Средства, действующие на холинергические синапсы

Фармакология. Учебное пособие — под ред. Аляутдина Р.Н.

8.1. Средства, стимулирующие холинергические синапсы

• Холиномиметики
• Антихолинэстеразные средства

8.2. Средства, блокирующие холинергические синапсы

• М-холиноблокаторы
• Ганглиоблокаторы
• Средства, блокирующие нервно-мышечные синапсы
• Средства, уменьшающие выделение ацетилхолина

Глава 8. СРЕДСТВА, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

Холинергические синапсы локализованы во внутренних органах, получающих постганглионарные парасимпатические волокна, в вегетативных ганглиях, моз­говом слое надпочечников, каротидных клубочках, скелетных мышцах. Передача возбуждения в холинергических синапсах происходит с помощью ацетилхолина.

Ацетилхолин синтезируется в цитоплазме окончаний холинергических нервов из ацетил- Ко А и холина при участии фермента холинацетилтрансферазы (холинацетилазы) и депонируется в синаптических пузырьках (везикулах). Под влия­нием нервных импульсов ацетилхолин высвобождается из везикул в синаптичес­кую щель. Происходит это следующим образом. Импульс, достигший пресинаптической мембраны, вызывает ее деполяризацию, в результате чего открываются потенциалозависимые кальциевые каналы, через которые ионы кальция проникают в нервное окончание. Концентрация Са²⁺ в цитоплазме нервного окончания повышается, что способствует слиянию мембраны везикул с преси­наптической мембраной и экзоцитозу везикул (рис. 8.1). Процесс слияния везикулярной и пресинаптической мембран, а, следовательно, экзоцитоз ве­зикул и выделение ацетилхолина блокируется ботулиновым токсином. Вы­свобождение ацетилхолина блокируют также вещества, которые снижают по­ступление Са²⁺в цитоплазму нервных окончаний, например, аминогликозидные антибиотики.

После высвобождения в синаптическую щель ацетилхолин стимулирует холинорецепторы, локализованные как на постсинаптической, так и на пресинапти­ческой мембране холинергических синапсов.

В синаптической щели ацетилхолин очень быстро гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой с образованием холина и уксусной кислоты. Холин захва­тывается нервными окончаниями (подвергается обратному нейрональному зах­вату) и вновь включается в синтез ацетилхолина. В плазме крови, печени и дру­гих органах присутствует фермент — бутирилхолинэстераза (псевдохолинэстераза, ложная холинэстераза), которая также может инактивировать ацетилхолин.

На передачу возбуждения в холинергических синапсах могут воздействовать вещества, которые оказывают влияние на следующие процессы: синтез ацетил­холина и его депонирование в везикулах; высвобождение ацетилхолина; взаимо­действие ацетилхолина с холинорецепторами; гидролиз ацетилхолина в синаптической щели; обратный нейрональный захват холина пресинаптическими окончаниями. Депонирование ацетилхолина в везикулах уменьшает везамикол, который блокирует транспорт ацетилхолина из цитоплазмы в везикулы. Высво­бождение ацетилхолина в синаптическую щель стимулирует 4-аминопиридин (пимадин). Блокирует высвобождение ацетилхолина ботулиновый токсин (ботокс). Обратный нейрональный захват холина ингибирует гемихолиний, который при­меняют в экспериментальных исследованиях.

В медицинской практике в основном используют вещества, которые непос­редственно взаимодействуют с холинорецепторами: холиномиметики (ве­щества, стимулирующие холинорецепторы), или холиноблокаторы (веще­ства, которые блокируют холинорецепторы и таким образом препятствуют действию на них ацетилхолина). Применяют вещества, которые ингибируют гид­ролиз ацетилхолина, — ингибиторы ацетилхолинэстеразы (антихолинэстеразные средства).

8.1. СРЕДСТВА, СТИМУЛИРУЮЩИЕ ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

В этой группе выделяют холиномиметики — вещества, которые подобно ацетилхолину непосредственно стимулируют холинорецепторы, и антихолинэстеразные средства, которые, ингибируя ацетилхолинэстеразу, по­вышают концентрацию ацетилхолина в синаптической щели и таким образом усиливают и пролонгируют действие ацетилхолина.

