Análise conformacional teórica de leucina-encefalina, dinorfina tridecapeptídeo N-terminal e seus análogos Damirov Aslan Gasan ogly. Peptídeos opióides

Trabalho prático na seção
"Reprodução da informação genética"

Sabe-se que o moderno curso de biologia geral para escolas contém materiais insuficientes para as aulas práticas. Além disso, a insuficiência ou falta de base material, falta de equipamentos e insumos nos laboratórios químicos e biológicos das escolas dificultam as aulas laboratoriais e práticas do curso de biologia geral. No entanto, uma seção do curso como "Reprodução da informação genética" oferece oportunidades suficientes para treinamento prático para desenvolver habilidades no processamento e operação da informação genética.

Este trabalho é o desenvolvimento de uma aula prática que pode ser usada para realizar trabalhos independentes e de controle sobre este tema com o envolvimento de materiais sobre química celular.

Durante o curso, os seguintes objetivos podem ser alcançados.

1. Consolidação do conhecimento sobre a estrutura e propriedades do código genético.

2. Consolidação do conhecimento sobre o processo de reduplicação - cópia da matriz de DNA e o princípio da complementaridade.

3. Consolidação do conhecimento sobre transcrição e tradução da informação genética - o processo de transmissão.

4. Formulação do princípio fundamental da biologia sobre a transferência de informação genética na célula:
DNA ---> mRNA ---> proteína.

5. Explicação da possibilidade de transmissão de informações por vírus contendo RNA de acordo com o esquema:
RNA viral ---> cDNA ---> mRNA ---> proteína viral.

7. Conhecimento dos métodos da biotecnologia moderna.

É claro que os objetivos da tarefa proposta estão longe de se esgotarem com isso, mas abrangem as seções mais importantes do tópico "Reprodução da informação genética".

Para conduzir a aula, é necessário ter um bom conhecimento do material sobre as propriedades e estrutura do código genético, os processos de reprodução da informação genética (replicação, transcrição e tradução), o princípio da complementaridade, a regra de Chargaff, que deve ser repetido antes do trabalho.

A transferência da informação genética ocorre sempre de uma certa maneira, refletida no chamado "dogma central da biologia", ou seja, apenas na direção do DNA para o mRNA e posteriormente para a proteína.

A primeira etapa na reprodução da informação genética, chamada transcrição, ocorre com a ajuda da RNA polimerase, que constrói uma cópia complementar do gene na forma de mRNA.

Na segunda etapa, chamada transmissão, a informação é traduzida da linguagem dos nucleotídeos (RNA) para a linguagem dos aminoácidos (proteína). Assim, há uma realização da informação genética para a construção de unidades funcionais - moléculas proteicas com funções específicas, que também são fixadas geneticamente.

Quando os vírus contendo RNA entram na célula, a informação pode ser transmitida ao longo da cadeia: RNA viral ---> cDNA ---> DNA ---> mRNA ---> proteína do vírus. Esse processo é implementado por meio da transcriptase reversa, que, na primeira fase de reprodução da informação genética do vírus, constrói o DNA codificador (cDNA) de acordo com o molde do RNA viral. Este cDNA é então inserido no DNA da célula hospedeira. No entanto, isso só acontece quando são utilizados os recursos da célula em que o vírus entrou.

Tal esquema de transferência de informação genética é considerado um atavismo. Isso se deve ao fato de que o RNA, aparentemente, no curso da evolução química, começou a desempenhar o papel de uma molécula de informação antes do DNA. O principal argumento a favor dessa afirmação é a presença de atividade enzimática nas moléculas de RNA, descoberta por Thomas Cech, e a capacidade das moléculas de RNA se reproduzirem. O autor desta descoberta foi agraciado com o Prêmio Nobel.

No entanto, a atividade da ribozima do RNA é dezenas de milhares de vezes menor do que a da RNA polimerase, e apenas fragmentos curtos de RNA, oligonucleotídeos de até 50-100 bases de comprimento, a possuem. Por outro lado, há uma opinião de que a atividade da ribozima é secundária e não tem nada a ver com a evolução química.

Um único código genético é usado para registrar a informação genética. Se a sequência de aminoácidos de uma proteína se torna conhecida em um laboratório, as sequências de nucleotídeos de DNA (ou RNA) correspondentes podem ser escritas em outro laboratório e vice-versa.

Várias formas de trabalho baseadas no preenchimento de mapas de nucleotídeos e mapas de aminoácidos dos polipeptídeos correspondentes (Apêndices 1-4) podem ser oferecidas para trabalho em classe. Este pode ser um trabalho individual ou em grupo. O trabalho em grupo pode ser pensado como o trabalho de laboratórios de biotecnologia separados, cada um dos quais realizando uma operação específica. Alunos individuais ou grupos trocam cartões, preenchendo-os gradualmente. Um grupo de especialistas ou um especialista (pode ser um professor) no final do trabalho verifica as cartas, revelando erros de mutação.

A complexidade do trabalho dependerá da capacidade de utilização do material didático: tabelas do código genético, reduplicação, esquemas de transcrição e tradução, tabelas de complementaridade, propriedades do código genético, etc. trabalho prático, independente ou de controle.

Para especificar tarefas, é melhor usar mapas de pequenos polipeptídeos, por exemplo, alguns hormônios peptídicos. Para isso, é conveniente utilizar oligopeptídeos dos hormônios vasopressina e oxitocina, bem como metionina e leucina-encefalinas - endorfinas naturais produzidas no organismo de animais e humanos (Anexos 1-4). A vasopressina e a oxitocina têm um amplo espectro de ação, e substâncias endógenas semelhantes à morfina estão atraindo a atenção em relação ao problema da toxicodependência e à explicação do efeito narcótico.

Os cartões podem incluir material da secção "Química Celular", nomeadamente as fórmulas e propriedades dos aminoácidos. Os oligopeptídeos de vasopressina e oxitocina contêm aminoácidos contendo SH (cisteína) que formam pontes dissulfeto na estrutura secundária do peptídeo, o que pode ser refletido no grau de complexidade da tarefa.

Os mapas incluem códons terminadores, que devem ser escritos nos trigêmeos correspondentes nas cadeias de DNA ou RNA. Também está incluído o códon iniciador para o aminoácido metionina, que neste caso está no início da cadeia.

Os nucleotídeos da sequência principal após o códon iniciador (e os aminoácidos correspondentes) não são incluídos no conteúdo dos mapas, pois não são de fundamental importância para o processamento da informação genética e são removidos da sequência de aminoácidos durante o processamento ( proteólise).

O trabalho proposto dos alunos com cartões e preenchimento de tabelas para a tradução de informações genéticas (reduplicação, transcrição, tradução), fórmulas de escrita e símbolos de aminoácidos pode ser calculado para 1-2 aulas, dependendo da complexidade e natureza da tarefa .

No final da aula, os alunos são avaliados e as seguintes conclusões são formuladas.

A informação genética é universal. Nenhuma forma de vida com outros códigos genéticos foi encontrada; o código genético é o mesmo para todos os organismos, e não há outro código genético. Este código tem possibilidades suficientes para descrever toda a variedade de moléculas de proteína.

Nos mapas são utilizadas abreviaturas convencionais: mRNA – RNA informativo; cDNA, fita de DNA codificadora; comp. O DNA é uma fita complementar de DNA. O códon de aminoácidos é escolhido arbitrariamente, como um dos possíveis, o que é permitido no trabalho dos alunos.

Para a lição, são usadas variantes de cartão que não possuem uma linha, ou seja, Existem 5 opções para cada cartão. Assim, o trabalho pode ser distribuído a um número específico de alunos e grupos. Você pode oferecer trabalho em outros mapas para outros peptídeos, cujo número é praticamente ilimitado.

Anexo 1

Metionina-encefalina - um hormônio dos núcleos do córtex cerebral, um peptídeo opióide endógeno, consiste em 5 aminoácidos

Aminoácido

Comp. ADN

Anexo 2

Leucina-encefalina - um hormônio dos núcleos do córtex cerebral, um peptídeo opióide endógeno, consiste em 5 aminoácidos

Fórmula química do radical aminoácido

Aminoácido

Comp. ADN

Apêndice 3

A vasopressina - um hormônio antidiurético - produzido pela glândula pituitária, causa contração dos músculos lisos, reduz a excreção de água, consiste em 9 aminoácidos com uma ligação dissulfeto

Fórmula química do radical aminoácido

Acetilcolina secretado pelos terminais de neurônios motores somáticos (sinapses neuromusculares), fibras pré-ganglionares, fibras colinérgicas pós-ganglionares (parassimpáticas) do sistema nervoso autônomo e ramos axonais de muitos neurônios do SNC (gânglios basais, córtex motor). Sintetizado a partir de colina e acetil-CoA pela colina acetiltransferase, interage com vários tipos de receptores colinérgicos. A interação de curto prazo do ligante com o receptor é interrompida pela acetilcolinesterase, que hidrolisa a acetilcolina em colina e acetato.

Toxina botulínica Clostridium botulinum inibe a secreção de acetilcolina.

Compostos organofosforados(FOS) inibem a acetilcolinesterase, o que leva a um aumento na quantidade de acetilcolina na fenda sináptica. No caso de intoxicação por FOS, a pralidoxima promove a separação do FOS da enzima, a atropina protege os receptores colinérgicos da interação com uma quantidade excessiva do neurotransmissor.

Toxinas pálidas de cogumelos venenosos Amanita phalloides não apenas inibem a atividade da acetilcolinesterase, mas também bloqueiam os receptores colinérgicos.

Dopamina

Dopamina- um neurotransmissor nas terminações de alguns axônios de nervos periféricos e muitos neurônios do SNC (substância negra, mesencéfalo, hipotálamo). Após a secreção e interação com os receptores, a dopamina é ativamente capturada pelo terminal pré-sináptico, onde é clivada pela monoamina oxidase. A dopamina metaboliza-se com a formação de várias substâncias, incl. ácido homovanílico.

Esquizofrenia. Nesta doença, há um aumento no número de receptores de dopamina D 2 . Os antipsicóticos reduzem a atividade do sistema dopaminérgico a níveis normais.

Coreia hereditária- função prejudicada dos neurônios do córtex e estriado - também é acompanhada por aumento da reatividade do sistema dopaminérgico.

Mal de Parkinson- uma diminuição patológica do número de neurônios na substância negra e outras áreas do cérebro com uma diminuição no nível de dopamina e metionina-encefalina, a predominância dos efeitos do sistema colinérgico. Inscrição eu-DOPA aumenta os níveis de dopamina, a amantadina estimula a secreção de dopamina, a bromocriptina ativa os receptores de dopamina. Os medicamentos anticolinérgicos reduzem a atividade do sistema colinérgico no cérebro.

Norepinefrina

Norepinefrina secretado pela maioria das fibras simpáticas pós-ganglionares e é um neurotransmissor entre muitos neurônios do SNC (por exemplo, hipotálamo, locus ceruleus). É formado a partir da dopamina por hidrólise com a ajuda da dopamina- ?-hidroxilase. A norepinefrina é armazenada nas vesículas sinápticas, após a liberação interage com os adrenorreceptores, a reação é interrompida como resultado da captura de norepinefrina pela parte pré-sináptica. O nível de norepinefrina é determinado pela atividade da tirosina hidroxilase e da monoamina oxidase. Monoamino oxidase e catecol- O-metiltransferase converte a norepinefrina em metabólitos inativos (normetanefrina, 3-metoxi-4-hidroxifeniletilenoglicol, ácido 3-metoxi-4-hidroximandélico).

Norepinefrina- um poderoso vasoconstritor, o efeito ocorre quando o neurotransmissor interage com o SMC da parede dos vasos sanguíneos.

Serotonina

Serotonina(5-hidroxitriptamina) é um neurotransmissor de muitos neurônios centrais (por exemplo, núcleo da rafe, neurônios do sistema ativador reticular ascendente). O precursor é o triptofano, que é hidroxilado pela triptofano hidroxilase a 5-hidroxitriptofano, seguido de descarboxilação pela descarboxilase. eu-aminoácidos. É clivado pela monoamina oxidase para formar o ácido 5-hidroxiindoacético.

Depressão caracterizada por uma diminuição na quantidade de dois neurotransmissores (norepinefrina e serotonina) e um aumento na expressão de seus receptores. Os antidepressivos diminuem o número desses receptores.

síndrome maníaca. Nesta condição, o nível de norepinefrina aumenta no contexto de uma diminuição na quantidade de serotonina e adrenoreceptores. O lítio reduz a secreção de norepinefrina, a formação de segundos mensageiros e aumenta a expressão de adrenorreceptores.

Ácido gama aminobutírico

Gamma-aácido minobutírico(ácido ?-aminobutírico) é um neurotransmissor inibitório no sistema nervoso central (gânglios da base, cerebelo). É formado a partir do ácido glutâmico sob a ação da descarboxilase do ácido glutâmico, é capturado do espaço intercelular pela parte pré-sináptica e se degrada sob a influência da GABA transaminase.

Epilepsia- rajadas súbitas de atividade síncrona de grupos de neurônios em diferentes áreas do cérebro, associadas a uma diminuição da ação inibitória ácido ?-aminobutírico. A fenitoína estabiliza a membrana plasmática dos neurônios e reduz a secreção excessiva do neurotransmissor, o fenobarbital aumenta a ligação do GABA aos receptores, o ácido valpróico aumenta o conteúdo do neurotransmissor.

Estado do alarme- reação psicótica associada a uma diminuição do efeito inibitório do GABA. Os benzodiazepínicos estimulam a interação do neurotransmissor com o receptor e mantêm o efeito inibitório ácido g-aminobutírico.

beta endorfina

beta endorfina(?-endorfina) - um neurotransmissor da natureza polipeptídica de muitos neurônios do SNC (hipotálamo, amígdala cerebelar, tálamo, local azulado). A proopiomelanocortina é transportada ao longo dos axônios e clivada por peptidases em fragmentos, um dos quais é ?-endorfina. O neurotransmissor é secretado na sinapse, interage com receptores na membrana pós-sináptica e, em seguida, é hidrolisado por peptidases.

Substância P

Substância P- um neurotransmissor peptídico em neurônios do sistema nervoso central e periférico (gânglios da base, hipotálamo, nós espinhais). A transmissão de estímulos de dor é realizada com a ajuda da substância P e peptídeos opióides.

Substância P(do inglês pain, pain) - um neuropeptídeo da família das taquicininas, produzido tanto por neurônios quanto por células não nervosas e funcionando como neurotransmissor (gânglios da base, hipotálamo, medula espinhal, onde a substância P transmite excitação do processo central de um neurônio para um neurônio do trato espinotalâmico; por meio de receptores opióides, a encefalina do neurônio intercalar inibe a secreção de substância P do neurônio sensitivo e a condução de sinais de dor). A substância P também aumenta a permeabilidade da parede vascular da pele, vasodilata ou vasoconstringe as SMC das arteríolas cerebrais, estimula a secreção das glândulas salivares e reduz as SMC das vias aéreas e do trato gastrointestinal. A substância P também funciona como um mediador inflamatório.

Metionina encefalina e leucina encefalina

Metionina-encefalina e leucina-encefalina- pequenos peptídeos (5 resíduos de aminoácidos) presentes em muitos neurônios do SNC (pálido, tálamo, núcleo caudado, substância cinzenta central). Assim como as endorfinas, elas são formadas a partir da pró-opiomelanocortina. Após a secreção, eles interagem com receptores peptidérgicos (opióides).

Dinorfinas

Esse grupo de neurotransmissores é composto por 7 peptídeos de sequência de aminoácidos semelhante, que estão presentes em neurônios das mesmas regiões anatômicas dos neurônios encefalinérgicos. Formado a partir de prodinorfina, inativado por hidrólise.

Ácidos Glicina, Glutâmico e Aspártico

Esses aminoácidos são neurotransmissores em algumas sinapses (glicina nos interneurônios da medula espinhal, ácido glutâmico nos neurônios do cerebelo e medula espinhal, ácido aspártico nos neurônios do córtex). Os ácidos glutâmico e aspártico causam respostas excitatórias e glicina - inibitórias.

Orlov R.S., Nozdrachev A.D. fisiologia normal. - M.: GEOTAR-Media, 2009. 688 p. Capítulo6. Sinapses. - Neurotransmissores. págs. 87-88 +CD-ROM.

parkinson James (Parkinson James), cirurgião inglês (1755-1824); em 1817 ele publicou um livro sobre paralisia trêmula.

DOPA(dihidroxifenilalanina). Este aminoácido é isolado de Vicia faba eu, é ativo e utilizado como agente antiparkinsoniano, sua eu-forma - levodopa ( eu-DOPA, levodopa, 3-hidroxi- eu-tirosina, eu-dihidroxifenilalanina). DOPA? descarboxilase (gene DDC, 107930, 7p11, EC 4.1.1.28) catalisa a descarboxilação eu?DOPA; a enzima está envolvida na síntese da dopamina, bem como da serotonina (a partir do 5-hidroxitriptofano).

Durante séculos, os opiáceos, especificamente a morfina, têm sido usados como analgésicos. Em 1680, Thomas Sydenham escreveu: "Entre todos os remédios que o Todo-Poderoso deu ao homem para aliviar seu sofrimento, não há nenhum mais universal e mais eficaz do que o ópio". Mas por que os cérebros de vertebrados contêm receptores para alcalóides de sementes de papoula? Os neurofarmacologistas sugeriram que os receptores opiáceos não são projetados para interagir com alcalóides vegetais, mas para perceber reguladores endógenos da sensação de dor. De acordo com essa visão, a morfina tem efeito farmacológico apenas porque imita substâncias que existem no corpo do animal. Essa questão foi finalmente resolvida em 1975, quando John Hughes isolou dois peptídeos semelhantes a opiáceos do cérebro de porco. Esses pentapeptídeos semelhantes, chamados metionina-encefalina e leucina-encefalina, estão presentes em grandes quantidades em algumas terminações nervosas. Eles parecem estar envolvidos na integração de informações sensoriais relacionadas à dor.

Um ano depois, Roger Guillemin isolou peptídeos mais longos, endorfinas, do lobo intermediário da glândula pituitária. As endorfinas têm quase a mesma capacidade de aliviar a sensação de dor que a morfina (na mesma concentração). A introdução de endorfinas nos ventrículos do cérebro de animais de laboratório tem

Arroz. 35.16. Sequências de aminoácidos de metionina-encefalina (A), leucina-encefalina (B) e P - endorfina (C). A cor azul mostra sua sequência tetrapeptídica comum.

ação notável. Assim, a P-endorfina induz analgesia profunda de todo o corpo por várias horas e, durante esse período, a temperatura corporal diminui. Além disso, os animais desenvolvem um estupor e ficam esparramados. Após algumas horas, o efeito das endorfinas desaparece e os animais voltam a se comportar normalmente. Também se revelou um fato surpreendente que o efeito das endorfinas desaparece alguns segundos após a administração de naloxona (Fig. 35.17), um conhecido antagonista da morfina. A julgar pelas respostas comportamentais induzidas pelas endorfinas, esses peptídeos em condições normais estão envolvidos na regulação das respostas emocionais. Muitos dos métodos necessários para testar essa hipótese já foram desenvolvidos. Assim, para determinar quantidades extremamente pequenas de peptídeos, como endorfinas, utiliza-se o radioimunoensaio, que combina a sensibilidade dos métodos radioisótopos com a especificidade da resposta imune. Aqui estamos diante do nascimento de um novo e promissor campo da neurociência e da neuropsiquiatria.

As endorfinas são formadas a partir de lipotropinas no tecido cerebral e no lobo intermediário da glândula pituitária. Um tipo comum de estrutura para estes compostos é uma sequência tetrapeptídica no terminal N. A beta-endorfina é formada a partir da beta-lipotropina por proteólise. A beta-lipotropina é formada a partir do precursor do pró-hormônio proopicortina (peso molecular 29 kDa, 134 resíduos de aminoácidos).

Na hipófise anterior, a molécula precursora é clivada em ACTH e β-lipotropina, que são secretadas no plasma. Uma pequena parte (cerca de 15%) da b-lipotropina é clivada para formar a b-endorfina. A biossíntese de proopicortina na glândula pituitária anterior é regulada pela corticoliberina do hipotálamo. Três diferentes proteínas precursoras de peptídeos opióides são conhecidas: proencefalina, proopiomelanocortina e prodinorfina.

Peptídeos opióides naturais foram isolados pela primeira vez em 1976 do cérebro de mamíferos. Estas eram as chamadas encefalinas - leucina-encefalina e metionina-encefalina, diferindo apenas no resíduo C terminal.

No início da década de 1970, vários laboratórios ao redor do mundo descobriram que as células cerebrais têm receptores que se ligam à morfina, e somente nessa forma ligada ela se torna ativa. Não havia razão para supor que o cérebro preparasse especialmente esses receptores para um ingrediente tão raro como a morfina. Havia a suspeita de que a função desses receptores não era ligar a morfina, mas alguma substância próxima a ela, produzida pelo próprio organismo. Em 1976, o Dr. Hughes na Escócia extraiu esta substância misteriosa do cérebro de uma cobaia, que imediatamente experimentou uma diminuição acentuada na sensibilidade à dor. Hughes chamou a substância de encefalina, que significa "do cérebro" em grego. E o professor Cho Hao Lee em San Francisco extraiu do cérebro de um camelo, e mais especificamente da glândula pituitária de camelo, outra droga interna que acabou sendo 50 vezes mais forte que a morfina conhecida. Cho chamou de endorfina - "morfina interna". No mesmo ano de 1976, mais duas drogas internas foram isoladas do sangue de animais, que eram semelhantes em composição à morfina, mas, ao contrário da morfina vegetal, não deprimiam a respiração e não levavam à dependência de drogas. E por fim, o Dr. Pless na Suíça sintetizou a endorfina, ou seja, ele a fez em laboratório, em tubo de ensaio, sabendo exatamente a composição química e a estrutura dessa misteriosa substância. Outros peptídeos opióides, endorfinas, também foram isolados de extratos de tecido hipotalâmico e pituitário de mamíferos. Todos eles geralmente contêm um resíduo de encefalina na região N-terminal. Todos os peptídeos opióides endógenos são sintetizados no corpo como grandes proteínas precursoras por proteólise. A estrutura espacial das encefalinas é semelhante à da morfina. As encefalinas e as endorfinas têm efeito analgésico, reduzem a atividade motora do trato gastrointestinal e afetam o estado emocional.

