Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Площадь пострема
Gray709.png
Ромбовидная ямка. (Площадь пострема отмечена внизу по центру.)
Описание заднего вида ствола головного мозга человека.JPG
Описание заднего вида хвостового отдела ствола головного мозга человека (Area postrema # 8)
Подробности
ЧастьМедулла
Идентификаторы
Акроним (ы)AP
MeSHD031608
NeuroNames772
НейроЛекс IDbirnlex_2636
TA98A14.1.04.258
TA26009
FMA72607
Анатомические термины нейроанатомии

Площадь postrema , парные структуры в продолговатом мозге в стволе головного мозга , [1] является circumventricular орган , имеющий проницаемые капилляры и сенсорные нейроны , которые позволяют его двойную роль , чтобы обнаружить циркулирующие химические посланными в крови и преобразовывают их в нейронных сигналов и сетей . [2] [3] [4] Его положение рядом с двусторонними ядрами единственного тракта и роль сенсорного преобразователя позволяет ему интегрировать вегетативные функции крови и мозга.. Такие функции области постремы включают обнаружение циркулирующих гормонов, участвующих в рвоте , жажде , голоде и контроле артериального давления . [1] [5]

Структура [ править ]

Постремная зона - это парный бугорок, расположенный на нижне-задней границе четвертого желудочка . [1] [5] Специализированные эпендимные клетки находятся в области постремы. Эти клетки немного отличаются от большинства эпендимных клеток (эпендимоцитов), образуя одноклеточную эпителиальную выстилку желудочков и центрального канала . Площадь postrema отделяется от блуждающего треугольника по канатика separans , тонкий полупрозрачный хребта. [1] [5] Блуждающий треугольник перекрывает дорсальное ядро ​​блуждающего нерва и расположен на каудальном конце ромбовидной ямки.или «дно» четвертого желудочка. Постремная зона расположена непосредственно перед obex , нижней вершиной каудального дна желудочков. Как семенной канатик, так и постремная зона имеют одинаковое толстое покрытие таницитов, содержащее эпендиму. Эпендима и танициты могут участвовать в транспортировке нейрохимических веществ в спинномозговую жидкость и из ее клеток или соседних нейронов, глии или сосудов. Эпендима и танициты также могут участвовать в хеморецепции. [1] [5]

Постремная зона считается окжелудочковым органом из-за ее близости к желудочковой системе . [2] В морфологическом исследовании было показано, что капилляры области postrema в вентральной подобласти области postrema относительно непроницаемы, как и капилляры мозга, тогда как капилляры средней и дорсальной области postrema имели микроскопические характеристики высокой проницаемости, характеристика, называемая синусоидальной . [6] Субрегиональная плотность капилляров в области postrema была самой высокой около межжелудочковой границы, и была почти в два раза плотнее, чем плотность капилляров соседнихсолитарное ядро (SN) и дорсальное моторное ядро ​​блуждающего нерва. [6] таницит барьер частично компенсирует высокую проницаемость капилляров в области postrema. [7]

Физиологические субрегиональные исследования области postrema показали, что ее объем крови относительно велик, а кровоток и время прохождения маркеров крови относительно низкое, что усиливает способность распознавания циркулирующих соединений, таких как гормоны или передатчики. [8]

Микрофотография области постремы (стрелки) в поперечном срезе нижней части ствола мозга беличьей обезьяны ( Saimiri sciureus ). Окраска гематоксилином и эозином; Полоса = 100 микрон (0,1 миллиметра).

Связи [ править ]

Постремная зона соединяется с одиночным ядром , или ядром солитарного тракта (NTS), и другими центрами вегетативного контроля в стволе мозга . Он возбуждается висцеральными афферентными импульсами (симпатическими и вагусными), исходящими из желудочно-кишечного тракта и других периферических триггерных зон , а также гуморальными факторами . [2] Постремная зона составляет часть дорсального комплекса блуждающего нерва, который является критическим местом окончания афферентных нервных волокон блуждающего нерва , наряду с дорсальным двигательным ядром блуждающего нерва и NTS.

