Зона срабатывания хеморецептора

редактировать
Область продолговатого мозга, принимающая сигналы при рвоте

Зона срабатывания хеморецептора (CTZ ) - это область продолговатого мозга, которая получает входы от крови переносимых препаратов или гормонов, и связывается с другими структурами в центре рвоты, чтобы вызвать рвоту. CTZ находится в зоне postrema, которая находится на дне четвертого желудочка и находится за пределами гематоэнцефалического барьера. Это также часть самого рвотного центра. нейротрансмиттеры, участвующие в контроле тошноты и рвоты, включают ацетилхолин, дофамин, гистамин (рецептор H1)., вещество P (рецептор NK-1) и серотонин (рецептор 5-HT3). Также присутствуют опиоидные рецепторы, которые могут участвовать в механизме, с помощью которого опиаты вызывают тошноту и рвоту. гематоэнцефалический барьер здесь не так развит; следовательно, препараты, такие как дофамин, который обычно не может проникать в ЦНС, могут все же стимулировать CTZ.

Содержание

  • 1 Эволюционное значение
  • 2 Хеморецепция
  • 3 Связь
    • 3.1 Фосфодиэстеразы
    • 3,2 Н-канала
  • 4 Рвотный центр головного мозга
  • 5 Повреждение CTZ
  • 6 Противорвотные препараты
  • 7 Противорвотные препараты в сочетании с обезболивающими
  • 8 Химиотерапия
  • 9 См. Также
  • 10 Источники

Эволюционное значение

CTZ находится в продолговатом мозге, который филогенетически является самой старой частью центральной нервной системы. У ранних форм жизни развился ствол мозга, или внутренний мозг, и не более того. Эта часть мозга отвечает за основные инстинкты и реакции выживания, например, чтобы заставить организм повернуть голову и посмотреть, где был услышан слуховой стимул. Ствол мозга - это место, где расположен продолговатый мозг, а, следовательно, и постремная зона и CTZ. Затем у более поздних форм жизни развился другой сегмент мозга, который включает лимбическую систему. Эта область мозга отвечает за эмоции и эмоциональные реакции на внешние раздражители, а также в значительной степени участвует в системах памяти и вознаграждения. Кора головного мозга с эволюционной точки зрения является самым последним достижением. Эта область мозга отвечает за критическое мышление и рассуждения, а также активно участвует в принятии решений. Было обнаружено, что основной причиной повышения интеллекта у видов, включая людей, является увеличение корковых нейронов в головном мозге. Рвотный ответ был выбран в защитных целях и служит защитой от отравления организма. Этот ответ выводит токсины и лекарства из организма, вызывая контроль над двигательными нейронами, которые стимулируют мышцы грудной клетки и грудной диафрагмы, чтобы изгнать содержимое из желудка.

Хеморецепция

Поскольку CTZ расположен в области постремы, сенсорного окжелудочкового органа, он не имеет гематоэнцефалического барьера. Это означает, что большие полярные молекулы, такие как рвотные токсины, могут довольно легко диффундировать и достигать CTZ. Это связано с тем, что продолговатый мозг расположен в области мозга, самой нижней части, которая не имеет прочного и высокоразвитого гематоэнцефалического барьера. Без этого барьера рвотные препараты и токсины могут свободно взаимодействовать с рецептором (биохимия) или множественными рецепторами, расположенными в CTZ. Эти рецепторы в CTZ называются хеморецепторами, потому что они взаимодействуют с различными типами химических веществ, которые обычно называются нейротрансмиттерами. Эти нейротрансмиттеры реализуют свое действие на рецепторы CTZ путем связывания с ними, что запускает цепочку событий, которая создает потенциал действия. Исследования показали, что нейроны в CTZ увеличивают скорость возбуждения при воздействии рвотных веществ.

CTZ имеет много разных типов рецепторов, которые специфичны для разных типов токсинов или лекарств, которые могут присутствовать в кровоток и, таким образом, может повлиять на CTZ. Типы рецепторов CTZ включают дофамин, серотонин, гистамин, вещество P, опиоид и рецепторы ацетилхолина. Было обнаружено, что холинергические нейроны на самом деле никотиновые. Эти рецепторы предназначены для мониторинга количества связанного нейромедиатора этих рецепторов в крови. Например, CTZ имеет опиоидные рецепторы, которые контролируют уровень опиоидов в крови, и когда количество опиоидов в крови достигает определенного уровня, опиоидные рецепторы в CTZ подадут сигнал остальной части центра рвоты . вызвать рвоту. Это связано с тем, что CTZ посылает команду «рвота» через потенциалы действия, и эти конкретные потенциалы действия, которые вызывают рвоту, вырабатываются только тогда, когда определенное количество опиоидов связывается с определенным количеством опиоидных рецепторов в CTZ. Нейроны в CTZ и в области postrema в целом на самом деле имеют два типа рецепторов: те, которые находятся на поверхности нейрона, и те, которые расположены глубже в дендритах.

