Адренорецепторы сердца и сосудов

Типы адренорецепторов и их эффекты

Биологические эффекты адреналина и норадреналина реализуются через девять разных адренорецепторов (α1A,B,D, α2A,B,C, β1, β2, β3). В настоящее время клиническое значение имеет лишь классификация на α1-, α2-, β1- и β2-рецепторы. Агонисты адренорецепторов используются по различным показаниям.

а) Влияние на гладкие мышцы. Противоположное влияние негладкие мышцы при активации α- и β-адренорецепторов обусловлено разницей в передаче сигнала. Стимуляция α1-рецепторов приводит к активации фосфолипазы С через белки Gq/11, с последующей продукцией внутриклеточного посредника инозитолтрифосфата (IP3) и повышением внутриклеточного высвобождения ионов Са2+.

Совместно с белком кальмодулином Са2+ активирует киназу легкой цепи миозина, что приводит к повышению тонуса гладких мышц за счет фосфорилирования сократительного белка миозина (вазоконстрикция). α2-адренорецепторы также могут вызывать сокращение гладкомышечных клеток путем активации фосфолипазы С через βγ-субъединицы белков Gi.

цАМФ ингибирует активацию киназы легкой цепи миозина. С помощью стимулирующих белков G (Gs) β2-рецепторы вызывают повышение продукции цАМФ (вазодилатация).

Дальнейшее ингибирование киназы легкой цепи миозина приводит к расслаблению гладкомышечных клеток.

б) Вазоконстрикция и вазодилатация. Вазоконстрикция при местном введении α-симпатомиметиков может использоваться при инфильтрационной анестезии или для снятия заложенности носа (нафазолин, тетрагидрозолин, ксилометазолин).

Системное введение адреналина важно для повышения АД при купировании анафилактического шока и остановки сердца. Антагонисты α1-адренорецепторов используются при лечении гипертензии и доброкачественной гиперплазии простаты.

в) Бронходилатация. Бронходилатация в результате стимуляции β2-адренорецепторов занимает основное место в лечении бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких. С этой целью β2-агонисты обычно вводятся инфляционно; предпочтительными являются препараты с низкой пероральной биодоступностью и низким риском системных нежелательных реакций (фенотерол, сальбутамол, тербуталин).

г) Токолитическое действие. Расслабляющее действие на миометрий агонистов β2-адренорецепторов, например фенотерола, можно использовать для профилактики преждевременных родов. β2-вазодилатация у матери с неизбежным падением системного АД вызывает рефлекторную тахикардию, которая также частично связана с β1-стимулирующим действием этих препаратов. Более длительная стимуляция β2-рецепторов токолитическими средствами приводит к снижению их эффективности, при этом возникает необходимость в повышении дозы (десенситизация рецепторов).

д) Стимуляция сердечной деятельности. При стимуляции β-рецепторов и, следовательно, образования цАМФ катехоламины усиливают все сердечные функции, в т. ч. ударный объем (положительный инотропный эффект), скорость сокращения кардиомиоцитов, частоту импульсов, генерируемых синоатриальным узлом (положительный хронотропный эффект), скорость проведения (дромотропный эффект) и возбудимость (батмотропный эффект).

В волокнах пейсмекеров активируются цАМФ-зависимые каналы (пейсмекерные каналы), что приводит к ускорению диастолической деполяризации и более быстрому достижению порога возбуждения для потенциала действия. цАМФ активирует про-теинкиназу А, которая фосфорилирует различные белки-переносчики Са2+.

С помощью такого механизма ускоряется сокращение кардиомиоцитов за счет вхождения большего количества Са2+ в клетку из внеклеточного пространства через Са2+-каналы L-типа и усиливается высвобождение Са2+ из саркоплазматического ретикулума (через рецепторы рианодина, RyR). Ускоренное расслабление кардиомиоцитов происходит в результате фосфорилирования тропонина и фосфоламбана (уменьшение ингибирующего эффекта Са2+-АТФазы).

При острой сердечной недостаточности или остановке сердца β-симпатомиметики используются в качестве средства неотложной помощи с коротким периодом действия. Они не показаны при хронической сердечной недостаточности.

е) Метаболические эффекты. β1-рецепторы через цАМФ и α1-рецепторы через сигнальные метаболические пути Gq/11 ускоряют превращение гликогена в глюкозу (гликогенолиз) (А) как в печени, так и в скелетных мышцах. Из печени глюкоза высвобождается в кровь. В жировой ткани триглицериды гидролизируются до жирных кислот [липолиз, опосредованный β2- и β3-рецепторами), которые затем попадают в кровь.

