Том 1 (1128361), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Пусть, например, в контроле ВПСП или потенциал действия вызову~ импульс тока величиной 0,1 мкА, который деполяризует мембрану до — 25 МВ. В присутствии торможения тот же возбуждающий ток Лико Слава (Библиотека Пост/Гза) ! ! атаеааа«»уапстех.гп ! ! Ьмрфуаптсо.11Ь.го чАсп ь Оьщля ФизиОЯОГия кг!Втки 20 мс — 20 -ЭО ма мкЯ 0.2 оэ Синаптнческие медиаторы вызовет деполяризацию только до — 60 мВ, что недопаточно для генерирования потенциала действия, как показано на рис. 3.4 для одиночных ВПСП и ТПСП. Снижение мембранного салратг«гленин приводит к короткому замыканию возбуждающих токов и таким образом предотвращает возбуждение. Этот эффект дополняется гиперполяризацией. На рис.
3.6,Б продемонстрирован также результат снижения внеклеточной концентрации СГ. Контрольная кривая при этом практически не измениЛаСзч НО ГРафИК «тОК- ПОтЕНЦИаЛ» ВО ВРЕМЯ тОРМО- жения сместился вправо почти на 20 мВ. Согласно уравнению Нернста (с. 13), сдвиг в этом направлении должен составить !8 мВ, если торможение приводит только к повышению проводимости мембраны для СГ.
Во время торможения в различных синапсах возрастает мембранная проводимость для С! (например, в мышцах ракообразных, рис. 3.6), К+ (в частности, при ингибирующем влиянии блуждающего нерва на сердце; см. с. 463) или для обоих этих ионов (в мотонейронах, рис. 3.5). Равновесные потенциалы для них близки к потенциалу покоя; наблюдаемое повышение проводимости стабилизирует его и снижает возбуждающую деполяризацию. Один из медиаторов - ацетилхолин -уже упоминался.
Известен и пелый ряд других; наиболее важные функционально и лучше всего изученные приведены в верхней части рис. 3.7. ГАМК, т.е. у-аминомасляная кислота -наиболее распространенный тормозной мепиатор ЦНС. Более простая по структуре аминокислота-глицин — оказывает, в частности, тормозное действие на мотонейроны (рис.
3.5). Кислая аминокислота глутамат,— возможно, самый распространенный возбуждающий медиатор ЦНС. Адреналян, иорадреналин н дофамнн составляют семейство медиаторных веществ, передающих возбуждение или торможение как в центральной, так и в периферической нервной системе; их называют «катехоламины». Еще одно вещество с близкими свойствами — серотоннн (5-пшрокситриптамин, 5-НТ) — объединяют с катехоламинами в группу «моноаминов». Все этн «классические» медиаторы— ннзкомолекулярные соединения, нередко образующиеся в качестве промежуточных продуктов метаболизма.
Каждый из них связывается со специфическим рецептором постсинаптической мембраны, в результате чего повышается ее проводимость -либо для Ха' (и К') в случае передачи возбуждения, либо для К+ или СГ с развитием торможения. Единственное определяемое ими звено в этом процессе-взаимодействие с тем или иным рецептором; конечный итог-возбуждение или торможение — за- -ол Рис. З.б.
Влияние торможения на мембранные токи. А Импульс тока, вводимого в клетку, генерирует электротонический потенциал (черная линия внизу). Активация тормозного нерва серией стимулов длительностью 40 мс дает гиперполяризуюший ТГ1СП такой же длительности. Амплитуда электротонического потенциала, генерируемого эо время торможения, значительно снижаетсл (красная линия).
б. Соотношение между мембранным током (ардината) и потенциалом (абсиисса) в покое (контроль); точка пересечения кривой с осью абсцисс соответствует потенциалу покоя Е„. Во время торможения (красньа линии), вызванного раствором ГАМК, мембрана гиперполлризуется и наклон кривой ток напряжение (сллашна» линия) увеличиааетсл; значит, сопротивление мембраны снижается. Если концентрацию ионов хлора а среде уменьшить наполовину, контрольный график не изменится, однако кривая торможения сместится в сторону деполяризации (лрерывисаюя линия). Данные по мышце ракообразного с тормозными ГАМКергическими синапсами (3. Оибе! в 14)) виси~ исключительно от свойств его ионного канала (см. рис. 3.18) и никак не связан с особенностями самого медиатора.
На рис. 3.7 ниже классических приведены несколько нептвдных медааторов. Механизмы их действия в центральной илн вегетативной нервной системе еще как следует не выяснены. По-видимому, онн часто слулсат синаптическими модуляторами, т.е. не изменяют непосредственно проводимость синаптических мембран, а влияют на интенсивность и продолжительность действия классических медиа- торов и иногда, видимо, высвобождаются вместе »тико Слака (Библиотека Рагзтгэа) ! ! егаеааа«»уапагеэс.го ! ! Ззатр//уаоыо.1зь.го ГЛАВА 3.
МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ Азвтнлхолнн О з НзС-С-О-СНз СЗЬ-Н-ЮН4з дмыюкислоты тАминоьесляная кислота (ГАМК) ~Нзн СНз — Снз СНз-СОО" Вйзнавыины Дофамнн НО У ~ СН-СН,-ННз \=/ Глнцин 'Н.,Н-СН,-СОО- Аллен»вин Гнута мат Нзн-СН-СНз-Снз — СОО- 1 СОО- НО СНз з НО У ) Сн-сн,-ючз Серетоннн „З ~ ае. СЗЬ СН Ннз ! н Пеютиды Мет-знкефелнн Вещество Р Лей-внкефвлнн Анткотенвнн ! ! АаР-АН-ЧЯ-таз-за-Нь-йо-Паа -НН, Вавоактнвный кишечный пептнд нз-а Азп-Аь-чк-на-пг-мп-Азп — тн — пг — А в — ь -ыа-ь -ев-ын-Ав-чя-це-ьзе-тк-сап-мп-ви-ы-ма-Аи -нн, н- Ав-Ов-сзе-ззе-Аи-в -н -тч -це-и -й -пг-вк-сза -он ЛГРГ Ряс. 3.7.
Важнейшие сннаптнчвскне меднаторы: вверху — «классические» (ацетнлхолнн, аминокислоты, моноамн- ны), внизу-пептндные Медлениьзе сияапсы вегетативной иерваой састемы. Синаптический потенциал в пептццергнческом синапсе симпатического ганглня показан на рис. 3.8. с ними. На рис. 3.7 показаны лишь некоторые из большого числа пептидов, изучаемых сейчас с этой точки зрения.
Энкефалины связываются с рецепторами морфина, н один из их эффектов-подавление болевых опзущений. К болевой чувствительности имеет отношение еше один медиатор-вещество Р, вызывающее, кроме того, сокращение гладких мышц. Ангиотензин Гг — гормон местного действия, сильно влияющий на кровеносные сосуды и работу ЦНС; у «вазоактнвного кишечного пептнда» аналогичные свойства. Соматосгатин и ЛГРГ (рилизинг-гормон лютеотропного гормона, или люлиберин) участвуют в регуляции высвобождения гипофизарных гормонов (см. гл. 17), а также действуют в синапсах (3Ч. В течение длительного времени считалось, что нз окончаний каждой нервной клетки всегда высвобождаетая только один меднатор (принцип Дейла).
Однако в вегетатнвной нервной системе, по крайней мере у эмбрионов, одни н те же нейроны высвобождают ках ацетнлхолкн, так н здреналнн. В двигательной концевой пластинке вместе с ацетнлколкном вьщелается аленоигнтрнфосфат, который, вероятно, также служит медиатором. Часто нэ сяналтнческого окончания высвобождаются одновременно класскческнй меднатор, например норадреналнн, н участвующяй в нервной передаче лептнд. Особенностн такого совместного действия меднаторов (семедяаторав) пока неясны, но его эффект, вероятно, чаще всего сводится к определенному тину модузяяяк.
Лико ~лана Овиблиотека Ргкт/тза) 1 1 а1аеааачауапгтеа.то 1 1 Ытр:,ГУуап1со.11Ь.тп ЧАСТЬ 1. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ Здесь есть быстрые возбуждаюгцие синапсы с медиатором ацетилхолином. Кроме того, в опытах с ритмической стимуляцией волокон спинальных нервов (например, 100 стимулов в течение 5 с) зарегистрированы возбуждающие постсинаптические потенциалы, сохраняющиеся в течение нескольких минут и не обусловленные ни одним из классических медиаторов, приведенных в верхней части рис.
3.7. В то же время высокоспецифичное действие одного из пептидов (ЛГРГ) вызывает практически идентичный постсинаптический потенциал. Разнообразные эксперименты показали, что в данном случае медиатором и в самом целе служит этот пептид или близкородственное ему вещество. О функциях медленных синаптических потенциалов в спинномоэговых ганглиях ничего не известно; связанная с ними длительная деполяризация могла бы усиливать передачу возбуждения в быстрых синапсах, повышая их эффективность в течение относительно долгого периода времени. Другим примером модуляция (см.
рнс. 2.!4) служит действие адреналииа, продлевающего открытое состояние потенцналзависимых Саэ+-каналов. Агоняаты и автагоиисты сяиаатическои передачи. Каждый рецептор постсинаптической мембраны взаимодействует со своим специфическим медиатором, в результате чего повышается проводимость для соответствующего иона. Однако такая специфичность к медиатору не абсолютна — практически все рецепторы способны связываться и с другими веществами.
Если это приводит примерно к такому же сдвигу проводимости, значит, действующее вещество полностью заменяет меднатор и является его агоиястом. К агоннстам ацетилхолина в концевой пластинке относится, например, карбамилхолин или суберилдихолин [323. Другие вещества, также связывающиеса с рецепторами медиаторов, но не столь эффективно изменяющие мембранную проводимость, называются их частичными агоивстамя [113. Наконец, некоторые молекулы, связываясь с синаптическимн рецепторами, не вызывают изменений проводимости, поскольку, занимая рецептор, они препятствуют действию медиаторов или их агонистов; речь в данном случае идет о синаптическвх антагонистах.
Связывание их может быть обратимым: спустя определенный период времени антагонист отделится от рецептора. Такие вещества называют конкурентными аитагонистамя, так как они конкурируют с медиаторамн н их агонистами за участки связывания. Хорошо известный конкурентный антагонист ацетилхолина в концевой пластинке — яд кураре (б-тубокурарин), которым шщейцы Южном Америки отравляли свои стрелы. По мере повышения его концентрации он блокирует все больше рецепторов, и эффект ацетилхолина ослабляется из-за уменьшения доступных мест связьша- 1О О 1 2 3 4 Б Б 7 8 мин Рис.
3.8. Вверху: медленный возбуждающий постсинаптаческий потенциал (мВПСП) а клетке симпатического ганглип лягушки. Он вызван стимуляцией пресинаптического волокна с частотой 20 Гц а течение 5 с и сохрапплсп более 8 мип. Внизу: аналогичная деполяриэацип возникает при обработке паптидом а течение 15 с. Этот пептид — ЛГРГ, первоначально выделенный иэ гипоталамуса как регуляторный гормон. В клетка ганглип он, по-видимому, функционирует а качестве медиатора (по [6, 221 с изменениями) ния [103. Под действием кураре потенциал концевой пластинки снижается (рис. 3.9) и при достаточной дозе яда уже не может достичь порогового уровня„ т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
