных в данный момент процессов – роста и пищеварения.

Адреналин

Адреналин также участвует в реакции организма на борьбу или бегство. Этот нейромедиатор производится в больших объемах и выделяется в стрессовом состоянии. Адреналин увеличивает частоту сердечных сокращений, усиливает дыхательную функцию, обеспечивает максимумом энергии мышечные ткани.

В клинической практике адреналин используется для лечения многих угрожающих жизни состояний, таких как:

• анафилактический шок;
• приступы бронхиальной астмы;
• остановка сердца.

Хотя адреналин важен и полезен в экстремальной ситуации, хронический стресс приводит к постоянной обильной выработке этого вещества. Со временем избыток данного соединения вызывает ряд серьезных проблем в здоровье, таких как: ухудшение функций иммунной системы, стойкая артериальная гипертензия, сердечные недуги, сахарный диабет.

Серотонин

Серотонин – важное химическое соединение. Помогает регулировать эмоциональный фон, пищевое поведение, свертываемость крови, сон и циркадный ритм организма. Данный нейромедиатор играет важную роль в устранении депрессивной триады симптомов и тревожных состояний.

С дефицитом серотонина связывают сезонное аффективное расстройство. Недостаток естественного освещения приводит к недостаточному синтезу данного соединения. Именно поэтому в сезоны с нехваткой солнечного света часто возникают симптомы депрессии. Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) уменьшают тяжесть симптомов депрессии путем повышения уровня этого нейротрансмиттера в головном мозге. Также препараты, нацеленные на увеличение уровня серотонина, используют в лечении тревожных расстройств, различных болевых синдромов, например, при фибромиалгии.

Однако усиленная серотонинергическая передача, вызванная применением высоких доз ингибиторов серотониновых рецепторов, приводит к формированию опасного, но обратимого состояния – серотонинового синдрома. Данное расстройство характеризуется появлением психических дефектов (галлюцинаций, эйфории, маниакального поведения), нервно-мышечными нарушениями, симптомами вегетативной дисфункции.

Гистамин

Гистамин является передатчиком в нервной системе и сигнальной молекулой в кишечнике, кожном покрове и иммунной системе. Гистаминергические нейроны в головном мозге расположены исключительно в туберомамиллярном ядре заднего гипоталамуса и направляют свои аксоны по всей центральной нервной системе.

Активные исключительно во время бодрствования, они поддерживают бодрствование и внимание. Рецепторы гистамина обеспечивают выполнение множества функций в мозге, в частности, контролируют возбудимость и пластичность. Взаимодействия с другими системами медиаторов образуют сеть, которая выполняет основные гомеостатические и высшие функции мозга, включая регуляцию сна и бодрствования, циркадные ритмы и режим питания, иммунитет, обучение и память.

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) выполняет функции регулятора и стабилизатора настроения. Оказывает тормозящее действие, которое предотвращает перевозбуждение нейронов. Поэтому дефицит данного соединения может вызвать беспокойство, раздражительность и нервозность.

Бензодиазепины – транквилизаторы, предназначенные для лечения тревожных состояний, работают, увеличивая активность ГАМК. Это приводит к релаксирующему и успокаивающему эффекту. Поэтому усиление активность рецепторов гамма-аминомасляной кислоты является первоочередной задачей для преодоления тревожных расстройств.

Глутамин

Глютамин находится в изобилии в центральной нервной системе (ЦНС), и его концентрации в интерстициальной и спинномозговой жидкости по крайней мере на порядок выше, чем содержание любой другой аминокислоты. Транспортировка глутамина из крови в мозг недостаточна для удовлетворения потребности мозговой ткани в этой аминокислоте. Этому требованию отвечает внутримозговый синтез вещества из глутамата. Данная реакция, осуществляется глутаминсинтетазой – ферментом, находящимся в астроцитах.

Большая часть полученного из астроглии глутамина переносится в нейроны, где она расщепляется фосфат-активированной глутаминазой. Однако чрезмерное накопление соединения в клетках головного мозга может быть вредным для его работы. Избыток вещества приводит к отеку головного мозга, что в основном обусловлено его вмешательством в функцию митохондрий и частично его осмотическим действием.

Глицин

Глицин выполняет множество функций в центральной нервной системе. Как тормозной нейротрансмиттер, он участвует в обработке моторной и сенсорной информации, которая обеспечивает движение, зрение и слух. Это действие глицина опосредуется чувствительным к стрихнину глициновым рецептором, активация которого вызывает ингибирующие постсинаптические потенциалы. В некоторых областях ЦНС глицин, по-видимому, выделяется совместно с ГАМК, основным ингибирующим аминокислотным нейротрансмиттером. Кроме того, глицин модулирует возбуждающую нейротрансмиссию, усиливая действие глутамата на рецепторы N-метил-D-аспартата (NMDA).

Считается, что прекращение различных синаптических действий глицина производится быстрым обратным захватом через два связанных с натрием и хлоридом переносчика, GLYT1 и GLYT2, расположенных в плазматической мембране глиальных клеток или пресинаптических терминалах соответственно. Транспортеры глицина могут стать основными мишенями для лечения патологических изменений синаптической функции.

Аргинин

Аргинин – соединение, оказывающее гипотензивный веществ, поэтому оно присутствует в комплексной терапии вторичной гипертонии. Благодаря оказываемым эффектам аргинин может помочь минимизировать симптомы заболеваний периферических артерий путем улучшения кровоснабжения дистальных отделов тела.

Увеличение уровня данной аминокислоты помогает предупредить преэклампсию, характеризующуюся высоким артериальным давлением, протеинурией и нередко отеками. Прием аргинина позволяет устранить сосудистый спазм. Последние исследования показывают, что данная аминокислота присутствует в патогенезе деменции альцгеймеровского типа. Установлено, что иммунные клетки, компетентные в обеспечении защиты головного мозга, при определенных состояниях модифицируют функции аргинина.

Соединение способно воздействовать на характер и продолжительность сновидений, что, в свою очередь, способствует улучшению функции памяти и позволяет предупредить старческое слабоумие. Внутривенное введение L-аргинина после инсульта уменьшает головную боль, тошноту, рвоту. Одновременное применение L-лизина и L-аргинина в течение недели снижает уровень стресса, уменьшает нервное напряжение, устраняет беспокойство. Увеличение аргинина требуется для купирования болевого синдрома и чувства дискомфорта за грудиной при стенокардии.

Эндорфины

Эндорфины подавляют болевые сигналы и создают ощущение благополучия. Эти вещества являются естественными обезболивающими для организма. Низкий уровень эндорфинов играет роль в некоторых формах головной боли.Дефицит этих соединений лежит в патогенезе фибромиалгии. Пониженное содержание эндорфинов обуславливает развитие химической зависимости при наркомании и алкоголизме.

Истощение эндорфинергической системы определяется при депрессивных расстройствах. Именно поэтому разработан комплекс мероприятий при депрессии, нацеленный на восполнение нехватки эндорфинов. Естественным способом активации синтеза этих веществ являются энергичные физические упражнения. Эндорфины также выделяются при выполнении приятной деятельности, потреблении вкусной пищи.

Вещество Р

Субстанция Р вырабатывается в структурах центральной или периферической нервной системы. Вещество Р наделено огромным спектром биологических функций. Оно оказывает расширяющее действие на кровеносные сосуды и влияет на уровень артериального давления. Стимулирует дегрануляцию тучных клеток и выступает в качестве хемоаттрактанта для лейкоцитов.

Ключевая роль субстанции Р – передача болевых импульсов от места воздействия в структуры мозга. Увеличение количества данного вещества обеспечивает повышение чувствительности ноцицепторов при повреждении тканей. Является центральным звеном в патогенезе хронической боли.

Функции вещества Р изучаются в аспекте воспалительных реакций, которые играют критическую роль в возникновении и развитии множества инфекционных и иных нейровоспалительных заболеваний, таких как менингит, энцефалит, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз. Поэтому своевременное регулирование уровня этой субстанции имеет решающее значение для сохранения нормальных функций ЦНС.

Вазоактивный интестинальный пептид

Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП) вырабатывается во многих структурах головного и спинного мозга, органах желудочно-кишечного тракта, сердце, легких, щитовидной железе, почках, мочевом пузыре, половых органах. Соединение несет ответственность за ряд биологических функций, среди которых – регуляция основных поведенческих реакций.

Оказываемые эффекты заметны в широком спектре физиологических и патологических процессов, связанных с развитием, ростом и контролем функции нейрональных, эпителиальных и эндокринных клеток. Вазоактивный интестинальный пептид участвует в регуляции канцерогенеза, иммунных реакций и циркадных ритмов. Оказывает мощное вазодилататорное действие, потенцируя расширение кровеносных русел

Соматостатин

Соматостатин синтезируется и высвобождается в основном в гипоталамусе – эндокринной железе, являющейся регулятором всех основных процессов в организме. Также соматостатин вырабатывается дельта-клетками желудка, кишечника, островков Лангерганса поджелудочной железы.

