Receptory układu

przywspółczulnego.

Receptory

nikotynowe,toksykolo

gia nikotyny.

Podział układu nerwowego

RYC. Schemat układu autonomicznego

Układ przywspółczulny

(1)



Synonimy :parasympatyczny, cholinergiczny



Podukład autonomicznego układu nerwowego

Podukład autonomicznego układu nerwowego



Dominuje w spoczynku, odnowie, umożliwiając

Dominuje w spoczynku, odnowie, umożliwiając

regenerację i gromadzenie energii

regenerację i gromadzenie energii



Działa antagonistycznie do układu współczulnego.

Działa antagonistycznie do układu współczulnego.



Włókna nerwowe układu przywspółczulnego

Włókna nerwowe układu przywspółczulnego

wychodzą z pnia mózgu a kończą się

wychodzą z pnia mózgu a kończą się

w zwojach

w zwojach

położonych obok lub bezpośrednio w narządach,

położonych obok lub bezpośrednio w narządach,

tworzą również

tworzą również

sploty

sploty

(np. splot sercowy, płucny),

(np. splot sercowy, płucny),

U

kład przywspółczulny nie reaguje jako całość, lecz

kład przywspółczulny nie reaguje jako całość, lecz

aktywizuje tylko te funkcje, które są niezbędne w

aktywizuje tylko te funkcje, które są niezbędne w

danym czasie

danym czasie

Układ przywspółczulny

(2)



Ośrodki układu

Ośrodki układu



odcinek krzyżowy rdzenia kręgowego (S2-

odcinek krzyżowy rdzenia kręgowego (S2-

S4)

S4)

oraz

oraz



jądra przywspółczulne nerwów czaszkowych

jądra przywspółczulne nerwów czaszkowych

:

:

okołoruchowego (III), twarzowego (VII), językowo -

okołoruchowego (III), twarzowego (VII), językowo -

gardłowego (IX) i błędnego (X).

gardłowego (IX) i błędnego (X).



Neurotransmiter

acetylocholina

Acetylocholina

(1)

(1)

Ogólne informacje

Ogólne informacje

:

:



Nomenklatura systematyczna

Nomenklatura systematyczna

(IUPAC):

(IUPAC):

sól (2-acetoksy-etylo)-trimetylo-

sól (2-acetoksy-etylo)-trimetylo-

ammoniowa

ammoniowa



Wzór : C7H16NO2

Wzór : C7H16NO2



Masa molowa 146,21 g/mol

Masa molowa 146,21 g/mol

Farmakokinetyka :

Farmakokinetyka :



Okres półtrwania : 2minuty

Okres półtrwania : 2minuty

Acetylocholina

(2)



organiczny związek chemiczny, ester kwasu

organiczny związek chemiczny, ester kwasu

octowego i choliny

octowego i choliny



Neuromediator syntetyzowany w neuronach

Neuromediator syntetyzowany w neuronach

cholinergicznych z choliny i koenzymu A pod

cholinergicznych z choliny i koenzymu A pod

wpływem transferazy acetylocholinowej.

wpływem transferazy acetylocholinowej.



Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która

Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która

przenika z przestrzeni międzykomórkowej do

przenika z przestrzeni międzykomórkowej do

wnętrza neuronów.

wnętrza neuronów.



Pod wpływem impulsu z zakończeń cholinergicznych

Pod wpływem impulsu z zakończeń cholinergicznych

wydzielana jest Ach, która wiąże się z receptorem

wydzielana jest Ach, która wiąże się z receptorem

( w zakończeniach postsynaptycznych) i przekazuje

( w zakończeniach postsynaptycznych) i przekazuje

informacje do komórki danego narządu

informacje do komórki danego narządu



Ach jest bardzo szybko rozkładana przez enzym

Ach jest bardzo szybko rozkładana przez enzym

acetylocholinesterazę.

acetylocholinesterazę.

