Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Апреля 2012 в 13:43, реферат
В конце 1970-х — начале 1980-х пристальное внимание ученых привлекли компоненты полипептида β-липотропина. Кроме адренокортикотропного гормона (АКТГ), стимулирующего работу надпочечников и участвующего в процессах физиологического возбуждения, β-липотропин включает в себя цепочку из 30 аминокислот, именуемую β-эндорфином. Энкефалины являются небольшой частью этой цепочки. Эндорфины найдены в гипофизе и в др. отделах головного мозга. Хотя исследования на животных обеспечили прямой доступ к изучению тканей мозга, исследования на людях, в основном, ограничивались измерением уровня Эндорфинов в плазме крови.
1.Общие сведения.
2.Действие эндорфинов.
3.Действие энкефалинов.
4.Метаболизм эндорфинов и энкефалинов.
5.Катаболизм эндорфинов и энкефалинов .
6.Заключение.
Министерство здравоохранения Республики Беларусь
УО:«Гомельский государственный медицинский университет
На тему: «Эндорфины и энкефалины».
1.Общие сведения.
2.Действие эндорфинов.
3.Действие энкефалинов.
4.Метаболизм эндорфинов и энкефалинов.
5.Катаболизм эндорфинов и энкефалинов .
6.Заключение.
В конце 1970-х — начале 1980-х пристальное внимание ученых привлекли компоненты полипептида β-липотропина. Кроме адренокортикотропного гормона (АКТГ), стимулирующего работу надпочечников и участвующего в процессах физиологического возбуждения, β-липотропин включает в себя цепочку из 30 аминокислот, именуемую β-эндорфином. Энкефалины являются небольшой частью этой цепочки. Эндорфины найдены в гипофизе и в др. отделах головного мозга. Хотя исследования на животных обеспечили прямой доступ к изучению тканей мозга, исследования на людях, в основном, ограничивались измерением уровня Эндорфинов в плазме крови.
Эндорфины были открыты в 70-х годах прошлого века, когда европейские ученые стали исследовать механизмы обезболивающего действия китайской системы иглоукалывания. Было обнаружено, что при введении в организм человека медикаментов, блокирующих обезболивающее действие наркотических анальгетиков, эффект обезболивания методом иглоукалывания исчезает. Было предположено, что при иглоукалывании в организме человека выделяются вещества, по химической природе близкие к морфину.
Эндорфины по химической структуре и своему действию сходны с одним из опиатов — морфином. (Отсюда сокращение: эндогенный + морфин = эндорфин.) Главный эффект — обезболивающий. Энкефалины также обладают анальгетическим эффектом, но более слабым и кратковременным. Этот факт, вместе с некоторыми доказательствами потребления Энд. головным мозгом в ответ на боль, навели на мысль о том, что Энк. могут быть просто побочными продуктами неполностью использованных Энд.
Структурная
формула эндорфина NH2–Tyr–Gly–Gly–Phe–Met–Thr–
Вдобавок к своим обезболивающим свойствам, Энд. связаны с терморегуляцией, аппетитом, памятью, липолизом, репродукцией, переживанием удовольствия, деструкцией жиров в организме, антидиурезом, подавлением гипервентиляции в ответ на повышение содержания углекислого газа, и ингибированием синтеза тиротропина и гонадотропина. Кроме того, некоторые данные указывают на то, что Энд. ответственны за облегчение боли, приписываемое эффекту плацебо. Согласно одной из теорий, акупунктура стимулирует секрецию Энд.
Стресс — физический (напр., большие физ. нагрузки или боль) и психологический (напр., условнорефлекторный страх) — тоже стимулирует секрецию Энд. Одна из форм физического стресса, связанная с Энд. — дыхательная нагрузка (в особенности — бег). Ряд исследователей обнаружили повышенный уровень Энд. у лиц вскоре после тренировок, считающихся интенсивными относительно их индивидуального уровня физ. подготовки. Несмотря на то, что уровень Энд. в плазме обычно снижается до исходного в течение 30 мин после окончания тренировки, Аппензеллер высказал предположение, что Энд. ответственны за «пик бегуна» (runner's high) и тягу к тренировкам (exercise addiction), о которой сообщают некоторые часто тренирующиеся люди. Другие высказывали предположение, что Энд. играют роль в снижении чувствительности к боли у многих атлетов, когда они травмируются во время выступления. Еще одно предположение заключается в том, что успешное использование физ. упражнений при лечении легких форм депрессии может быть связано с ненормальным уровнем Энд., иногда обнаруживаемым у пациентов психиатрических отделений.