· MSH - hormônio estimulante de melanócitos;

· GLP - hormônio lipotrópico;

· KPPP - peptídeo intermediário tipo corticotropina;

· ACTH - hormônio adrenocorticotrófico.

Regulação da secreção

Todos os produtos de clivagem de POMC são produzidos em quantidades equimolares e secretados no sangue ao mesmo tempo. Assim, é impossível aumentar a secreção do hormônio adrenocorticotrófico sem um aumento concomitante da secreção do hormônio beta-lipotrópico.A produção de POMC é regulada por fatores que são formados no hipotálamo e no núcleo paraventricular do cérebro: corticoliberina, arginina vasopressina - ativar a síntese de ACTH, cortisol - o principal inibidor da síntese de corticoliberina e a formação de POMC, portanto, corticoliberina, arginina vasopressina, cortisol afetará a síntese e secreção de β-endorfina.

A síntese de β-endorfina diminui em doenças endócrinas, infecciosas e virais, síndrome da fadiga crônica e a síntese pode ser aumentada com a ajuda da atividade física.

Transporte e metabolismo periférico

As endorfinas são sintetizadas "para o futuro" e liberadas no sangue em certas porções devido ao esvaziamento das vesículas secretoras. Seu nível no sangue aumenta com o aumento da frequência de liberação de hormônios pelas células glandulares. Uma vez no sangue, os hormônios se ligam às proteínas plasmáticas. Normalmente, apenas 5-10% das moléculas hormonais estão no sangue em estado livre e somente elas podem interagir com os receptores.

A degradação dos hormônios peptídicos geralmente começa já no sangue ou nas paredes dos vasos sanguíneos, esse processo é especialmente intenso nos rins. Os hormônios proteína-peptídeo são hidrolisados por proteinases, ou seja, exo- (nas extremidades da cadeia) e endopeptidases. A proteólise resulta na formação de muitos fragmentos, alguns dos quais podem ser biologicamente ativos. Muitos hormônios proteína-peptídeo são removidos do sistema circulatório por ligação a receptores de membrana e subsequente endocitose do complexo hormônio-receptor. A degradação de tais complexos ocorre nos lisossomos; o produto final da degradação são os aminoácidos, que são novamente utilizados como substratos em processos anabólicos e catabólicos.

significado biológico

O principal alvo das endorfinas é o chamado sistema opióide (seu principal objetivo é a proteção contra danos causados pelo estresse, alívio da dor e coordenação do trabalho dos sistemas de órgãos e tecidos no nível do corpo como um todo) do corpo e o opióide receptores em particular. A endorfina é responsável por regular a atividade de todas as glândulas internas, pelo funcionamento do sistema imunológico, pelo nível de pressão, e a endorfina também afeta o sistema nervoso. Receptores específicos de morfina foram encontrados no cérebro. Esses receptores estão concentrados nas membranas sinápticas. O sistema límbico é o mais rico deles, do qual depende a resposta emocional. Subsequentemente, peptídeos endógenos foram isolados do tecido cerebral, imitando vários efeitos da morfina após a injeção. Esses peptídeos, que têm a capacidade de se ligar especificamente a receptores opiáceos, são chamados de endorfinas e encefalinas.

Porque Como os receptores de hormônios opiáceos estão localizados na superfície externa da membrana plasmática, o hormônio não penetra na célula. Os hormônios (os primeiros mensageiros do sinal) transmitem um sinal através do segundo mensageiro, cujo papel é desempenhado pelo cAMP, cGMP, trifosfato de inosotol, íons Ca. Após a ligação do hormônio ao receptor, segue-se uma cadeia de eventos que altera o metabolismo da célula.

Fisiologicamente, as endorfinas e as encefalinas têm o efeito analgésico, anti-choque e anti-stress mais forte, reduzem o apetite e reduzem a sensibilidade de certas partes do sistema nervoso central. As endorfinas normalizam a pressão arterial, a frequência respiratória, aceleram a cicatrização de tecidos danificados, a formação de calos em fraturas.

As endorfinas geralmente ocorrem em conjunto com a liberação de adrenalina. Com os treinos longos, a adrenalina é liberada no corpo, as dores musculares aumentam e começam a ser produzidas endorfinas, que reduzem a dor, aumentam a reação e a velocidade de adaptação do organismo ao estresse.

O que os sistemas de endorfina influenciam?

- efeitos analgésicos

- abrandamento da respiração, palpitações - efeitos anti-stress

- fortalecimento da imunidade

- regulação do fluxo sanguíneo renal

- regulação da atividade intestinal

- participação nos processos de excitação e inibição no sistema nervoso

- participação nos processos de desenvolvimento de conexões associativo-dissociativas no sistema nervoso - regulação da intensidade do metabolismo

- sensação de euforia

- acelerar a cicatrização de tecidos danificados

- formação de calo ósseo em fraturas

Além disso, as endorfinas estão associadas à termorregulação, memória, lipólise, reprodução, prazer, quebra de gordura no corpo, antidiurese, supressão da hiperventilação em resposta a um aumento de dióxido de carbono e inibição da síntese de tireotropina e gonadotropina.

Patologia

A falta de endorfina é notada na depressão, em situação de estresse emocional constante, exacerba doenças crônicas, podendo causar síndrome da fadiga crônica. Daí a depressão que acompanha o humor e o aumento da suscetibilidade a doenças infecciosas.

A produção de endorfina é reduzida em algumas patologias. Devido à falta de endorfinas no organismo, aumenta o risco de doenças crônicas, as chamadas "doenças do estilo de vida", que recentemente foram a principal causa de morte. As doenças do estilo de vida são diabetes, doenças cardiovasculares, doenças respiratórias crônicas, câncer e obesidade.

A falta de endorfinas se expressa em apatia, mau humor e acaba levando a pessoa à depressão. Todo mundo quer saber como aproveitar a vida. A sensação de prazer em uma pessoa aparece com o aumento do nível de endorfinas, que são produzidas pelo cérebro e esse composto químico é semelhante à droga morfina. Portanto, a endorfina recebeu esse nome - morfina endógena, ou seja, produzida pelo próprio corpo.

A manifestação mais grave é a anedonia, uma doença na qual a pessoa não consegue sentir prazer.

Neurohormônios

Os neurohormônios são substâncias com alta atividade fisiológica que são produzidas nas células neurossecretoras do sistema nervoso (neurônios).