ж) Снижение чувствительности рецепторов. Длительная стимуляция агонистом активирует клеточные процессы, приводящие к уменьшению сигнала от рецепторов (десенситизация). Через несколько секунд после активации рецептора стимулируются киназы(протеинкиназа А, киназы парного рецептора белка G, GPCR). Они фосфорилируют внутриклеточные участки рецепторов, что приводит к разделению рецептора и белка G.

Фосфорилированные рецепторы распознаются адаптерным белком аррестином, который, в свою очередь, активирует внутриклеточные сигнальные метаболические пути и инициирует эндоцитоз рецепторов в течение нескольких минут. Рецепторы на клеточной поверхности удаляются путем эндоцитоза и захватываются эндосомами. Отсюда рецепторы транспортируются далее на лизосомы до разрушения или возвращаются в плазматическую мембрану (рециркуляция), где они готовы для передачи следующего сигнала.

Длительная активация рецепторов (часы) также уменьшает синтез новых рецепторных белков за счет влияния на транскрипцию, стабильность РНК и трансляцию. В целом эти процессы защищают клетку от избыточной стимуляции, но они также уменьшают действие препаратов-агонистов. При длительном или повторном введении агониста достигнутые эффекты уменьшаются (тахифилаксия). При введении β2-симпатомиметиков в виде инфузии для предупреждения преждевременных родов токолитическое действие устойчиво снижается.

Против этого процесса обычно повышают дозы лекарственного средства только в течение короткого времени, до тех пор пока нарастающая тахикардия из-за активации сердечных β-рецепторов не ограничит дальнейшее повышение дозы.

– Также рекомендуем “Связь структуры симпатомиметика и его активность”

Оглавление темы “Фармакология вегетативной нервной системы”:

1. Плацебо эффект лекарства и гомеопатия
2. Функции симпатической нервной системы и последствия ее активации
3. Строение симпатической нервной системы
4. Типы адренорецепторов и их эффекты
5. Связь структуры симпатомиметика и его активность
6. Механизм действия непрямых симпатомиметиков
7. α-симпатомиметики и α-симпатоблокаторы (симпатолитики)
8. Бета-адреноблокаторы и их побочные эффекты
9. Функции парасимпатической нервной системы и последствия ее активации
10. Функции ацетилхолина в холинергическом синапсе

Адренорецепторы представляют собой особые рецепторы, которые реагируют на адренэргические вещества. Все известные адренорецепторы представляют собой рецепторы, сопряжённые с G-белком (синонимы – семиспиральные рецепторы или серпентины). Указанные рецепторы составляют огромное семейство трансмембранных рецепторов. Указанные рецепторы реагируют на катехоламины, в частности на адреналин и норадреналин. Классифицируют ряд групп рецепторов, которые имеют существенные различия по локализации, физиологическим и фармакологическим эффектам, а также сродству к различным лекарственным веществам. В настоящее время выделяют: альфа 1, альфа 2, бета 1, бета 2, бета 3 адренорецепторы (α1-, α2-, β1-, β2, β3-рецепторы).

Адренорецепторы чувствительны к воздействию катехоламинов. Катехоламины образуются из дофамина, к ним прежде всего относят эпинефрин (адреналин) и норадреналин. Адреналин и норадреналин образуются в медуллярном веществе надпочечника и попадают непосредственно в кровь, кроме этого они служат медиаторами возбуждения в нервно-мышечных синапсах.
В организме человека, животных и птиц есть огромное количество рецепторов, повышенного сродства к катехоламинам. Катехоламины (адреналин, а также норадреналин) вариабельно и неоднородно воздействуют адренорецепторы разных типов. Поэтому физиологические и фармакологические эффекты указанных выше катехоламинов тоже существенно отличаются. Так, норадреналин, сравнительно с эпинефрином, в большей степени проявляет вазоконстрикторные свойства и оказывает более сильный гипертензивный эффект.

В зависимости от видов адренорецепторов зависят их фармакологические и физиологические эффекты. Этот момент в большей степени изложен в курсе нормальной физиологии человека и животных, но указанный материал необходим для врача ветеринарной медицины. Знание функций рецепторов позволит врачу ветеринарной медицины с легкостью прогнозировать как позитивные, так и негативные (побочные) эффекты фармакологических средств, которые воздействуют на адренорецепторы.