Рецепторы на поверхности нейрона: хеморецепторы, которые активируются при прямом контакте с рвотными веществами в крови, тогда как рецепторы, расположенные глубже на дендритах, являются рецепторами, которые активируются в ответ на активированные хеморецепторы на поверхности.

Связь

Рвотный центр головного мозга относится к группам слабо организованных нейронов в мозговом веществе, которые включают CTZ в области postrema и nucleus tractus solitarii. Один из способов, которыми триггерная зона хеморецепторов реализует свое воздействие на центр рвоты, - это активация опиоидных мю-рецепторов и. Активация этих опиоидных рецепторов в CTZ особенно важна для пациентов, которые регулярно принимают обезболивающие на основе опиоидов. Однако опиоиды не участвуют в коммуникации с рвотным центром головного мозга, они только вызывают коммуникацию. Было обнаружено, что дофамин и серотонин, как и гистамин, играют самую большую роль в передаче данных от CTZ к остальной части центра рвоты. Хеморецепторы в CTZ передают информацию о присутствии рвотных агентов в крови в соседнее ядро ​​tractus solitarii (NTS). Ретрансляция происходит путем инициирования потенциала действия, который вызывается хеморецептором, вызывающим изменение электрического потенциала в нейроне, в который он встроен, что впоследствии вызывает потенциал действия. Это происходит постоянно, поэтому хеморецепторы в CTZ непрерывно отправляют информацию о том, сколько рвотных средств находится в крови, даже если о рвоте нет сигнала. NTS организован в субъядра, которые управляют множеством различных функций, связанных с глотанием, ощущением желудка, ощущением гортани и глотки, функцией барорецептора и дыханием. NTS направляет сигналы об этих функциях в центральный генератор шаблонов (CPG). Этот CPG фактически координирует последовательность физических движений во время рвоты. Основными нейротрансмиттерами, участвующими в коммуникации между CTZ и оставшимся центром рвоты, являются серотонин, дофамин, гистамин и эндогенные опиоиды, в том числе эндорфины, энкефалины, динорфин.

CTZ связывается с другими частями центра рвоты через нейроны, которые содержат рецепторы 5-HT 3, D2, H1 и H2. Было замечено, что внутрижелудочковое введение гистамина у собак вызывает рвотный ответ. Это показывает, что гистамин играет важную роль в передаче сигналов о рвотном действии в CTZ. Было показано, что некоторые классы молекул подавляют рвотный ответ, вызванный гистамином, к ним относятся мепирамин, буримамид и метиамид.

фосфодиэстеразы

Недавние исследования обнаружили, что ингибиторы фосфодиэстеразы 4 (PDE4), такие как ролипрам, вызывают рвоту как один из своих побочных эффектов. Было обнаружено, что эти изоформы PDE4 экспрессируются в CTZ и в стволе мозга в целом. Продукты мРНК из генов, которые кодируют эти изоформы PDE4, многочисленны в CTZ и расположены не только в CTZ нейронах, но также в глиальных клетках и крови. сосуды, связанные с нейронами CTZ. МРНК PDE4 транскрибируются больше в области postrema и CTZ, чем где-либо еще в стволе мозга. PDE4 разрушает фосфодиэфирные связи в молекуле второго мессенджера циклическом аденозинмонофосфате (цАМФ), что является одним из способов передачи информации мозгом. Считается, что за счет модификации передачи сигналов цАМФ в CTZ это может опосредовать рвотные эффекты ингибиторов PDE4 в CTZ.

