AUTONOMICZNY UKŁAD NERWOWY

Cele• Ogólna charakterystyka AUN

• Kontrola AUN

• Rola części współczulnej AUN

• Rola części przywspółczulnej

• Neuroprzekaźniki w AUN

• Receptory autonomiczne

•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”?

Zastanów się, czy wiesz?

AUN

OUN

(mózg & rdzeń kręgowy)

ObUN

(nerwy czaszkowe & nerwy rdzeniowe)

Część czuciowa

(aferentna)

Część somatyczno-czuciowa

Dotyk, ból, ciśnienie, wibracja

temperatura, propriocepcja

Słuch, wzrok, równowaga, węch

Część trzewno-czuciowa

Rozciąganie, ból, temperatura,

zmiany chemiczne,

podrażnienia trzewi, mdłości,

głód

Część ruchowa

(eferentna)

Część somatyczno-

ruchowa

„Ruchowe” unerwienie wszystkich

mięśni szkieletowych

Część trzewno-ruchowa

„Ruchowe” unerwienie mięśni gładkich, mięśnia

sercowego i gruczołów;

odpowiednik AUN

Trzewno-czuciowy

Trzewno-ruchowy

Część przywspółczulna

Część współczulna

&

RECEPTORY CZUCIOWE

B O D Z I E C

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

Mózgowie Rdzeń kręgowy

Nerwy czaszkowe

Nerwy rdzeniowe

Włókna ruchowe

autonomiczne

Włókna ruchowe

somatyczne

Włókna czuciowe

Ośrodkowy Układ

Nerwowy

Obwodowy Układ

Nerwowy

Za: T. Cecot

AUN

Organizacja Układu Nerwowego

DROGA EFERENTNA W AUN

dwuneuronowa

zwój autonomiczny

I neuronzlokalizowany w OUN

przedzwojowy

słabo zmielinizowany

II neuronzlokalizowany w zwoju

autonomicznym

zazwojowy

nie zmielinizowany

Ośr

od

kow

y U

kład

N

erw

ow

y

Ob

wo

do

wy

Ukł

ad

Ne

rwo

wy

Efe

kto

r 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

AUN

Współczulny 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

• „walcz lub uciekaj”

• ↑ HR

• Głębokie oddechy

• ↑ potliwości

• Zwężenie naczyń obwodowych

• Rozszeżone źrenice

CZYNNOŚCI UKŁADU WSPÓŁCZULNEGO

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.

KORA MÓZGU

RDZEŃ KRĘGOWY T1-L2

regulacja współczulna

RDZEŃ KRĘGOWY S2-S4

przywspółczulna kontrola(wypróżnianie, oddawanie moczu)

• Ośrodek sercowy

• Ośrodek naczyniowo-ruchowy

• Ośrodek oddechowy

• Ośrodek połykania

• Ośrodek kaszlu

MOSTwyższy poziom kontroli oddychania

PODWZGÓRZEnadrzędna kontrola AUN

OPUSZKA RDZENIAośrodek koordynacyjny AUN

UKŁAD LIMBICZNYWZGÓRZEemocjebodźce czuciowe

Kontrola czynności wegetatywnych; aktywacja i hamowanie niżej położonych

ośrodków odpowiedzialnych za reakcje wegetatywne

Cz. tylna

Rozszerzenie źrenic, ↑HR, zwężenieświatła naczyń i wzrost MAP,zahamowanie motoryki układupokarmowego, ↑stężenia we krwiadrenaliny, noradrenaliny i glukozy.

Regulacja produkcji ciepła orazhamujący wpływ na rozwój płciowy.

Odpowiedź przy podrażnieniu tejgrupy jąder jest analogiczna doodpowiedzi na podrażnienie częściwspółczulnej AUN

Kształtowanie wegetatywnej

składowej emocjonalnych

reakcji, regulacja układów

odpowiedzialnych za sen i czuwanie,

zachowania seksualne i obronne

Cz. przednia Odpowiedź przy podrażnieniu tej grupy jąder jest analogiczna do 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

RK: Regulacja średnicy źrenicy, podstawowego napięcia ściany naczynia, wydzielania potu. Stymulacja tych ośrodków prowadzi do przyśpieszenia czynności serca, rozszerzenia oskrzeli. ośrodki oddawania moczu i stolca oraz ośrodki odruchów płciowych (erekcji i ejakulacji)