De acordo com o mecanismo de ação, eles têm muito em comum com os neurotransmissores, mas os neurohormônios, ao contrário deles, entram no sangue e em outros fluidos biológicos do corpo (linfa, líquido cefalorraquidiano e tecidual) e têm um efeito regulador remoto de longo prazo.

De acordo com a estrutura química, os neurohormônios são peptídeos (contêm aminoácidos) ou catecolaminas (aminas biogênicas), seu fragmento obrigatório é 3,4-dihidroxifenilalanina (catecol).

Os neuro-hormônios mantêm a homeostase água-sal, regulam o tônus do músculo liso e os processos metabólicos, e também participam da regulação das glândulas endócrinas. Em geral, a função dessas substâncias é manter as funções protetoras e adaptativas do corpo.

A síntese de neurohormônios ocorre nas células neurossecretoras do hipotálamo (dopamina, vasopressina, ocitocina, norepinefrina, serotonina e fatores de liberação), medula espinhal, glândula pineal, glândulas adrenais (tecido cromafin da medula). , paragânglios e troncos nervosos do sistema nervoso autônomo (síntese de adrenalina e norepinefrina).

O processo de biossíntese de neurohormônios peptídicos ocorre no corpo do neurônio, em uma estrutura chamada retículo endoplasmático; depois, no complexo de Golgi, são empacotados em grânulos e daí são transportados ao longo do axônio até as terminações nervosas.

Neurofisiologia do sono

Mecanismos neurofisiológicos do sono e suas características relacionadas à idade

O sono é um estado fisiológico, que se caracteriza pela perda das conexões mentais ativas do sujeito com o mundo ao seu redor. O sono é vital para animais superiores e humanos. Por muito tempo, acreditou-se que o sono é um descanso necessário para restaurar a energia das células cerebrais após a vigília ativa. No entanto, descobriu-se que a atividade cerebral durante o sono é muitas vezes maior do que durante a vigília. Verificou-se que a atividade dos neurônios em várias estruturas cerebrais durante o sono aumenta significativamente; o sono é um processo fisiológico ativo.

fases do sono

As reações reflexas durante o sono são reduzidas. Uma pessoa adormecida não responde a muitas influências externas, a menos que sejam de força excessiva.

Teorias do sono:

teoria humoral, considera as substâncias que aparecem no sangue durante a vigília prolongada como causa do sono. A prova dessa teoria é um experimento no qual um cão acordado foi transfundido com o sangue de um animal privado de sono durante o dia. O animal receptor imediatamente adormeceu. Mas os fatores humorais não podem ser considerados como a causa absoluta do sono. Isso é evidenciado por observações do comportamento de dois pares de gêmeos não separados. Neles, a divisão do sistema nervoso ocorreu completamente, e os sistemas circulatórios tiveram muitas anastomoses. Esses gêmeos podiam dormir em horários diferentes: uma menina, por exemplo, podia dormir, enquanto a outra estava acordada.

Teorias subcorticais e corticais do sono. Com vários tumores ou lesões infecciosas de subcortical, especialmente tronco, formações cerebrais, os pacientes apresentam vários distúrbios do sono - desde insônia até sono letárgico prolongado, o que indica a presença de centros de sono subcorticais. Quando as estruturas posteriores do subtálamo e hipotálamo foram estimuladas, os animais adormeceram e, após cessada a estimulação, eles acordaram, o que indica a presença de centros de sono nessas estruturas.

Teoria química. De acordo com essa teoria, produtos facilmente oxidados se acumulam nas células do corpo durante a vigília, como resultado, ocorre deficiência de oxigênio e a pessoa adormece. Adormecemos não porque estamos envenenados ou cansados, mas para não ser envenenados e não cansados.

Funções do sono

o proporciona descanso para o corpo.

o desempenha um papel importante nos processos metabólicos. Durante o sono não REM, o hormônio do crescimento é liberado. sono REM: restauração da plasticidade dos neurônios e seu enriquecimento com oxigênio; biossíntese de proteínas e RNA de neurônios.

o contribui para o processamento e armazenamento de informações. O sono (especialmente o sono lento) facilita a consolidação do material estudado, o sono REM implementa modelos subconscientes de eventos esperados. Esta última circunstância pode servir como uma das razões para o fenômeno déjà vu.

o esta é uma adaptação do corpo a uma mudança de iluminação (dia-noite).

o restaura a imunidade ativando os linfócitos T que combatem resfriados e doenças virais.

Variedades de sono

Após um estudo mais detalhado, descobriu-se que, em termos de suas manifestações fisiológicas, o sono é heterogêneo e tem duas variedades: lento (calmo ou ortodoxo) e rápido (ativo ou paradoxal).

Com o sono lento, há uma diminuição da frequência respiratória e cardíaca, relaxamento muscular e lentidão dos movimentos oculares. À medida que o sono NREM se aprofunda, o número total de movimentos do dorminhoco se torna mínimo. Neste momento, é difícil acordá-lo. O sono não REM geralmente leva de 75 a 80%.

Com o sono REM, as funções fisiológicas, pelo contrário, são ativadas: a respiração e a frequência cardíaca tornam-se mais frequentes, a atividade motora da pessoa adormecida aumenta, os movimentos do globo ocular tornam-se rápidos (em relação ao qual esse tipo de sono foi chamado de "rápido") . Movimentos oculares rápidos indicam que o dorminhoco neste momento está sonhando. E se você acordá-lo 10 a 15 minutos após o término dos movimentos rápidos dos olhos, ele falará sobre o que viu em um sonho. Ao acordar durante o sono não REM, uma pessoa, como regra, não se lembra dos sonhos. Apesar da ativação relativamente maior das funções fisiológicas no sono REM, os músculos do corpo durante esse período estão relaxados e é muito mais difícil acordar o dorminhoco. O sono REM é essencial para a vida do corpo. Se uma pessoa é artificialmente privada de sono REM (acordar durante períodos de movimentos rápidos dos olhos), então, apesar da duração total do sono bastante suficiente, após cinco a sete dias, ocorrem distúrbios mentais.

A alternância de sono rápido e lento é típica de pessoas saudáveis, enquanto a pessoa se sente bem descansada e alerta.

Há outra classificação dos estágios do sono:

1. Fase de equalização: caracterizada por um efeito sobre estímulos fortes e fracos.

2. Fase paradoxal: estímulos fortes causam respostas mais fracas do que estímulos fracos.

3. Fase ultradoxal: um estímulo positivo inibe e um estímulo negativo provoca um reflexo condicionado.

4. Fase narcótica: uma diminuição geral da atividade reflexa condicionada com uma diminuição muito mais forte dos reflexos a estímulos fracos do que a estímulos fortes.

5. Fase inibitória: inibição completa dos reflexos condicionados

Características da idade:

O sono das crianças é superficial e sensível. Eles dormem várias vezes ao dia.

Nos recém-nascidos, o sono ocupa a maior parte do dia, e o sono ativado, ou sono agitado (análogo ao sono REM em adultos), compõe a maior parte do sono. Nos primeiros meses após o nascimento, o tempo de vigília aumenta rapidamente, a proporção de sono REM diminui e o sono de ondas lentas aumenta.

