 |
юБРНюБРНЛЮРХГЮЖХЪюПУХРЕЙРСПЮюЯРПНМНЛХЪюСДХРаХНКНЦХЪаСУЦЮКРЕПХЪбНЕММНЕ ДЕКНцЕМЕРХЙЮцЕНЦПЮТХЪцЕНКНЦХЪцНЯСДЮПЯРБНдНЛдПСЦНЕфСПМЮКХЯРХЙЮ Х ялххГНАПЕРЮРЕКЭЯРБНхМНЯРПЮММШЕ ЪГШЙХхМТНПЛЮРХЙЮхЯЙСЯЯРБНхЯРНПХЪйНЛОЭЧРЕПШйСКХМЮПХЪйСКЭРСПЮкЕЙЯХЙНКНЦХЪкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮПЙЕРХМЦлЮРЕЛЮРХЙЮлЮЬХМНЯРПНЕМХЕлЕДХЖХМЮлЕМЕДФЛЕМРлЕРЮККШ Х яБЮПЙЮлЕУЮМХЙЮлСГШЙЮмЮЯЕКЕМХЕнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ АЕГНОЮЯМНЯРХ ФХГМХнУПЮМЮ рПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоПХАНПНЯРПНЕМХЕоПНЦПЮЛЛХПНБЮМХЕоПНХГБНДЯРБНоПНЛШЬКЕММНЯРЭоЯХУНКНЦХЪпЮДХНпЕЦХКХЪяБЪГЭяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРЮМДЮПРХГЮЖХЪяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХХрНПЦНБКЪрСПХГЛтХГХЙЮтХГХНКНЦХЪтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪуНГЪИЯРБНжЕММННАПЮГНБЮМХЕвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛЕРПХЙЮщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮчПХЯОСМДЕМЙЖХЪ
активация и сенситизация ноцицепторов
|
вХРЮИРЕ РЮЙФЕ: |
Ноцицепция (восприятие стимулов боли и повреждения) возникает из сочетания прямых и непрямых воздействий на периферические сенсоры. Болезненное нагревание (выше 43° С) вызывает открывание неспецифических катионных каналов в окончаниях С-волокон105· 106). Ионы кальция и натрия входят в клетку и деполяризируют ее, вызывая генерацию потенциала действия. Кислоты могут также напрямую открывать катионные каналы. Кислотно-чувствительные ионные каналы (ASIC) были клонированы из ноцицептивных нейронов107). Механическое повреждение кожи может привести непосредственно к деполяризации ноцицепторов108). Когда клетки, содержащие капсаициновые рецепторы VR1, быстро нагреваются, то открывание этих рецепторов приводит к возникновению болезненного теплового ощущения. Продолжительное воздействие капсаицина вызывает постепенное накопление кальция и смерть клетки. Парадоксально, но капсаицин используется и как долговременный анальгетик, поскольку, убивая С-волоконные афференты, он облегчает тем самым хронические боли 109).
Помимо болевых стимулов, таких как тепло или кислота, которые могут воздействовать непосредственно на ноцицепторы, поврежденные клетки выделяют химические активаторы, такие как аденозинтрифосфат (АТФ). Одна из субъединиц АТФ-рецептора (Р2Х3) специфична для клеток ганглиев задних корешков, образующих С-волокна, и может объединяться с другими субъединицами, вызывая медленно десенситизирующееся возбуждение ноцицепторов аденозинтрифосфатом110)--112). Клеточное повреждение также ведет к выделению цитоплазматических протеаз, которые затем расщепляют белки плазмы крови. Таким образом, из кининогена, распространенного неактивного предшественника, производится пептид
382 Раздел III. Интегративные механизмы
брадикинин, состоящий из 9 аминокислотных остатков. Брадикинин является сильным активатором окончаний С-волокон, вызывающим в них входящий ток и генерацию потенциалов действия. Рецептор брадикинина может действовать через повышение уровня вторичного посредника IР3 113).
Брадикинин и другие химические вещества в поврежденной коже также повышают чувствительность ноцицептивных окончаний. Активируемые теплом катионные токи больше по величине и возникают при более низких температурах, как результат активации брадикинином протеинкиназы С30). Другими медиаторами воспалительного процесса являются простагландины, серотонин, гистамин и субстанция Р. Простагландин Е2 и серотонин повышают уровень цАМФ, увеличивая тем самым амплитуду и потенциалочувствительность натриевого тока в ноцицепторах 114). Повреждение тканей также повышает экспрессию a-адренергических рецепторов в нейронах ганглиев задних корешков — это еще один из механизмов увеличения возбудимости115). Активированные болевые волокна выделяют вещество Ρ не только из своих синапсов внутри спинного мозга (глава 14), но также из своих терминалей в коже. На периферии вещество Ρ может увеличивать возбудимость С-волокон, блокируя К+ каналы116). Процесс сенситизации сопровождается локальной вазодилятацией и опуханием. Поврежденная область становится «гиперальгезивной», т. е. приобретает пониженный болевой порог.
выводы
∙ Каждый тип сенсорных рецепторов отвечает предпочтительно на один тип стимула — адекватный стимул.
∙ Короткие и длинные рецепторы различаются морфологически и функционально. Короткие рецепторы кодируют интенсивность стимула непосредственно в амплитуде рецепторного потенциала. Длинные рецепторы, помимо этого, преобразуют амплитуду рецепторного потенциала в частотный код импульсной активности.
∙ Ответ многих рецепторов нелинейно зависит от интенсивности стимула. Это
обеспечивает некоторым типам рецепторов широкий динамический диапазон.
∙ Наиболее чувствительные рецепторы адаптируются в той или иной степени во время длительного стимула. Адаптация обусловлена как механическими, так и электрическими факторами. Некоторые рецепторы за счет очень быстрой адаптации «настраиваются» на быстро изменяющиеся стимулы, такие как вибрация.
∙ Механочувствительные волосковые клетки внутреннего уха непосредственно преобразуют движение в открытие ионных каналов посредством физической связи. Концевая связь, которая соединяет соседние стереоцилии, растягивается посредством отклонения волоскового пучка, открывая таким образом ионный канал.
∙ Вход кальция через неселективный канал механотрансдукции волосковых клеток приводит к адаптации и закрыванию канала.
∙ Обонятельные нейроны используют G--протеин-сопряженные мембранные рецепторы, что ведет к открыванию цАМФ--управляемых катионных каналов в плазматической мембране. Каждый представитель обширного семейства обонятельных рецепторных белков экспрессируется небольшим количеством клеток. Все нейроны, экспрессирующие конкретный рецепторный белок, проецируются в единую гломерулу обонятельной луковицы.
∙ Аминокислоты, сахара и горькие соединения связаны с G-протеин-сопряженными рецепторами во вкусовых сенсорных клетках. Соль и протоны (кислые соединения) воздействуют непосредственно на ионные каналы, генерируя рецепторные потенциалы во вкусовых клетках.
∙ Болевые и температурные ощущения передаются разнообразными химическими посредниками. Прямое механическое повреждение или чрезмерное нагревание вызывает потенциал действия в болевых волокнах. Соединения, выделяемые из поврежденных тканей, такие как брадикинин, сенситизируют нонцицептивные окончания.
Глава 17. Трансдукция механических и химических стимулов 383
оНХЯЙ ОН ЯЮИРС: