Нейроэндокринно-иммунное взаимодействие Нейроэндокринная система

Прежде чем приступить к обсуждению разнообразных функциональных взаимосвязей между нейроэндокринной и иммунной системами и их влияния на иммунокомпетентность организма человека, необходимо вкратце рассмотреть некоторые базовые принципы взаимодействия нервной и эндокринной систем и возможной его модуляции под действием двигательной активности. Вместе с тем следует отметить, что всестороннее рассмотрение нервной и эндокринной систем, как и физиологии двигательной активности, выходит за рамки данной главы, более подробно данные вопросы обсуждаются в других работах (Robergs, Kctcyian, 2003).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕРВНОЙ И ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМ

Начиная с определенного момента, стало очевидным, что нервная и эндокринная системы функционируют в организме как единое целое. Функциональная взаимосвязь между этими двумя системами и их роль в регуляции разнообразных процессов, происходящих в организме человека, представляет собой основной предмет изучения нейроэндокринологии. Эта взаимосвязь является двусторонней: эндокринная система влияет на нервную, а нервная оказывает влияние на эндокринную. Основными медиаторами воздействия эндокринной системы на нервную являются гормоны, тогда как передача сигнала от нервной системы к эндокринной происходит в точке их непосредственного контакта — па уровне нейроэндокринной клетки.

Благодаря тому что гормоны переносятся с кровью, они могут оказывать влияние практически на все ткани нашего организма. Функциональные взаимодействия между гормонами и их тканями-мишенями в значительной мере зависят от специфического связывания гормонов с рецепторами на компетентных к их воздействию клетках. В зависимости от химической природы гормона такие рецепторы могут быть расположены на клеточной мембране, в цитоплазме или ядре. Существуют различные механизмы гормонального воздействия — это может быть изменение мембранного транспорта, стимуляция транскрипции генов, активация внутриклеточных вторичных мессенджеров, таких, как циклический аденозинмонофосфат (цАМФ).

Существуют разнообразные механизмы рефляции выделения гормонов. Эндогенные циркадные или суточные ритмы обеспечивают циклическую периодичность секреции, независимую от характера физиологических процессов. На эти эндогенные ритмы накладывается эффект чрезвычайно сложных цепей положительной и отрицательной обратной связи, функционирование которых способствует поддержанию связанного с действием эндокринной системы гомеостаза.

ДЕЙСТВИЕ И ЗНАЧЕНИЕ НЕЙРОЭНДОКРИННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Нейроэндокринные взаимодействия имеют важное значение, поскольку они позволяют нашему организму поддерживать состояние гомеостаза. Например, нейроэндокринные связи играют определяющую роль в предотвращении потерь влаги и сохранении осмотического давления, объема и давления крови, поддержания процессов роста и развития, метаболизма, баланса электролитов, овуляции и родов, а также поведенческих реакций. Нарушение образования и секреции гормонов, а также гормональной регуляции может приводить к разнообразным патологическим состояниям, в том числе несахарному диабету,остеопорозу и акромегалии.

Нейроэндокринная система также обеспечивает адаптивные физиологические реакции, которые позволяют организму реагировать на изменения в окружающей среде и приспосабливаться к ним. Способность адаптироваться к таким изменениям является центральной в поддержании ряда физиологических показателей в пределах нормы, что обеспечивает возможность для выживания организма. Так, активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы является одним из первых компонентов физиологического ответа на внешние стрессовые воздействия. Несмотря на то что можно выделять различные виды стресса, а именно психологический, физический или их сочетание, в любом случае ответная реакция организма будет включать активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (Chrousos, Gold, 1992; Dhabhar, McEwen, 2001).

Для поддержания гомеостаза в условиях стресса особое значение имеет хорошо скоординированное взаимодействие между клетками и тканями, формирующими гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему. Сигналы, поступающие из лимбической системы головного мозга, инициируют секрецию клетками паравентрикулярного ядра гипоталамуса кортиколиберина (кортикотропин-рилизинг-гормона), который в свою очередь индуцирует выделение адренокортикотропного гормона (АКТГ) в аденогипофизе. АКТГ попадает в кровеносную систему, где он взаимодействует с клетками коры надпочечников, стимулируя образование кортизола у человека (кортикостерона у крыс и мышей). При этом важно понимать, что способность каждого из этих соединений оказывать регуляторное воздействие на секретирующие их органы является основой четкого контроля их синтеза.

НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

Способность организма выдерживать физические нагрузки регулируется с помощью сложного взаимодействия автономной нервной и эндокринной систем. Во время занятий двигательной активностью организм реагирует на стимуляцию нервной системы, а также на конкретные химические и механические воздействия, которые через комплекс гормонов способствуют регуляции ряда физиологических функций. К этим функциям относятся процессы энергетического обмена, мобилизация энергетических субстратов, поддержание водного баланса, гемодинамических параметров сосудов кровеносной системы и синтез белка. Характер ответа каждого организма на двигательную активность разный и зависит от интенсивности упражнений и пола человека.

Индуцированная физическими упражнениями гормональная регуляция физиологических процессов предполагает участие ряда гормонов, в том числе кортизола, соматотропного гормона, вазопрессина (антидиуретический гормон), репина, альдостерона, тироксина, инсулина, глюкагона, а также катехоламинов — адреналина и норадреналина. Адреналин и норадреналин, которые выделяются надпочечниками, контролируют изменения метаболизма в мышечной ткани, величину сердечного выброса и сопротивление кровеносных сосудов. Кроме того, могут происходить изменения уровня других гормонов (эстроген, фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ) и тестостерон, а- и b-эндорфинов и энкефалинов), которые не обязательно связаны с поддержанием гомеостаза. Во время двигательной активности в качестве компонента метаболической реакции происходит изменение уровня пептидных гормонов, таких, как соматотропный гормон, инсулин и пролактин. Многие из этих гормонов, если не все, способны связываться с иммунными клетками и инициировать разнообразные клеточные процессы.

Нейроэндокринные реакции организма под влиянием физической нагрузки были установлены недавно. Кроме того, в процессе исследований, никак не связанных с изучением эффектов двигательной активности, было установлено, что многие гормоны, уровень которых изменяется в результате реализации этих реакций, затрагивают различные аспекты функционирования иммунной системы in vitro и in vivo. Вместе с тем далее стало понятно, что физические упражнения сами по себе могут оказывать реальное влияние на иммунную систему посредством воздействия гормонов нейроэндокринной системы.