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 S2 do S4 rdzenia kręgowego

Wszystkie narządy za wyjątkiem wątroby są unerwione

przez włókna przywspółczulne. Skóra oraz naczynia (poza

nielicznymi wyjątkami) również nie otrzymują unerwienia

przywspółczulnego

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 współczulny (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

Układ przywspółczulny (ogólnie)

CechaSomatyczny układ

ruchowyAutonomiczny układ nerwowy

Narząd wykonawczy Mięśnie szkieletowe Mięśnie gładkie, miesień sercowy, gruczoły

Zwoje BrakZwoje zlokalizowane wzdłuż kręgosłupa, na peryferii lub w ścianach narządów

Liczba neuronów unerwiających

efektorJeden 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

Reg

ula

cja

czyn

no

ści

ośr

od

ków

wsp

ółc

zuln

ych

Obszar przedni brzuszno-przyśrodkowej części RP

Obszar tylny brzuszno-przyśrodkowej 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).

A) Włókno przedzwojowe może przechodzić przezgałąź łączącą białą oddając synapsę na neuroniezwojowym. Następnie włókno pozazwojowe(pozbawione mieliny) wraca przez gałąź łączącąszarą do nerwu kręgowego i w jego składzie docierado narządu docelowego (5)

B) Akson neuronu przedzwojowego możeprzechodzić przez zwój współczulny bez połączenia zneuronem zwojowym. Następnie wychodzi ze zwojujako nerw autonomiczny i oddaje synapsę w zwojupołożonym dalej od rdzenia kręgowego (na przykładw zwoju krezkowym) (3)

C) Akson może wychodzić z rdzenia kręgowego ikierować się w górę lub w dół i tworzą synapsy naneuronach zwojowych wyżej lub niżej położonych(1,4)

Część współczulna AUN

29

NADNERCZA• Rdzeń nadnerczy organ

wspólczulnego UN, zwój współczulny

• Ciało neuronu przedzwojowegoczęść 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 & NAdo krążenia

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

Transmiter Rdzeń

nadnerczy

OUN

dopamina Ok. 1% 80%

noradrenalina <20% <20%

adrenalina 80% Ok. 1%

L-tyrozyna

L-dopa

Dopamina

Noradrenalina

Adrenalina

Neurony adrenergiczne

Neurony dopaminergiczne

Hydroksylaza tyrozynowa

Decarboxylaza L-DOPA

β hydroksylaza dopaminy

N-metylotransferaza fenyloetanolaminy

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 PRZYWSPÓŁCZULNEGOW 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 PRZYWSPÓŁCZULNEGOW 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

Somatyczny

Współczulny

Przywspółczulny

Rdzeń nadnerczy

Motoneuron AChMięsień

szkieletowy N1

Przedzwojowe

ACh

N2

N2

Zazwojowe

NA

ACh MGruczoły

potowe

α1

α2

β1

β2

Mięśnie

gładkie

Gruczoł

y

Przedzwojowe

ACh N2

ACh N2 A 80%

NA 20%

Do krążenia

Rdzeń

nadnerczy

Zazwojowe ACh M

Mięśnie

gładkie

Gruczoły

Przedzwojowe

OUN

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 AUNAcetylocholina 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

Muskarynowe

M1, M3, M5 (Gq)

M2, M4 (Gi)

Nikotynowe

N1(m)

N2(n)

Adrenergiczne

α1(Gq), α2(Gi)

β1,β2,β3 (Gs)

Inne receptory w AUN (NO, VIP, neuropeptyd Y)

AUN

• Neurotransmiterem na poziomie zwojów wukładzie współczulnym i przywspółczulnym jestacetylocholina (ACh), oraz wydzielane z niąkotransmitery, głównie wazoaktywny peptydjelitowy (VIP) oraz CGRP (peptyd pochodny genukalcytoninowego), ATP, NO

•W zwojach autonomicznych ACh działa przezreceptor nikotynowy (N) – niespecyficzny kanałkationowy, 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 metabotropowe

-Są częścią kanałów jonowych (połączenie z transmitterempowoduje konformację molekularną, otwarcie lub zamknięcie kanału)-W AUN – receptor acetylocholinowy typu N

-Stanowią większość receptorów dla transmitterów UA-Ulegają aktywacji po połączeniu z transmitterem po stronie zewnętrznej błony komórkowej

Receptory w AUN

Cholinergiczne

Nikotynowe

N1(m)

N2(n)

