Нейропептиды и боль
Психологическое ощущение боли, её восприятие и переживание. Теория "воротного контроля". Анализ феномена фантомных болей. Аффективно-мотивационный компонент. Роль опиоидных пептидов в физиологических процессах, связанных с высшей нервной деятельностью.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.05.2013 |
| Размер файла | 38,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И.Мечникова Минздравсоцразвития России
Кафедра патофизиологии
Курсовая работа
на тему
Нейропептиды и боль
Выполнил
Студент 309 группы
Ермолаев С.В.
2011 год
Боль. Понятие боли
С точки зрения медицины, боль -- это:
с вид чувства, своеобразное неприятное ощущение;
с реакция на это ощущение, которая характеризуется определённой эмоциональной окраской, рефлекторными изменениями функций внутренних органов, двигательными безусловными рефлексами, а также волевыми усилиями, направленными на избавление от болевого фактора.
с неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с реальным или предполагаемым повреждением тканей, и одновременно реакция организма, мобилизующая различные функциональные системы для его защиты от воздействия патогенного фактора.
Длительная боль сопровождается изменением физиологических параметров (кровяное давление, пульс, расширение зрачков, изменение концентрации гормонов).
Международная ассоциация по изучению боли (IASP) дала следующее определение понятию боль:
Боль -- неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с истинным или потенциальным повреждением ткани или описываемое в терминах такого повреждения.
То есть боль, как правило, нечто большее, чем чистое ощущение, связанное с существующим или возможным органическим повреждением, поскольку обычно сопровождается эмоциональным переживанием.
Согласно Международной ассоциации изучения боли, необходимо проводить различие между болью и ноцицепцией. Термин боль обозначает субъективное переживание, которое обычно сопровождается ноцицепцией, но может также возникать и безо всяких стимулов.
Ноцицепция -- это нейрофизиологическое понятие, обозначающее восприятие, проведение и центральную обработку сигналов о вредоносных процессах или воздействиях. То есть это физиологический механизм передачи боли, и он не затрагивает описание её эмоциональной составляющей. Важное значение имеет тот факт, что само проведение болевых сигналов в ноцицептивной системе не эквивалентно ощущаемой боли.http://ru.wikipedia.org/wiki/Боль
Физиологическая боль
В историческом развитии теорий болевой перцепции можно выделить 3 основных этапа (R. Melzack, 1993).
Первый из них был связан с именем французского философа и физиолога Р. Декарта. Его учение о рефлексе послужило основой для создания в последующем "теории специфичности", согласно которой боль представляет собой отдельную сенсорную систему, в которой любой повреждающий стимул активирует специальные болевые рецепторы (ноцицепторы), передающие болевой импульс по специальным нервным путям в спинной мозг и в болевые центры головного мозга, вызывая ответную защитную реакцию, направленную на удаление от раздражителя.
К середине 20-го столетия правомерность концепции боли, как специфической проекционной сенсорной системы, была подтверждена многочисленными исследованиями и открытиями в анатомии и экспериментальной физиологии. Были обнаружены болепроводящие нервные волокна и болепроводящие пути в спинном мозге, болевые центры в различных отделах головного мозга.
Согласно теории специфичности, психологическое ощущение боли, её восприятие и переживание признаются адекватными и пропорциональными физической травме и периферическому повреждению.
В практической медицинской деятельности это положение привело к тому, что пациенты, страдающие болью и не имеющие очевидных признаков органической патологии стали считаться "ипохондриками", "невротиками" и, в лучшем случае, направлялись на лечение к психиатру или психотерапевту.
Клиническим применением теории специфичности стало широкое распространение в 50х годах 20-го века различных нейрохирургических методов, разрушающих болепроводящие пути или болевоспринимающие центры (невротомия, ризотомия, хордотомия и др.). Однако изучение отдалённых результатов этих операций показало, что применение этих методов к больным, страдающим хронической и патологической болью, приносит лишь кратковременный эффект. Примером может служить гидротермическая деструкция ветвей тройничного нерва, неизбежно приводящая к рецидиву болей в ещё более жестоком варианте.
Поэтому многие специалисты прекрасно понимали несовершенство теории специфичности, отводившей центральной нервной системе роль пассивного приёмника болевых импульсов. С 19-го века предпринимались многочисленные попытки создать новую теорию боли, основанную на суммации нервных раздражений до определённого порога, за которым возникает болевое ощущение. "Теория паттернов" имела несколько вариантов, эволюционировавших в 60-е годы в теорию "воротного контроля" (R. Melzack, P. Wall, 1965).
1. Передача нервных импульсов в центральную нервную систему модулируется специальными "воротными" механизмами, расположенными в задних рогах спинного мозга.
2. Спинальные воротные механизмы представляют собой взаимосвязь активности афферентных волокон большого диаметра (L) и волокон малого диаметра (S): активность L-волокон тормозит передачу импульсов ("закрывает ворота"), в то время как активность S-волокон облегчает их передачу ("открывает ворота").
3. Спинальные "воротные" механизмы, в свою очередь, также регулируются нисходящими импульсами от головного мозга, активируемыми системой быстропроводящих волокон большого диаметра (L).