Acetylocholina

(3)

RYC. Powstawanie i rozkład ACh

RYC. Powstawanie i rozkład ACh

Typy receptorów

cholinergicznych

(1)

Istnieją 2 typy receptorów

Istnieją 2 typy receptorów

cholinergicznych

cholinergicznych

:

:



nikotynowe (N)

-

-

są wbudowane w błonę

są wbudowane w błonę

komórki zwoju autonomicznego

komórki zwoju autonomicznego



muskarynowe (M)

-

-

występujące w

występujące w

synapsach obwodowych zakończeń

synapsach obwodowych zakończeń

przywspółczulnych, są one wbudowane błonę

przywspółczulnych, są one wbudowane błonę

komórki efektorowej.

komórki efektorowej.

Typy receptorów

cholinergicznych

(2)

Typy receptorów

cholinergicznych

(3)

Receptory muskarynowe

Receptory muskarynowe



Receptory włókien pozazwojowych

Receptory włókien pozazwojowych



grupa receptorów metabotropowych zlokalizowanych na

grupa receptorów metabotropowych zlokalizowanych na

błonach komórkowych, których pobudzenie w organizmie przez

błonach komórkowych, których pobudzenie w organizmie przez

acetylocholinę wiąże się z aktywacją białka G i fosforylacją GDP

acetylocholinę wiąże się z aktywacją białka G i fosforylacją GDP

do GTP.

do GTP.



System efektorowy

System efektorowy

: kanały jonowe Ca i K, enzymy PLC lub AC

: kanały jonowe Ca i K, enzymy PLC lub AC



Dotychczas zidentyfikowano 5 typów receptorów M :

Dotychczas zidentyfikowano 5 typów receptorów M :



M1 -neuronalny

M1 -neuronalny



M2 - sercowy

M2 - sercowy



M3 – gruczołowy

M3 – gruczołowy



M4 M5

M4 M5

Substancją przekaźnikową dla rec. M jest acetylocholina. Istnieją

Substancją przekaźnikową dla rec. M jest acetylocholina. Istnieją

również związki pobudzające wybiórczo receptor M, np.

również związki pobudzające wybiórczo receptor M, np.

muskaryna

muskaryna

( nie

( nie

pobudza ona rec. N)

pobudza ona rec. N)

Typy receptorów

cholinergicznych

(4)

Ty

p

Rozmieszczenie

Efekt pobudzenia

M1 -Komórki niektórych gruczołów

głównie żołądka
-zwoje ukł. Autonomicznego
-Ośrodkowy układ nerwowy

-Aktywacja fosfolipazy C
-Nasilenie przemian fosfatydyloinozytolu
- uwalniania Ca z magazynów

wewnątrzkomórkowych.

zwiększenie aktywności wydzielniczej gruczołów

M2 -układ bodźcoprzewodzący

serca
-m. sercowy
-Komórki mięśni gładkich
-OUN

-Hamowanie aktywności cyklazy adenylanowej
-zwiększony odpływ K z przestrzeni

wewnątrzkomórkowych hieprpolaryzacja i

zmniejszenie pobudliwości komórki efektorowej
W sercu : działanie chrono - , dromo- i
inotropowe (

-)

M3 -Komórki gruczołów

wydzielniczych
-Komórki mięśni gładkich

Odpowiadają czynnościowo receptorom M1

M4

-

Ośrodkowy układ nerwowy

Odpowiadają czynnościowo receptorom M2

M5 - Ośrodkowy układ nerwowy

Odpowiadają czynnościowo receptorom M3

Receptory muskarynowe

Receptory muskarynowe

Mięśniówka gładka z wyjątkiem
naczyń krwionośnych

Receptor muskarynowy ( M)

Receptor muskarynowy ( M)

Cholinergiczny R –G- PLC – IP3 – Ca

Cholinergiczny R –G- PLC – IP3 – Ca

Skurcz

Skurcz

Mięśniówka gładka naczyń
krwionośnych

Cholinergiczny R –G- PLC – IP3 – Ca

Cholinergiczny R –G- PLC – IP3 – Ca

Rozkurcz naczyń krwionośnych

Rozkurcz naczyń krwionośnych

Kalmodulina – Ca L- arginina

Kalmodulina – Ca L- arginina

e NOS

e NOS

cytrulina NO

cytrulina NO

Ca

Rys.

Rys.

