Алкоголь, кофе и каннабиноиды

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

В предыдущих разделах часто упоминались вещества, оказывающие наркотическое или сходное с наркотическим действие на ЦНС. Однако, некоторые из них оказались вне сферы нашего внимания. Имеется в виду, во-первых, алкоголь (этиловый спирт). В больших дозах он снижает активность нервной системы, оказывая депрессантное действие и вызывая засыпание (в сверхдозах – остановку дыхания). Однако небольшие дозы алкоголя активируют выброс дофамина и норадреналина. При этом может наблюдаться временная активация работы мозга.

Хроническое пьянство приводит к постоянной активации катехоламинергических систем и компенсаторному снижению выброса соответствующих медиаторов, а также усилению их обратного захвата. При отказе от алкоголя эти изменения могут вызвать развитие абстинентного синдрома. Скорость формирования зависимости очень индивидуальна и связана с особенностями усвоения (метаболизации) этилового спирта в организме. Если фермент, превращающий этиловый спирт в ацетальдегид (алкогольдегидрогеназа), плохо представлен, системы норадреналина и дофамина истощаются сильнее, и алкоголизм развивается быстрее. От скорости дальнейшего распада ацетальдегида (весьма ядовитого для организма вещества) зависит выраженность похмельного синдрома.

Кофеин как фармакологический препарат относят к группе психомоторных стимуляторов. У большинства людей он повышает умственную и физическую работоспособность, уменьшает усталость и сонливость, усиливает сердечную деятельность. Кофеин является блокатором особых пуриновых рецепторов (пурины – это в первую очередь аденозин, а также АМФ, АДФ и АТФ). Пуриновые рецепторы подразделяются на несколько типов, из которых особую значимость имеют А1-рецепторы. Последние являются в основном пресинаптическими и метаботропными; они подавляют аденилатциклазу, что приводит к падению выброса медиаторов. Физиологическая роль пуриновой системы связана с реакцией на АМФ, образующуюся в ходе длительной интенсивной нагрузки мозга. При этом АМФ (как продукт распада АТФ) тормозит деятельность синапсов, работая как " защитник" ЦНС в экстремальных ситуациях.

Блокаторы А1-рецепторов могут активировать многие медиаторные системы и весь мозг. Веществами с таким механизмом действия являются кофеин, теофилин и теобромин, содержащиеся в кофе, чае, какао, шоколаде, орехах кола (и напитках " кола" ). Характерно, что при постоянном введении в организм кофеина происходит нарастание количества пуриновых рецепторов. В результате отказ от кофе способен вызвать значительное снижение активности аденилатциклазы. Это, в свою очередь, может привести к развитию утомления, депрессии, сонливости. Кофеин в сочетании с анальгетиками входит в состав таких препаратов как аскофен и цитрамон.

Кратко охарактеризуем также производные конопли – марихуану и гашиш. Их действующим началом являются каннабиноиды, вызывающие, прежде всего, состояние расслабленности и умеренной эйфории. Оно описывается также как ощущение " понимания себя, согласия с природой и всем миром". Раскрепощается воображение (" гонка мыслей" ), изменяется восприятие времени (" несколько минут тянутся словно несколько часов" ), возникают расстройства двигательной координации, повышается чувствительность к запахам, прикосновениям и т.п. Могут наблюдаться, впрочем, и отрицательные эмоции и, как следствие употребления наркотика, головная боль, тошнота, подозрительность и параноидальные мысли.

Механизм действия каннабиноиды включает влияния на ацетилхолинергичекую и серотонинергическую системы. Однако, в мозгу обнаружены и специфические рецепторы к каннабинноидам, по-видимому, связанные с центром положительных эмоций гипоталамуса и в настоящее время интенсивно исследуемые. Зависимость от производных конопли носит в основном психологический характер. Серьезную опасность они представляют как, прежде всего, " первые наркотики", от которых происходит переход к чему-либо более сильнодействующему.