Физиологически, эндорфины и энкефалины обладают сильнейшим обезболивающим, противошоковым и антистрессовым действием, они понижают аппетит и уменьшают чувствительность отдельных отделов центральной нервной системы. "Слеп от счастья" - если говорить утрировано.
Эндорфины нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление поврежденных тканей, образование костной мозоли при переломах. Счастливые люди выздоравливают быстрее - это научно доказанный факт. Более подробное влияние эндорфинов на физиологические реакции организма описано здесь.
В настоящее время считается, что эндорфины синтезируются в гипофизе и гипоталамусе, а энкефалины - в гипоталамусе. Ещё одно различие эндорфинов и энкефалинов - в том, что эндорфины оказывают селективное , а энкефалины - более общее угнетающее воздействие на рецепторы центральной нервной системы.
Основная мишень эндорфинов - это так называемая опиоидная система организма, и опиоидные рецепторы в частности. Благодаря сходству с наркотическими веществами вроде морфия, эндорфины и энкефалины получили название "эндогенные (то есть внутренние) опиаты".
Психологически, воздействуя на опиоидные рецепторы, и эндорфины и энкефалины вызывают эйфорию - "форму болезненно-повышенного настроения". Эйфория включает в себя не только эмоциональные изменения, но и целый ряд психических и соматических ощущений, чувствований, за счет которых достигается положительный эмоциональный сдвиг.
Эйфория - это один из "побочных эффектов" борьбы со стрессом. После успешно преодоленных нагрузок, после выхода из трудной ситуации организм получает "пряник", вознаграждение в виде положительных эмоций. Но стресс - это только один из множества случаев выработки эндорфинов. Опытным путём установлено, что выброс эндорфинов у человека напрямую связан с
эндорфинную природу. Эйфория оргазма - это тоже эндорфины, но про оргазм мы поговорим чуть позже. Ещё один способ выработки эндорфинов - занятия спортом. Причина популярности спорта не только в культе силы, но и в выбросе эндорфинов, который происходит, когда стрессовая нагрузка прекращается.
Всем известен классический опыт с крысами, когда в мозг крысы вживляли электроды, стимулирующие гипоталамус. Крыса могла нажатием на педаль, приводить электроды в действие. В результате опыта крыса, установив связь между педалью и удовольствием - умирала от жажды или от истощения, истошно нажимая на педаль.. Обычно этот опыт приводят в качестве классического примера наркотической зависимости. А механизм крысиного удовольствия - те же самые эндорфины, вырабатывавшиеся в гипоталамусе под действием электрических разрядов.
Кроме электрического стимулирования гипоталамуса, есть ещё один способ словить "вечный кайф". Это опиаты: начиная от натурального опиума - млечного сока недозрелых коробочек опийного мака, и содержащихся в нём морфина и кодеина до синтетического героина - который во много раз сильнее морфина, и гораздо быстрее вызывает привыкание.
Механизм привыкания к опиатам хорошо изложен здесь. Его суть заключается в приспособлении организма к повышенной концентрации морфинов, путём снижения чувствительности опиоидных рецепторов. В результате, во-первых повышается доза морфинов, необходимая для получения "эйфории", а во-вторых, рецепторы становятся практически не чувствительны к малым дозам внутренних эндорфинов.
Показательно, что если здоровому человеку, ни разу не употреблявшему наркотики, ввести препарат налоксон , блокирующий опиоидные рецепторы - он погружается в депрессию, и испытывает психическое состояние дискомфорта, сродни наркотической "ломке". Это ещё раз подтверждает важность опиоидных рецепторов в ощущении человеком счастья.
Между прочим, привыкание к морфинам проявляется не только у наркоманов. Всем известно, что с возрастом, всё меньше событий способны доставить человеку ощущение счастья. "Станут речи мудрей, а улыбка скупа, и слабей новогодний дурман ".Так вот, этот дурман слабее именно из-за привыкания рецепторов к эндорфинам. Поэтому "опьянеть от счастья", взрослому человеку гораздо тяжелее, чем ребёнку.
Есть мнение, что эндогенные опиаты помимо своих уже описанных функций, выполняют регуляцию "второго уровня" - регулируют адреналиновую, дофаминовую, и серотониновую системы. То есть, это нейрорегуляторы, контролирующие другие нейрорегуляторы. Однако подробного обоснования этой точки зрения в массовой литературе я пока не встречала.
