Адренергическая нервная система иннервирует многие органы, в частности:
• кишечник;
• сердце;
• легкие;
• кровеносные сосуды.
Адренергическая система иннервирует некоторые ткани (например, кишечник и мышцы дыхательных путей) через синапс в холинергическом ганглии. Это означает, что адренергическая нервная система в кишечнике и легких должна смодулировать деятельность парасимпатического холинергического ганглия. В ПНС и ЦНС найдены три тесно связанных катехоламина: норэпинефрин, эпинефрин и дофамин. Норэпинефрин — главный нейромедиатор в ПНС, а дофамин — главный нейромедиатор в ЦНС. Все три катехоламина образуются из одного предшественника — незаменимой аминокислоты тирозина. Тирозин запускает каскад ферментов в адренергических окончаниях нерва. Синтез останавливается в норадренергических нейронах на НЭ, а в дофаминергических нейронах — на дофамине. Очень небольшое количество тирозина метаболизируется в нейронах до N-метилированного продукта НЭ — эпинефрина. Эпинефрин образуется и в надпочечнике, который является специализированным нервным узлом ВНС, расположенным над почкой. Внешняя часть (кора) железы вовлечена в синтез стероидных гормонов (глюкокортикостероидов и минералокортикостероидов), а в центре железы синтезируется эпинефрин. Высокие концентрации кортизола активизируют экспрессию фениэтаноламин-N-метилтрансферазы — фермента, катализирующего превращение НЭ в эпинефрин.
Надпочечник — эффективный высокоспециализированный симпатический нервный узел. Надпочечник — нервный узел с остаточным пост-ганглионарным нейроном. Возбуждение никотиновых рецепторов в надпочечнике заканчивается высвобождением эпинефрина непосредственно в надпочечниковые вены и затем в верхнюю полую вену, откуда он достигает сердца и распределяется по организму. Эпинефрин, высвобожденный таким образом, скорее циркулирующий гормон, чем нейромедиатор.
Образование эпинефрина, норэпинефрина и дофамина инициируется одним и тем же энзиматическим каскадом. Тирозин последовательно гидроксилируется и де-карбоксилируется для выработки дофамина. Процесс может остановиться или продолжиться с последующим гидроксилированием и метилированием для образования НЭ. Дальнейшее метилирование НЭ в надпочечниках заканчивается образованием эпинефрина.
Фермент ограничения образования («критический контрольный пункт») в каскаде — тирозингидроксилаза. Ингибитор тирозингидроксилазы метирозин используют в лечении некоторых случаев феохромоцитомы (опухоли надпочечников, секретирующей эпинефрин).
Процессы высвобождения для норэпинефрина, эпинефрина и дофамина из везикул подобны таковому для ацетилхолина. После того как НЭ, эпинефрин и дофамин упакованы в везикулы, они комплексируются с АТФ и специальным везикулярным белком. Выброс содержимого таких везикул — точно такой же процесс, как и у ацетилхолина. Потенциал действия в постганглионарном нерве заканчивается открытием Са2+-каналов N-типа и входящим в клетку потоком внутриклеточного Са2+. Увеличение Са2+ в нейроне приводит к мобилизации везикул, которые соединяются с мембраной окончания нерва. В результате высвобожденный НЭ диффундирует через синаптическую щель, чтобы связаться с постсинаптическими адренорецепторами. Использование этих лекарств обсуждается в последующих главах.
У НЭ, как и у АХ, есть высокоэффективная система для многократного использования.
После воздействия норэпинефрина на постсинаптический рецептор:
• часть норэпинефрина диффундирует через синаптическую щель;
• некоторая часть норэпинефрина действует на пресинаптические рецепторы на постганглионарных окончаниях нерва, что блокирует высвобождение еще большего количества НЭ. Пресинаптический рецептор для НЭ — подтип альфа2;
• большая часть НЭ возвращается в нервное окончание путем специального процесса, использующего транспортер НЭ в мембране клетки. Этот транспортер захватывает НЭ обратно в окончание нерва, где медиатор метаболизируется ферментом моноаминоксидазой, расположенной на митохондриях, или повторно упаковывается в везикулы.
Таким образом, как и в случае с ацетилхолином, имеется высокоэффективная система для многократного использования нейромедиатора.
Затем норэпинефрин, выходящий из синаптической щели, попадает в другие системы метаболизма, не менее важные, чем обратный захват:
• метаболизм норэпинефрина ферментом катехол-О-метилтрансферазой;
• обратный захват норэпинефрина, осуществляемый двумя способами.
Обратный захват 1 является физиологически важной системой, которая гарантирует, что нейро-медиатор используется эффективно и что время его пребывания в синаптической щели ограничено. Обратный захват 2 имеет сомнительную физиологическую значимость. Главное действие некоторых препаратов — блокада процесса обратного захвата 1. Эти лекарства известны как ингибиторы обратного захвата 1. Ингибирование обратного захвата 1 вызывает комплекс эффектов, соответствующих возбуждению симпатической нервной системы.