Muskarynowe

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 M1, M2, M3,

M4, M5 i M6 mają charakter metabotropowy,

czyli działają przez drugie przekaźniki

wewnątrzkomórkowe

• Receptory cholinergiczne M2 i M4 działają poprzez

białko Gi, hamując powstanie cAMP

• Receptory M1, M3, M5 i M6 działają przez białko Gq,

trifosforan inozytolu (IP3) 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

pobudzenie

hiperpolaryzacja

hamowanie

depolaryzacja

pobudzenie

Zmniejszenie częstości

skurczów serca

Skurcz mięśni gładkich w

układzie pokarmowym

EFEKTY POBUDZENIA CHOLINERGICZNEGO

Serce Zwolnienie rytmu

Hamowanie przewodnictwa przedsionkowo- komorowego

Zmniejszenie siły skurczu

Ukł. Krążenia Rozszerzenie naczyń krwionośnych

Obniżenie ciśnienia tętniczego krwi

Ukł. Oddechowy Skurcz oskrzeli

Wzmożenie wydzielania w gruczołach śluzowych

Ukł. Pokarmowy Wzmożenie wydzielania soków trawiennych

Przyspieszenie perystaltyki

Ukł. Moczowy Skurcz mięśni ściany pęcherza moczowego

Zwiotczenie zwieracza pęcherza

Oko Zwężenie źrenicy

Poszerzenie zatoki żylnej twardówki

Zmniejszenie ciśnienia płynu śródgałkowego

Skóra 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 Gs

pobudzając powstanie cAMP

• Receptory adrenergiczne typu α2 działają poprzez białko Gi, hamując powstanie cAMP

• Receptory adrenergiczne typu α1 działają poprzez białko Gq, aktywacja fosfolipazy C, działają przez wzrost stężenia trifosforanu inozytolu (IP3) 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 (IP3) i diacyloglicerol (DAG)

Receptory adrenergiczne typu α1 (sprzężone z Gq) działają przez trifosforan inozytolu (IP3) 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 Gs, pobudzając powstanie cAMP

Mechanizm działania działają poprzez białko Gs, 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 szkieletowerozkurcz

• Macica rozkurcz

• Układ oddechowy: rozkurcz mięśniówki gładkiej oskrzeli

• Ściany przewodu pokarmowego i pęcherza moczowego

• Efekt rozkurcz

• Mechanizm działania działają poprzez białko Gs, pobudzając powstanie cAMP

• Leki astma, rozkurcz mięśniówki gładkiej macicy (poród przedwczesny)

•Niewybiórczym agonistą receptorów adrenergicznych β

jest izoproterenol. Nieswoistym antagonistą propranolol .

• Receptory β1 przeważają w sercu. Wiążą się z

noradrenaliną i adrenaliną. Ich swoistym antagonistą jest

atenolol.

• Receptory β2 przeważają w mięśniach gładkich naczyń i

oskrzeli. Mają większe powinowactwo do adrenaliny niż

do noradrenaliny. Ich antagonistą jest pindolol.

Receptor Tkanka docelowa

Adrenoreceptory

α1 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, skóry, nerek,

trzewi,

przewód pokarmowy, zwieracze

pęcherz moczowy-zwieracze

źrenice – rozwieracz źrenicy

α2 presynaptyczny hamujący Przewód pokarmowy

Neurony adrenergiczne presynaptyczne

β1 Serce, gruczoły ślinowe, tkanka tłuszczowa, nerki

β2 Mięśnie gładkie naczyń krwionośnych, przewód

pokarmowy,

Ściana pęcherza moczowego, oskrzela

Cholinoreceptory

Nikotynowe Mięśnie szkieletowe, płytka motoryczna (N1)

Neurony zazwojowe, współczulny&przywspółczulny

UN (N2)

Rdzeń nadnerczy N2

Muskarynowe 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

• 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 UKŁADU AUTONOMICZNEGO NA NARZĄDY

Działanie współczulnego układu nerwowegoEfektor Receptor Efekt

Okom. Rozwieracz źrenicym. Rzęskowy

α1α1

Skurcz i rozszerzenie źrenicyRozluźnienie

SerceWęzeł SAPrzedsionkiWęzeł AVWłókna przewodząceMięsień komór

β1β1β1β1β1, β2

Przysp.rytmuWzrost kurczliwościZw.automatyzmu i przewodnictwaZw.przewodnictwa i automatyzmuZw.kurczliwości

tt. Wieńcowe

tt. Mięśniowe

tt. Skórnet.t. Trzewnett. Nerkowe

tt.Płucne

tt. Mózgowett. ślinianektt. Miednicy mniejszej i narządów płc

β2α2α1,α2β2α1α1,α1β2α1β2α1α1α1

RozszerzenieZwężenieZwężenieRozszerzenieZwężenieZwężenieZwężenieRozszerzenieZwężenieRozszerzenieZwężenieZwężenieZwężenie