Тошнота , скорее всего, вызывается стимуляцией постремной области через ее связь с NTS, которая может служить началом пути, запускающего рвоту в ответ на различные рвотные воздействия . Однако эта структура не играет ключевой роли при тошноте, вызванной активацией волокон блуждающего нерва или движением, и ее функция при радиационной рвоте остается неясной. [9]

Поскольку область postrema и специализированная область NTS имеют проницаемые капилляры , [2] пептиды и другие гормональные сигналы в крови имеют прямой доступ к нейронам участков головного мозга , жизненно важной роли в контроле вегетативной части тела. [2] [6] В результате пострема считается местом интеграции различных физиологических сигналов в крови, когда они попадают в центральную нервную систему . [2] [3]

Функция [ править ]

Хеморецепция [ править ]

Площадь postrema, один из circumventricular органов , [10] Обнаруживает токсины в крови и действует как рвота , индуцирующего центра. Постремная зона является критическим центром гомеостатической интеграции гуморальных и нервных сигналов благодаря своей функции в качестве зоны запуска хеморецепторов для рвоты в ответ на рвотные препараты . Это плотно васкуляризованная структура с субрегиональной капиллярной специализацией для высокой проницаемости для циркулирующих сигналов крови, что позволяет обнаруживать различные химические посредники в крови и спинномозговой жидкости . [4] [6]Капиллярный кровоток, по-видимому, уникально медленен в области постремы, увеличивая время контакта гормонов с кровью, чтобы взаимодействовать с нейронными рецепторами, участвующими в регуляции кровяного давления, биологических жидкостей и рвотных реакций. [4] [8]

Автономная регуляция [ править ]

Фенестрированное синусоидальные капилляры на площади postrema и специализированная область NTS сделать этот конкретный регион мозгового решающей ролью в вегетативном контроле различных физиологических систем, в том числе сердечно - сосудистой системы и системы контроля подачи и обмен веществ. [2] [6] Ангиотензин II вызывает дозозависимое повышение артериального давления без значительных изменений частоты сердечных сокращений , эффект опосредован областью постремы. [11]

Клиническое значение [ править ]

Ущерб [ править ]

Повреждение постремной области, вызванное, главным образом, повреждением или абляцией , препятствует нормальным функциям постремной области. Эта абляция обычно проводится хирургическим путем и с целью выявления точного воздействия постремной области на остальное тело. Поскольку постремная область действует как точка входа в мозг информации от сенсорных нейронов.В области желудка, кишечника, печени, почек, сердца и других внутренних органов различные физиологические рефлексы полагаются на постремную область для передачи информации. Постремная зона непосредственно контролирует химический статус организма. Поражения постремной области иногда называют «центральной ваготомией», потому что они лишают мозг возможности контролировать физиологическое состояние тела через блуждающий нерв . [12] Эти поражения, таким образом, служат для предотвращения обнаружения ядов и, как следствие, предотвращения срабатывания естественной защиты организма. В одном примере эксперименты, проведенные Bernstein et al. на крысах показали, что пораженная область постремы препятствовала обнаружению хлорида лития., который может стать токсичным при высоких концентрациях. Поскольку крысы не могли обнаружить химическое вещество, они не могли использовать психологическую процедуру, известную как кондиционирование отвращения к вкусу , заставляющую крысу постоянно глотать раствор сахарина с литиевой парой. Эти данные показывают, что крысы с поражением области постремы не приобретают нормального условного вкусового отвращения, когда хлорид лития используется в качестве безусловного раздражителя. В дополнение к простому отвращению к вкусу, крысы с поражением области постремы не смогли выполнить другие поведенческие и физиологические реакции, связанные с введением токсина и присутствующие в контрольной группе, такие как лежание на животе, задержка опорожнения желудка и переохлаждение. [13] Такие эксперименты подчеркивают важность области postrema не только для идентификации токсичных веществ в организме, но и для многих физических реакций на токсин.

Эффект дофамина [ править ]

Постремная зона также играет важную роль в обсуждении болезни Паркинсона . Препараты, которые лечат болезнь Паркинсона с помощью дофамина , сильно влияют на постремную область. Эти препараты стимулируют передачу дофамина и пытаются нормализовать двигательные функции, пораженные болезнью Паркинсона . Это работает, потому что нервные клетки, в частности, в базальных ганглиях, который играет решающую роль в регуляции движений и является первичным местом патологии болезни Паркинсона, используют дофамин в качестве своего нейромедиатора и активируются лекарствами, которые повышают концентрацию дофамина или работают, чтобы стимулировать рецепторы дофамина. Допамину также удается стимулировать постремную зону, поскольку в этой части мозга находится высокая плотность дофаминовых рецепторов. Постремная зона очень чувствительна к изменениям токсичности крови и ощущает присутствие ядовитых или опасных веществ в крови. В качестве защитного механизма постремная зона вызывает рвоту, чтобы предотвратить дальнейшую интоксикацию. Высокая плотность дофаминовых рецепторов в области постремы делает ее очень чувствительной к препаратам, повышающим дофамин.Стимуляция дофаминовых рецепторов в области постремы активирует эти рвотные центры мозга; вот почему тошнота - один из наиболее частых побочных эффектовпротивопаркинсонические препараты . [14]

