Том 1 (1128361), страница 23
Текст из файла (страница 23)
мыпща парализуется. Кураре и аналогичные вещества часто используются в качестве мышечных релакеаитов при наркозе. Разумеется, во время полного мышечного расслабления требуется искусственное дыхание. Другую форму такого расслабленна обеспечивает агоннст ацетилхолина с пролонгированным действием, вызывающий устойчивую деполяризацию концевой пластинки.
Этот деполяризуюигий мьлиечный релакаапт инактивирует )Ча+-каналы в мембране мышечного волокна (с. 32) и в результате предотвращает его возбуждение. Хотя агопяспа и антагонисты медяаторов часто примепяютая а физиологии для изучения механизмов саааптачеакой передачи, детальный аааляз ах аэаамодейатаиэ огласится к облаатя фарчакааогая. Многие важные лекаратаенаые средства аээпотаа именно такого рода аголпг тами или аитагонаатамя, и физиологические данные о медиаторяых механизмах нередко кладутся а основу разработка новых медицинских препаратов.
Агояиаты я аатагописты используются также дла определения ааойата связывающих учаспгоа рецепторов: по относительной эффектааноата действия соответствующим образом модифпцароааааых аналогов медяатороа можно судить о структурных особенностях этих участков. Оценивая эффективность раэличяых агонистоа а антагонистов, можно также определять разные типы рецепторов, например ацатилхолавоаые а адраналяноаые (см. гл. 16). Ограаичеяяе длительности действия медиатора. после топ7 как медиатор диффунднровал через Лика С' тапа (библиотека Роет/тза) 1 1 итаваааейуапетеанеп 1 1 Ьмрфуаптса.мь.ип ГЯАВА 3.
межклетОчнАя пеРедАчА ВОВБуждения 57 Потемкине йейстеии + Ззеси1 г к пи1т Петен ниии де йстеии -10 во 3.2. Взаимодействия синапсов О 2 4 8 8 10мсс 2 4 6 8 10мс Рнс. 3.9. Схема влияния кураре и зверина на потенциал концевой пластинки. Когда ве даполярнзующнй потенциал достигает — 60 мВ, возникает потенциал действия (ярерывисяоя линия). В присутствии кураре амплитуда потенциала концевой пластинки снижается и уже не достигает порога генерирования потенциала действия; мншца парализована.
Если на фоне действия кураре добавить ингнбитор копннзстеразм азарян. амплитуда и длительность потенциала концевой пластинки увеличиваются, так что он вновь достигает порогового уровня сннаптическую щель (см. рис. 3.1), дальнейшая его диффузия из этопт узкого пространства идет довольно медленно и не способна заметно снизить установившуюся концентрацию. Однако действие болышшства медиаторов ограничивается очень коротким промежутком времени, как правило соответствующим длительности синаптических токов (т.е. около 1 мс в концевой пластинке).
Очевидно, что-то сокращает период их действия. Для этого существуют два основных механизма — разруитенне и удаление медиа~ора. В концевой пластинке есть очень эффективная система разрушения ацетилхолина; на постсинаптической мембране обнаружен в высоких концентрациях фермент ацетилхолииэстераза, расщеплюощий это соединение на ацетил и холин (см. также рис. 3.13). Значительная доля высвобожденного ацетилхолина разрушается уже в ходе диффузии через сицаптнческую щель, не успевая достигнуть рецепторов, и через несколько миллисекунд его практически не остается: синапс вновь готов к передаче возбуждения. Значение названного фермента для синаптической передачи в концевой пластинке хорошо заметно при его блокаде ингибиторами холииэстеразы.
Эффект одного из них, эзериня, показан на рис. 3.9: потенциал концевой пластинки нарастает дольше, чем в норме, достигая более высокого уровня,поскольку ацетилхолин взаимодействует с рецепторами необычно долго и в повышенной концентрации 161. В случае, представленном на рис. 3.9, такое действие можно считать ттлечебными, поскольку эзерином обработана мышца, парализованная кураре. Происходящее повышение потенциала концевой пластинки позволяет достичь порога возбуждения и снять паралич. Аналогичным образом, ингибиторы холинэстеразы используются для устранения мышечного расслабления при наркозе, а также при заболеваниях типа мнасятеттии (см. ниже).
С другой стороны, известны отравления людей инсектицидами на основе этих ингибиторов. При этих отравлениях возникают судороги — результат пролонгированной активации ацетилхолинергическнх синапсов, особенно в вегетативной нервной системе. Во всех подробно изученных синапсах медиатор либо быстро разрушается, либо поглощается из синаптической щели через мембраны клеток Мембранные траисипртггые механизмы особенно важны в случае адреналина, норадреналина, ГАМК и глутамата.
В ацетилхолинергических синапсах транспортируется не сам апетилхолнн, а продукт его расщепления холин. В некоторых случаях удаляемое вещество поступает в пресинаптическое окончание, что снижает потребность в ресинтезе медиатора. Подобно холииэстеразе, такие транспортные механизмы служат мишенями для действия многих важных лекарственных веществ, влияютцих на синаптическую передачу. Тюкелая миастеняя.
Относительно хорошо изучено глобальное нарушение функции нервно-мышечных синапсов — шуазт)теп(а Етачз (191. При этом заболевании тонус и сокращения скелетных мышц ослабевают; например, больные не в состоянии держа~ь открытыми глаза или же с трудом передвигаются. Причина заключается в снижении плотности субсинаптических рецепторов ацетилхолина. Сам медиатор высвобождается в нормальных количествах, однако связывается лишь с малым их числом„в результате потенциал концевой пластинки может не достигать порогового уровня, необходимого для возбуждения мьппцы. Уменыление количества функциональных ацетилхолиновых рецепторов обусловлено аутоиммунной реакцией: организм больного вырабатывает антитела, разрушающие нли сокращающие время жизни собственных ацетилхолиновых рецепторов.
При таком состоянии очень хорошо помогают ингибиторы холинзстеразы (амбеноний, неостигмин, пнридостигмин), позволяющие высвобождаемому в синапсах апетилхолину действовать дольше, чем в норме (см. рис. 3.9 для эзерина). вызывая таким образом достаточную деполяризацию мембраны во время потенциала концевой пластинки.
Двигательная концевая пластинка представляет собой только один, «крайний» тип синапса. Как правило, на мышечном волокне она только одна; каждый импульс двигательного аксона вызывает в ней генерацию надпорогового потенциала и, следовательно, сокращение мыпщы. Однако в большинстве синапсов, особенно в ЦНС, уровень одиночных синаптнческих потенциалов гораздо ниже Лико Слава (библиотека Рога/тза) 1 1 атаеааа~ыуапстек.гп 1 1 Ьагр//уаптсо.ИЬ.гп часть ь оьшяя физиолог'ия клбтки а Си«апс ! Сииапс И Акса порогового, часто меньше 1 мВ. Чтобы компенсировать это, на постсинаптнческой клетке находится много возбуждающих синапсов, действие которых суммируется, а также тормозных синапсов, противодействующих возбуждению. Пресинаптические окончания обычно принадлежат многим нейронам: их аксоны конвергируют на постсинаптической клетке. Ниже будут кратко рассмотрены принципы взаимодействия на ней различных типов сннапсов.
Синаптическая суммация. Рис. 3.10, А демонстрирует только два из тысяч возбуждающих синапсов на нервной клетке. В обоих синапсах ток (ВПСТ) в течение короткого времени входит в нее, вызывая местный сдвиг потенциала, ВПСП (см. рнс. 3.2 и 3.4). Часть тока выходит из клетки на некотором расстоянии от синапсов, например в аксонном холмике, где аксон отходит от тела нейрона (рис. 3.10). Величина одиночного ВПСП электротонически снижается при удалении от синапса (рис.
3.2), Однако токи, генерируемые в двух одновременно активируемых синапсах, суммируясь, вместе дают более высокий ВПСП. Поскольку в этом случае происходит суммация результатов одновременной активации пространственно разделенных синапсов, говорят о пространственной суммации возбуждения, Такого рода суммация ВПСП происходит на нервной клетке повсеместно и подчиняется законам электротонического распространения потенциалов.
Однако на рис. 3.10,А не случайно показана суммация ВПСП в том участке клетки, где берет начало эфферентный аксон. Дело в том, что в большинсше нейронов тело и дендриты либо неспособны генерировать потенпиал действия, либо порог его очень велик (например, благодаря участию Саз '-каналов; см. р с.г.!4). А-'., нап ° ., б д ° вь!с ° й'о.- будимостью, так что потенциал действия возникает, как правило, в аксонном холмике. Таким образом, именно здесь решается, произойдет ли в результате суммации местных синаптических потенциалов генерирование распространяющегося возбуждения.
Другая форма синаптической суммации показана на рнс. 3.10, Б. Здесь мы имеем дело с активностью синапсов, расположенных в непосредственной близости друг от друга, или даже одного сннапса при возбуждении, повторяющемся через короткие интервалы времени порядка нескольких миллисекунд. В этом случае синаптические токи к началу каждого следующего возбуждения практически исчезают. Однако синаптические потенциалы сохраняются дольше, поскольку мембранная емкость„заряженная во время протекания синаптического тока, разряжается с постоянной времени электротона (см. с. 40, рис. 2.2б и 2.27).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