Сводная классификация психотропных препаратов

Кратко перечислим группы психотропных препаратов, используемые в клинике. Описание конкретных соединений занимает значительное место в предыдущих разделах. Здесь же представлена обобщенная характеристика 8-ми основных семейств.

1. Нейролептики. Препараты для лечения тяжелых заболеваний ЦНС – психозов (антипсихотические препараты). В этом случае важно понизить уровень активации в мозге. Наиболее эффективный путь – блокада дофаминовых рецепторов (галоперидол).

2. Транквилизаторы. Успокаивающее действие при тревожности, страхе, психическом напряжении. Механизм действия состоит не в выключении активации, а в усилении торможения (агонисты рецепторов к ГАМК – бензодиазепины).

3. Антидепрессанты. При депрессиях в ЦНС снижается активность моноаминенергических систем. Существует 2 основных пути ее повышения: использование блокаторов МАО и блокаторов обратного захвата моноаминов.

4. Ноотропные препараты. Вызывают активацию интегративных функций мозга (мышление, память, обучение, устойчивость к стрессам). В основе эффекта – оптимизация обмена веществ в нервной клетке: активация синтеза белка, улучшение состояния мембран, улучшение энергетического обмена.

5. Психомоторные стимуляторы. Вызывают кратковременный подъем физической и умственной активности. Действуют через пуриновые рецепторы (кофеин) или усиливают выброс норадреналина и/или дофамина (фенамины).

6. Наркотические анальгетики. Вещества, родственные морфину. Ослабляют проведение боли в спинном и головном мозге. Легко приводят к развитию привыкания и зависимости.

7. Противосудорожные препараты. Судороги возникают при патологическом возбуждении ЦНС как результат несбалансированной активности глутаматергической и ГАМК-ергической систем. Противосудорожные препараты либо ослабляют первую, либо (чаще) усиливают вторую.

8. Средства для лечения паркинсонизма. Паркинсонизм, как правило, связан с нарушениями в базальных ганглиях (избыточная активность ацетилхолинергических интернейронов) и черной субстанции (гибель дофаминергических нейронов). Лечение предшественник дофамина L-ДОФА, блокаторы рецепторов к ацетилхолину.

Физиология нейроглии

Помимо нейронов к нервной ткани относятся и клетки нейроглии – глиоциты. Они были открыты в XIX в. немецким цитологом Р.Вирховым, который рассматривал их, как клетки, соединяющие нейроны (греч. glia – клей), т.к. они заполняют внутренние пространства между нейронами. В дальнейшем было выявлено, что глиальные клетки – очень обширная группа элементов нервной ткани, отличающихся своими строением, происхождением и выполняемыми функциями. Согласно полученным в результате многочисленных исследований фактам стало понятно, что нейроглию нельзя рассматривать только как трофическую или опорную ткань мозга. Глиальные клетки принимают участие и в специфических нервных процессах, активно влияя на функционирование нейронов.

Клетки нейроглии имеют ряд общих черт строения с нейронами. Так, в цитоплазме глиоцитов найден тигроид (вещество Ниссля), глиальные клетки, как и нейроны, имеют отростки. Но глиальные клетки обладают и рядом принципиальных отличий от нервных.

Глиоциты значительно меньше по размеру, чем нейроны (в 3-4 раза), и их в 5-10 раз больше, чем нервных клеток. Отростки глиальных клеток не дифференцированы ни по строению, ни по функциям. Глиальные клетки сохраняют способность к делению в течение всей жизни организма. Благодаря этой особенности именно они являются основой образования опухолей – глиом в нервной системе. Увеличение массы мозга после рождения также идет в первую очередь за счет деления и развития клеток нейроглии.

Как и нейроны, глиальные клетки обладают мембранным потенциалом, но в отличие от нейронов глиоциты не способны к импульсной активности, т.е. их мембранный потенциал относительно стабилен. Правда, он может медленно изменяться при снижении или повышении нейронной активности. Такие колебания мембранного потенциала клеток нейроглии связаны с изменениями химического состава межклеточной среды.

