dyskusja
nasze wcześniejsze obserwacje (Burn and Rand, 1958b, 1960) wykazały, że noradrenalina, którą można ekstrahować z tkanek unerwionych przez włókna współczulne, wydaje się odgrywać ważną rolę w działaniu tyraminy i w efekcie stymulacji współczulnej. Dowody uzyskano od zwierząt, którym podano rezerpinę, oraz od zwykłych zwierząt. Jeśli zwierzę było leczone rezerpiną, wyekstrahowana noradrenalina zniknęła z naczyń, a zarówno tyramina, jak i stymulacja współczulna były wtedy bez skutku. Jeśli podano dożylną infuzję noradrenaliny, zarówno tyramina, jak i stymulacja współczulna miały zwiększone działanie, tak że efekt infuzji nie zależał od obecności rezerpiny. Przypuszczaliśmy, że infuzja noradrenaliny częściowo napełniła magazyn ekstrahowalnej noradrenaliny lub u normalnych zwierząt ją zwiększyła. Jest to jednak przypuszczenie, że próby wykazania wzrostu ekstraktywnej noradrenaliny nie powiodły się jak dotąd (Euler, 1956b).
teraz wykazano, że acetylocholina i nikotyna w obecności atropiny wywierają różne działania, które przypominają stymulację nerwów współczulnych. Ponieważ tracą te działania u zwierząt leczonych rezerpiną, mogą działać poprzez uwolnienie noradrenaliny ze sklepu. Te działania acetylocholiny i nikotyny, które są obwodowe, obejmują: (A) zwężenie naczyń ucha królika (Burn i Rand, 1958a), (b) przyspieszenie przedsionków serca królika (Burn i Rand, 1958c), (c) działanie pilomotoryczne w kocym ogonie, (d) skurcz błony niktującej kociego oka (Burn, Leach, Rand i Thompson, 1959) i (e) hamowanie izolowanej macicy kociego oka (Burn, Leach, Rand i Thompson, 1959). dziewicza suka. Ponadto de Burgh Daly i Scott (niepublikowane) zaobserwowali, że wstrzyknięcie acetylocholiny do tętnicy śledzionowej spowodowało skurcz śledziony. Odkryliśmy, że dożylne wstrzyknięcie acetylocholiny u kota leczonego rezerpiną spowodowało rozszerzenie śledziony. Ponadto u zwierząt leczonych rezerpiną nie stwierdzono jeszcze innych działań. Ambache i Edwards (1951) zaobserwowali, że nikotyna w obecności atropiny powodowała hamowanie izolowanego jelita krętego kotka.
działanie acetylocholiny i nikotyny nie tylko przypomina działanie nerwów współczulnych, ale jest w jakiś sposób z nimi związane, ponieważ działania znikają po degeneracji nerwów współczulnych. Zwężające działanie nikotyny w naczyniach perfuzyjnych ucha królika, pilomotoryczne działanie nikotyny i acetylocholiny w kocurowym ogonie, skurcz nikotyny błony nictitującej kociego oka, skurcz śledziony przez acetylocholinę wstrzykniętą do tętnic, łuk wszystkie utracone po zwyrodnieniu nerwów współczulnych. Sugeruje to, że acetylocholina i nikotyna działają na część normalnego mechanizmu współczulnego i dodaje dodatkowe poparcie dla sugestii, że uwalniają noradrenalinę z magazynu w pobliżu zakończeń nerwowych, ponieważ magazyn znika, gdy włókna współczulne ulegają degeneracji (Euler i Purkhold, 1951; Burn i Rand, 1959).
jeśli sklep jest częścią normalnego mechanizmu współczulnego i jeśli acetylocholina może wyładować noradrenalinę ze sklepu, sytuacja zostanie wyjaśniona, jeśli postganglionowe włókna współczulne wysyłające impulsy do sklepu uwolnią acetylocholinę.