Higiene do sono:

O sono deve ter duração e profundidade suficientes para a idade. Supõe-se mais tempo para dormir para crianças com problemas de saúde, se recuperando de doenças infecciosas agudas, aumento da excitabilidade do sistema nervoso e crianças que se cansam rapidamente. Antes de ir para a cama, jogos emocionantes, trabalho mental aprimorado devem ser excluídos. O jantar deve ser leve, o mais tardar 2-1,5 horas antes de dormir. Favorável para dormir:

ar interior fresco e fresco (15-16)

A cama não deve ser mole ou dura.

roupa de cama limpa, macia e sem rugas

É melhor deitar-se do lado direito ou de costas, o que proporciona uma respiração mais livre, não complica o trabalho do coração.

As crianças devem ser ensinadas a se levantar e ir para a cama ao mesmo tempo. A criança forma facilmente reflexos condicionados à situação do sono. O estímulo condicionado neste caso é a hora de ir para a cama.

Neurofisiologia do SNA

O conceito de sistema nervoso autônomo foi introduzido pela primeira vez em 1801 pelo médico francês A. Besha. Este departamento do sistema nervoso central fornece as funções vegetativas do corpo e inclui três componentes:

1) simpático;

2) parassimpático;

3) metassimpático.

As funções vegetativas incluem aquelas funções que fornecem metabolismo em nosso corpo (digestão, circulação sanguínea, respiração, excreção, etc.). Eles também incluem garantir o crescimento e desenvolvimento do corpo, reprodução, preparar o corpo para efeitos adversos. O sistema vegetativo regula a atividade dos órgãos internos, vasos sanguíneos, glândulas sudoríparas e outras funções semelhantes. Regula o metabolismo, a excitabilidade e a autonomia dos órgãos internos, bem como o estado fisiológico dos tecidos e órgãos individuais (incluindo o cérebro e a medula espinhal), adaptando sua atividade às condições ambientais.

O departamento simpático do sistema nervoso garante a mobilização dos recursos disponíveis ao corpo (energia e intelectual) para realizar trabalhos urgentes. É claro que isso pode levar a desequilíbrios no corpo. Restaurar o equilíbrio e a constância do ambiente interno do o corpo é tarefa do sistema nervoso parassimpático. As mudanças causadas pela influência do departamento simpático restauram e mantêm a homeostase. Nesse sentido, a atividade desses departamentos do sistema nervoso autônomo em várias reações se manifesta como antagônica.

Sob homeostase na fisiologia entende-se a manutenção da constância dos parâmetros do ambiente interno do corpo. Estes incluem manter uma composição sanguínea constante, temperatura corporal, etc.

Os centros do sistema nervoso autônomo estão localizados no tronco cerebral e na medula espinhal. Os centros do sistema nervoso parassimpático estão localizados no tronco encefálico e na medula espinhal sacral.No mesencéfalo existem centros que regulam a expansão da pupila e a acomodação do olho. Na medula oblonga existem centros do sistema nervoso parassimpático, dos quais partem fibras como parte dos nervos vago, facial e glossofaríngeo. Esses centros estão envolvidos na implementação de uma série de funções, incluindo a regulação da atividade de vários órgãos internos (coração, estômago, intestinos, fígado, etc.), estão "desencadeando" a liberação de saliva, líquido lacrimal, etc. .Todas essas funções são realizadas de acordo com o princípio reflexo (de acordo com o tipo de resposta a um estímulo). Alguns desses reflexos serão descritos a seguir.

Nos segmentos sacrais da medula espinhal, também existem centros do sistema autônomo parassimpático nervoso. As fibras deles vão como parte dos nervos pélvicos, que inervam os órgãos pélvicos (intestino grosso, bexiga, genitais, etc.).

Os centros do sistema nervoso simpático estão localizados nos segmentos torácico e lombar da medula espinhal. As fibras vegetativas desses centros partem como parte das raízes anteriores da medula espinhal junto com os nervos motores.

Todos os centros dos sistemas simpático e nervoso parassimpático listados acima estão subordinados ao centro autonômico superior - o hipotálamo. O hipotálamo, por sua vez, é influenciado por vários outros centros do cérebro. Todos esses centros formam o sistema límbico.Uma descrição completa do sistema será dada no tópico relevante, e agora consideraremos o "trabalho" das partes periféricas do sistema nervoso autônomo.

Em ambos os lados da coluna do lado ventral estão dois troncos do sistema nervoso simpático. Eles também são chamados de cadeias simpáticas. A cadeia consiste em gânglios individuais conectados uns aos outros e à medula espinhal por numerosas fibras nervosas. Cada fibra que chega ao gânglio inerva até várias dezenas de neurônios no gânglio (divergência). Graças a esse dispositivo, as influências simpáticas costumam ter um caráter derramado e generalizado. Por sua vez, os nervos partem desses gânglios, que são direcionados para as paredes dos vasos sanguíneos, glândulas sudoríparas e órgãos internos. Além dos gânglios do tronco limítrofe, a alguma distância deles estão os chamados gânglios pré-vertebrais, sendo os maiores deles o plexo solar e os nódulos mesentéricos.

As glândulas adrenais desempenham um papel importante na atividade do sistema nervoso simpático, sendo formadas no ser humano durante o período pré-natal devido à migração de neuroblastos (neurônios ainda não diferenciados) do tubo neural para a região renal. Lá, essas células formam um órgão especial no topo de ambos os rins - as glândulas supra-renais. As glândulas supra-renais são inervadas por nervos simpáticos. Além disso, eles podem ser ativados pelo hormônio adrenocorticotrófico, que é liberado em resposta ao estresse da glândula pituitária e atinge as glândulas adrenais junto com o sangue. Sob a ação desse hormônio, uma mistura de adrenalina e adrenalina é liberada no sangue pelas glândulas supra-renais, que são transportadas pela corrente sanguínea e causam uma série de reações simpáticas (aumento do ritmo das contrações cardíacas, sudorese, aumento do suprimento sanguíneo para o músculos, vermelhidão da pele e muito mais).

Os axônios dos neurônios simpáticos nas sinapses periféricas secretam o mediador de adrenalina e as moléculas de adrenalina e norepinefrina interagem com os receptores correspondentes. Dois tipos de tais receptores são conhecidos: alfa e beta adrenorreceptores. Alguns órgãos internos têm apenas um desses receptores, enquanto outros têm ambos. Assim, nas paredes dos vasos sanguíneos existem receptores alfa e beta-adrenérgicos. A conexão do mediador simpático com o receptor alfa-adrenérgico causa estreitamento das arteríolas, e a conexão com o receptor beta-adrenérgico causa a expansão das arteríolas. No intestino, onde ambos os tipos de receptores adrenérgicos estão presentes, o mediador inibe sua atividade. No músculo cardíaco e nas paredes dos brônquios existem apenas receptores beta-adrenérgicos - um mediador simpático causa a expansão dos brônquios e um aumento da frequência cardíaca.

Os gânglios da divisão parassimpática do sistema nervoso autônomo, ao contrário dos simpáticos, estão localizados nas paredes dos órgãos internos ou próximos a eles. A fibra nervosa (axônio de um neurônio) do centro parassimpático correspondente no tronco cerebral ou medula espinhal sacral atinge o órgão inervado sem interrupção e termina nos neurônios do gânglio parassimpático. O próximo neurônio parassimpático está localizado dentro do órgão ou próximo a ele. Fibras e gânglios intraorgânicos formam plexos ricos em neurônios nas paredes de muitos órgãos internos do coração, pulmões, esôfago, estômago, etc., bem como nas glândulas de secreção externa e interna. O desenho anatômico da parte parassimpática do sistema nervoso autônomo indica que a influência nos órgãos de seu lado é mais local do que do lado do sistema nervoso simpático.