Czerwona linia

-

-

Efekt pobudzenia receptorów M1, M3 i M5

Niebieska – efekt pobudzenia receptora M2 i M4

Czas uzyskania odpowiedzi po pobudzeniu R = sekundy

Typy receptorów

cholinergicznych

(5)

Receptory nikotynowe N



Receptory jonotropowe ( system efektorowy to kanały

jonowe Na, K i Ca )



Mają strukturę pentameru,

Mają strukturę pentameru,



Zbudowane z różnych kombinacji genetycznie

Zbudowane z różnych kombinacji genetycznie

odmiennych jednostek:

odmiennych jednostek:

Jednostki α (1-10) oraz β (1-4), γ, δ i ε , które otaczają

Jednostki α (1-10) oraz β (1-4), γ, δ i ε , które otaczają

kanał jonowy

kanał jonowy



Wykryto bardzo dużą liczbę neuronalnych podtypów

Wykryto bardzo dużą liczbę neuronalnych podtypów

receptora nikotynowego, jednak największą

receptora nikotynowego, jednak największą

aktywność w ośrodkowym układzie nerwowym ssaków

aktywność w ośrodkowym układzie nerwowym ssaków

wykazują receptory N-α4β2, N-α3β4 oraz N-α7.

wykazują receptory N-α4β2, N-α3β4 oraz N-α7.

Typy receptorów

cholinergicznych

(3)



Receptor nikotynowy

Rys. Schemat receptora nikotynowego.
Czas uzyskania odpowiedzi po pobudzeniu R = milisekundy

Typy receptorów

cholinergicznych

(6)

Receptory nikotynowe N
Występowanie:
1. synapsy zwojów nerwowych ukł. Autonomicznego

części współczulnej i przywspółczulnej ( recep.

Nikotynowe zwojowe)

2. Zakończenia nerwowo- mięśniowe mięśni

szkieletowych ( recep. Nikotynowe mięśniowe)

3. Synapsy ośrodkowego ukł. Nerwowego

Receptory Nikotynowe:



Receptory nikotynowe neuronalne ( Nn) - 1 i 3



Receptory nikotynowe mięśniowe (Nm) -2

Typy receptorów

cholinergicznych

(7)

Receptory nikotynowe N

Endogennym agonistą receptorów N jest

acetylocholina

1

.związanie ACh z receptorem N

2

.Otwarcie kanału jonowego na okres 1-10 milisekund.

3

. szybki napływ jonów Na i K,

4

.depolaryzację błony

5

. pobudzenie komórki efektorowej

Związkiem wybiórczo pobudzającym rec. N jest nikotyna

RYC

RYC

. Działanie kanału jonowego bramkowanego

. Działanie kanału jonowego bramkowanego

acetylocholiną;

acetylocholiną;



A

A

-zamknięty kanał(1) zanurzony w błonie(2)

-zamknięty kanał(1) zanurzony w błonie(2)



B

B

-wydzielanie przekaźnika(3),

-wydzielanie przekaźnika(3),



C

C

-przekaźnik wiązany przez jedno z miejsc

-przekaźnik wiązany przez jedno z miejsc

receptorowych(4),

receptorowych(4),



D

D

-związanie drugiego miejsca receptorowego i

-związanie drugiego miejsca receptorowego i

otwarcie kanału, przepływ jonów,

otwarcie kanału, przepływ jonów,



E-

E-

enzym(5) rozkłada acetylocholinę, która

enzym(5) rozkłada acetylocholinę, która

opuszcza miejsca receptorowe, kanał zamyka się,

opuszcza miejsca receptorowe, kanał zamyka się,



F

F

-kanał ponownie całkowicie zamknięty

-kanał ponownie całkowicie zamknięty

Nikotyna

(1)



Nazwa chemiczna:

Nazwa chemiczna:

3-(1-metylo-2-pirolidyno)-pirydyna

3-(1-metylo-2-pirolidyno)-pirydyna

SUBSTANCJA SILNIE TOKSYCZNA !!!