włókna cholinergiczne w nerwach współczulnych zostały po raz pierwszy wykazane przez v. Eulera i Gaddum (1931) w języku psa. Klasycznym przypadkiem unerwienia cholinergicznego jest jednak to, że w gruczołach potowych (Dale and Feldberg, 1935). Włókna cholinergiczne zostały następnie wykazane w unerwieniu współczulnym naczyń tylnych psa (Bülbring i Burn, 1935) i unerwieniu błony niktującej (Bacq i Fredericq, 1935). Gaddum i Kwiatkowski (1939) zaobserwowali, że w perfuzjach ucha królika pobudzenie wielkich nerwów usznych i tylnych uwolniło substancję w odpływie żylnym, która spowodowała skurcz pijawki. Doszli jednak do wniosku, że wyzwolenie nie jest związane z włóknami współczulnymi, ponieważ górny zwoje szyjne zostały usunięte dwa tygodnie wcześniej.
Ostatnio Gillespie i Mackenna (1959) odkryli, że jeśli króliki były leczone rezerpiną, izolowana jelita krętego nie była hamowana przez stymulację włókien współczulnych, ale była spowodowana kurczeniem się. Skurcz został zniesiony przez atropinę, a Gillespie i Mackenna doszli do wniosku, że włókna cholinergiczne są obecne w zaopatrzeniu współczulnym. Ostatnio również Huković (1959), pracując w tym dziale, wykonał przygotowanie przedsionków królika z przymocowanymi włóknami współczulnymi. Stymulacja włókien w preparacie od normalnego królika powodowała przyspieszenie tempa przedsionków, ale stymulacja w preparacie od królika leczonego rezerpiną często powodowała hamowanie, które było zwiększone przez eserynę i zniesione przez atropinę. Doszedł do wniosku, że włókna cholinergiczne są obecne w układzie współczulnym.
w niniejszej pracy dokonaliśmy podobnych obserwacji w innych tkankach. Tak więc u kotów leczonych rezerpiną tyramina całkowicie traci swoje działanie na błonę niktującą, ale pobudzenie współczulne nie powoduje; nadal powoduje skurcz. Ten skurcz został jednak zniesiony przez atropinę. Gdy lek został zniesiony lub znacznie zmniejszony przez atropinę, można go ponownie zwiększyć przez infuzję noradrenaliny. Sugeruje to, że włókna, które są aktywne w pobudzaniu błony niktującej u zwierząt leczonych rezerpiną, mają właściwości cholinergiczne. Podobnie włókna cholinergiczne mogą być obecne w nerwie śledzionowym, ponieważ w niektórych doświadczeniach zwierząt leczonych rezerpiną pobudzenie tych włókien powodowało rozszerzenie śledziony, jak wstrzyknięcie acetylocholiny. W błonie niktującej działanie acetylocholiny uwalnianej z włókien cholinergicznych i noradrenaliny wydaje się być addytywne. W śledzionie efekty wydają się być przeciwne, tak że u zwierząt leczonych rezerpiną, u których stymulacja nerwu śledzionowego nadal powodowała skurcz, skurcz był znacznie zwiększony po podaniu atropiny, prawdopodobnie dlatego, że działanie rozszerzające acetylocholiny zostało zniesione. Wydaje się, że włókna cholinergiczne występują również w współczulnym dopływie do macicy kota dziewiczego. Tutaj znowu efekty acetylocholiny i noradrenaliny (lub adrenaliny) wydawały się być przeciwne; acetylocholina powoduje skurcz dziewiczej macicy, i stymulacja nerwów podbrzusznych u kota traktowanego rezerpiną stwierdzono, że powoduje skurcz również, skurcz jest zwiększany przez eserynę i zniesiony przez atropinę. Tak więc normalnie hamujące zaopatrzenie nerwu współczulnego wydaje się zawierać włókna cholinergiczne. Koelle (1955) z badań histochemicznych stwierdził, że „prawdopodobnie istnieje pewna reprezentacja typowych włókien cholinergicznych w praktycznie wszystkich głównie nerwach adrenergicznych i czuciowych.”Następnie zapytał, czy terminy cholinergiczne i adrenergiczne mogą odnosić się do dominujących, a nie do wyłącznych rodzajów czynników przekazujących włókna nerwowe.