4. При достижении критического уровня поток импульсов от нейронов спинного мозга (релейные, трансмиссивные нейроны, передаточные Т- клетки) активирует Систему действия, т.е. те нейрональные зоны центральной нервной системы, которые формируют сложные поведенческие реакции на боль.
Следует заметить, что только в середине 70-х годов эта теория получила широкое признание и была опубликована во всех ведущих руководствах по медицине.
Теория "воротного контроля" имела огромное клиническое значение. Методы перерезки нервов и болепроводящих путей стали постепенно замещаться методами воздействия на входящую в спинной мозг информацию. Физиотерапевты, рефлексотерапевты и специалисты в области лечебной гимнастики, использующие множество модулирующих методик, включая акупунктуру и чрезкожную электронейростимуляцию (ЧЭНС), заняли важное место в терапии острой и хронической боли.
Основное научно-медицинское значение теории "входных ворот" заключалось в признании спинного и головного мозга активной системой, фильтрующей, отбирающей и воздействующей на входные сенсорные сигналы. Теория утвердила центральную нервную систему ведущим звеном в болевых процессах.
Однако с течением времени появились новые факты, которые невозможно было объяснить даже с позиции этой теории. И, прежде всего, они касались наблюдений за больными с параплегией, т.е. с перерывом спинного мозга, и пациентами, страдающими фантомными болями, сохраняющих переживание и ощущение уже отсутствующих частей тела (R.Melzack, 1989).
Анализ феномена фантомных болей привёл к следующим заключениям:
во-первых, поскольку фантомная конечность ощущается настолько реальной, то следует, что её нормальное ощущение обусловлено процессами в самом головном мозге, а значит может возникать и в отсутствие входных проприоцептивных сигналов;
во-вторых, поскольку все сенсорные ощущения, включая боль, также могут возникать в отсутствие раздражителей, можно считать, что источники возникновения нервных паттернов, формирующих качество переживания, находятся не в периферической нервной системе, а в нейрональных сетях головного мозга.
Следовательно, восприятие собственного тела и его многообразных ощущений обусловлено центральными процессами в головном мозге, генетически детерминировано и может лишь модифицироваться под воздействием периферических сигналов и прошлого опыта.
Этот вывод стал основой теории, утверждавшей новую концептуальную модель нервной системы, теории нейроматрикса (R. Melzack, 1999).
Нейроматрикс представляет собой обширную сеть нейронов, образующих функциональные петли между таламусом и корой, корой и лимбической системой. Синаптические связи в этой нейронной сети генетически детерминированы и, в некотором смысле, составляют материнскую "матрицу", генерирующую, воспроизводящую и модулирующую сенсорную информацию.
Нейронные петли дивергируют, т.е. расходятся в пространстве и формируют три основных компонента нейроматрикса - "нейромодули", в которых ведётся одновременная параллельная обработка данных. Нейромодули соответствуют трём главным психологическим компонентам болевого ощущения: сенсорно-дискриминативному, аффективно-мотивационному и оценочно-познавательному.
Сенсорно-дискриминативные процессы позволяют оценить качество, силу, длительность болевого воздействия. Они зависят и определяются потоком импульсов, возникающих вследствие раздражения рецепторов кожи, мышц, висцеральных органов и других соматических тканей.
Аффективно-мотивационный компонент формирует потребность в действиях, направленных на то, чтобы избежать боли. Он зависит от фоновых, тонических свойств нервной системы, определяющихся культурно-этическими традициями, уровнем образования, личностными характеристиками и др.
Оценочно-познавательный процесс восприятия боли обеспечивается фазическими, временными параметрами нервной деятельности, - уровнем внимания, тревожности, слуховым и зрительным участием, памятью и опытом.
Обработка данных в нейромодулях завершается конвергенцией (схождением) информации по нейронным петлям, взаимодействием между ними и формированием конечного результата - созданием характерного паттерна сигналов - "нейросигнатуры".
Нейросигнатура представляет собой непрерывный, исходящий из нейроматрикса поток (паттерн) генетически детерминированных и ситуационно изменённых импульсов, направляющихся в следующий компонент системы - "сенсорный невральный центр", в котором происходит оценка этого потока сигналов, его осознание, осмысление и накопление опыта.
Одновременно такой же паттерн сигналов (нейросигнатур) направляется в нейроматрикс действия и далее в спинной мозг, вызывая мышечные реакции для выполнения простых и быстрых ответных движений и действий.
В нейроматриксе действия и сенсорном невральном центре происходит одновременная и параллельная циклическая обработка нескольких возможных вариантов реагирования и поведения, последовательное устранение ненужных и выбор наиболее соответствующего конкретным специфическим обстоятельствам варианта.
Таким образом, хотя нейроматрикс и предопределён генетическими факторами, его синаптическая индивидуальная архитектура формируется и определяется поступающими в него в течение жизнедеятельности человека сенсорными сигналами и воздействиями. Нейроматрикс представляет собой неразделимое единство наследственности, опыта и обучения.