Выделяют несколько типов глиальных клеток. Основные из них – это астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты и микроглия (рис. 17). Первые три разновидности клеток развиваются в эмбриогенезе из нейроэктодермы, микроглия – из мезенхимы. К глиоцитам относят также клетки, находящиеся в периферической нервной системе – шванновские клетки (леммоциты) и клетки-сателлиты в нервных ганглиях.

Эпендимная глия. Эпендимоциты образуют эпендиму, которая выстилает полости нервной системы (спинномозговой канал, желудочки головного мозга, мозговой водопровод). Как правило, эпендимоциты имеют кубическую или цилиндрическую форму и расположены в один слой. На ранних стадиях развития у них есть реснички, обращенные в мозговые полости. Они способствуют проталкиванию цереброспинальной жидкости (ликвора). Позже реснички исчезают, сохраняясь лишь в некоторых участках, например в водопроводе.

Клетки эпендимы активно регулируют обмен веществ между ликвором и мозгом, а также между ликвором и кровью. Например, эпендимоциты, находящиеся в области сосудистых сплетений, покрывают выпячивания мягкой мозговой оболочки. Эти клетки принимают участие в фильтрации веществ из кровеносных капилляров в ликвор. Некоторые эпендимные клетки на базальной стороне имеют длинные цитоплазматические отростки, глубоко вдающиеся в ткань мозга. У эпендимоцитов в III желудочке (полости промежуточного мозга) такие отростки, заканчиваются пластинчатым расширением на кровеносных капиллярах гипофиза. В этом случае эпендимоциты участвуют в транспорте веществ из ликвора в кровеносную сеть гипофиза.

Астроцитарная глия. Астроциты расположены во всех отделах нервной системы. Это самые крупные и самые многочисленные из всех глиальных клеток. Имеется две разновидности астроцитов – волокнистые (фиброзные) и протоплазматические.

Волокнистые астроциты имеют длинные прямые неветвящиеся отростки. Эти клетки расположены главным образом в белом веществе между волокнами. У протоплазматических астроцитов много коротких сильно ветвящихся отростков, и они в основном лежат в сером веществе.

Функции астроцитов весьма разнообразны.

Фактически астроциты являются в нервной системе соединительной тканью, заполняя пространство между телами нейронов и их волокнами и выполняя таким образом опорную и изолирующую функции. Во время эмбрионального развития именно вдоль отростков астроцитов осуществляется движение нейронов. Астроциты также образуют рубец при разрушении нервной ткани.

Астроциты активно участвуют в метаболизме нервной системы. Они регулируют водно-солевой обмен, особенно водный, являясь своеобразной губкой, поглощающей избыточную воду и также быстро ее отдающей. При оттоке воды из нервной системы объем астроцитов резко уменьшается. Явления отека мозга часто связаны с изменением структуры этих клеток. Астроциты могут также регулировать концентрацию ионов в межклеточной жидкости. Например, при быстром выделении туда ионов К⁺ при генерации потенциала действия, часть калия поглощается астроцитарной глией. Участвуют астроциты и в метаболизме нейромедиаторов, которые они могут захватывать из синаптической щели. Таким образом этот вид нейроглии участвует в поддержании постоянства межклеточной среды мозга.

Еще одна функция астроцитов – барьерная. Они принимают участие в работе гемато-энцефалического барьера (ГЭБ) – барьера между кровью (греч. haimatos кровь) и мозгом. ГЭБ – сложная анатомическая, физиологическая и биохимическая система, от которой зависит, какие вещества и с какой скоростью проникают в нервную систему из крови. Существование в нервной системе специальной системы защиты связано с тем, что нейроны гораздо чувствительнее к воздействию на них ряда соединений, а если нейрон погибает, то его уже не может заменить новая клетка. ГЭБ возникает в первую очередь благодаря особенностям стенок капилляров, проницаемость которых в нервной системе гораздо меньше, чем в других частях организма. Кроме того между капиллярами и нейронами находится слой астроцитов, которые образуют специальные отростки – ножки, обхватывающие наподобие манжеты кровеносный капилляр. Таким образом астроциты могут задерживать часть вредных веществ, пытающихся проникнуть из крови в мозг.