История [ править ]

Постремная зона была впервые названа и расположена в общей анатомии головного мозга шведским анатомом, антропологом и профессором гистологии Магнусом Густавом Ретциусом . В 1896 году он опубликовал двухтомную монографию по макроанатомии человеческого мозга, в которой упоминалась postrema. [ необходима цитата ] В 1975 году были опубликованы свидетельства наличия нейронов в области постремы у нескольких видов млекопитающих. [15]

Ученые стали проявлять все больший интерес к исследованиям рвоты в 1950-х годах, возможно, отчасти из-за возросшего понимания обществом лучевой болезни , состояния, при котором многие пациенты, рвавшие после облучения, умирают. Исследования показали наличие двух областей мозга , связанный с рвотой: Один, хемосенсорный для рвоты, без координирующей функции, расположенного в четвертом желудочке и два, координатор рвоты, не хемосенсорной функции, расположенный в боковой ретикулярной формации из продолговатый мозг . [ необходима цитата ]

В 1953 году Борисон и Ван определили, что область хемосенсора действует как зона запуска рвоты в стволе мозга, которую они назвали зоной запуска хеморецептора (CTZ) для рвоты. Используя кошек и собак в качестве модельных организмов, они обнаружили, что удаление этой триггерной зоны из головного мозга позволило предотвратить рвоту у животных сразу после инъекции определенных химических веществ в кровь, продемонстрировав наличие связи между триггерной зоной и акт рвоты. ЗТЗ анатомически располагалась в постремной зоне продолговатого мозга. Постремная зона была анатомически идентифицирована и названа почти 60 лет назад, но ее функция оставалась неизвестной, пока ее роль в рвоте не была позже подтверждена. [16]

Текущее исследование [ править ]

Сегодня во всем мире продолжаются исследования функций области постремы. Помимо своей роли в рвоте, как это интенсивно изучали исследователи середины 1900-х годов, активность области постремы была тесно связана с другими вегетативными функциями, такими как регулирование приема пищи, гомеостаз жидкости в организме и регуляция сердечно-сосудистой системы посредством поведенческих исследований и электрофизиологические исследования. В 2007 году в Японии было проведено исследование механизма возбудимости нейронов области postrema внеклеточным АТФ. На срезах головного мозга крыс использовали методы записи целых клеток с фиксацией напряжения . Результаты показали, что большинство ответов на АТФ являются возбуждающими и опосредуются определенными пуриноцепторами P2, обнаруженными в области постремы. [17]Изучена роль площади postrema в ароматизатора кондиционером неприятия и предпочтения в 2001 году исследователями в Бруклинском колледже на Городском университете Нью - Йорка . В эксперименте проверялось влияние поражений области постремы у крыс на их способность обучаться отвращению к ароматизаторам, обусловленному вкусом, в сочетании с лечением токсичными лекарствами, что действительно показало, что поражения области постремы приводят к нарушению обучения отвращению к вкусам. [18] Исследование 2009 года следило за развитием области постремы с использованием модели обезьяны макаки в попытке идентифицировать и охарактеризовать нейротрансмиссию в этой области, а также разрешить несоответствия между исследованиями. В итоге эти ученые обнаружили, что предыдущие исследования предполагаютнорадреналин и / или дофамин вызывают флуоресценцию CA в области postrema macaque-CA, что означает катехоламинергическую или полученную из амина и функционирующую как нейротрансмиттер или гормон, или и то, и другое. Однако исследование обнаружило доказательства секреции нейромедиаторов вместо их высвобождения в везикулах. Кроме того, их результаты пришли к выводу, что ГАМК является основным нейротрансмиттером в области постремы, а не глутамат . Текущие исследования продолжают раскрывать несоответствия между различными моделями исследований крыс, кошек, а теперь и макак. [19]

Возможные способы лечения [ править ]

В исследовании 2002 года в Японии тестировалось лекарство, которое может быть использовано для сдерживания рвотной реакции на препараты, повышающие концентрацию дофамина. В исследовании изучали рвоту, вызванную морфином, у хорьков, объяснив, что воздействие морфина вызывает выброс дофамина в продолговатом мозге.и в области постремы, активируя опиатные рецепторы, которые, в свою очередь, вызывали рвоту у хорьков. Тем не менее предварительное лечение 6-гидроксидофамином, дофаминергическим нейротоксином, значительно уменьшило количество эпизодов рвоты у хорьков после воздействия морфина. Этот нейротоксин снижает уровень дофамина, норадреналина и гомованиллиновой кислоты, метаболита дофамина, и, как известно, разрушает норадренергические и дофаминергические нейроны. Здесь 6-гидроксидофамин вводили непосредственно в продолговатый мозг, но не в другие части мозга. Это исследование показывает, как можно манипулировать дофаминергическим путем в продолговатом мозге, чтобы уменьшить тошнотворные побочные эффекты, связанные с таким количеством препаратов, повышающих дофамин. [20]

Продолжение патологических исследований [ править ]

Постремная зона также показана при лечении инсулином при диабете 1 и 2 типа. Особый механизм, используемый лекарственным средством прамлинтидом , действует в основном на постремную область и приводит к снижению секреции глюкагона , что, в свою очередь, замедляет опорожнение желудка и эффект насыщения. Это нацеливание на постремную зону позволяет улучшить гликемический контроль без увеличения веса. Поскольку препарат действует на постремную зону, дозы следует титровать медленно, чтобы не вызвать тошноту у пациента. [21]