Теория нейроматрикса утверждает, что все качественные характеристики болевого ощущения генетически детерминированы и генерируются в головном мозге, а периферические стимулы представляют лишь их неспецифические "триггеры".
Согласно новой концепции головной мозг не только воспринимает, анализирует и модулирует входные сенсорные сигналы. Он обладает свойством генерировать болевую перцепцию даже в случаях, когда никакие внешние импульсы и раздражения с периферии не поступают.
Теория нейроматрикса вероятно будет иметь значительную клиническую ценность в лечении упорных, в частности, фантомных болей. Так, например, введение местного анестетика (лидокаина) в определённые зоны головного мозга (боковой гипоталамус, зубчатое ядро и др.), что делается достаточно легко и безопасно, может блокировать процесс формирования болевых нейросигнатур на период, значительно более длительный, чем продолжительность фармакологического действия препарата (R.Melzack, 1993).
Патологическая боль
Формирование патологической (хронической) боли начинается с усиления потока болевой импульсации с периферии и изменения синаптических процессов, осуществляющих передачу ноцицептивной информации.
Периферическая сенситизация
Вследствие длительного и непрекращающегося тканевого повреждения (воспаления) в тканях происходит накопление алгогенных веществ, среди которых различают (М.Л. Кукушкин, В.К. Решетняк, 1997) тканевые (гистамин, серотонин, простациклины, лейкотриены, цитокины и др.) и плазменные (брадикинин) алгогены, выделяющиеся из эндотелия кровеносных сосудов. В результате происходящих изменений формируется повышенная чувствительность ноцицепторов в месте повреждения, - периферическая сенситизация. Ноцицепторы характеризуются спонтанной активностью, снижением порога возбуждения и повышенной чувствительностью к подпороговым раздражениям (M. Devor, 1996; R. Dubner, 1997).
Клинически периферическая сенситизация выражается в гиперальгезии, т.е. выраженном болевом ощущении при лёгком болевом раздражении и аллодинии, - возникновении болевого ощущения при неболевых (например, тактильных) раздражениях.
Нейрогенное воспаление
При продолжительной болевой стимуляции нормальные сенсорные нейроны становятся гипервозбудимыми, в них появляются участки анормальной активности. Это может происходить в нейронах заднекорешкового ганглия (M. Devor, 1996) и нейронах задних рогов спинного мозга. Возникающие деполяризационные процессы ведут к появлению антидромной, т.е. направленной от спинного мозга к ноцицепторам, стимуляции, нарушению аксоплазматического транспорта трофических веществ (фактор роста нерва), выделению в нервных окончаниях нейрогенных алгогенов (нейропептидов): субстанции Р и кальцитонин-ген-родственного пептида, которые значительно усиливают и поддерживают периферическую болевую стимуляцию. Субстанция Р вызывает скопление и дегрануляцию тучных клеток с высвобождением серотонина и гистамина, и, совместно с кальцитонин-ген-родственным пептидом, воздействует на эндотелий кровеносных сосудов, высвобождая плазменные алгогены: кинины, окись азота и др. (нейрогенное воспаление) (D. Borsook, 1994).
При усилении периферической сенситизации вследствие нейрогенного воспаления боль может появляться при стимуляции хемо- и механосенситивных центростремительных нервов, присутствующих во всех синовиальных и сухожильных тканях, во всех висцеральных органах. В результате этого могут возникать сильные болевые ощущения даже при минимальных движениях и деформациях, что характерно для больных с хроническими дегенеративными заболеваниями костно-мышечной системы, синдромом раздражённой толстой кишки, интерстициальным циститом и другими заболеваниями, сопровождающимися хроническим болевым синдромом.
Повышенная активность ноцицепторов в условиях периферической сенситизации и нейрогенного воспаления ведёт к усилению потока импульсов в центральную нервную систему, что неизбежно ведёт к функциональным изменениям в спинном и головном мозге и возникновению центральной сенситизации.
Центральная сенситизация
В основе центральной сенситизации лежит усиление активации NMDA рецепторов. Установлено, что основным нейротрансмиттером, используемым в болепроводящих системах задних рогов спинного мозга является аминокислота глутамат, молекула которого может связываться с несколькими различными классами рецепторов. На постсинаптической мембране чувствительных нейронов существует два типа глутаматных рецепторов. В восприятие острой боли наиболее вовлечены AMPA (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazole-4-propionic-acid)-рецепторы. В случае физиологической боли взаимодействие глутамата с АМРА-рецепторами ведёт к деполяризации мембран нейронов задних рогов спинного мозга и формированию при превышении порога возбуждения потенциала действия.
При длительной, повторяющейся болевой стимуляции, обеспечивающей постоянное и значительное присутствие глутамата в пресинаптическом пространстве, в постсинаптической мембране происходит активация другого типа рецепторов, NMDA (N-methyl-D-aspartate)-рецепторов, что происходит путём вытеснения ионов магния, закрывающих их натриевые и кальциевые каналы (Г.Н.Крыжановский, 1997; М.Л. Кукушкин, В.К. Решетняк, 1997; D. Borsook, 1994).