Благодаря ГЭБ проницаемость химических веществ из крови в нервную ткань очень ограничена. ГЭБ не пропускает к нейронам целый ряд веществ. В первую очередь это различные токсины (яды, вырабатываемые микроорганизмами, растениями и животными) и отходы обмена веществ. Но ГЭБ не пропускает и некоторые вещества, поступающие с пищей, если они могут оказывать вредное влияние на нервную систему. ГЭБ может не пропустить к нейронам также лекарства, поэтому фармакологи при разработке новых препаратов обращают специальное внимание на создание молекул, которые могли бы проходить через ГЭБ. Нарушения в работе ГЭБ может привести к различным заболеваниям. Например, при повышении температуры нарушаются контакты между глиальными ножками и кровеносным сосудом, что создает большую вероятность проникновения инфекционных агентов при заболеваниях с высокой температурой.

Олигодендроглия. Олигодендроциты гораздо мельче, чем астроциты. Их отростки немногочисленны. Эти клетки находят и в сером, и в белом веществе, являясь спутниками нейронов и нервных волокон.

Как и астроциты олигодендроциты выполняют трофическую функцию, т.к. ряд веществ поступает к нейронам через них. Предполагается, что олигодендроциты участвуют в регенерации нервных волокон. Но у олигодендроглии есть и специфическая функция: при помощи этих клеток образуются оболочки вокруг нервных волокон. В безмиелиновых волокнах цепочки олигодендроцитов расположены вдоль всего волокна. Отдельные клетки обхватывают небольшие участки волокна, изолируя его таким образом от других волокон. Это способствует тому, что нервный импульс проводится по каждому волокну изолированно и не влияет на процессы, происходящие в соседних волокнах.

При образовании миелиновой оболочки вокруг волокон, расположенных в ЦНС олигодендроцит также исходно обхватывает участок нервного волокна (рис. 18). После этого образуется вырост в виде язычка, который закручивается вокруг волокна, образуя слои миелина (цитоплазма при этом выдавливается из «язычка»). Таким образом, слои миелина представляют собой цитоплазматическую мембрану и по своему химическому составу являются липопротеидами, т.е. соединением липидов (жироподобных веществ) и белков.

В периферической нервной системе аналогами олигодендроцитов являются шванновские клетки, которые также образуют оболочки (как миелиновые, так и безмиелиновые) вокруг волокон.

Микроглия.

Микроглиоциты – самые мелкие из глиальных клеток. Основная их функция – защитная. Они являются фагоцитами нервной системы, за что их называют глиальными макрофагами. Количество этих клеток очень варьирует в зависимости от функционального состояния. При различных экзо- и эндогенных вредных влияниях (травма, воспаление и т.п.) они резко увеличиваются в размерах, начинают делиться и устремляются в очаг поражения, где устраняют чужеродные вредные клетки и разного рода тканевые остатки путем фагоцитоза.

Клетки микроглии играют важную роль в развитии поражений нервной системы при СПИДе. Вместе с клетками крови они разносят вирус иммунодефицита по ЦНС.

Список литературы

Основная

Физиология человека. Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. М., Мир, 1996. Т. 1, 2.

Ф.Хухо. Нейрохимия. М. Мир, 1990.

В.В.Шульговский. Физиология центральной нервной системы. Изд. МГУ, 1997.

М.Д.Машковский. Лекарственные средства. М., Медицина, 1998.

Дополнительная

А.Д.Ноздрачев и др. Общий курс физиологии человека и животных. М.: Высшая школа, 1991. В двух томах.

Нейрохимия. Под ред. И.П.Ашмарина и П.В.Стукалова. М., 1996.

Д.А.Соломзес, В.Чебурсон, Г.Соколовский. Наркотики и общество. М., ООО «Иллойн», 1998.

В.В.Шульговский. Основы нейрофизиологии. М., Аспект-пресс, 2000.

⇐ Предыдущая 1 2 3 45