В настоящее время все еще проводятся исследования, чтобы определить влияние абляции постремной области на гипертонию и сердечно-сосудистую функцию. Например, исследования на крысах и кроликах показывают, что ангиотензин II- зависимая гипертензия устраняется поражением постремной области. [22] [23] Механизм этой физиологической реакции до сих пор полностью не изучен, но способность области postrema регулировать сердечно-сосудистую функцию представляет собой очень интересное направление для нейроэндокринологии.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Mirza M, M Das J (8 июля 2019 г.). Нейроанатомия, Area Postrema . StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. PMID  31334969 . Дата обращения 4 декабря 2019 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  2. ^ a b c d e f g Гросс, П. М; Уолл, К. М; Панг, Дж. Дж; Shaver, S.W; Вайнман, Д. С (1990). «Специализации микрососудов, способствующие быстрой межклеточной дисперсии растворенного вещества в солитарном ядре». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 259 (6, часть 2): R1131–8. DOI : 10.1152 / ajpregu.1990.259.6.R1131 . PMID 2260724 . 
  3. ^ a b Цена, CJ; Хойда, ТД; Фергюсон, А.В. (2007). «Область пострема: монитор мозга и интегратор системного вегетативного состояния». Невролог . 14 (2): 182–194. DOI : 10.1177 / 1073858407311100 . PMID 18079557 . 
  4. ^ a b c Гросс, П. М. (1991). «Морфология и физиология капиллярных систем в подобластях субфорного органа и области постремы». Канадский журнал физиологии и фармакологии . 69 (7): 1010–25. DOI : 10.1139 / y91-152 . PMID 1954559 . 
  5. ^ a b c d МакКинли, Майкл Дж .; Дентон, Дерек А .; Райан, Филип Дж .; Yao, Song T .; Стефанидис, Анета; Олдфилд, Брайан Дж. (14 марта 2019 г.). «От сенсорных органов окружности желудочков к коре головного мозга: нервные пути, контролирующие жажду и голод». Журнал нейроэндокринологии . 31 (3): e12689. DOI : 10.1111 / jne.12689 . ISSN 0953-8194 . PMID 30672620 .  
  6. ^ a b c d e Бритва, Стивен У .; Панг, Джуди Дж .; Wall, Katharine M .; Спозито, Надин М .; Гросс, Пол М. (1 марта 1991 г.). «Субрегиональная топография капилляров в дорсальном блуждающем комплексе крыс: I. Морфометрические свойства». Журнал сравнительной неврологии . 306 (1): 73–82. DOI : 10.1002 / cne.903060106 . ISSN 0021-9967 . PMID 2040730 .  
  7. ^ Уильямс, председатель редакционной коллегии, Питер Л., изд. (1995). Анатомия Грея: анатомические основы медицины и хирургии (38-е изд.). Нью-Йорк: Черчилль Ливингстон . ISBN 978-0-443-04560-8.
  8. ^ a b Гросс, Пол М .; Wall, Katharine M .; Wainman, Dan S .; Шейвер, Стивен В. (1 марта 1991 г.). «Субрегиональная топография капилляров дорсального блуждающего комплекса крыс: II. Физиологические свойства». Журнал сравнительной неврологии . 306 (1): 83–94. DOI : 10.1002 / cne.903060107 . ISSN 0021-9967 . PMID 2040731 .  
  9. ^ Миллер, AD; Лесли, РА (1994). «Область пострема и рвоты». Границы нейроэндокринологии . 15 (4): 301–320. DOI : 10.1006 / frne.1994.1012 . PMID 7895890 . 
  10. ^ Ganong, WF (2000). «Циркументрикулярные органы: определение и роль в регуляции эндокринной и вегетативной функции». Клиническая и экспериментальная фармакология и физиология . 27 (5–6): 422–427. DOI : 10.1046 / j.1440-1681.2000.03259.x . PMID 10831247 . 
  11. ^ Veljković, S .; Йованович-Мичич, Д .; Japundzić, N .; Samardzić, R .; Белеслин, ДБ (1989). «Зона постремы и гипертонический эффект ангиотензина». Метаболическая болезнь мозга . 4 (1): 61–65. DOI : 10.1007 / BF00999495 . PMID 2704347 . 
  12. ^ Словарь биологической психологии Филиппа Винна (2001) Рутледж
  13. ^ Бернштейн, Иллинойс; Чавес, М .; Allen, D .; Тейлор, EM (1992). «Посредничество области postrema физиологических и поведенческих эффектов хлорида лития у крысы». Исследование мозга . 575 (1): 132–137. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (92) 90432-9 . PMID 1324085 . 
  14. ^ Дэвид Э. Голан и Армен Х. Ташджян "Принципы фармакологии: патофизиологические основы лекарственной терапии"
  15. ^ Клара, PM; Бриззи, К. (1975). «Ультраструктурная морфология беличьей обезьяны area postrema». Исследования клеток и тканей . 160 (3): 315–26. DOI : 10.1007 / BF00222042 . PMID 807331 . 
  16. ^ Джон Кухарчик, Дэвид Дж. Стюарт, Алан Д. Миллер (1991). Тошнота и рвота: последние исследования и клинические достижения . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 0-8493-6781-6. OCLC  24066772 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  17. ^ Кодама, N .; Funahashi, M .; Mitoh, Y .; Minagi, S .; Мацуо, Р. (2007). «Пуринергическая модуляция нейрональной возбудимости области postrema в срезах мозга крысы» . Исследование мозга . 1165 : 50–59. DOI : 10.1016 / j.brainres.2007.06.003 . PMID 17658494 . 
  18. ^ Touzani, K .; Склафани, А. (2002). «Поражения постремной области нарушают обучение отвращению вкусовых и токсинных веществ, но не усваивают предпочтения вкусовых и питательных веществ». Поведенческая неврология . 116 (2): 256–266. DOI : 10.1037 / 0735-7044.116.2.256 . PMID 11996311 . 
  19. ^ Pangestiningsih, TW; Хендриксон, А .; Сигит, К .; Sajuthi, D .; Нурхидаят; Боуден, DM (2009). «Развитие области постремы: иммуногистохимическое исследование у макак». Исследование мозга . 1280 : 23–32. DOI : 10.1016 / j.brainres.2009.05.028 . PMID 19460361 . 
  20. ↑ Yoshikawa, T .; Йошида, Н. (2002). «Эффект лечения 6-гидроксидофамином в области постремы на морфин-индуцированную рвоту у хорьков» . Японский журнал фармакологии . 89 (4): 422–425. DOI : 10.1254 / jjp.89.422 . PMID 12233822 . 
  21. Перейти ↑ Day, C. (2005). «Аналог амилина как противодиабетическое средство». Британский журнал диабета и сосудистых заболеваний . 5 (3): 151–154. DOI : 10.1177 / 14746514050050030701 .
  22. ^ Аверилл, DB; Matsumura, K .; Ganten, D .; Феррарио, CM (1996). «Роль области постремы в трансгенной гипертензии». Гипертония . 27 (3 Pt 2): 591–597. DOI : 10.1161 / 01.HYP.27.3.591 . PMID 8613209 . 
  23. ^ Бишоп, VS; Хэй, М. (1993). «Вовлечение Area Postrema в регуляцию симпатического оттока в сердечно-сосудистую систему». Границы нейроэндокринологии . 14 (2): 57–75. DOI : 10.1006 / frne.1993.1003 . PMID 8486207 .