Nikotyna

(2)

Nikotyna jest agonistą receptorów N występujących

w zwojach układu autonomicznego



Wystepowanie:

Wystepowanie:

tytoń

tytoń



Właściwości fizyczne

Właściwości fizyczne

: oleista ciecz, silnie alkaliczna,

: oleista ciecz, silnie alkaliczna,

bezbarwna, rozpuszczalna w wodzie i tłuszczach,

bezbarwna, rozpuszczalna w wodzie i tłuszczach,

dobrze wchłanialna z błon śluzowych i skóry

dobrze wchłanialna z błon śluzowych i skóry



Farmakokinetyka

Farmakokinetyka

: 90% wchłaniane w płucach,

: 90% wchłaniane w płucach,

słabo wiąże się z białkami, łatwo przechodzi przez

słabo wiąże się z białkami, łatwo przechodzi przez

błony kom., przenika do tkanki tłuszczowej, osiąga

błony kom., przenika do tkanki tłuszczowej, osiąga

wysokie stężenie już po 7- 10 s od wypalenia

wysokie stężenie już po 7- 10 s od wypalenia

papierosa, przenika przez łożysko i do mleka matki.

papierosa, przenika przez łożysko i do mleka matki.

Metabolizowana w wątrobie do nieaktywnego

metabolitu – kotyniny i wydalana przez nerki.

Nikotyna

(3)



Działanie nikotyny zależy od wielkości dawki

Działanie nikotyny zależy od wielkości dawki



Małe dawki (1-3 mg jednorazowo)

Małe dawki (1-3 mg jednorazowo)

:

:

-

Pobudzenie receptora cholinergicznego,

Pobudzenie receptora cholinergicznego,

ułatwienie przewodzenia impulsów w układzie

ułatwienie przewodzenia impulsów w układzie

autonomicznym (dochodzi do zwiększonego

autonomicznym (dochodzi do zwiększonego

wydzielania adrenaliny )

wydzielania adrenaliny )



Przyspieszenie

Przyspieszenie

rytmu serca,

rytmu serca,



wzrost ciśnienia krwi,

wzrost ciśnienia krwi,



rozszerzenie źrenic.

rozszerzenie źrenic.



wzrost zużycia tlenu przez

wzrost zużycia tlenu przez

serce

serce



zwężenie naczyń wieńcowych

zwężenie naczyń wieńcowych



Pobudzenie ukł.

Pobudzenie ukł.

hormonalnego

hormonalnego

Takie działanie może być niebezpieczne dla osób

cierpiących na chorobę wieńcową !

Nikotyna

(4)



Duże dawki :

Duże dawki :

- początkowo powodują pobudzenie a poźniej

- początkowo powodują pobudzenie a poźniej

blokowanie receptora cholinergicznego nikotynowego:

blokowanie receptora cholinergicznego nikotynowego:



zmiany percepcji,

zmiany percepcji,



zmiany postrzegania otoczenia,

zmiany postrzegania otoczenia,



światłowstręt,

światłowstręt,



zmęczenie,

zmęczenie,

W przypadku

W przypadku

poważniejszych zatruć

poważniejszych zatruć

dochodzi do

dochodzi do

zmniejszenia pola widzenia i pojawiają się

zmniejszenia pola widzenia i pojawiają się

halucynacje - zazwyczaj czarno-białe, "wizjonerskie"

halucynacje - zazwyczaj czarno-białe, "wizjonerskie"

obrazy.

obrazy.



brak energii,

brak energii,



ślinotok,

ślinotok,



wymioty,

wymioty,



biegunka

biegunka

Nikotyna

(5)



Zatrucie ostre:

Zatrucie ostre:

Już po dawce 1-4 mg (30 -50 mg = dawka

Już po dawce 1-4 mg (30 -50 mg = dawka

śmiertelna) w ciągu minut obserwujemy:

śmiertelna) w ciągu minut obserwujemy:



Nudności

Nudności



Wymioty

Wymioty



Biegunki

Biegunki



Tachypnoe

Tachypnoe



Skurcze naczyń (-> RR ,bóle głowy, zimne, blade

Skurcze naczyń (-> RR ,bóle głowy, zimne, blade

kończyny pokryte potem)

kończyny pokryte potem)