Активность NMDA-рецепторных комплексов ведёт к возникновению следующих феноменов:
с феномену "взвинчивания" (wind-up phenomen), при котором происходит временная и пространственная суммация возбуждения, что обеспечивает передачу сигнала боли при значительно меньшем количестве глутамата;
с опиоидной толерантности (устойчивости к действию как эндогенных, так и экзогенных опиатов);
с усиленному поступлению ионов натрия и кальция в афферентные терминали и тело нейрона.
Под воздействием ионов кальция активируется фермент NO-синтаза и происходит образование окиси азота (NO), короткоживущего газа, имеющего свободно-радикальные свойства. Окись азота, диффундируя обратно в пресинаптическое пространство, проникает в пресинаптическую мембрану ноцицептора и вызывает, во-первых, опосредованное ингибирование её калиевых каналов, тем самым вызывая торпидность к действию эндогенных опиатов, и, во-вторых, стимулирует высвобождение субстанции Р, биологически активного химического соединения, выполняющего функцию нейротрансмиттера.
Субстанция Р связывается со специфическими NK-1 (нейрокинин-1)-рецепторами, активация которых ведёт к повышению концентрации ионов кальция внутри клетки, повышению возбудимости постсинаптической мембраны и её стойкой деполяризации. Активность нейрокинин-1 рецепторов стимулирует регенерацию нерва и, как показано на моделях животных, продукцию c-fos онкогенного протеина, признанного в настоящее время маркёром патологической боли. C-fos протеин облегчает проведение болевых импульсов и его распространение в высшие отделы центральной нервной системы (таламус), способствует значительному расширению болевого ощущения за пределы дерматома первоначального периферического поражения (D.Brookoff, 1999).
Повышенное выделение глутамата в пресинаптическое пространство, длительная активность NMDA-рецепторов, образование окиси азота и c-fos онкогенного протеина, другие нейрохимические процессы способствуют гиперактивации, истощению и гибели нейронов, формируя очаги (локусы) демиелинизации и дегенерации в различных отделах центральной нервной системы.
Активность системы NMDA-рецепторов и морфофункциональные изменения в периферических нейронах и центральной нервной системе, которые значительно ускоряются и усиливаются при их непосредственном поражении (нейрогенных болях), ведут к повышению возбудимости центральных ноцицептивных структур мозга - центральной сенситизации.
Клинически это выражается в усилении первичной гиперальгезии и аллодинии, появлении зон вторичной гиперальгезии, распространяющихся гораздо шире зон первичного поражения, развитием холодовой и механической гипералгезии, обусловленной развитием феномена "прорастания" (sprouting) терминалей А-волокон в задних рогах спинного мозга (А.В. Новиков, Н.Н. Яхно, 2001).
Возникают локусы (очаги) анормальной электрической активности, обладающие свойством длительно продуцировать поток усиленной импульсации (эктопические анормальные пейсмекеры) (Г.Н. Крыжановский, 1997; М.Л. Кукушкин, В.К. Решетняк, 1997). Это могут быть либо непосредственно невромы, образующиеся при травматическом повреждении нерва, либо другие очаги демиелинизации, регенерации или гибели нервных клеток дорзальных рогов спинного мозга, возникающие при длительной болевой стимуляции.
При последующем развитии патологического процесса такие же очаги образуются не только на уровне спинного мозга, но и в таламических ядрах, соматосенсорной коре больших полушарий головного мозга. Их главное свойство заключается в возможности спонтанной активности и функциональной связи с областью первичного поражения. При их стимуляции у больных вызываются болевые ощущения, по характеру и локализации напоминающие их собственную боль (Г.Н. Крыжановский, 1997).
Формирование генераторов патологически усиленного возбуждения (ГПУВ) и патологической алгической системы (ПАС)
В условиях длительной болевой импульсации возникает слабость и дезинтеграция антиноцицептивных структур мозга, что клинически выражается в низкой эффективности лечения таких болей наркотическими анальгетиками.
Ослабление и дезинтеграция естественной антиноцицептивной системы способствует формированию в центральной нервной системе агрегатов гиперактивных нейронов, находящихся в состоянии устойчивой деполяризации и отличающихся ослабленным тормозным контролем - генераторов патологически усиленного возбуждения (ГПУВ).
ГПУВ становятся источником мощного потока анормальных импульсов, который активирует ретикулярные, стволовые и мезенцефалические образования, ядра таламуса, структуры лимбического круга, кору головного мозга.
Возникают другие, вторичные уровни гиперактивных нейронов, формирующих новую патологическую интеграцию - патологическую активную систему (ПАС) (Г.Н. Крыжановский, 1997;2002). ПАС составляет патофизиологическую основу болевых синдромов. Особенности её активации и деятельности, входящие в неё структуры определяют течение болевого синдрома, характер болевых приступов.
Поскольку известно, что ПАС способна развивать самоподдерживающую активность, можно провести её аналогию с изменённым нейроматриксом, деятельность которого обуславливает болевую перцепцию и болевое поведение пациента. Но в отличие от ПАС нейроматрикс представляет собой генетически детерминированную систему, результаты деятельности которой могут привести к возникновению патологической боли без обязательного участия периферических ноцицептивных механизмов.