8.2. СРЕДСТВА, БЛОКИРУЮЩИЕ ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЕ СИНАПСЫ

К препаратам этой группы относятся вещества, блокирующие М-холиноре­цепторы (М-холиноблокаторы), Н-холинорецепторы вегетативных ганглиев (ганглиоблокаторы) и вещества, блокирующие Н-холинорецепторы скелетных мышц (курареподобные средства).

8.2.2. Ганглиоблокаторы

Ганглиоблокаторы блокируют Н-холинорецепторы нейронов симпатических и парасимпатических ганглиев и таким образом нарушают передачу возбуждения с преганглионарных на постганглионарные волокна. В результате уменьшается или устраняется влияние как симпатической, так и парасимпатической иннерва­ции на эффекторные органы и ткани. Кроме того, ганглиоблокаторы блокируют Н-холинорецепторы хромаффинных клеток мозгового вещества надпочечников, уменьшая выделение адреналина и норадреналина, а также Н-холинорецепторы каротидных клубочков, что препятствует рефлекторному возбуждению дыхатель­ного и сосудодвигательного центров.

Блокада ганглиев симпатической системы приводит к уменьшению стимули­рующего влияния симпатической системы на сердце и тонус сосудов (артерий и вен), при этом снижается ударный объем, расширяются артерии и вены — в ре­зультате снижается артериальное и венозное давление. Уменьшение выделения адреналина и норадреналина надпочечниками под влиянием ганглиоблокаторов также способствует снижению артериального и венозного давления.

Блокада ганглиев парасимпатической системы приводит к нарушению акко­модации (паралич аккомодации), учащению сокращений сердца (тахикардия), понижению тонуса гладких мышц ЖКТ и мочевого пузыря, угнетению секреции слюнных, бронхиальных желез, желез желудка и кишечника. В отличие от М-холиноблокаторов ганглиоблокаторы в меньшей степени расширяют зрачки и не оказывают существенного влияния на тонус бронхов.

В настоящее время в медицинской практике используется в основном гипо­тензивное действие ганглиоблокаторов. Препараты этой группы применяют для купирования гипертензивных кризов (быстрого снижения давления), при отеке легких на фоне повышенного артериального давления, при спазме периферичес­ких сосудов. Ганглиоблокаторы короткого действия используют при хирургичес­ких операциях для управляемой гипотензии. Вещества вводят внутривенно капельно, при этом снижение артериального давления способствует уменьшению кровотечения из сосудов операционного поля, а при нейрохирургических опера­циях препятствует развитию отека мозга. Кроме того, таким образом можно умень­шить нежелательные рефлекторные реакции на сердце и сосуды, которые возни­кают во время операции.

Побочные эффекты ганглиоблокаторов в основном связаны с блокадой сим­патических и парасимпатических ганглиев. Так, расширение венозных сосудов, связанное с блокадой симпатических ганглиев, является причиной ортостатической гипотензии — резкого снижения артериального давления при перемене по­ложения тела из горизонтального в вертикальное. В результате может возникнуть обморок. Для предупреждения этого побочного эффекта после введения ганглиоблокатора больным рекомендуется лежать не менее 1,5-2 ч. Побочными эффек­тами ганглиоблокаторов, связанными с блокадой парасимпатических ганглиев, являются мидриаз, паралич аккомодации, сухость во рту, тахикардия, снижение моторики кишечника и тонуса мочевого пузыря. Снижение моторики ки­шечника приводит к обстипации и даже может быть причиной паралитическо­го илеуса (непроходимости кишечника), а снижение тонуса мочевого пузыря приводит к задержке мочеиспускания. При таких осложнениях вводят М-холиномиметические (ацеклидин) или антихолинэстеразные (неостигмин) средст­ва. В связи с выраженными побочными эффектами ганглиоблокаторы не исполь­зуют длительно.

При передозировке ганглиоблокаторов развивается гипотензия, для устране­ния которой применяют α-адреномиметики, повышающие артериальное давле­ние. Показано применение аналептических средств, восстанавливающих дыхание.

