Различия нервной и гуморальной регуляции

1. Действие гормонов, в связи с их транспортом кровью, более диффузно; нервное влияние более дифференцированно.

2. Гуморальное влияние распространяется медленнее (максимальная скорость кровотока — 0,2-0,5 м/сек).

3. Гуморальное влияние более длительное (часы, сутки).

13. Гормональная регуляция, понятие о гормонах…

Гормоны—  биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь, связывающиеся с рецепторами клеток-мишеней и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Полную классификацию ты знаешь из предыдущих вопросов!

Свойства гормонов:

  1. дистантный характер действия (органы и системы, на которые действует гормон, расположены далеко от места его образования) 2) строгая специфичность действия; 3) высокая биологическая активность

APUD-система — это система разбросанных по организму эндокринных секретирующих клеток (апудоцитов), имеющих общее нервное происхождение и обладающих способностью синтезировать, накапливать и секретировать биогенные амины и/или пептидные гормоны.

APUD-система является отделом эндокринной системы. Её также называют «диффузная эндокринная система» или 

«диффузная нейроэндокринная система», в противопоставление «гландулярной эндокринной системе», т.е. эндокринной системе, состоящей из желёз внутренней секреции. 

Про парагормоны расписано в предыдущих вопросах!

Типы функционального влияния гормонов:

1) метаболическое воздействие – влияние на обмен веществ;

2) морфогенетическое воздействие – стимуляция образования, дифференциации, роста и метаморфозы;

3) пусковое воздействие – влияние на деятельность эффекторов;

4) корригирующее воздействие – изменение интенсивности деятельности органов или всего организма.

Выделяют два механизма действия на клетки-мишени

(тут – и про жирорастворимые и про водорастворимые вместе!)

Водорастворимые гормоны оказывают влияние на функции клеток, действуя с поверхности цитоплазматической мембраны, не проникая в клетку.

Этапы воздействия водорастворимого гормона и парагормона на клетку

  1. Образование гормон-рецепторного комплекса (ГРК) на поверхности клеточной мембраны.

  2. Активация мембранных ферментов системы вторичных посредников

    .

  3. Образование вторичных посредников,

  4. Синтез определенной группы протеинкиназ, индуцируемый вторичными посредниками

  5. Активация фосфорилирования определенных групп белков.

6. Физиологические эффекты: изменение проницаемости клеточной мембраны для ионов и веществ, изменение количества и активности ферментов, секреция гормонов, выделение медиаторов, изменение подвижности клеток, сокращение либо расслабление гладкой мускулатуры.

Жирорастворимые гормоны (стероидные гормоны) вызывают физиологические эффекты, проникая в клетку.

Этапы воздействия стероидного гормона на клетку

1. При контакте стероидного гормона с мембранным рецептором происходит: узнавание гормона; перенос ГРК в клетку.

2. В цитоплазме гормон связывается с особым (вторым) цитоплазматическим белком-рецептором с образованием ГРК.

3. Перенос ГРК в ядро.

4. Взаимодействие с ядерным (третьим) рецептором с образованием ГРК.

5. Связывание ГРК с хроматиновым акцептором и ДНК.

6. Физиологические эффекты (наступают через несколько часов, т.к. требуют длительного присутствия ГРК в ядре): активация транскрипции матричных РНК (мРНК), синтез транспортных и рибосомных РНК, трансляция мРНК, синтез белков и ферментов в рибосомах. И, как следствие, развитие физиологических эффектов.

Понятие об органах и клетках-мишенях, клеточных рецепторах.

Свое действие гормоны оказывают не на все клетки и ткани организма, а лишь на так называемые клетки-мишени. Для того, чтобы действие гормонов оказывалось выборочным, клетки-мишени имеют на своей поверхности специфические 

рецепторные участки — мембранные, клеточные рецепторы, взаимодействующие с данным гормоном.

Клетки—мишени —  это клетки, имеющие специальные рецепторы к молекулам гормонов

То же самое и про органы-мишени – это органы, в составе которых имеются клетки, имеющие специальные рецепторы к молекулам БАВ.

Клеточный рецептор — молекула на поверхности клетки(клеточных органелл). Она специфично реагирует изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы БАВ, передающего внешний регуляторный сигнал и передает этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, нередко при помощи так называемых вторичных посредников.

Четыре системы 2-ных посредников

Нервная и гуморальная регуляция в теле человека

При физиологической регуляции организма функции осуществляются на оптимальном уровне для нормальной работоспособности, поддержки гомеостатических условий с процессами метаболизма. Её цель заключается в том, чтобы организм всегда был приспособлен к изменяющимся внешнесредовым условиям.

У организма человека регуляционная деятельность представлена следующими механизмами:

  • нервная регуляция;
  • гуморальная регуляция.

Работа нервной и гуморальной регуляции совместная, между собой они тесно связаны. Химические соединения, осуществляющие регуляцию организма, осуществляют воздействие на нейроны с полным изменением их состояния. Гормональные соединения, секретирующиеся в соответствующих железах, также влияют на НС. А функции желез, продуцирующих гормоны, управляются НС, значение которой при поддержке регуляторной функции для организма огромно. Гуморальный фактор является частью нервно-гуморальной регуляции.
Примеры регуляций

Наглядность регуляции покажет пример того, как изменяется осмотическое давление крови при состоянии, когда человек хочет пить. Данный тип давления увеличивается из-за дефицита влаги внутри организма.

Это приводит к раздражённости осмотических рецепторов. Появившаяся возбуждённость через нервные пути передаётся в ЦНС. Из неё множество импульсов попадают к гипофизарной железе, происходит стимуляция с выделением в кровоток антидиуретического гипофизарного гормона. В кровотоке гормон проникает к изогнутым почечным каналам, происходит усиление обратного всасывания влаги из клубочкового ультрафильтрата (первичной мочи) в кровоток. Результат этого ─ наблюдается снижение выделяемой с водой мочи, происходит восстановление отклонившегося от нормальных показателей осмотического давления организма.

При избыточном глюкозном уровне кровотока нервной системой осуществляется стимуляция функций интросекреторной области эндокринного органа, вырабатывающего инсулиновывй гормон. Уже в кровотоке поступление инсулинового гормона увеличилось, ненужная глюкоза вследствие его влияния переходит к печени, мышцам в гликогеновом виде. Усиленная физическая работа способствует увеличению потребления глюкозы, в кровотоке её объём уменьшается, осуществляется усиление функций надпочечников. Адреналиновым гормоном осуществляется переход гликогена в глюкозу. Таким образом, нервная регуляция, воздействующая на внутрисекреторные железы, осуществляет стимуляцию либо торможение функций важных активных биологических соединений.

Гуморальная регуляция жизненных функций организма в отличие от нервной регуляции при переносе информации применяет разную жидкостную среду организма. Передача сигналов осуществляется с помощью химических соединений:

  • гормональных;
  • медиаторных;
  • электролитных и многих других.

Гуморальная регуляция, также, как и нервная регуляция содержит некоторые отличия:

 Отличия:

  • отсутствует конкретный адресат. Течение биовеществ доставляется к разным клеткам организма;
  • информация доставляется с небольшой скоростью, которая сопоставима скорости течения биоактивных сред: от 0.5-0.6 до 4.5-5 м/с;
  • действие длинное.

Нервная регуляция жизненных функций в теле человека осуществляется с помощью ЦНС и ПНС. Передача сигналов осуществляется с помощью многочисленных импульсов. Данная регуляция характерна своими отличиями. Отличия: существует конкретный адрес доставки сигнала к конкретному органу, ткани; доставка информации осуществляется с большой скоростью. Скорость импульса ─ до 115-119 м/с; действие кратковременное.

Данная регуляция характерна своими отличиями:

  • существует конкретный адрес доставки сигнала к конкретному органу, ткани;
  • доставка информации осуществляется с большой скоростью. Скорость импульса ─ до 115-119 м/с;
  • действие кратковременное.

Гуморальный механизм ─ это древняя форма взаимодействия, которая со временем совершенствовалась. У человека существуют несколько разных вариантов реализации данного механизма. Неспецифическим вариантом регуляции является местным.

Местная клеточная регуляция осуществляется тремя методами, их основание составляет перенос сигналов соединениями в границе единственного органа либо ткани при помощи:

  • креаторной клеточной связи;
  • простых видов метаболита;
  • активных биологических соединений.

Благодаря креаторной связи происходит межклеточный информационный обмен, необходимый для направленной настройки внутриклеточного синтезировния белковых молекул с другими процессами для преобразования клеток в ткани, дифференцирования, развитием с ростом, а в итоге выполнения функций клеток, содержащихся в ткани, как целостной многоклеточной системы.

Метаболит является продуктом процессов метаболизма, может действовать аутокринно, то есть изменять клеточную работоспособность, посредством которой он выделяется, или паракринно, то есть изменять клеточную работу, где клетка располагается в границе той же ткани, достигая её через внутриклеточную жидкость. К примеру, при накоплении молочной кислоты во время физической работы сосуды, приносящие к мышцам кровь, расширяются, кислородное насыщение мышцы увеличивается, однако, сила мышечной сокращаемости снижается. Так проявляется гуморальная регуляция.

Гормоны, расположенные в тканях, также являются биологическими активными соединениями — продуктами метаболизма клеток, но имеют более сложное химическое строение. Они представлены:

  • биогенными аминами;
  • кининами;
  • ангиотензинами;
  • простогландинами;
  • эндотелиями и другими соединениями.

Данные соединения изменяют следующие биофизические клеточные свойства:

  • мембранную проницаемость;
  • настройку энергетических обменных процессов;
  • мембранный потенциал;
  • ферментные реакции.

Ещё они способствуют образованию второстепенных посредников и изменяют тканевое кровоснабжение. 

БАВ (биологически активные вещества) исполняют регуляцию клеток с помощью специальных клеточно-мембранных рецепторов. БАВ также модулируют регуляторные влияния, поскольку меняют клеточную чувствительность к нервным и гормональным воздействиям путём изменённого числа клеточных рецепторов и их сходства к различным молекулам, несущих информацию.

БАВ, образовываясь в разных тканях, воздействуют аутокринно и паракринно, но способны проникать в кровь и действовать системно. Одни из них (кинины) образуются из предшественников в крови плазмы, поэтому эти вещества, при местном действии, даже вызывают распространённый результат, подобный гормональному.

Физиологическая настройка функций организма осуществляется путём слаженного взаимодействия НС и гуморальной системы. Нервная регуляция и гуморальная осуществляют объединение функций организма для его полноценной функциональности, а человеческий организм работает как одно целое.

Взаимодействие организма человека с внешнесредовыми условиями осуществляется с помощью активной НС, работоспособность которой определяется рефлексами.

В чем разница между гормональной и нервной регуляцией

Ключевое различие между гормональной и нервной регуляцией заключается в том, что при гормональном контроле эндокринная система выделяет гормоны в кровоток из желез по всему телу, чтобы воздействовать на органы-мишени , в то время как при нервном контроле нервные клетки в нервной системе генерируют электрохимические импульсы, чтобы оказывать влияние на органы-мишени в организме.

Гормональный и нервный контроль — это два механизма, которые необходимы для коммуникации в организме человека. Для этого очень важны две системы: эндокринная система и нервная система. Эндокринная система использует железы по всему телу для секреции гормонов, которые регулируют различные функции организма. Нервная система, с другой стороны, состоит из нервов и нервных сетей, которые позволяют сигналам перемещаться между мозгом и телом, в конечном итоге регулируя различные функции тела.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое гормональный контроль
3. Что такое нейральный контроль
4. Сходства – гормональный и нейронный контроль
5. Гормональный и нейронный контроль в табличной форме
– Горизонтальное резюме 6. vs Neural Control

Что такое гормональный контроль?

Гормональный контроль относится к секреции гормонов эндокринной системой в кровоток из желез по всему телу для воздействия на органы-мишени в организме. Гормон – это химическое вещество, вырабатываемое железой. Они всегда транспортируются в различные части тела через кровоток. Гормоны свободно перемещаются в определенные области, включая органы и ткани организма. Важными железами, вырабатывающими гормоны, являются шишковидная железа, гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, яичники, яички и т. д.

Рисунок 01: Гормональный контроль

Гормоны могут изменять активность определенных органов-мишеней. Например, адреналин — это гормон, выделяемый адреналиновой железой, а его органом-мишенью является сердце. Из-за его воздействия на сердце увеличивается частота сердечных сокращений. После того, как гормоны были использованы, они разрушаются в печени. Гормоны могут управлять телом, и гормональные эффекты проявляются медленнее, чем нервная система. Но эти эффекты длятся дольше. Более того, эндокринная система не является частью нервной системы. Тем не менее, общение в человеческом теле по-прежнему необходимо.

Что такое нейронный контроль?

Нервный контроль относится к феномену, при котором нервные клетки в нервной системе генерируют электрохимические импульсы для воздействия на органы-мишени в организме. Нейроны являются строительными блоками коммуникационной системы организма. Нейроны позволяют сигналам перемещаться между мозгом и различными частями тела. Обычно нейронные сети состоят из 1 триллиона нейронов.

Рисунок 02: Нейронный контроль

Эти сети составляют нервную систему. Нервная система делится на две основные части: центральную и периферическую. Центральная нервная система включает головной и спинной мозг. Периферическая нервная система состоит из нервов и нервных сетей по всему телу. Периферическая нервная система далее делится на соматическую нервную систему и вегетативную нервную систему. Нервная система человека получает различные раздражители, посылает импульсы и управляет различными функциями организма. Кроме того, при нервном контроле информация для управления различными функциями тела передается в виде электрохимических нервных импульсов по нервным волокнам.

Каковы сходства между гормональным и нервным контролем?

  • Гормональный и нервный контроль — это два механизма, которые необходимы для коммуникации в организме человека.
  • Оба механизма очень важны для контроля функций организма.
  • Химическая передача сигналов задействована в обоих механизмах.
  • Их нарушение регуляции вызывает у человека различные заболевания.

В чем разница между гормональным и нервным контролем?

Гормональный контроль — это выделение гормонов эндокринной системой в кровоток для оказания воздействия на органы-мишени в организме, тогда как нервный контроль — это генерация нервных импульсов нервными клетками в нервной системе для производства воздействие на органы-мишени в организме. Итак, в этом ключевое различие между гормональным и нервным контролем. Более того, при гормональном контроле информация передается в виде химических мессенджеров, а при нервном контроле информация передается в виде электрохимических нервных импульсов.

Следующая инфографика представляет разницу между гормональным и нервным контролем в табличной форме для параллельного сравнения.

Резюме – Гормональный и Нейронный контроль

Связь в организме человека осуществляется через два основных механизма: гормональный и нервный контроль. Они очень важны для контроля функций человеческого организма. Эндокринная система осуществляет гормональный контроль, выделяя гормоны в кровоток из желез по всему телу, чтобы воздействовать на органы-мишени в организме. Нервные клетки в нервной системе осуществляют нейронный контроль, генерируя электрохимические импульсы, чтобы воздействовать на органы-мишени в организме. Таким образом, в этом ключевое различие между гормональным и нервным контролем.

Ссылка:

1. «Гормональный контроль у человека». Вы и ваши гормоны.
2. «Механизмы нейронного контроля». Biology Articles, Tutorials & Dictionary Online, 28 июня 2021 г.

Изображение предоставлено:

Автор Boumphreyfr — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

Нервная и гуморальная регуляция системы кровообращения｜Отдел кардиоваскулярной динамики｜Отделы｜Научно-исследовательский институт｜Национальный цереброваскулярный и сердечно-сосудистый центр

Тело оснащено рядом нервных и гуморальных систем для регуляции сердечно-сосудистой системы. Чтобы полностью понять сердечно-сосудистую систему, мы должны понимать не только свойства сердца и сосудов как таковых, но и свойства регуляторных систем. Такие регуляторные системы также играют решающую роль при различных сердечно-сосудистых заболеваниях.

На сегодняшний день из-за сложности этих систем никому не удалось идентифицировать их свойства. Эта сложность включает в себя отрицательную обратную связь, переходную характеристику, нелинейность и множественный вход. Известно, что метод гауссовского белого шума эффективен и беспристрастен при анализе таких сложных систем. Использование этой методики позволило нам успешно детально исследовать свойства систем регуляции сердечно-сосудистой системы и рассматривать их с точки зрения техники управления.

Эти свойства полезны не только как базовые данные, необходимые для логического взаимодействия с бионическим устройством (см. раздел А), но и для понимания нарушений сердечно-сосудистой регуляции при различных заболеваниях.

(1) Системный анализ барорефлексной системы: роль центральных и периферических дуговых динамических свойств

Барорефлекторная система, стабилизирующая артериальное давление, является одной из важнейших систем, участвующих в сердечно-сосудистой регуляции. Преходящая реакция артериальной барорефлекторной системы определяет, как стабилизируется давление после того, как организм подвергся внешнему возмущению. Система барорефлекса должна без задержки (быстрота) или кратковременных колебаний (стабильность) противодействовать падению давления, вызванному стоянием.

Мы отдельно проанализировали свойства центральной (т. е. барорецепторного и барорефлекторного центра) и периферической (т. е. эффекторной) дуг барорефлексной системы с использованием метода гауссового белого шума. Наши результаты показали, что периферическая дуга имеет свойство пропускания нижних частот, что указывает на то, что давление не меняется быстро в ответ на быстрые изменения активности нерва. Таким же образом ведет себя и вся барорефлекторная система без компенсации или модификации центральной дугой; изменениям артериального давления нельзя быстро противодействовать в ответ на быстрое изменение положения тела. Мы продемонстрировали, что свойство высокой пропускной способности центральной дуги за счет предпочтительного усиления быстрых изменений давления компенсирует низкочастотную характеристику периферийной дуги. Исследуя влияние коэффициента усиления центральной дуги и постоянной времени, мы обнаружили, что исходная центральная дуга имеет почти оптимальные свойства для компенсации периферийной дуги с точки зрения скорости и стабильности. Мы также обнаружили, что фенилбигуанид, стимулятор сердечно-легочных барорецепторов, снижает динамическое усиление центральной дуги, в то время как ангиотензия не влияет на динамические свойства барорефлекторной системы. У крыс со спонтанной гипертензией мы подтвердили, что динамические характеристики барорефлекторной системы хорошо сохранены.

Каталожные номера:
  1. Икеда Ю., Кавада Т., Сугимати М., Кавагути О., Шишидо Т., Сато Т., Мияно Х., Мацуура В., Александр Дж. Младший, Сунагава К. Нервная дуга барорефлекса оптимизирует регулирование динамического давления для достижения стабильности обоих и быстрота. Am J Physiol 271: H882-H890, 1996.
  2. Кашихара К., Кавада Т., Янагия Й., Уэмура К., Инагаки М., Такаки Х., Сугимати М., Сунагава К.: Рефлекс Безольда-Яриша ослабляет динамическое усиление барорефлекторной нервной дуги. Am J Physiol Heart Circ Physiol 285: H833-H840, 2003.
  3. Kashihara K, Takahashi Y, Chatani K, Kawada T, Zheng C, Li M, Sugimachi M, Sunagawa K: внутривенное введение ангиотензина II не влияет на динамические барорефлексные характеристики нервной или периферической дуги. Jpn J Physiol 53: 135-143, 2003.
  4. Кавада Т., Миямото Т., Уэмура К., Кашихара К., Камия А., Сугимати М., Сунагава К. Влияние блокады нейронального захвата норадреналина на характеристики передачи барорефлекторной нервной и периферической дуги. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 286: R1110-R1120, 2004.
  5. Кавада Т., Симидзу С., Камия А., Сата Ю., Уэмура К., Сугимати М. Динамические характеристики барорефлекторных нервных и периферических дуг сохраняются у крыс со спонтанной гипертензией. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 300: R155-65, 2011.

(2) Интегрированная модель для системы барорефлекса

Нервная дуга артериального барорефлекса демонстрирует высокочастотные характеристики, которые усиливают быстрые изменения давления, как упоминалось выше. С другой стороны, уровни рабочего давления также влияют на реакцию нервной дуги. Известно, что установившийся отклик демонстрирует сигмоидальную нелинейность, когда отклик максимален при нормальном давлении и меньше в диапазоне высоких или низких давлений. Мы исследовали два аспекта барорефлекса, т. е. динамические и статические характеристики, и разработали комплексную модель, объясняющую оба аспекта одновременно.

Когда мы изменили амплитуду изменения давления, влияющего на артериальный барорефлекс, характеристики верхних частот стали слабее по мере увеличения входной амплитуды. Полученные результаты свидетельствуют о том, что быстрое изменение артериального давления сначала усиливается высокочастотными характеристиками, затем величина отклика трансформируется с сигмоидальной нелинейностью в зависимости от уровня давления. Если нелинейная сигмоидальная трансдукция является первым процессом, степень характеристик верхних частот должна оставаться неизменной. Используя интегрированную модель, можно провести дискуссию о патологии относительно того, изменяется ли сама система барорефлексов или наблюдаемое изменение является просто результатом наблюдения за одной и той же системой в разных диапазонах давления.

Ссылки:
  1. Кавада Т., Янагия Й., Уэмура К., Миямото Т., Чжэн С., Ли М., Сугимати М., Сунагава К.: Зависимость от размера входных данных характеристик передачи барорефлексной нервной дуги. Am J Physiol Heart Circ Physiol 284: h504-h515, 2003.
  2. Кавада Т., Уэмура К., Кашихара К., Камия А., Сугимати М., Сунагава К. Производно-сигмоидальная модель воспроизводит характеристики переноса барорефлекторной нервной дуги, зависящие от рабочей точки. Am J Physiol Heart Circ Physiol 286: h3272-h3279, 2004.

(3) Анализ диаграммы равновесия рабочей точки барорефлекса

Неизвестно, что определяет уровень (рабочую точку), при котором система барорефлекса действует для стабилизации артериального давления. Мы измерили статические свойства центральной и периферийной дуг и исследовали, определяется ли рабочая точка их взаимодействием.

Мы хирургическим путем изолировали оба каротидных синуса у крыс, чтобы оказывать давление на барорецепторы, отличное от артериального давления. Постепенно повышая барорецепторное давление ступенчато, на каждом шаге измеряли активность симпатического нерва и артериальное давление, когда они достигали устойчивого состояния. По результатам мы определили связь внутрисинусного давления с активностью нерва (статическое свойство центральной или механоневральной дуги) и связь активности нерва с артериальным давлением (статическое свойство периферической или нейромеханической дуги).

Теория управления предполагает, что рабочая точка находится на пересечении этих статических отношений. Теория подтверждается тем фактом, что рассчитанное таким образом давление в рабочей точке хорошо согласуется с фактическими измерениями в замкнутом состоянии у крыс. С помощью этой схемы мы можем точно оценить изменения давления в рабочей точке и активности нервов по изменениям статических свойств центральной или периферической дуги. И наоборот, также можно оценить изменения статических свойств по изменениям рабочей точки. Используя этот подход, мы подробно охарактеризовали центральные и периферические статические свойства во время физической нагрузки и электроакупунктуры. Мы также обнаружили, что в крысиной модели сердечной недостаточности процент восстановления артериального давления прогрессивно снижался по мере увеличения размера нарушения давления, что свидетельствует о потере резерва буферной функции артериального давления, несмотря на относительно поддерживаемое исходное артериальное давление.

Ссылки:
  1. Сато Т., Кавада Т., Инагаки М., Шишидо Т., Такаки Х., Сугимати М., Сунагава К.: Новая аналитическая основа для понимания симпатического барорефлексного контроля артериального давления. Am J Physiol 276: h3251-h3261, 1999.
  2. Ямамото К., Кавада Т., Камия А., Такаки Х., Миямото Т., Сугимати М., Сунагава К. Мышечный механорефлекс индуцирует прессорную реакцию путем сброса артериальной барорефлекторной нервной дуги. Am J Physiol Heart Circ Physiol 286: h2382-h2388, 2004.
  3. Мичиками Д., Камия А., Кавада Т., Инагаки М., Шишидо Т., Ямамото К., Ариуми Х., Ивасэ С., Сугеноя Дж., Сунагава К., Сугимати М. Кратковременная электроакупунктура в Зусанли сбрасывает артериальную барорефлекторную нервную дугу в сторону нижнего симпатического нерва активность. Am J Physiol Heart Circ Physiol 291:h418-h426, 2006.
  4. Kawada T, Kamiya A, Li M, Shimizu S, Uemura K, Yamamoto H, Sugimachi M. Высокие уровни циркулирующего ангиотензина II смещают разомкнутый барорефлекторный контроль активности внутренних симпатических нервов, частоты сердечных сокращений и артериального давления у анестезированных крыс. J Physiol Sci 59: 447-455, 2009.
  5. Кавада Т., Ли М., Камия А., Симидзу С., Уэмура К., Ямамото Х., Сугимати М. Динамические и статические характеристики барорефлекса каротидного синуса без обратной связи у крыс с хронической сердечной недостаточностью после инфаркта миокарда. J Physiol Sci 60: 283-298, 2010.

(4) Значение двойной регуляции частоты сердечных сокращений блуждающим и симпатическим нервами

Значение двойной регуляции частоты сердечных сокращений, т. е. симпатическим и блуждающим нервами, остается неясным. Чтобы выяснить это, мы исследовали взаимодействие между регуляцией сердечного ритма этими нервами, используя метод белого шума Гаусса. Мы определили ступенчатую реакцию частоты сердечных сокращений на симпатическую стимуляцию, используя данные, полученные при случайной стимуляции симпатических нервов у кроликов под наркозом. Параллельная тоническая стимуляция блуждающего нерва увеличивала величину шагового ответа на симпатическую стимуляцию. Точно так же одновременная тоническая симпатическая стимуляция увеличивала величину шагового ответа на стимуляцию блуждающего нерва. Эти данные показали, что симпатический и блуждающий нервы взаимно облегчают свою динамическую регуляцию, хотя и взаимно подавляют их статическую регуляцию. Мы предполагаем, что это облегчающее взаимодействие помогает расширить физиологический динамический диапазон регуляции сердечного ритма. Мы также исследовали влияние катехоламинов плазмы на нервную регуляцию сердечного ритма. Высокий уровень норадреналина в плазме подавляет динамическую вагусную регуляцию сердечного ритма. Напротив, высокий уровень норадреналина или адреналина в плазме не влияет на динамический симпатический контроль частоты сердечных сокращений, что свидетельствует о том, что регуляция частоты сердечных сокращений симпатическим нервом намного более мощная, чем катехоламины плазмы. Мы исследовали молекулярный механизм регуляции сердечного ритма блуждающим нервом. Мускариновые калиевые каналы способствуют быстрому изменению ЧСС и более значительному снижению стационарной ЧСС в ответ на более мощную тоническую стимуляцию блуждающего нерва.

Ссылки:
  1. Кавада Т., Сугимати М., Шишидо Т., Мияно Х., Сато Т., Йошимура Р., Мияшита Х., Накахара Т., Александр Дж. Младший, Сунагава К.: Одновременная идентификация статических и динамических вагосимпатических взаимодействий в регуляции сердечного ритма . Am J Physiol 276: R782-R789, 1999.
  2. Miyamoto T, Kawada T, Takaki H, Inagaki M, Yanagiya Y, Jin Y, Sugimachi M, Sunagawa K: Высокий уровень норадреналина в плазме ослабляет динамическую реакцию частоты сердечных сокращений на стимуляцию блуждающего нерва. Am J Physiol Heart Circ Physiol 284: h3412-h3418, 2003.
  3. Miyamoto T, Kawada T, Yanagiya Y, Inagaki M, Takaki H, Sugimachi M, Sunagawa K. Стимуляция сердечного симпатического нерва не ослабляет динамический блуждающий контроль сердечного ритма через альфа-адренергический механизм. Am J Physiol Heart Circ Physiol 287: H860-H865, 2004.
  4. Кавада Т., Миямото Т., Миёси Ю., Ямагути С., Танабэ Ю., Камия А., Шишидо Т., Сугимати М. Симпатическая нервная регуляция сердечного ритма устойчива к высоким катехоламинам плазмы. J Physiol Sci 56: 235-245, 2006.
  5. Mizuno M, Kamiya A, Kawada T, Miyamoto T, Shimizu S, Sugimachi M. Мускариновые калиевые каналы увеличивают динамическую и статическую реакцию сердечного ритма на стимуляцию блуждающего нерва. Am J Physiol Heart Circ Physiol 293: h2564-h2570, 2007.
  6. Miyamoto T, Kawada T, Yanagiya Y, Akiyama T, Kamiya A, Mizuno M, Takaki H, Sunagawa K, Sugimachi M. Контрастные эффекты пресинаптического альфа2-адренергического аутоингибирования и фармакологического усиления пресинаптического торможения на симпатический контроль сердечного ритма. Am J Physiol Heart Circ Physiol 295: h2855-h2866, 2008.
  7. Мизуно М., Кавада Т., Камия А., Миямото Т., Симидзу С., Шишидо Т., Смит С.А., Сугимати М. Динамические характеристики контроля сердечного ритма вегетативной нервной системой у крыс. Опыт Physiol 95: 919-925, 2010.

(5) Внутриклеточная передача сигналов двойной нервной регуляции частоты сердечных сокращений

Чтобы понять механизм симпато-вагальной интерактивной регуляции частоты сердечных сокращений, мы исследовали взаимодействие через изменение концентрации внутриклеточного циклического АМФ. Тоническая симпатическая стимуляция усиливает брадикардиальную реакцию на активацию блуждающего нерва (см. выше). Известно, что симпатическая стимуляция оказывает свое действие путем увеличения циклического АМФ посредством стимуляции бета-рецепторов и активации аденилциклазы. Поэтому мы исследовали, усиливается ли вагусная брадикардиальная реакция при увеличении циклического АМФ другими способами, кроме симпатической стимуляции.

Экспериментальные результаты показывают, что реакция блуждающего нерва на брадикардию усиливалась либо при введении изопротеренола для стимуляции бета-рецепторов, либо при введении форсколина для прямой активации аденилциклазы, либо при введении теофиллина для ингибирования деградации циклического АМФ. увеличивают концентрацию внутриклеточного циклического АМФ. Эти фармакологические вмешательства не изменили константу времени вагусной брадикардиальной реакции, что соответствовало результатам, полученным при тонической симпатической стимуляции. Эти результаты показывают, что взаимодействие посредством внутриклеточных изменений концентрации циклического АМФ частично участвует в симпатовагусном интерактивном контроле сердечного ритма в клетках водителя ритма синоатриального узла.

Ссылки:
  1. Накахара Т., Кавада Т., Сугимати М., Мияно Х., Сато Т., Шишидо Т., Йошимура Р., Мияшита Х., Инагаки М., Александр Дж. Младший, Сунагава К.: Накопление цАМФ усиливает динамический блуждающий контроль сердца ставка. Am J Physiol 275: H562-H567, 1998.

(6) Анализ регуляции сердечной сократимости симпатическими и блуждающими нервами

Хотя хорошо известно, что симпатические нервы регулируют сердечную сократимость, регуляция сердечной сократимости блуждающими нервами остается спорной. Поскольку изменения частоты сердечных сокращений, связанные со стимуляцией нервов, могут изменить сократительную способность посредством частотно-индуцированных изменений сократительной способности, частота сердечных сокращений должна быть зафиксирована, чтобы исследовать прямое действие стимуляции нервов. Кроме того, необходимо использовать изолированные сердца собак с перекрестной перфузией и функциональными вегетативными нервами, которые подходят для точного определения сократительной способности.