Таким образом патогенез хронической (патологической) боли включает:
1. Усиление потока болевой импульсации с периферии вследствие нейрогенного воспаления и повышенного высвобождения тканевых, плазменных и нейрогенных алгогенов, развития периферической сенситизации, проявляющейся первичной гиперальгезией и аллодинией.
2. Развитие антидромной стимуляции и нейрогенного воспаления, усиливающих периферическую сенситизацию и поток болевых раздражений в центральную нервную систему.
3. Активацию NMDA-рецепторов нейронов в задних рогах спинного мозга, образование в синапсах специфических нейромедиаторов и нейромодуляторов, развитие центральной сенситизации с последующим истощением и гибелью нейронов, развитие зон вторичной гиперальгезии.
4. Ослабление и дезинтеграцию естественной антиноцицептивной системы, развитие опиатной толерантности.
5. Образование в дорзальных рогах спинного мозга и других отделах центральной нервной системы агрегатов гиперактивных нейронов с ослабленным тормозным контролем - ГПУВ.
6. Формирование патологической алгической системы (ПАС), включающей различные уровни центральной нервной системы и определяющей течение и характер всех компонентов патологической боли: болевой перцепции, страдания и болевого поведения.
Антиноцицептивная система
Комплекс ноцицептивной системы в равной степени сбалансирован в организме комплексом антиноцицептивной системы, обеспечивающей контроль за активностью структур, участвующих в восприятии, проведении и анализе болевых сигналов.
В настоящее время установлено, что болевые сигналы, поступающие с периферии, стимулируют активность различных отделов центральной нервной системы (околопроводное серое вещество, ядра шва ствола мозга, ядра ретикулярной формации, ядра таламуса, внутренней капсулы, мозжечка, интернейроны задних рогов спинного мозга и др.) оказывающих нисходящее тормозное действие на передачу ноцицептивной афферентации в дорзальных рогах спинного мозга.
В механизмах развития анальгезии наибольшее значение придаётся серотонинергической, норадренергической, ГАМКергической и опиоидергической системам мозга (М.Л. Кукушкин, В.К. Решетняк, 1997).
Основная из них, опиоидергическая система, образована нейронами, тело и отростки которых содержат опиоидные пептиды (бета-эндорфин, мет-энкефалин, лей-энкефалин, динорфин).
Нейропептиды
Около 30 лет назад, после открытия в мозге веществ, влияющих на центральные функции высших организмов, появилось понятие “нейропептиды”. В 1972 г. шотландские фармакологи Г.Костерлиц и Дж.Хьюз обнаружили в нервной ткани рецепторы, лигандные (т.е. предпочтительно связывающиеся) для морфина - вещества, которое не синтезируется в клетках животных. Это открытие означало: если есть воспринимающая субстанция -- рецептор, в организме должен быть и его “контрагент” - вещество, специфически связывающееся с этим рецептором. Они были названы эндорфинами и энкефалинами и дали начало изучению большой и значимой группы опиоидов, список которых пополняется и поныне. Нейропептиды оказались как бы над группами других, “периферических”, пептидов, регулирующих работу сердца, почек, кишечника. Выяснилась также причастность к работе мозга ранее известных пептидных гормонов и их фрагментов - АКТГ, соматостатина, окситоцина. Понятие “нейропептиды” оказывается как бы размытым: они (по крайней мере основная часть) синтезируются во всех точках организма и “работают” также везде - в мозге, в почках, в легких, в репродуктивных органах, в сердце. Они являются сигнальными молекулами, влияющими на деятельность мозга, участвуют, в таких функциях мозга как обезболивание, вознаграждение, прием пищи, обучение и формирование памяти.
Пептиды как сигнальные молекулы играют важную роль в обработке информации, которая отличается от обычных нейротрансмиттеров, и многие, видимо, связаны с конкретным поведением. Например, окситоцин и вазопрессин имеют яркое и специфическое воздействие на социальное поведение, в том числе на материнское и сексуальное поведение животных.
В сущности, они выступают в качестве специфических посредников передачи сигнала между разными видами нейронов. Нейромедиаторы обычно влияют на возбудимость других нейронов, посредством деполяризации либо гиперполяризации. Пептиды имеют гораздо более разнообразные эффекты, среди прочего, они могут повлиять на экспрессию генов, местный кровоток, синаптогенез и морфологию глиальных клеток. Эти вещества, как правило, обладают пролонгированным действием, а некоторые, как уже было сказано ранее, оказывают поразительное воздействие на поведение.
опиоидный пептиды боль нервный
Опиоидные пептиды
Опиоидные пептиды являются одним из классов нейропептидов, к которым также относятся гипоталамические пептиды (либерины и статины), гормоны гипофиза и их фрагменты, биоактивные пептиды желудочно-кишечного тракта и крови (общие для ЦНС и периферических систем), пептиды - регуляторы сна и некоторые другие.