Ганглиоблокаторы противопоказаны при выраженной гипотензии, шоке, инфаркте миокарда, поражениях печени и почек. Ганглиоблокаторы нельзя применять у больных с закрытоугольной глаукомой, так как в связи с расширением зрач­ка происходит ухудшение оттока жидкости из передней камеры глаза, что может привести к повышению внутриглазного давления. В связи с замедлением тока крови ганглиоблокаторы противопоказаны при повышенной склонности к тромбообразованию.

По химической структуре ганглиоблокаторы подразделяют на:

Бис-четвертичные аммониевые соединения: гексаметония бензосульфонат (Бензогексоний), азаметония бромид (Пентамин), трепирия йод ид (Гигроний).

Сульфониевое соединение: триметафана камфорсульфонат (Арфонад).

Третичные амины: пемпидина тозилат (Пирилен).

Бис-четвертичные аммониевые соединения и сульфониевое соединение яв­ляются гидрофильными полярными веществами и поэтому плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта и не проникают через гематоэнцефалический барьер. Они различаются по длительности действия. Гексаметоний и азаметоний при внутримышечном и подкожном введении действуют 2—3 ч и в основном при­меняются для купирования гипертензивных кризов. Триметафан и гигроний вы­зывают кратковременный эффект продолжительностью 10—20 мин. Поэтому эти препараты вводят внутривенно капельно для управляемой гипотензии.

Наиболее продолжительным действием (8-10 ч) обладает пемпидина тозилат.

Это третичное аммониевое соединение (липофильное неполярное вещество), которое хорошо всасывается при приеме внутрь и проникает через гематоэнцефалический барьер, поэтому при длительном применении может вызвать неже­лательные побочные эффекты со стороны ЦНС. В настоящее время препарат при­меняют редко.

Взаимодействие ганглиоблокаторов с другими лекарственными средствами

Ганглио­блокаторы	Взаимодействующий препарат (группа препаратов)	Результат взаимодействия
Азаметония бромид	Трициклические антидепрессанты, фенилэфрин, эфедрин	Уменьшение гипотензивного эффекта
Гексаметония бензосульфонат	Другие антигипертензивные сред­ства	Усиление гипотензивного эффекта

Основные препараты

Международное непатентован­ное название	Патентованные (торговые) названия	Формы выпуска	Информация для пациента
Гексаметония бензосульфонат (Hexamethonii benzosulfonas) Азаметония бромид (Azamethonii bromidum) Триперия йодид (Triperii iodidum)	Бензогексоний Пентамин Гигроний	Таблетки по ОД и 0,25 г. Ампулы по 1 мл 2,5% раствора Ампулы по 1 и 2 мл 5% раствора Флаконы и ампулы по 0,1 г (растворяют пе­ред употреблением)	Для предупреждения ортостатической гипотензии больные пос­ле введения препаратов должны лежать в течение 1,5-2 ч
Пемпидина тозилат (Pempidmi tosylas)	Пирилен	Таблетки по 0,005 г

8.2.3. Средства, блокирующие нервно-мышечные синапсы

Средства, блокирующие нервно-мышечные синапсы, вызывают расслабление скелетных мышц (миорелаксацию) вследствие блокады передачи нервных импуль­сов с двигательных нервов на мышцы. Препараты этой группы называются также миорелаксантами периферического действия, в отличие от веществ, которые вы­зывают расслабление скелетных мышц, действуя на ЦНС (миорелаксанты цент­рального действия, см. бензодиазепины, стр. 230).

В зависимости от механизма нервно-мышечного блока выделяют миорелак­санты антидеполяризующего (недеполяризующего) действия и миорелаксанты деполяризующего действия.

Миорелаксанты антидеполяризующего действия

Вещества этой группы блокируют Н-холинорецепторы, локализованные на концевой пластинке скелетных мышц, и препятствуют их взаимодействию с ацетилхолином, в результате чего ацетилхолин не вызывает деполяризацию мембра­ны мышечных волокон — мышцы не сокращаются. Такое состояние называется нервно-мышечным блоком. Однако при повышении концентрации ацетилхолина в синаптической щели (например, при применении антихолинэстеразных средств) ацетилхолин конкурентно вытесняет миорелаксант из связи с Н-холинорецептором и вызывает деполяризацию постсинаптической мембраны — про­исходит восстановление нервно-мышечной передачи. Вещества, действующие подобным образом, называются миорелаксантами антидеполяризующего конку­рентного действия.

Первым препаратом этой группы был алкалоид тубокурарин — основное действующее вещество стрельного яда кураре. В состав этого яда входят экстрак­ты южноамериканских растений вида Strychnos и Chondodendron. Индейцы Юж­ной Америки использовали кураре во время охоты на животных, смазывая им на­конечники стрел. Кураре, попав в организм животного, вызывало паралич скелетных мышц, и животное теряло способность двигаться, но его мясо было пригодно к употреблению в пищу. Впоследствии было установлено, что по хими­ческой структуре тубокурарин является четвертичным аммониевым соединени­ем и не всасывается из ЖКТ.

Вещества, близкие тубокурарину по действию, стали называть курареподобными средствами. Большинство курареподобных средств, так же как тубокурарин, относятся к четвертичным аммониевым соединениям. В молекуле большинства веществ имеются два положительно заряженных атома азота (катионные цент­ры), которые и взаимодействуют с анионными структурами Н-холинорецепторов скелетных мышц, вызывая нервно-мышечный блок.

Антидеполяризующие миорелаксанты в основном относятся к двум химичес­ким группам:

• бензилизохинолины (тубокурарин, атракурий, мивакурий);
• аминостероиды (пипекуроний, векуроний, рокуроний).

В зависимости от продолжительности вызываемого ими нервно-мышечного блока выделяют препараты: длительного действия (30 мин и более) — тубокура­рин, пипекуроний; средней продолжительности действия (20—30 мин) — атраку­рий, векуроний, рокуроний; короткого действия (10 мин) — мивакурий.

Продолжительность действия курареподобных средств в основном определя­ется характером их элиминации. Наиболее продолжительно действуют вещества, которые главным образом выделяются почками (пипекуроний). Вещества сред­ней продолжительности действия в большей степени выделяются вместе с жел­чью в неизмененном виде и в виде метаболитов (векуроний и рокуроний), или подвергаются спонтанному гидролизу в плазме крови (атракурий). Короткое дей­ствие мивакурия связано с тем, что он быстро разрушается холинэстеразой плаз­мы крови (псевдохолинэстераза).

Курареподобные средства используются для расслабления скелетных мышц при хирургических операциях. Под действием курареподобных средств мышцы рас­слабляются в следующей последовательности: сначала мышцы лица, гортани, шеи, затем мышцы конечностей, туловища и в последнюю очередь дыхательные мыш­цы — наступает остановка дыхания. При выключении дыхания больного перево­дят на искусственную вентиляцию легких.

Кроме того, курареподобные средства применяют для устранения тонических судорог при столбняке и при отравлении стрихнином. При этом расслабление скелетных мышц способствует устранению судорог.

Побочные эффекты некоторых курареподобных средств (тубокурарин, атра­курий, мивакурий) связаны главным образом с их способностью высвобождать гистамин. Это может быть причиной гипотензии, бронхоспазма, покраснения кожи, а также реже — других анафилактоидных реакций. В большей степени высвобождению гистамина способствует тубокурарин. Способность высвобождать гистамин практически отсутствует у препаратов из группы аминостероидов, но некоторые из них (панкуроний, рокуроний) оказывают умеренное ваголитическое действие (возможна тахикардия).

Антагонистами миорелаксантов антидеполяризующего действия являются антихолинэстеразные средства. Угнетая активность ацетилхолинэстеразы, они предотвращают гидролиз ацетилхолина и таким образом увеличивают его кон­центрацию в синаптической щели. Ацетилхолин вытесняет препарат из связи с Н-холинорецепторами, что приводит к восстановлению нервно-мышечной пе­редачи. Антихолинэстеразные средства (в частности, неостигмин) применяют для прерывания нервно-мышечного блока или устранения остаточных явлений пос­ле введения антидеполяризующих мышечных релаксантов.

Миорелаксанты деполяризующего действия

Суксаметония йодид (Дитилин, Листенон, Миорелаксин) Суксаметония йодид по химическому строению представляет собой удво­енную молекулу ацетилхолина.

Суксаметоний взаимодействует с Н-холинорецепторами, локализованными на концевой пластинке скелетных мышц, подобно ацетилхолину и вызывает де­поляризацию постсинаптической мембраны. При этом мышечные волокна со­кращаются, что проявляется в виде отдельных подергиваний скелетных мышц -фасцикуляций. Однако в отличие от ацетилхолина суксаметоний обладает устойчивостью к ацетилхолинэстеразе (он гидролизуется только холинэстеразой плазмы крови) и поэтому практически не разрушается в синаптической щели. В результате суксаметоний вызывает стойкую деполяризацию постсинаптической мембраны концевой пластинки. Это приводит к нарушению нервно-мышечной передачи и расслаблению скелетных мышц. При этом выделяющийся в синаптическую щель ацетилхолин лишь усиливает деполяризацию мембраны и углубляет нервно-мышечный блок.

Антихолинэстеразные средства не устраняют действие суксаметония (не являются его антагонистами). Более того, подавляя активность ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы плазмы крови, они усиливают и удлиняют его действие.

Суксаметоний применяется при интубации трахеи, эндоскопических проце­дурах (бронхо-, эзофаго-, цистоскопии), кратковременных операциях (наложе­ние швов на брюшную стенку, вправление вывихов, репозиция костных отлом­ков), для устранения тонических судорог при столбняке.

После внутривенного введения суксаметония его миопаралитическое действие начинается через 30 с—1 мин, и продолжается до 10 мин. Такое кратковременное действие препарата связано с его быстрым разрушением псевдохолинэстеразой плазмы крови (образуются холин и янтарная кислота). При генетической недо­статочности этого фермента действие суксаметония может продолжаться до 2-6 ч. Миорелаксирующее действие препарата можно прекратить переливанием свежей цитратной крови, которая содержит активную псевдохолинэстеразу.

Побочные эффекты: послеоперационные мышечные боли (что связывают с микротравмами мышц во время их фасцикуляций), угнетение дыхания (апноэ), гиперкалиемия и аритмии сердца, гипертензия, повышение внутриглазного дав­ления, рабдомиолиз и миоглобинемия, гипертермия. Суксаметоний противопо­казан при глаукоме, нарушении функции печени, анемии, беременности, злока­чественной гипертермии, в грудном возрасте.

Сравнительные характеристики миорелаксантов антидеполяризующего и де­поляризующего действия приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2. Сравнительные характеристики миорелаксантов антидеполяризующего и де­поляризующего действия

Показатели	Антидеполяризующие миорелаксанты	Деполяризующие миорелаксанты
Механизм развития нервно-мышечного блока	Блокада Н-холинорецепторов кон­цевой пластинки скелетных мышц, устранение деполяризующего дей­ствия ацетилхолина	Стойкая деполяризация постси-наптической мембраны нервно-мышечного синапса
Фазы действия	Фаза расслабления	Фаза мышечной фасцикуляций Фаза расслабления
Влияние антихолин-эстеразных средств	Устранение нервно-мышечного блока	Усиление и удлинение нервно-мышечного блока

Диоксоний является препаратом смешанного типа действия.

Диоксоний сочетает в себе свойства деполяризующих и недеполяризующих миорелаксантов. Сначала он вызывает кратковременную деполяризацию, кото­рая сменяется недеполяризующим блоком.

Вводят диоксоний внутривенно. Мышечное расслабление наступает через 1-3 мин и продолжается 20—40 мин.

Курареподобные препараты применяются только в условиях стационара и са­мостоятельное введение их больными недопустимо.