В отличие от либеринов и статинов эти НП имеют общие особенности структуры. Они содержат в качестве активного центра Met- или Leu-энкефалиновые последовательности или (в группе параэнкефалиновых опиоидов) аналоги этих последовательностей. Первыми были выделены два аналогичных пентапептида, названные энкефалинами и имеющие аминокислотные последовательности:
Tyr-Gly-Gly-Phe-Met Met-энкефалин
Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu Leu-энкефалин
Большинство из опиоидов обладает более или менее выраженным обезболивающим действием, реализуемым через рецепторы, впервые описанные в связи с изучением механизмов действия классических непептидных опиатов — морфина, налоксон и др. Однако не менее важными представляются их активности в отношении высших функций мозга: снижение эмоционального поведения ("внутренние нейролептики"), индукция "чувства удовлетворения, вознаграждения", т.е. функция внутренних факторов подкрепления, и др. Некоторые из представителей этого семейства (например "гепта-" и "октапептиды", FMRF и α-эндорфин) ведут себя как частичные антагонисты классических опиоидов. Особенно показателен в этом отношении α-эндорфин. Если β-эндорфин, γ-эндорфин и дез-тирозил-γ-эндорфин снижают эмоциональное поведение, то α-эндорфин его усиливает, вызывая эффекты, подобные эффектам такого психостимулятора, как фенамин. Наконец, такой НП, как β-эндорфин, оказался мощным активатором разновидности лимфоцитов, убивающих раковые клетки, т.е. одним из важных регуляторов системы иммунитета, химическим посредником между этой системой и нервной системой. Заметим, что осуществление такой гуморальной связи — "нервная система — сома" — характерно и для других НП.
Источники опиоидных НП в организме многообразны: большая часть эндорфинов и часть мет-энкефалина образуется в гипофизе; динорфины, неоэндорфииы, леуморфин, риморфин — преимущественно в мозге (или исключительно в нем); адренорфин, "окта-" и "гептапептиды" — преимущественно в надпочечнике; большая часть лей-энкефалина и часть мет-энкефалина имеет источником надпочечник и мозг. Особого упоминания заслуживание такой пищевой источник опиоидных НП, как продукты неполного гидролиза казеина и глютена в желудочно-кишечном тракте, среди которых обнаружены аналоги энкефалинов — казаморфин и глюторфин. Пока неясны количества, в которых они могут образоваться, степень их всасывания и их вклад в баланс опиоидов организма.
Для энкефалинов выполняются некоторые основные критерии для нейромедиаторов: они были определены гистохимически среди других тканей в дорсальном спинном мозге, т.е. в области, ответственной за проведение болевых сигналов. Они найдены в малых промежуточных нейронах, но не на главных нервных путях, где роль медиатора выполняет вещество Р. Это позволяет утверждать, что опиатные пептиды могут ингибировать пресинапсическое высвобождение вещества Р. Энкефалины, благодаря взаимодействию с опиатными μ-рецепторами, блокируют высвобождение субстанции Р, активируя кальций-зависимые калиевые каналы и уменьшая длительность потенциала действия. Другие опиоидные пептиды связываются со вторым подтипом опиатных рецепторов (κ-рецепторов). Они уменьшают высвобождение медиатора, ингибируя потенциалзависимые кальциевые каналы.
Высокие концентрации энкефалинов присутствуют также в лимбической системе, которая участвует в регуляции эмоций.
Опиатные рецепторы уже охарактеризованы как специфические медиаторные рецепторы. Опиатные пептиды конкурируют с синтетическими опиатами за участки связывания. Наиболее высокая связывающая способность обнаружена в нервных окончаниях среднего мозга и таламуса, миндалевидном теле и желатинообразной субстанции спинного мозга.
Также как опиаты, энкефалины тормозят нейрональную активность путём снижения проводимости для ионов Na+, оказывая, по-видимому, прямое влияние на натриевые каналы. Показано, что энкефалины эффективно ингибируют аденилатциклазу, что свидетельствует о роли циклических нуклеотидов как вторичных мессенджеров в каскадных механизмах энкефалинового действия.
Разнообразие биологических свойств энкефалинов позволяет рассматривать их в качестве эндогенных регуляторов многих физиологических и патологических процессов в организме. В связи с этим, изучение механизмов функционирования энкефалинов открывает новые возможности медицинской практики в связи с перспективами их экзогенного введения в организм в качестве средств, идентичных или близких по природе к эндогенным при тех или иных патологиях центральной нервной системы (ЦНС).