Рецепторы типа α1A (альфа 1A рецепторы) располагаются в шейке мочевого пузыря, предстательной железе и мочеиспускательном канале. При стимуляции адренорецепторов вида α1A (альфа 1A) происходит сокращение гладких мышц мочевыводящих органов, возможна ретенция мочи при болезнях простаты. Воздействие препаратов блокаторов рецепторов типа α1A — (альфа 1A) приводит к улучшению мочеиспускания и расслаблению гладких мышц уретры.

Адренорецепторы типа α1B (альфа 1B рецепторы) локализованы в артериолах, при их стимуляции отмечается сужение артериол, что приводит к повышению артериального кровяного давления (АД). При воспалении мягких тканей проницаемость сосудов снижается. Блокаторы указанного типа рецепторов приводят к вазодилатации и гипотензии.

Альфа 2 рецепторы (типа α2) располагаются в нервно-мышечных синапсах. Их стимуляция приводит к снижению артериального давления, блокада их сопровождается артериальной гипертензией.

Рецепторы типа β1 (бета1 рецепторы) расположены в миокарде и почках. При стимуляции миокардиальных рецепторов возрастает сила и частота сердечных сокращений, стимуляция функции проводимости при повышении риска нарушений сердечного ритма. Блокаторы β1 адренорецепторов приводят к ослаблению силы, снижению частоты сердечных сокращению, замедляют проводимость кардиоимпульса по проводящей системе сердца, снижению риска развития фатальных аритмий.

Стимуляция почечных адренорецепторов типа β1 усиливает продукцию ренина за счет стимуляции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы – РААС с развитием артериальной гипертензии.

Адренорецепторы типа β2 (бета2 рецепторы) расположены в бронхиолах и печени. Стимуляция бронхиальных рецепторов приводит к расширению бронхиол. Блокаторы адренорецепторов приводит к спазму бронхиол, бронхоспазму.

Стимуляция печеночных β2-адренорецепторов стимулирует гликогенолиз (распад гликогена с повышением концентрация глюкозы в крови). Блокаторы β2- рецепторов обладают гипогликемическими свойствами.

Адренорецепторы типа β3 (бета3) расположены в жировой ткани, их стимуляция стимулирует липолиз с развитием гиперлипидемии. Блокаторы β3 – адренорецепторов приводят к снижению уровня липидов в сыворотке крови.

В гуманной и ветеринарной медицине используется огромный арсенал препаратов, оказывающих влияние на адренорецепторы.

• Альфа1-( α1)-адреномиметики: нафтазолин, ксилометазолин, оксиметазолин.
• Альфа1-( α1)-адреноблокаторы: гипотензивные и урологические фармакологические средства.
• Альфа2-( α2)-адреномиметики: клофелин.
• Альфа2-( α2)-адреноблокаторы: йохимбин.
• Бета1- (β1)-адреномиметики: ибопамин, добутамин.
• Бета1- (β1)-адреноблокаторы: терапия хронической сердечной недостаточности и артериальной гипертензии.
• Бета2-(β1)- адреномиметики: фенотерол,сальбутамол, арутерол, тербуталин.

^Наверх

Полезно знать

• Автоматизм сердечной деятельности
• Нейрогуморальная концепция патогенеза хронической сердечно-сосудистой недостаточности
• Патогенез ХСН при ИБС
• Препараты для животных

Адренорецепторы – это белки клеточной мембраны, их функция – соединять, а также распознавать адреналин и норадреналин, синтетические аналоги катехоламинов. Белки находятся во всех тканях и клетках. Есть альфа и бета-адренорецепторы, они уже выделены и очищены. Группы адренорецепторов отличаются реакцией к разным продуктам.

Рецепторы бывают: альфа1; альфа2; бета1; бета2; бета3.

Альфа

Альфа-адренорецепторы – это рецепторы, что проявляют восприимчивость к норадреналину. Когда они находятся в возбужденном состоянии, наблюдается сокращение селезенки, матки, уменьшение сосудов и расширение зрачков.

Бета

Бета-адренорецепторы – это рецепторы, что проявляются высокой эмотивностью к изадрину. Когда они возбуждены, сосуды начинают расширяться, бронхи расслабляются, учащаются сокращения сердца, также рецепторы приостанавливают сокращение матки.

Главные свойства рецепторов

Альфа1 и бета1 зачастую размещаются в постсинаптических мембранах, рецепторы проявляют чувствительность на работу норадреналина, он вырабатывается в нервных окончаниях постганлионарных нейронов симпатического отдела.