Pobudzenie psychiczne

Pobudzenie psychiczne



Drżenie mięśniowe, drgawki, utrata przytomności,

Drżenie mięśniowe, drgawki, utrata przytomności,



śmierć

śmierć

z powodu porażenia ośr. oddechowego

z powodu porażenia ośr. oddechowego

Nikotyna

(6)



Zatrucie przewlekłe

Zatrucie przewlekłe

(u nałogowych palaczy

(u nałogowych palaczy

tytoniu)

tytoniu)



Labilność układu wegetatywnego

Labilność układu wegetatywnego



Zmiany zarostowe w naczyniach wieńcowych i

Zmiany zarostowe w naczyniach wieńcowych i

obwodowych

obwodowych



Nadciśnienie tętnicze

Nadciśnienie tętnicze



Stany zapalne błony śluzowej jamy ustnej,

Stany zapalne błony śluzowej jamy ustnej,

żołądka

żołądka



Przewlekłe stany zapalne oskrzeli

Przewlekłe stany zapalne oskrzeli



U kobiet

U kobiet

zaburzenia miesiączkowania,

zaburzenia miesiączkowania,

przedwczesne porody, poronienia, bezpłodność

przedwczesne porody, poronienia, bezpłodność

RYC. Działanie nikotyny

Nikotyna

(7)



Uzależnienie

Uzależnienie

: zarówno fizyczne jak i psychiczne

: zarówno fizyczne jak i psychiczne

(proces podobny do uzależnienie spowodowanego

(proces podobny do uzależnienie spowodowanego

heroina lub kokainą). Objawy „głodu

heroina lub kokainą). Objawy „głodu

nikotynowego” pojawiają się już po ok. 24h od

nikotynowego” pojawiają się już po ok. 24h od

zaprzestania palenia.

zaprzestania palenia.



Palenie tytoniu pogarsza przebieg wielu chorób:

Palenie tytoniu pogarsza przebieg wielu chorób:



Ukł. Krążenia

Ukł. Krążenia



Ukł. Oddechowego

Ukł. Oddechowego



Ukł. Pokarmowego

Ukł. Pokarmowego



Nowotwory (płuc, gardła, krtani, trzustki, nerek,

Nowotwory (płuc, gardła, krtani, trzustki, nerek,

pęcherza moczowego)

pęcherza moczowego)

Efekty pobudzenia

cholinergicznego

Serce

Zwolnienie rytmu
Hamowanie przewodnictwa przedsionkowo-

komorowego
Zmniejszenie siły skurczu

Ukł. Krążenia

Rozszerzenie naczyń krwionośnych
Obniżenie ciśnienia tętniczego krwi

Ukł.

Oddechowy

Skurcz oskrzeli
Wzmożenie wydzielania w gruczołach śluzowych

Ukł.

Pokarmowy

Wzmożenie wydzielania soków trawiennych
Przyspieszenie perystaltyki

Ukł. Moczowy

Skurcz mięśni ściany pęcherza moczowego
Zwiotczenie zwieracza pęcherza

Oko

Zwężenie źrenicy
Poszerzenie zatoki żylnej twardówki
Zmniejszenie ciśnienia płynu śródgałkowego

Skóra

Skóra

Wzmożenie wydzielania rzadkiego potu

Wzmożenie wydzielania rzadkiego potu

RYC. Zestawienie podstawowych następstw

pobudzenia układu autonomicznego

Bibliografia



Rajtar – Cynke G., Farmakologia 2002 CZELEJ

Rajtar – Cynke G., Farmakologia 2002 CZELEJ

Lublin

Lublin



Danysz A., Kleinroka Z., Podstawy farmakologii

Danysz A., Kleinroka Z., Podstawy farmakologii

1996, VOLUMED Warszawa

1996, VOLUMED Warszawa



Danysz A., Farmakologia, 1988 PZWL Warszawa

Danysz A., Farmakologia, 1988 PZWL Warszawa



Meszaros J.,Gajewska S. ,Podstawy farmakologii,

Meszaros J.,Gajewska S. ,Podstawy farmakologii,

1993 PZWL Warszawa

1993 PZWL Warszawa