Oskrzelam.gładkibł.śluzowa oskrzeli

Β2

β2α1

Rozkurcz mm.gładkich i rozszerzenie oskrzeliWydzielanie śluzuHamowanie wydzielania śluzu

Działanie współczulnego układu nerwowegoEfektor Receptor Efekt

SkóraGruczoły potowemm.Przywłosowe

M1α1

Wydzielanie potuStroszenie włosów

Żołądek i jelitaPerystaltyka i napięcie

mm.zwieracze

αΒ2α2

Zmniejszenie napięciaHamowanie perystaltykiSkurcz

Gruczoły trawienne α Hamowanie wydzielania

Wątroba β2 glikogenoliza

NerkiKanaliki nerkoweAparat przykłębkowy

α1β1

Zw.wchłaniania soduZw.wydzielania reniny

Pęcherz moczowym.Wypieraczm.Zwieracz wewn.cewki moczowej

β2α

RozluźnienieSkurcz

Pęcherzyki nasienne i nasieniowody α1 Zwiększenie napięica, perystaltyki, wytrysk nasienia

MacicaNieciężarnaCiężarna

β2α1Β2

RozluźnienieSkurczRozkurcz

Komórki tłuszczowe β3 lipoliza

Działanie przywspółczulnego układu nerwowegoEfektor Receptor Efekt

Okom. okrężny źrenicym. RzęskowyGruczoły łzowe

M1M1M1

Zwężenie źrenicyAkomodacja do widzenia z bliskałzawienie

SerceWęzeł SAPrzedsionkiWęzeł AV

M2M2M2

Zwolnienie rytmuOsłabienie skurczuHamowanie przewodnictwa

Tętnice i tętniczkiOpon i kory mózgowejWieńcoweNarządów miednicy mniejszejCiał jamistych prącia i łechtaczki

M1M1M1(transmitter NO)

RozszerzenieRozszerzenieRozszerzenieRozszerzenie i wzwód

Oskrzelam.oskrzeliGruczoły śluzowe

M3M1

Skurczwydzielanie

Żołądek i jelitoMm.gładkie

Gruczoły

M1

M1

Wzrost perystaltyi, napięcia, rozkurcz zwieraczywydzielanie

Pęcherz moczowym.Wypieracz moczum.Zwieracz cewki wewn.

M2,M3(transmitter NO)

Skurczrozkurcz

AUN SERCE & NACZYNIA KRWIONOŚNE

Współczulny PrzywspółczulnyCzynność 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, α1efekt –rozszerzenie źrenic (MYDRASIS)

• Mięsień zwieracz źrenicy skurcz, M1 efekt – zwężenie źrenic (MIOSIS)

• Odruch źrenicy na światło układ przywspółczulnyzwężenie 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

Rdzeń kręgowy T1-L3 Jądra nerwów

czaszkowych III, VII,

IX, X

S2-S4

-

Lokalizacja zwojów

autonomicznych

Okołokręgowe i

przedkręgowe

W lub blisko organów

efektorowych

-

Długość aksonów

przedzwojowych

krótkie długie -

Długość aksonów

zazwojowych

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

efektorowych

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 α1β2

Oskrzela

M. rozwieracz źrenicy

M. Wypieracz pęcherza moczowego

Mm. gładkie ściany jelit β2

Układ współczulny

Organ Receptor Działanie

SerceWęzeł SAPrzedsionkiWęzeł AVWłókna przewodząceMięsień komór

β1β1β1β1β1, β2

Przysp.rytmuWzrost kurczliwościZw.automatyzmu i przewodnictwaZw.przewodnictwa i automatyzmuZw.kurczliwości

Naczynia krwionośne α1β2

SkurczRozkurcz (tt.mięśniowe)

Oskrzelam.gładki

bł.śluzowa oskrzeli

Β2

β2α1

Rozkurcz mm.gładkich i rozszerzenie oskrzeliWydzielanie śluzuHamowanie 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 IP3 – (IP3

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 IP3 – (IP3

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