Рецепторы альфа2 и бета2 относятся к внесинаптическим, у них на мембранах размещены нейроны. Рецепторы группы альфа2 воздействуют, как адреналин и как норадреналин. Бета2 проявляют восприимчивостью к работе адреналина. На пресинаптической мембране норадреналин работает по формуле отрицательной обратной связи (он способен ингибировать собственные выделения). Во время реакции адреналина на адренорецепторы группы бета2 выделение пресинаптической мембраны норадреналина увеличивается. Адреналин формируется мозговым слоем надпочечников под действием норадреналина, образуется петля положительной обратной связи.

Краткая характеристика рецепторов

Основные характеристики следующие:

• Альфа1 размещаются в артериолах, последствия стимуляции – это возникновение спазма в артериолах, в результате этого увеличивается давление, уменьшается сосудистая проницаемость и экссудативное воспаление.
• Альфа2 относятся к пресинаптическими рецепторами, их характеризуют, как петлю обратной отрицательной связи для адренэргической системы, в конечном результате артериальное давление падает благодаря стимуляции.
• Бета1 дислоцированный в сердце, стимуляция производит к увеличению силы и частоты сердечных сокращений. Помимо этого, последствие стимуляция – увеличение потребности миокарда в кислороде и поднятие артериального давления. Бета1 также есть и в почках, это рецепторы юкстагломерулярного аппарата.
• Бета2 есть в бронхиолах, последствием стимуляции является увеличение бронхиол и устранение бронхоспазма. Эта группа рецепторов находится на клетках печени, под влиянием гормона возникает процесс гликогенелиза, вывод глюкозы в кровь.
• Бета3 помещен в жировой ткани. Под действием таких рецепторов увеличивается липолиз, а под их влиянием выделяется энергия, и увеличивается теплопродукция.

Взаимодействие адренорецепторов

Между адренорецепторами и исполнительными системами клетки располагаются белки, их функция связывать гуаниловые нуклеотиды, так называемые G-белки. Они разделяются на типы: стимулирующие и ингибирующие.

Взаимосвязь адренорецепторов с G-белками является главнейших звеном механизма поступления сигналов через клеточную мембрану.

Классификация адренорецепторов была сделана на различиях чувствительности к фармакологическим средствам: адреностимуляторам и адреноблокаторам. Все адренорецепторы группы бета напрямую связаны с белками Gs альфа, они способствуют стимуляции аденилатциклазы, ускоряют поток кальция в клетки.

Передача сигнала от рецепторов альфа1 спровоцированная белком Gg и фосфоинозитидной системой. Альфа2 контактируют с белком Gi, после их активации наступает подавление синтеза цАМФ и поток кальция в клетки. Гены всех подтипов адренорецепторов являются клонами.

Основные физиологические реакции, связанные с адренорецепторами, основаны на их взаимодействии с эндогенными лигандами, катехрламиналами.

Блокаторы адренорецепторов ведут борьбу с катехоламинами за возможность связывания с рецепторами. Взаимодействуя с рецепторами без их активации, адреноблокаторы мешают вступать в связь с катехоламинами рецепторов, отвечающих за образование клеточной реакции. Адреноблокаторы способны оказывать влияние на все адренорецепторы и на подтипы рецепторов по-отдельности.

Медицинское значение

Если брать во внимание большую локализацию адренорецепторов во всем организме, то модуль их движения приводит к различным терапевтическим, либо токсическим последствиям.

Помимо веществ, которые стимулируют адренорецепторы, есть и другие факторы, вызывающие стимуляцию, они это делают с помощью МАО. Такое вещество способное уничтожить адреналин и норадреналин, а его ингибирование производит увеличение концентрации нейромедиаторов, а также увеличение стимуляции рецепторов. Ингибиторы МАО используются в роли антидепрессантов.

Адренорецепторы – это определенные рецепторы, которые применяются вместе с адреномиметрическими средствами, как сосудосуживающие препараты. Эти средства в основном приписывают, чтобы поднять артериальное давление при шоковом состоянии, гипотонической болезни, коллапсе, конъюнктивитах, для уменьшения воспалительных процессов и сужения сосудов, а еще ими обрабатывают места для остановки кровотечения.

Адреномиметические вещества входят в канестезирующие средства, чтобы те могли работать. Для таких целей применяют почти все адреномиметические средства, кроме изадрина, который действует исключительно на бета-адренорецепторы, также исключают и фенамин, так как он провоцирует сильное психическое возбуждение.

Большое количество средств этой группы применяют как бронхорасширяющий препарат для устранения и профилактики приступов бронхиальной астмы, еще они применяются при астмоидных и эмфизематозных бронхитах.

Адреномиметрические средства запрещено употреблять при гипертонических болезнях, атеросклерозе и тиреотоксикозе.