trzy obserwacje dotyczące mechanizmu postganglionicznego można teraz rozpatrywać razem. Po pierwsze, efekt stymulacji współczulnej można zwiększyć przez podanie noradrenaliny do krwi. Po drugie, acetylocholina (po atropinie), poprzez działanie podobne do nikotyny wywierane na obwodzie, może wywoływać efekty współczulne i powoduje uwalnianie noradrenaliny ze sklepu na zakończeniach nerwowych, ponieważ nie działa już, gdy włókna współczulne ulegają degeneracji lub u zwierząt leczonych rezerpiną. Po trzecie, włókna cholinergiczne wydają się być obecne wszędzie tam, gdzie są poszukiwane we włóknach współczulnych.
te obserwacje od razu sugerują funkcję włókien cholinergicznych obecnych w współczulnym dopływie do narządów takich jak śledziona. Włókna cholinergiczne mają prawdopodobnie działanie adrenergiczne, ponieważ wydzielana przez nie acetylocholina działa na magazyn noradrenaliny i uwalnia od niej noradrenalinę. Idea ta służy wyjaśnieniu obserwacji dokonanej wcześniej przez jednego z nas (Burn, 1932) i zilustrowanej w J. Physiol. (vol. 75, s. 150). Do tej pory nie było na to wytłumaczenia. Gdy podczas perfuzji tylnej części psa stymulowany był łańcuch współczulny lędźwiowy, bodziec trwający 3 sek. powodował spadek oporu tętniczego. Gdy ten sam bodziec był stosowany przez 30 sek. głównym efektem był wzrost oporu tętniczego. Okazało się, że w stymulowaniu przez 3 sek. włókna rozszerzające naczynia były wzbudzone, podczas gdy w stymulowaniu przez 30 sek. włókna zwężające naczynia były wzbudzone. Można teraz zasugerować, że 3-sekundowa stymulacja spowodowała uwolnienie acetylocholiny i spadek oporu tętniczego z powodu bezpośredniego działania tej substancji; 30-sekundowa stymulacja spowodowała bardziej przedłużone uwalnianie acetylocholiny, co wystarczyło do uwolnienia noradrenaliny ze sklepu. Zwyczajową koncepcją włókien adrenergicznych jest to, że są to włókna bezpośrednio uwalniające noradrenalinę. Mamy teraz drugą koncepcję, mianowicie, że włókna uwalniające acetylocholinę mogą w ten sposób odprowadzać noradrenalinę ze sklepu.
włókna cholinergiczne mogą być blokowane przez nadmierne ilości acetylocholiny, co po raz pierwszy pokazał Brücke (1935) w mięśniach pilomotorycznych ogona kota i jak widzieliśmy w naczyniach ucha królika. Działanie leków blokujących bromek eteru choliny 2,6-ksylilu i bretylium może być podobne. Substancje te całkowicie blokują impulsy współczulne, ale nie zapobiegają działaniu tyraminy. Rzeczywiście, 1 godz. po podaniu choliny bromku eteru 2,6-ksylilowego lub bretylium zwiększa się działanie tyraminy. Bromek eteru 2,6-ksylilowego choliny i bretylium, które blokują nie tylko stymulację współczulną, ale także działanie acetylocholiny w wytwarzaniu efektów współczulnych, wydają się dobrze dopasowane do ich struktury, aby zapobiec działaniu włókien współczulnych uwalniających noradrenalinę ze sklepu.
w chwili obecnej nie mamy nic więcej niż podpowiedzi na stronie sklepu i wymieniamy je tylko po to, aby wskazać kierunki dalszych badań. v. Euler (1956) wyraził pogląd, że noradrenalina obecna w śledzionie prawdopodobnie znajduje się w drobnych końcach nerwów, ponieważ nie ma dowodów na to, że znajduje się poza samą tkanką nerwową. Obliczył, że obecna ilość będzie wynosić od 3 do 30 mg./ g., chociaż ilość w nerwach przed dotarciem do śledziony wynosi (w wołu) około 15 µg./ g. jeśli sklep znajduje się jako v. Euler sugeruje, że cienkie zaciski nerwowe muszą być zdolne do pobierania noradrenaliny z krążącej krwi. Fakt, że sklep znika, gdy nerwy degeneracji jest zgodne z poglądem, że sklep jest w nerwach. Z drugiej strony fakt, że acetylocholina wstrzyknięta do tętnicy śledzionowej może uwolnić noradrenalinę ze sklepu, może wskazywać, że sklep znajduje się poza nerwami. Można sobie wyobrazić, że magazyn znajduje się w komórkach chromafiny, które zostały opisane przez Nordenstama i Adamsa-Raya (1957) i potwierdzone przez Burcha i Phillipsa (1958) w ludzkiej skórze, i zostały zaobserwowane przez Leach (patrz Burn and Rand, 1958a) w skórze ucha królika. Zaobserwowano je również w błonie niktującej kota oraz w skórze ogona kota (Burn, Leach, Rand, and Thompson, 1959). Komórki te zanikały u zwierząt leczonych rezerpiną, a w błonie niktującej zanikały również po degeneracji włókien współczulnych. Wiele dalszych prac jest jednak wymagane, aby połączyć je ze sklepem.
nasze obserwacje budzą pytania o postganglioniczne włókna współczulne, choć obecnie nie można na nie odpowiedzieć. Ponieważ dowody na istnienie włókien czysto adrenergicznych są bardzo silne, wydaje się, że istnieją dwa mechanizmy uwalniania noradrenaliny. Pierwszy polega na prostym uwalnianiu z włókien adrenergicznych, a drugi na działaniu włókien cholinergicznych uwalniających noradrenalinę ze sklepu. Mechanizmy te wydają się zasadniczo różne i dlatego zaskakujące jest, że powinny one istnieć obok siebie; ponadto zaskakujące jest, że oba powinny być blokowane przez bromek eteru choliny 2,6-ksylilu i bretylu.
kolejne pytanie dotyczy włókien cholinergicznych. Czy niektóre z nich wyzwalają acetylocholinę, aby działać bezpośrednio, a inne wyzwalają ją, aby uwolnić noradrenalinę ze sklepu? Gruczoły potowe są stymulowane przez uwalnianie acetylocholiny, ale włókna cholinergiczne do naczyń mięśniowych psa tylnego mogą z pewnością okazać się włóknami, których główną funkcją jest uwalnianie noradrenaliny ze sklepu, ponieważ u wielu psów efekty stymulacji rozszerzające naczynia krwionośne nie są widoczne, chyba że specjalne kroki (takie jak stosowanie eseryny) są podejmowane w celu ich zdemaskowania.
koncepcja, która może ujednolicić obserwacje, jest taka, że współczulne włókna postganglionowe były, podobnie jak inne peryferyjne włókna efferentne, pierwotnie cholinergiczne. W toku ewolucji, w celu rozwinięcia mechanizmu adrenergicznego, doszli do unerwienia zapasu noradrenaliny, być może obecnej w tkance chromafiny, tak że unerwienie pod pewnymi względami przypominało rdzeń nadnerczy. W dalszym rozwoju włókna były modyfikowane tak, że noradrenalina w tkance chromafiny rozwinęła się w samym włóknie, tworząc w ten sposób prawdziwe włókna adrenergiczne. Działanie blokujące bretylium może jednak wskazywać, że nawet te nadal mają jakieś podłoże cholinergiczne. Tak więc włókna postganglionowe mogą zawierać przedstawicieli trzech stadiów rozwoju, których proporcje różnią się w zależności od unerwionej tkanki i być może w zależności od gatunku.