Опиоидные пептиды - большая группа физиологически активных пептидов с выраженным сродством к рецепторам опиоидного (морфинного) типа (мю-, дельта-, каппа-) и давшая основание к введению понятия "нейропептиды". Эти пептиды, обладающие чрезвычайно широким спектром регуляторной активности, обнаружены в различных тканях - как в мозге, так и на периферии. В группу опиоидных пептидов, помимо широко известных энкефалинов и эндорфинов, входят пептиды группы динорфина, казоморфина, а также дельторфины, дерморфины и др.
Большинство опиоидных пептидов образуется из общих белковых предшественников (проопиомеланокортин, продинорфины и др.), из которых в результате последовательного протеолитического гидролиза (процессинга) образуются физиологически активные молекулы. Регуляторное участие опиоидных пептидов в многообразных физиологических процессах (генерализованных и локальных реакциях организма) осуществляется, как правило, при участии других пептидов и низкомолекулярных субстанций.
Опиоидные пептиды образуются в нервной системе, а также пищеварительном тракте, надпочечниках, половых железах, иммунокомпетентных клетках. Они могут воздействовать на клетки-мишени по эндокринному, нейрокринному, паракринному и медиаторному типу. Эндогенные опиоиды являются пептидами, в то время как обычно употребляемые в клинике опиаты, морфин, фентанил, метадон, относятся к производным алкалоидов.
Во многих органах и тканях обнаружены опиатные рецепторы. Опиаты оказывают своё биологическое действие путём взаимодействия с мембранно-связанными рецепторами. В настоящее время определено три различных класса опиоидных рецепторов (каппа-, мю- и дельта).
В функциональном отношении опиоидные пептиды являются регуляторами деятельности органов и тканей. Они служат эндогенными обезболивающими и антистрессорными факторами, регулируют температуру тела, артериальное давление и периферический кровоток, функцию легких, пищеварительной системы, эндокринных желез, иммунной системы, а также гипоталамо-гипофизарной области и ряда других систем головного мозга. Пептиды одна из важнейших систем регуляции гомеостаза. Этот термин, введенный в 30-х годах американским физиологом У.Кенноном, означает жизненно важное равновесие всех систем организма. По мере усложнения наших представлений о нормальной и патологической, физиологии это понятие уточнили как гомеокинез, т.е. подвижное равновесие, баланс постоянно меняющихся процессов. Все клетки организма постоянно синтезируют и поддерживают определенный, функционально необходимый, уровень регуляторных пептидов. Но когда случаются отклонения от “стационарности”, их биосинтез (в организме в целом или в отдельных его “локусах”) либо усиливается, либо ослабевает. Такие колебания возникают постоянно, если речь идет об адаптивных реакциях (привыкании к новым условиям), выполнении работы (физических или эмоциональных действиях), состоянии предболезни - когда организм “включает” повышенную защиту от нарушения функционального баланса. Пептиды выполняют функцию “гармонизаторов”, регуляторов гомеокинетического баланса многих функциональных систем. С этой точки зрения болезнь возникает, когда в системе пептидов-регуляторов нарушается их функциональное соотношение. Не “этого много” и “того мало”, а расстроена соразмерность. Выделение эндогенных опиоидных пептидов в организме носит импульсный характер при воздействии разных экстремальных факторов.
При этом они вызывают значительное снижение болевой чувствительности, усиление кровообращения миокарда и головного мозга, повышают устойчивость к гипоксии, оказывают антиоксидантное действие, способствуют снижению ошибок в реализации двигательных доминант, модифицируют личностное поведение.
Энкефалины.
Энкефалины обладают широким спектром биологического действия. Выполняя в организме функции нейромодуляторов, нейромедиаторов и гормонов, энкефалины влияют на многие системы организма, включая нейромедиаторную, нейроэндокринную, иммунореактивную, на эмоциональное и психическое состояние организма, характеризуются высокой анальгетической активностью, а также антистрессорным действием. Благодаря своему широкому распространению по всему организму, энкефалины принимают активное участие в регуляции функционирования мозга и организма в целом, а именно в контроле болевой чувствительности, процессах обучения, памяти, аппетита, жажды, дыхания, сексуальной и локомоторной активности, мышечного тонуса, в регуляции деятельности экстрапирамидной, лимбической, нейроэндокринной, иммунной и других систем, вовлекаются в развитие и патогенез многих психических и неврологических расстройств.
Энкефалины, как и все регуляторные пептиды, являются секретируемыми продуктами и образуются путем посттрансляционного процессинга белковых предшественников. Секретируемые белково-пептидные продукты синтезируются на мембраносвязанных полисомах эндоплазматического ретикулума (ЭПР). Благодаря наличию на N-конце пре-про-формы нейропептида набора гидрофобных аминокислот, так называемой сигнальной последова-тельности, предшественник транслоцируется через мембрану ЭПР. Внутри ЭПР сигнальная последовательность отщепляется от полипептидной цепи сигнальной пептидазой. После чего белок приобретает характерную для него третичную структуру, препятствующую обратному прохождению в цитоплазму.
Лейцин-энкефалин: H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH MW 555,6
Метионин-энкефалин: H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-OH MW 573,6
Увеличение содержания мет-энкефалина в стриатуме и связь его с многочисленными мю-рецепторами в этом отделе, индуцирует эффект эйфории, благодаря чему его называют “природным эйфоригеном или трансмиттером удовольствия”. С другой стороны, увеличение уровня мет-энкефалина в таламусе и коре и взаимодействие его с мю-рецепторами - способствует появлению дисфорических ощущений и эпилептиформных припадков.
Другие энкефалины, к которым относятся:
[D-Thr2, Leu5, Thr6]-Энкефалин
[D-Ala2, N-Me-Phe4, Cly-o15]-Энкефалин
[D-Pen2, 0-Pen5]-Энкефалин
[D-Ser2, Leu5, Thr6]-Энкефалин
[D-Met2, P.5]-Энкефалин
[D-Met5, Arg6, Gly7, Leu8]-Энкефалин
Эндорфины.
Альфа-Эндорфин (бета-Липотропин 61-76) H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Scr-Glu-Lys-Scr-Gla-Thr-Pro- Leu-Val-Thr-OH MW 1746,0
Бета-Эндорфин (бета-Липотропин 61-91) H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-GIn-Thr-Pro- Leu-Val-Thr-Leu-Phe-Lys-Asn-Ala-lle-lle-Lys-Asn-Ala.H.s- Ly"-Ly"-Gly-Glu-OH
Гамма-Эндорфин (бета-Липотропин 61-77) H-Tyr-Gly-Gly-Pbe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-GIn-Thr-Pro- Lcu-Val-Thr-Leu-OH MW 1859,1 (153).
Диндорфины.
Семейство эндогенных опиоидных пептидов (Dynorphin and Related Peptides), содержащих последовательность энкефалинов с избирательным сродством к каппа-рецепторам. Функциональный спектр процессов, к которым оказываются причастными пептиды группы динорфина, включает генерализованные и местные (ноцицепция) нейрогенные процессы, а также участие в регуляции АД.
Казонорфины.
Казоморфины (Casomorphins) впервые выделены в 1979 г. из бычьего казеинового пептона. Бета-казоморфины предпочтительно действуют на мю-опиоидные рецепторы; оказывают физиологическое действие на гастроинтестинальный тракт: увеличивают высвобождение инсулина и уровень плазменного соматостатина. Продукт ферментативного гидролиза бета-казеин обладает иммуностимулирующей активностью. Другой cтруктурно сходный с бета-казоморфином пептид назван цитохрофином, поскольку является фрагментом митохондриального цитохрома С .
Дельторфины.
Дельторфины (Deltorphins) - пептиды, изолированные из кожных экстрактов земноводных; обнаруживают высокое сродство и избирательность к дельта-опиоидным рецепторам.
Опиоиды используются в медицине как лекарственные средства, в частности для купирования острой боли, например при тяжёлых ранениях и раковых заболеваниях. При воздействии опиатов на организм человека происходит не только уменьшение боли, но может возникнуть психическое возбуждение (эйфория). Последний эффект лежит в основе такой социальной проблемы как наркомания. Это явление еще усугубляется тем, что происходит привыкание к наркотикам, и для достижения желаемого эффекта наркоману нужны все большие дозы, и ему очень трудно отказаться от этой вредной привычки, так как в его организме происходит перестройка метаболизма и наркотик включается в обмен веществ .
Тесное сопряжение нейроэндокринных и иммунологических механизмов доказано многочисленными экспериментальными данными. Показано наличие достоверной корреляционной связи между порогом боли (ПБ) и иммунным ответом. Нейроиммуные механизмы играют значимую роль в формировании генераторов патологически усиленного возбуждения и формировании патологической алгической системы. Выявлены общие для нервных и иммунокомпетентных клеток молекулярные рецепторы, через которые осуществляется сочетанная регуляция систем контроля боли и иммунных реакций. Имеющиеся предпосылки дают основание полагать, что нарушения нейроэндокринноиммунных взаимоотношений являются типовыми механизмами патогенеза любых болевых синдромов.
Следует особо выделить роль опиоидных пептидов в физиологических процессах, связанных с высшей нервной деятельностью: многообразные поведенческие реакции, такие как лекарственная зависимость, агрессивное поведение, мотивации удовлетворения, половое влечение, пищевое насыщение, стрессорные адаптивные процессы и т.д. - оказываются связанными с функцией этой большой группы пептидов.
