Симпатическая нервная система и биосинтез белков¶
Симпатическая нервная система — отдел вегетативной (автономной) нервной системы, который в большинстве тканей и органов обеспечивает мобилизационные, «мобилизующие» эффекты: учащение сердцебиения, расширение бронхов, повышение артериального давления, высвобождение энергетических субстратов. В отношении белкового обмена именно симпатический отдел в целом усиливает их распад (катаболизм) в тканях, тогда как парасимпатический отдел (блуждающий нерв и крестцовые парасимпатические волокна) преимущественно стимулирует пластические процессы, включая биосинтез белков в иннервируемых органах.
¶Общие сведения о вегетативной нервной системе
Вегетативная нервная система подразделяется на три основных отдела:
| Отдел | Основные медиаторы | Типичные эффекты |
|---|---|---|
| Симпатический | Норадреналин (в ганглиях — ацетилхолин) | Мобилизация ресурсов, катаболизм |
| Парасимпатический | Ацетилхолин | Пищеварение, восстановление, анаболизм |
| Энтерервическая (кишечная) | Ацетилхолин, пептиды | Моторика и секреция ЖКТ |
Симпатические волокна выходят из грудных и поясничных сегментов спинного мозга (ThI—L2—L3), парасимпатические — из ствола мозга (черепные нервы III, VII, IX, X) и крестцовых сегментов (SII—SIV).
¶Механизмы влияния на белковый обмен
¶Катаболические эффекты симпатической системы
Норадреналин, взаимодействуя с адренорецепторами (преимущественно β2-адренорецепторами), активирует аденилатциклазу, повышает уровень цАМФ и запускает каскад протеинкиназы А. В печени и мышцах это приводит к активации гликогенфосфорилазы и липаз, а также к стимуляции протеолиза — распада белков с образованием аминокислот, используемых для глюконеогенеза и энергетического обмена. Длительная симпатическая активация (стресс, гипоксия, большие нагрузки) сопровождается отрицательным азотистым балансом, что отражает преобладание распада белков над их синтезом.
¶Парасимпатические влияния и биосинтез белков
Парасимпатический отдел, напротив, создаёт условия для анаболических процессов. Ацетилхолин, действуя через мускариновые рецепторы, снижает уровень цАМФ, повышает внутриклеточную концентрацию кальция в секреторных клетках и стимулирует синтез ферментов пищеварения в поджелудочной железе, слюнных и желудочных железах. В слюнных железах парасимпатическая стимуляция увеличивает синтез альфа-амилазы и других белков слюны. В печени парасимпатические влияния (через воротную вену и блуждающий нерв) способствуют гликогенезу и синтезу белков плазмы.
¶Трофические эффекты
Нейтрофические факторы, транспортируемые по аксонам (ортоградный транспорт), поддерживают белковый синтез в самих нейронах и в иннервируемых клетках. Симпатические ганглии содержат нейтрофические факторы (нейтрофин-3, GDNF), поддерживающие выживаемость нейронов. В регенерации периферических нервов участвуют как симпатические, так и парасимпатические волокна, но их роль в биосинтезе белков регенерирующего аксона различается: парасимпатические влияния чаще ассоциированы с пролиферацией и дифференцировкой Шванновских клеток.
¶Симпатическая нервная система и мышечная ткань
В скелетных мышцах симпатические волокна иннервируют сосуды и отдельные мышечные волокна (терминали на мионицеллах). Их роль в белковом обмене мышц изучена меньше, чем гуморальное действие катехоламинов. При физической нагрузке симпатическая активация мобилизует аминокислоты из мышечного белка, что компенсируется усилением синтеза белков в фазе восстановления под действием инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1) и миостатина-супрессии.
¶Роль симпатической системы в регуляции ферментов
Симпатическая стимуляция печени повышает активность ферментов глюконеогенеза (фосфоенолпируваткарбоксикиназы, глюкозо-6-фосфатазы), что требует их нового синтеза — так называемый индуктивный биосинтез ферментов. Однако этот процесс опосредован преимущественно гормональными факторами (глюкагон, кортизол), а не прямым нервным влиянием.
¶Клиническое значение
Хроническая симпатическая активация (феохромоцитома, хронический стресс) приводит к катаболизму белков, похуданию, мышечной слабости. Блокаторы β-адренорецепторов (пропранолол, метопролол) уменьшают этот эффект. Парасимпатическая дисфункция (диабетическая автономная нейропатия) нарушает пищеварительные процессы и синтез пищеварительных ферментов.
¶Интересные факты
- Блуждающий нерв (парасимпатический) стимулирует секрецию гастрина в желудке, что косвенно усиливает синтез ферментов поджелудочной железы.
- Симпатическая денервация печени у крыс увеличивает синтез некоторых белков острой фазы, что свидетельствует о тонкой регуляции.
Источники:
- Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология.
- Шмидт Р., Тейв Г., Гандеви Б. Физиология человека с основами патологии.
- Синельников Р. Д. Атлас анатомии человека.
- Физиология вегетативной нервной системы: учебное пособие.