O mediador nas sinapses periféricas do sistema nervoso parassimpático é a acetilcolina, para a qual existem dois tipos de receptores: receptores colinérgicos M e H. Esta divisão baseia-se no fato de que os receptores M-colinérgicos perdem sua sensibilidade à acetilcolina sob a influência da atropina (isolada do fungo do gênero Muscaris), receptores H-colinérgicos - sob a influência da nicotina.

Influência do sistema autônomo simpático e parassimpático nas funções do corpo. Na maioria dos órgãos, a excitação dos sistemas autônomos simpático e nervoso parassimpático produz efeitos opostos. No entanto, deve-se ter em mente que essas interações não são simples. Por exemplo, os nervos parassimpáticos causam relaxamento dos esfíncteres da bexiga e, ao mesmo tempo, contração de seus músculos. Os nervos simpáticos contraem o esfíncter e simultaneamente relaxam os músculos. Outro exemplo: a estimulação dos nervos simpáticos aumenta o ritmo e a força das contrações cardíacas, e a irritação do nervo vago (parassimpático) reduz o ritmo e a força das contrações cardíacas. Além disso, estudos mostraram que entre essas partes do sistema nervoso autônomo não há apenas antagonismo (multidirecional), mas também sinergismo (unidirecional). Um aumento no tom de uma seção do sistema nervoso autônomo, como regra, leva a um aumento no tom de outra seção. Além disso, descobriu-se que existem órgãos e tecidos com apenas um tipo de inervação. Por exemplo, os vasos da pele, a medula adrenal, o útero, os músculos esqueléticos e alguns outros têm apenas inervação simpática, enquanto as glândulas salivares são inervadas apenas por fibras parassimpáticas.

Reflexos vegetativos. Esses reflexos são numerosos. Eles estão envolvidos em muitas regulações do corpo humano. Na implementação dos reflexos vegetativos, as influências são transmitidas ao longo dos nervos correspondentes (simpáticos ou parassimpáticos) do sistema nervoso central. Na prática médica, a maior importância é dada aos reflexos viscero-visceral (de um órgão interno para outro), viscero-dérmico (dos órgãos internos para a pele) e dermo-visceral (da pele para os órgãos internos).

Entre os viscero-viscerais incluem-se alterações reflexas na atividade cardíaca, tônus vascular, enchimento sanguíneo do baço com aumento ou diminuição da pressão na aorta, seio carotídeo ou vasos pulmonares. Por exemplo, devido à inclusão de tal reflexo, a parada cardíaca ocorre quando os órgãos abdominais estão irritados. Os reflexos viscero-dérmicos ocorrem quando os órgãos internos estão irritados e se manifestam em uma mudança na sensibilidade das áreas da pele correspondentes (de acordo com o órgão que está irritado), sudorese e reações vasculares. Os reflexos dermo-viscerais se manifestam no fato de que, quando certas áreas da pele estão irritadas, o funcionamento dos órgãos internos correspondentes muda. Na verdade, o uso de aquecimento ou resfriamento de certas áreas da pele para fins terapêuticos baseia-se no mecanismo desses reflexos, por exemplo, para dores nos órgãos internos.

Os reflexos vegetativos são frequentemente usados pelos médicos para avaliar o estado funcional do sistema nervoso autônomo. Por exemplo, na clínica, as alterações reflexas nos vasos sanguíneos são frequentemente estudadas durante a irritação mecânica da pele (por exemplo, quando um objeto contundente é passado sobre a pele). Em uma pessoa saudável, isso causa um branqueamento a curto prazo da área da pele irritada (dermografismo branco, dermo-pele). Com alta excitabilidade do sistema nervoso autônomo, surge uma faixa vermelha no local da irritação da pele, margeada por faixas pálidas de vasos constritos (dermografismo vermelho), e com sensibilidade ainda maior, edema cutâneo neste local. Muitas vezes, na clínica, os testes autonômicos funcionais são usados para avaliar o estado do sistema nervoso autônomo. Por exemplo, reação ortostática: ao passar de uma posição deitada para uma posição de pé, há um aumento da pressão arterial e um aumento da frequência cardíaca. A natureza da alteração da pressão arterial e da atividade cardíaca durante este teste pode servir como sinal diagnóstico de uma doença no sistema de controle da pressão arterial. Outro exemplo é a reação oculocardíaca (reflexo de Ashner): ao pressionar os globos oculares, ocorre uma diminuição de curto prazo da frequência cardíaca.

Centros vegetativos. Na medula oblonga existem centros nervosos que inibem a atividade do coração (núcleo do nervo vago). Na formação reticular da medula oblonga existe um centro vasomotor, constituído por duas zonas: pressora e depressora. A excitação da zona pressora leva à vasoconstrição e a excitação da zona depressora leva à sua expansão. O centro vasomotor e os núcleos do nervo vago enviam impulsos constantemente, graças aos quais um tom constante é mantido: as artérias e arteríolas são constantemente estreitadas e a atividade cardíaca é desacelerada.

Na medula oblonga está o centro respiratório, que, por sua vez, consiste nos centros de inspiração e expiração. Ao nível da ponte existe um centro respiratório (centro pneumotáxico) de nível superior, que adapta a respiração às alterações da atividade física. A respiração de uma pessoa também pode ser controlada voluntariamente do lado do córtex cerebral, por exemplo, durante a fala.

Na medula oblonga existem centros que estimulam a secreção das glândulas salivares, lacrimais e gástricas, a secreção de bile da vesícula biliar e a secreção do pâncreas. No mesencéfalo, sob os tubérculos anteriores da quadrigêmea, existem centros parassimpáticos de acomodação do olho e reflexo pupilar. Todos os centros dos sistemas simpático e parassimpático listados acima estão subordinados ao centro autonômico superior - o hipotálamo.

O papel do hipotálamo na regulação das funções autonômicas. A influência na regulação simpática e parassimpática permite que o hipotálamo influencie as funções autonômicas do corpo através das vias humoral e nervosa. Anteriormente, já era entendido que a irritação dos núcleos do grupo anterior é acompanhada por efeitos parassimpáticos. A irritação dos núcleos do grupo posterior causa efeitos simpáticos no funcionamento dos órgãos. A estimulação dos núcleos do grupo médio leva a uma diminuição da influência da divisão simpática do sistema nervoso autônomo. A distribuição especificada de funções do hipotálamo não é absoluta. Todas as estruturas do hipotálamo são capazes de induzir efeitos simpáticos e parassimpáticos em graus variados. Consequentemente, existem relações funcionais complementares e mutuamente compensadoras entre as estruturas do hipotálamo.

Em geral, devido ao grande número de conexões, polifuncionalidade de estruturas, o hipotálamo desempenha uma função integradora de regulação autonômica, somática e endócrina, que também se manifesta na organização de uma série de funções específicas por seus núcleos. Assim, no hipotálamo existem centros de homeostase, termorregulação, fome e saciedade, sede e sua satisfação, comportamento sexual, medo, raiva, regulação do ciclo vigília-sono. Todos esses centros realizam suas funções ativando ou inibindo a parte autônoma do sistema nervoso, o sistema endócrino, as estruturas do tronco cerebral e o prosencéfalo.