Содержание b-эндорфина в мононуклеарных клетках периферической крови при различных формах головных болей изменяется не одинаково. У больных мигренью с аурой и без ауры его содержание было значительно меньше, чем в контроле, а при ГБ напряжения от него не отличалось. При обследовании больных юношеского возраста было выявлено значительное снижение концентрации b-эндорфина в плазме и моноцитах, как при мигрени, так и при головной боли напряжения. После 3-х месячного лечения L-гидрокситриптофаном по 5 мг/кг в сутки, приводящего к выраженному улучшению клинического состояния пациентов, уровни плазменного серотонина и b-эндорфина, как и содержание b-эндорфина в моноцитах имели тенденцию к повышению. Предполагают, что при юношеских головных болях эндогенная опиоидная система страдает значительно сильнее, чем при головных болях у взрослых. В.А. Караев -- Нейроэндокринная система и адаптация
Науку о нейропептидах как «молекулах эмоций» создала Кэндис Перт, выдающийся американский биохимик. Она впервые доказала, что ощущения и эмоции вызывают вещества, которые синтезируются в организме под воздействием внешних раздражителей -- грубого или, наоборот, ласкового слова, успеха или неудачи, приятной музыки или раздражающего шума, голода или сытного обеда, удара кулаком или нежного прикосновения. Любовь, творчество, слава, власть -- любое переживание, связанное с этими и многими другими категориями бытия, повышает уровень эндорфинов в мозге. А раз в организме возникает повышенная концентрация какого-либо вещества, это не может не сказаться на состоянии органов и клеток.
Но эндорфины вырабатываются не только под воздействием внешних факторов. Очень часто человек «носит» ощущение счастья или несчастья в себе самом. А помогают ему в этом мысли -- хорошие или дурные, которые «переводятся» на язык молекул. С помощью нейропептидов вообще и эндорфинов в частности клетки «чувствуют» всё, о чём вы думаете. Если человек думает о хорошем, смотрит в будущее с оптимизмом, эндорфины укрепляют здоровье, делают его счастливым.
Список используемой литературы
1. C. Konrad, M. Schmelz. Mechanismen der Schmerzentstehung. Internist 2005. 46:1115-1121. Перевод с немецкого - Юрий Богданов, кафедра педиатрии ФПК Северного государственного медицинского университета, г.Архангельск.
2. Карев В.А. Нейроэндокринная система и адаптация.
3. Белоконева О.С. Ж.: Наука и жизнь №6 2009 г, «Как устроено хорошее настроение»
4. Кассиль Г.Н. Наука о боли. -- М.: Медицина, 1975.
5. Болезни нервной системы: Руководство для врачей: В 2-х т. -- Т. 1 / Под ред. Н. Н. Яхно, Д. Р. Штульмана. -- 2-е изд., перераб и доп. -- М.: Медицина, 2001. -- с. 744.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие, определение и причины возникновения синдрома боли в груди. Клиническая картина и диагностика болей, связанных с заболеваниями сердечно-сосудистой, центральной и периферической нервной системы. Медикаментозная терапия болей в грудной клетке.
презентация [1,6 M], добавлен 07.12.2016Особенности состояния высшей нервной деятельности. Получение материалов, характеризующих особенности высшей нервной деятельности, их изменения в связи с заболеванием туберкулезом. Воздействие на центральную нервную регуляцию физиологических функций.
реферат [27,0 K], добавлен 21.09.2010Генетическая основа чувствительности к боли. Анализаторы боли на примере головной и зубной боли. Общая характеристика, строение и функции эндорфина. Роль натриевых каналов в формировании хронической боли. Теория одонтобластического преобразования.
курсовая работа [54,7 K], добавлен 14.09.2010Понятие, определение и причины возникновения синдрома боли в груди. Клиническая картина и диагностика. Лечение болей в грудной клетке. Стереотипная реакция больного на одну и ту же нагрузку. Симптом типичной формы инфаркта миокарда. Боли при перикардите.
презентация [1,6 M], добавлен 21.11.2013Изучение основных причин возникновения и классификации боли: обусловленной внешними воздействиями; связанной с внутренними патологическими процессами; явившейся следствием повреждения нервной системы. Анализ внешних проявлений боли и методов ее снятия.
реферат [19,9 K], добавлен 25.12.2010Боль как неприятное ощущение, реализующееся специальной системой болевой чувствительности и высшими отделами мозга, относящимися к психоэмоциональной сфере. Звенья рефлекторной дуги, включенные в механизм боли: рецепторы, проводники, образования мозга.
презентация [615,1 K], добавлен 29.10.2014Патофизиология, клинические признаки, диагностика, лечение мигрени и кластерной (простреливающей) головной боли. Этиология и лечение головных болей, обусловленных невралгией тройничного нерва, субарахноидальным кровоизлиянием, синуситом или травмой.
доклад [21,8 K], добавлен 21.05.2009Основные причины болей в груди, связанных с неврологическими заболеваниями, их физиологическое обоснование и методика оказания первой помощи, назначение лечения после подтверждения диагноза. Природа болей в груди при гинекологии и заболеваниях пищевода.
реферат [20,6 K], добавлен 16.07.2009Возникновение и ощущение боли. Реакции, вызываемые ноцицепцией. Обезболивание, фармакологические и генетические методы. Понятие уровня (порога) переносимости фантомной боли. Основные факторы, вызывающие травматический шок. Ноцирецепторы и ноцицепторы.
презентация [204,6 K], добавлен 15.01.2014Виды боли - неприятного ощущения (иногда нестерпимое ощущение), возникающего преимущественно при сильных раздражающих или разрушительных воздействиях на организм человека. Методы проведения оценки боли. Планирование ухода за пациентом при болях.
презентация [574,0 K], добавлен 19.10.2015