Взаимодействие миорелаксантов периферического действия с другими лекарствен­ными средствами

Курареподобные средства	Взаимодействующий препарат (группа препаратов)	Результат взаимодействия
Атракурий, дру­гие антидеполя-ризующие мио-релаксанты	Аминогликозиды, линкомицин, клин-дамицин и некоторые другие антиби­отики, соли магния, антагонисты каль­ция, лидокаин, новокаин. Средства для ингаляционного наркоза: изофлуран, энфлуран	Усиление и удлинение миорелак-сирующего действия
	Антихолинэстеразные средства	Уменьшение или полное устране­ние миорелаксирующего действия
Суксаметоний (дитилин)	Аминогликозиды, лидокаин, новока­ин, хинидин, соли магния и лития	Удлинение миорелаксирующего действия
	Антихолинэстеразные средства	Усиление и удлинение миорелак­сирующего действия
	Наркотические анальгетики	Усиление угнетающего действия на дыхание

Основные препараты

Международное непатентованное название	Патентованные (торговые) названия	Формы выпуска
Тубокурарина хлорид (Tubocurarin! chloridum)	Тубокуран	Ампулы по 1, 5 мл 1% раствора
Атракурия бесилат (Atracurii besilas)	Тракриум	Ампулы по5и2,5мл1% раствора
Пипекурония бромид (Pipecuronii bromidum)	Ардуан	Ампулы, содержащие по 0,004 г
Суксаметония йодид (Suxametonii iodidum)	Дитилин Листенон Миорелаксин	Ампулы по 5 и 10 мл 2% раствора
Диоксоний (Dioxonium)	Диоксоний	Ампулы по 5 мл 0, 1% раствора

8.2.4. Средства, уменьшающие выделение ацетилхолина

Ботокс является препаратом ботулинового токсина типа А, который пре­пятствует выделению ацетилхолина из окончаний холинергических нервных волокон.

Ботулиновый токсин состоит из двух цепей (тяжелой и легкой, различающих­ся молекулярной массой), объединенных дисульфидным мостиком. Тяжелая цепь ботулинового токсина обладает способностью связываться со специфическими рецепторами мембран нервных клеток. После связывания с пресинаптической

мембраной нервного окончания ботулиновый токсин путем эндоцитоза прони­кает внутрь нейрона. По некоторым данным легкая цепь ботулинового токсина обладает протеазной активностью по отношению к белку пресинаптической мем­браны (SNAP-25), принимающему участие в процессе экзоцитоза везикул. В результате энзиматического расщепления этого белка нарушается слияние мембра­ны везикул с пресинаптической мембраной и нарушается экзоцитоз везикул, при этом не происходит высвобождения ацетилхолина в синаптическую щель. Вслед­ствие уменьшения выделения ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах раз­вивается паралич скелетных мышц. Кроме того, нарушается передача нервных импульсов в других холинергических синапсах, в том числе с симпатических холинергических волокон, иннервирующих потовые железы.

Ботулиновый токсин типа А выпускается в виде комплекса с гемагглютинином в форме лиофилизированного порошка для инъекций. Препарат применяют в офтальмологии при блефароспазме, для лечения косоглазия, а также для лече­ния других спастических состояний, включая локальный мышечный спазм у взрослых и детей старше 2 лет. Вводят внутримышечно. Действие продолжается 4—6 мес. Длительное действие препарата объясняется тем, что мышечные сокра­щения восстанавливаются только вследствие процесса реиннервации (появления боковых отростков нервных окончаний).

Вследствие того, что ботокс препятствует выделению ацетилхолина оконча­ниями симпатических холинергических волокон, иннервирующих потовые же­лезы, препарат применяют при гипергидрозе для уменьшения секреции экринных потовых желез (подмышечные впадины, ладони, стопы). Вводят внутрикожно. Эффект продолжается 6—8 мес.

Препарат концентрируется в месте инъекции в течение некоторого времени, а затем попадает в системный кровоток, не проникает через ГЭБ и быстро метаболизируется.

В качестве побочных эффектов отмечаются боль и микрогематомы в месте инъекции, незначительная общая слабость в течение 1 недели ( при применении больших доз), в зависимости от места введения возможны птоз, слезотечение или дисфагия. У некоторых пациентов при применении препарата появляются анти­тела к комплексу гемагглютинин-ботулиновый токсин. Этому способствует вве­дение препарата в высоких дозах. Ботокс противопоказан при миастении, бере­менности, лактации.