Вещество оказывает тормозящее действие на гормон-продуцирующие структуры гипофиза, что приводит к уменьшению производства ими соответствующих активных соединений – соматотропного и тиреотропного гормонов. Также соматостатин угнетает выработку гипоталамусом соматолиберина (соматотропин-рилизинг-фактора). Обладает терапевтическим потенциалом при различных патологических состояниях, например, при изменении психического статуса, вызванного серотониновой интоксикацией

Аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) – основная энергетическая субстанция в организме. Вещество обнаруживается во всех существующих формах жизни. Благодаря АТФ осуществляется полноценный обмен веществ.

Аденозинтрифосфатсвязан с различными патологическими состояниями: брахиалгией, спондилодинией, эпилепсией, нейроинфекционными заболеваниями, ишемическим инсультом, субарахноидальным кровоизлиянием. Увеличение синтеза АТФ митохондриями и усиление активности данного вещества – цель современных нейротропных препаратов, используемых в терапии острых нарушений мозгового кровоснабжения.

Аспарагиновая кислота

Аспарагиновая кислота (или аспартат) является незаменимой аминокислотой, она легко и естественно синтезируется в организме человека. Аспарагиновая кислота и родственные производные обладает фармакологической активностью в отношении некоторых глутаматных рецепторов.

Физиологическая роль аспартата не ограничивается регулировкой формирования и работы центральной нервной и эндокринной системы. Аспарагиновая кислота способствует полноценному функционированию иммунной системы. Данный нейромедиатор противостоит ранней утомляемости и предотвращает синдром хронической усталости. Соединение стимулирует синтез других аминокислот. Достаточное количество аспартата гарантирует полноценное функционирование головного мозга. Увеличение уровня данной аминокислоты необходимо в стрессовых состояниях, при повышенных физических и эмоциональных нагрузках.

Анандамид

Арахидоноилэтаноламид (анандамид) известен как один из основных эндоканнабиноидов – эндогенных лигандов для каннабиноидных рецепторов. Анандамид синтезируется в нейронах в результате реакции конденсации между арахидоновой кислотой и этаноламином под контролем ионов кальция и фермента циклического аденозинмонофосфата. Он разрушается в результате процесса гидролиза после опосредованного носителем обратного захвата нейронов и астроцитов амидазой для быстрого гидролиза.

Анандамид угнетает пресинаптическое высвобождение возбуждающего нейротрансмиттера глутамата в гиппокампе. Именно гиппокамп, кора головного мозга, мозжечок и базальные ганглии являются основными локусами действия препаратов, контролирующих уровень анандамида, поскольку эти структуры участвуют в познании, обучении, памяти, настроении и других высших интеллектуальных функциях, а также в моторных функциях.

Таурин

Таурин демонстрирует множественные клеточные функции, включая центральную роль в качестве нейротрансмиттера, как трофического фактора в развитии ЦНС, в поддержании структурной целостности мембраны, в регулировании транспорта кальция и гомеостаза, в качестве нейромодулятора и нейропротектора. Нейротрансмиттерные свойства таурина проиллюстрированы его способностью вызывать гиперполяризацию нейронов, наличием специфического таурин-синтезирующего фермента и рецепторов в ЦНС и наличием системы транспорта таурина. Таурин проявляет свои нейрозащитные функции против вызванной глутаматом токсичности, уменьшая повышенный уровень внутриклеточного кальция.

Заключение

Нейромедиаторы принимают активное участие в осуществлении практически всех функций человеческого организма. Баланс нейротрансмиттеров необходим для предотвращения определенных патологических состояний, таких как депрессивные и тревожные расстройства,болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, нарушения когнитивных функций, поведенческие аномалии

Не существует проверенного способа гарантировать, что все нейромедиаторы будут сбалансированы в организме на требуемом уровне. Однако в большинстве случаев предупредить дефицит и избыток нейротрансмиттеров способен здоровый образ жизни, подразумевающий полноценное питание, разумные физические нагрузки, достаточный отдых, использование методик предупреждения стрессов.

Довольно часто состояния,как физиологические, так и психические, возникающие в результате дисбаланса нейротрансмиттеров, требуют незамедлительного врачебного вмешательства. Для предупреждения опасных недугов рекомендовано один раз в год проходить полное медицинское обследование.