O hipotálamo, por sua vez, é influenciado por vários centros superiores do cérebro, incluindo o córtex.

Nesse caminho, O sistema nervoso autônomo tem uma série de características anatômicas e fisiológicas que determinam os mecanismos de seu trabalho:

Propriedades anatômicas

1. Arranjo de três componentes dos centros nervosos. O nível mais baixo da seção simpática é representado pelos cornos laterais das VII vértebras cervicais a III-IV lombares e o parassimpático - pelos segmentos sacrais e tronco encefálico. Os centros subcorticais superiores estão localizados na borda dos núcleos do hipotálamo (a divisão simpática é o grupo posterior e a divisão parassimpática é o anterior). O nível cortical encontra-se na região do sexto-oitavo campos de Brodmann (zona motossensorial), na qual a localização do ponto de entrada dos impulsos nervosos é alcançada. Devido à presença de tal estrutura do sistema nervoso autônomo, o trabalho dos órgãos internos não atinge o limiar de nossa consciência.

2. A presença de gânglios autônomos. No departamento simpático, eles estão localizados em ambos os lados da coluna (cadeia nervosa simpática) ou fazem parte do plexo. Assim, o arco tem um caminho pré-ganglionar curto e um longo caminho pós-ganglionar. Os neurônios da divisão parassimpática localizam-se no gânglio, localizado próximo ao órgão de trabalho ou em sua parede, de modo que o arco possui uma longa trajetória pré-ganglionar e curta pós-ganglionar.

Propriedades fisiológicas

1. Características do funcionamento dos gânglios autônomos. A presença do fenômeno da multiplicação (a ocorrência simultânea de dois processos opostos - divergência e convergência). Divergência é a divergência de impulsos nervosos do corpo de um neurônio para várias fibras pós-ganglionares de outro. Convergência - convergência no corpo de cada neurônio pós-ganglionar de impulsos de vários pré-ganglionares. Isso garante a confiabilidade da transmissão de informações do sistema nervoso central para o corpo de trabalho. Um aumento na duração do potencial pós-sináptico, a presença de traços de hiperpolarização e atraso sináptico contribuem para a transmissão da excitação a uma velocidade de 1,5-3,0 m/s. No entanto, os impulsos são parcialmente extintos ou completamente bloqueados nos gânglios autônomos. Assim, eles regulam o fluxo de informações do SNC. Devido a essa propriedade, eles são chamados de centros nervosos localizados na periferia, e o sistema nervoso autônomo é chamado de autônomo.

2. Características das fibras nervosas. As fibras nervosas pré-ganglionares pertencem ao grupo B e conduzem a excitação a uma velocidade de 3-18 m/s, as fibras nervosas pós-ganglionares pertencem ao grupo C. Conduzem a excitação a uma velocidade de 0,5-3,0 m/s. Como a via eferente da divisão simpática é representada por fibras pré-ganglionares e a via parassimpática é representada por fibras pós-ganglionares, a velocidade de transmissão do impulso é maior no sistema nervoso parassimpático.

Em geral, o sistema nervoso simpático desempenha uma função adaptativa-trófica, sendo incluído no trabalho durante o esforço físico, reações emocionais, estresse, dor, perda de sangue. Proporciona adaptação do organismo às condições mutáveis do ambiente de existência.

O sistema nervoso parassimpático é um antagonista do simpático e desempenha funções homeostáticas e protetoras, regula o esvaziamento de órgãos ocos. O papel homeostático é restaurador e opera em repouso. Isso se manifesta na forma de uma diminuição na frequência e força das contrações cardíacas, estimulação da atividade do trato gastrointestinal com diminuição dos níveis de glicose no sangue, etc.

Ministério da Saúde da República da Bielorrússia

EE "Gomel State Medical University"

Departamento de Química Biológica

Endorfina

Preparado por um aluno do grupo l-206 Kurmaz V.A.

Verificado Myshkovets N.S.

Gomel 2013

Informações gerais-3

Significado biológico-6

Patologia-7

Literatura-9

Informação geral

Endorfina(morfinas endógenas (em nome do antigo deus grego Morpheus - "aquele que forma sonhos") - um grupo de compostos químicos polipeptídicos semelhantes em estrutura aos opiáceos (compostos semelhantes à morfina), que são produzidos naturalmente nos neurônios do cérebro e têm a capacidade de reduzir a dor semelhante aos opiáceos e influenciar no estado emocional. As endorfinas são formadas a partir de lipotropinas no tecido cerebral e no lobo intermediário da glândula pituitária. O tipo comum de estrutura para esses compostos é uma sequência tetrapeptídica em o terminal N.A beta-endorfina é formada a partir de beta-lipotropina por proteólise.A beta-lipotropina é formada a partir de um precursor - pró-hormônio proopicortina (peso molecular de 29 kDa, 134 resíduos de aminoácidos). Na glândula pituitária anterior, a molécula precursora é clivada em ACTH e b-lipotropina, que são secretadas no plasma. Uma pequena parte (cerca de 15%) da b-lipotropina é clivada para formar b-endorfina. A biossíntese de proopicortina na glândula pituitária anterior é regulada pelo córtex liberina do hipotálamo. Três diferentes proteínas precursoras de peptídeos opióides são conhecidas: proencefalina, proopiomelanocortina e prodinorfina.

N-Tyr-Gli-Gli-Fen- Met-OH metionina-encefalina

N-Tyr-Gli-Gli-Fen- Leu-OH leucina-encefalina

N-Tyr-Gli-Gli-Fen- Met-Tre-Ser-Glu-Liz-Ser-Gln-Tre-Pro-Lay-Val-Tre-Ley-Fen-Liz-Asn-Ala-Ile-Val-Liz-Asn-Ala-Gis-Liz-Liz- Gly-Gln-OH beta-endorfina

MSH - hormônio estimulante de melanócitos;

GLP - hormônio lipotrópico;

KPPP - peptídeo intermediário tipo corticotropina;

ACTH - hormônio adrenocorticotrófico.

Regulação da secreção

A síntese de β-endorfina diminui em doenças endócrinas, infecciosas e virais, síndrome da fadiga crônica e a síntese pode ser aumentada com a ajuda da atividade física.

Transporte e metabolismo periférico

significado biológico

O que os sistemas de endorfina influenciam?

Efeitos anti-dor

Desaceleração da respiração, palpitações - efeitos anti-stress

Fortalecimento da imunidade

Regulação do fluxo sanguíneo renal

regulação da atividade intestinal

Participação nos processos de excitação e inibição no sistema nervoso

Participação nos processos de desenvolvimento de conexões associativo-dissociativas no sistema nervoso - regulação da intensidade metabólica

Sentimento de euforia

Acelerar a cicatrização de tecidos danificados

Formação óssea em fraturas

Patologia

A manifestação mais grave é a anedonia, uma doença na qual a pessoa não consegue sentir prazer.

Literatura

Endocrinologia e metabolismo / Under. ed. P. Feliga et al. M.: Medicine, 1985.

Berezov, T.T. Química biológica / T.T. Berezov, B. F. Korovkin. – M.: Medicina,

Rosen V.B. Fundamentos de endocrinologia. Moscou: Escola Superior, 1984.

http://dic.academic.ru/

Portal para o aluno. Autotreinamento

Trabalho prático na seção "Reprodução da informação genética"