H-каналы

Большинство нейронов, расположенных в CTZ, экспрессируют гиперполяризацию -активированные катионные каналы (H-каналы). Поскольку нейроны в CTZ передают информацию, касающуюся рвоты, в другие части центра рвоты, считалось, что эти H-каналы могут играть роль в тошноте и рвотной реакции. Недавно появилось доказательство того, что H-каналы в нейронах CTZ играют роль в рвоте. Было обнаружено, что ZD7288, который является ингибитором H-канала, ингибирует приобретение обусловленного отвращения вкуса (CTA) у крыс и снижает индуцированный апоморфином c-Fos. выражение в области postrema, где находится CTZ. Это говорит о том, что нейроны, которые экспрессируют H-каналы в CTZ и области постремы, участвуют в тошноте и рвотной реакции.

Рвотный центр мозга

Это объединяет рвотную реакцию. Это область, в которой «принимается окончательное решение» о том, вызывать ли рвотную реакцию или нет. Это решение в значительной степени основано на информации, которую CTZ передает остальной части рвотного центра, а также на хеморецепторы в желудочно-кишечном тракте, информации, отправляемой в центр рвоты вестибулярной системой, и центры более высокого порядка, расположенные в коре. Центр рвоты - это не отдельное или конкретное место в головном мозге, а, скорее, область, состоящая из множества ядер, аксонов и рецепторов, которые вместе вызывают физические изменения, необходимые для того, чтобы вызвать рвоту. Кроме того, рвота может возникнуть в результате прямой нервной стимуляции центра рвоты.

Повреждение CTZ

Повреждение CTZ может происходить в результате удара, физической травмы или более -возбуждение, приводящее к гибели нейрона. После того, как повреждение произошло, эффекты могут вызвать исчезновение рвотной реакции или вызвать усиление рвотной реакции, в некоторых случаях вызывая трудноизлечимую рвоту, которая оставляет пациентов в тяжелом состоянии. В таких случаях, если повреждение достаточно серьезное, мало что можно сделать для подавления трудноизлечимой рвотной реакции, потому что хеморецепторы в CTZ физически повреждены или каким-то образом затруднены. Недавно было обнаружено, что физические изменения в области постремы и CTZ на самом деле вызывают или подавляют рвоту. В частности, было обнаружено, что сжатие кровеносных сосудов, которые физически расположены рядом с CTZ или вокруг него, и которое приводит к физическому сжатию постремной области в целом, является причиной хронической трудноизлечимой с медицинской точки зрения рвоты и потери веса. Хирургическая микроваскулярная декомпрессия привела к послеоперационному и долгосрочному разрешению рвоты.

Противорвотные препараты

Противорвотные препараты часто нацелены на CTZ, чтобы полностью подавить или значительно уменьшить рвоту. Большинство из них работают, не позволяя определенным переносимым с кровью препаратам (обычно болеутоляющим или стимуляторам ) связываться с соответствующими рецепторами, расположенными в CTZ. Противорвотные препараты могут блокировать сайт связывания на хеморецепторе в CTZ, так что рвотное средство не может связываться с ним, вызывая его рвотные эффекты. Другой способ, которым могут работать противорвотные препараты, - это связывание с хеморецептором в CTZ, но вместо того, чтобы инициировать рвоту, лекарство может заставить рецепторы посылать сигналы в другие части центра рвоты, которые подавляют рвоту. Кроме того, некоторые противорвотные препараты работают за счет снижения уровня дофамина в головном мозге, что, в свою очередь, влияет на то, сколько дофамина контактирует с дофаминовыми рецепторами в CTZ. Другие противорвотные препараты действуют аналогичным образом, снижая содержание другого вещества в головном мозге, которое, как известно, взаимодействует с хеморецепторами в CTZ, вызывающими рвоту.

Противорвотные препараты в сочетании с обезболивающими

Часто врачи проводят «предварительное лечение» пациентов, которые могут проявлять рвотные реакции из-за прописанных им лекарств. Обычно обезболивающие, такие как опиоиды, назначают вместе с противорвотными лекарствами, чтобы остановить рвотный ответ из-за обезболивающего, прежде чем он сможет даже опосредовать свое воздействие на CTZ. Таким образом, пациенту не нужно беспокоиться о назначении врача для лечения боли, вызывающей у него сильный дискомфорт в виде рвоты.

Химиотерапия

Химиотерапия является основной причиной рвоты и часто может вызывать тяжелые и частые рвотные реакции. Это связано с тем, что циркулирующие в крови химиотерапевтические агенты активируют CTZ таким образом, что вызывают рвоту. Пациентам, получающим химиотерапию, часто назначают противорвотные препараты.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-14 09:37:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте