Том 1 (1128365), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Поскольку налоксонпрепятствует связыванию опиатов или опиоидов с клетками-мишенями, с егопомощью можно определить, вызвана ли та или иная реакция возбуждениемтаких рецепторов. Было обнаружено, например, что налоксон в значительнойстепени снимает аналитический эффект плацебо (нейтрального вещества,которое дают больным, уверяя их, что оно снимет у них боль). Очевидно, вера влекарство (или другое средство лечения), которое должно снять боль, приводитк выбросу опиоидных пептидов; возможно, в этом и состоит физиологическиймеханизм действия плацебо.
Налоксон снимает также обезболивающий эффектиглоукалывания. Отсюда был сделан вывод, что при иглоукалывании из ЦНСвыбрасываются естественные опиоидные пептиды.Обезболивающий эффект эндогенных опиоидов может быть связан с тем,что эти нейропептиды препятствуют выделению медиаторов из некоторыхнервных окончаний. С такой точкой зрения согласуется тот факт, чтоэнкефалины и эндорфины присутствуют в задних рогах спинного мозга, т. е. втой области, где в спинной мозг входят сенсорные пути.
Болевые ощущениямогут уменьшаться в результате выделения нейропептидов, вмешивающихся всинаптическое поведение в эфферентных путях, передающих болевые сигналы.Дополнение 6-1. Регистрация нервных импульсов с помощью внеклеточныхэлектродов.Нервные импульсы можно зарегистрировать с помощью пары внеклеточныхэлектродов (рис. А -В). Эти электроды располагают таким образом, чтобы приотрицательном потенциале под электродом I луч на экране осциллографаотклонялся вверх, а под электродом II-вниз. Если потенциалы под электродамибудут положительными, картина будет обратной. Потенциал действия (ПД),проходящий по аксону,-это как бы бегущая волна отрицательного потенциала:когда во время фазы деполяризации ПД в клетку входят ионы Na + , внеклеточнаясреда в области возбужденного участка становится более отрицательной, чем всоседних участках. Поэтому при распространении ПД от одного электрода додругого на экране осциллографа будет наблюдаться кривая, состоящая из двухпиков-положительного и отрицательного (рис.
А).Если блокировать распространение ПД на участок аксона, на которыйналожен электрод II, то мы увидим на экране осциллографа более простуюкартину. Блокирование можно осуществить с помощью анестетиков,охлаждения или повреждения части волокна (рис. Б). Такая же картина будетнаблюдаться в том случае, если электрод II поместить в ванночку с раствором нанекотором расстоянии от аксона (рис. В).Внеклеточная регистрация часто используется и для изучения активностинервных стволов, состоящих из нескольких волокон (рис.
Г). Такой суммарнойактивности нескольких волокон соответствует составной потенциал действия,параметры которого зависят от числа волокон, а также динамики токов и ихинтенсивности. Крупные аксоны генерируют более мощные внутриклеточныетоки, поскольку величина трансмембранного тока пропорциональна площадиповерхности мембраны. Амплитуда ПД, регистрируемого внеклеточнымметодом, определяется величиной тока, текущего через внеклеточную жидкость.Значит, при внеклеточной регистрации амплитуда ПД, записанных от крупныхволокон, будет больше, чем от мелких, хотя трансмембранные измененияпотенциала в обоих случаях будут одинаковыми.
Благодаря таким различиям назаписи активности целого нервного ствола можно выделить сигналы,отвечающие импульсации отдельных волокон.208Внеклеточная регистрация ПД в пучке нервных волокон.А. Биполярная регистрация. Б. Монополярная регистрация; один из электродовналожен на поврежденный участок волокна. В. Монополярная регистрация; один изэлектродов является контрольным и помещен в ванночку с раствором, t 1 - t5 -некиефиксированные моменты времени.
Сигнал на экране осциллографа представляетсобой результат вычитания потенциала, регистрируемого электродом II из сигнала,регистрируемого электродом I. Г. При внеклеточной регистрации можноразграничить волокна разного диаметра, основываясь на различиях в амплитудепотенциалов действия.
Чем выше ток, текущий во внеклеточной среде, тем большебудет разность потенциалов между записывающими электродами.Дополнение 6-2. Диаметр волокна и скорость проведения возбужденияСкорость проведения ПД частично зависит от того, на какое расстояние вкаждый момент времени распространяются токи действия, возникающие привходе Na +.
В свою очередь это расстояние определяется соотношениемпродольного (вдоль волокна) и поперечного (через мембрану) сопротивленийтокам в каждом участке аксона [уравнение (6-2)]. Поперечное сопротивлениемембраны rм волокна на участке длиной l обратно пропорционально радиусу рволокна, поскольку площадь поверхности As цилиндрической структуры равна2πрl. Продольное же сопротивление rп аксоплазмы участка длиной l обратнопропорционально площади поперечного сечения Аx волокна.
Поскольку А = πρ 2,сопротивление rп обратно пропорционально квадрату радиуса волокна. Изэтого следует, что при увеличении радиуса волокна rп уменьшится в большейстепени, чем rм. Постоянная длины волокна λ, равна[уравнение (62)], и, поскольку при увеличении диаметра волокна продольное сопротивлениеrп будет уменьшаться больше, чем поперечное, постоянная длины возрастет.Обычно rп≫r0, поэтому λ≈ k√ρ, где k-коэффициент пропорциональности. Итак,209можно считать, что постоянная длины возрастает пропорционально радиусуволокна.Скорость проведения возбуждения зависит от скорости распространениядеполяризации впереди от ПД, поэтому нужно учитывать емкость мембраны.Отметим, что постоянная времени (rм·См) участка мембраны волокнаопределенной длины не зависит от диаметра волокна: емкость мембраны Смпрямо пропорциональна площади поверхности мембраны, а сопротивление rмобратно пропорционально ей.
Значит, при увеличении диаметра волокнапостоянная длины увеличивается, а постоянная времени остается неизменной. Всвязи с этим в волокнах большого диаметра ток, выходящий через мембрану нарасстоянии х от ПД, больше, чем в тонких волокнах, а постоянная времени вобоих волокнах одинакова. Это приводит к тому, что на данном расстояниидеполяризация нарастает быстрее, мембранный потенциал достигаеткритического уровня раньше и скорость проведения возбуждения повышается.Дополнение 6-3. Фармакологические агенты, используемые при изучениисиноптической передачиОчень важную роль в исследовании синаптической передачи сыгралооткрытие и применение веществ, избирательно влияющих на какие-то этапыпередачи или воспроизводящих их. Здесь мы перечислим некоторые из этихвеществ, применяющихся при изучении холинергической передачи.Мускарин и другие аналогичные вещества (в том числе пилокарпин)активизируют определенные холинорецепторы (так называемые мускариновые,или м-холинорецепторы).
Эти рецепторы преобладают в тканях внутреннихорганов, иннервируемых холи-нергическими парасимпатическими волокнами.Алкалоид красавки (белладонны) атропин блокирует мускариноподобноедействие агонистов АцХ.Никотин и некоторые другие вещества, например лобелии, являютсяагонистами АцХ, активируя холинорецепторы двигательных концевыхпластинок мышц и посттанглионарных вегетативных нейронов. Такого родарецепторы называются никотинчувствителъными.Препарат D-тубокурарин является действующим началом кураре-яда,которым южноамериканские индейцы смазывали свои стрелы. Это веществоблокирует передачу возбуждения на постсинаптическом уровне, конкурируя сАцХ за связывание с никотинчувствительными рецепторами.
Такие рецепторы,как мы уже говорили, располагаются в двигательных концевых пластинкахмышц и на постганглионарных вегетативных нейронах. D-тубокураринобратимо связывается с такими рецепторами, однако их каналы при этом неоткрываются. Таким образом,постсинаптического тока.D-тубокураринпрепятствуетразвитиюДекаметоний, карбахолин и сукцшилхолин-это аналоги ацетилхолина,которые, подобно кураре, связываются с никотинчувствительными холинорецепторами, однако не просто блокируют их, а активируют и вызываютоткрывание постсинаптических каналов.α-Бунгаротоксин-это белковое вещество, выделенное из яда крайта (змеисемейства кобр, Еlаpidae). Молекула бунгаротоксина необратимо и с высокойспецифичностьюсвязываетсясникотиновымхолинорецепторомпостсинаптической мембраны.
Это позволило, используя радиоактивномеченный бунгаротоксин, определить количество холино-рецепторов вмембране, а также выделить и очистить эти рецепторы.Эзерин (физостигмин) - это антихолинэстеразный препарат, блокирующийдействие АцХЭ- фермента, расщепляющего ацетилхолин после еговысвобождения в синаптическую щель. Поскольку эзерин предотвращаетферментативное расщепление ацетилхолина, с его помощью оказалосьвозможным собрать выделяемый пресинаптическими окончаниями АцХ иопределить его количество.
В умеренных дозах эзерин увеличивает амплитудупостсинаптических потенциалов в холинергических синапсах.Гемихолин и его производные блокируют захват холина нервнымиокончаниями, подавляя тем самым ресинтез ацетилхолина в этих окончаниях изхолина и ацетата.Ботулинический токсин синтезируется бактерией Clostridium botulinum,вызывающей пищевое отравление. Это один из самых мощных из известныхядов. Даже в самых малых дозах это вещество подавляет высвобождениеацетилхолина нервными окончаниями.210Дополнение 6-4. Расчет потенциала реверсииПотенциал реверсии для ионного тока, возникающего под действиемэлектрического раздражителя или медиатора, зависит от относительнойпроникающей способности ионов, переносящих этот ток, и от их равновесныхпотенциалов. Если предположить, что ток, возникающий под действиемраздражителя, переносится только ионами Na + и К+, то потенциал реверсии длянего можно связать с проводимостью для этих ионов, используя уравнение (5-3).При этом gк и gNa - временные изменения этих проводимостей.При потенциале реверсии Iк и INa независимо от того, каковы при этомотносительные проницаемости для этих ионов, должны быть равны друг другу ипротивоположно направлены.
Только при этом условии суммарный ток будетравным нулю. Значит, если Vм равен потенциалу реверсии Eрев, тоПодставив в это равенство выражения (1) и (2), получимЯсно, что если qK > qNa, то Vм должен быть ближе к EK, чем к ENa, инаоборот. Решая уравнение(4) при Vм = Eрев, получаемОтсюда ясно, что Eрев равен не просто алгебраической сумме ENa и ЕK, анекоторому промежуточному значению между этими двумя равновеснымипотенциалами и зависит от отношения qNa/qK. Значит, если qNa и qK будутодинаковы (такая ситуация наблюдается, например, при возбуждении каналовдвигательнойконцевойпластинкимышечноговолокналягушкиацетилхолином), то мембранный потенциал сместится к потенциалу реверсии,значение которого будет находиться ровно посередине между ENa и ЕK:Для мышечного волокна лягушки ЕK составляет около - 100 мВ, a ENa примерно + 60мВ.
Значит, потенциал раверсии для постсинаптического токабудет равен Eрев = 1/2 (- 100 -1- 60) = - 20мВ. Измерение потенциала реверсиидля постсинаптического тока в нервно-мышечном синапсе лягушки показало,что он равен - 10мВ, т.е. несколько положительнее. Это связано с тем, что qNaнемного превышает qKк.Итак, потенциалы реверсии для различных трансмембранных токов зависятот того, какие ионы являются носителями этих токов, каковы равновесныепотенциалы для этих ионов и их относительные проницаемости.211207 :: 208 :: 209 :: 210 :: 211 :: Содержание211 :: 212 :: Содержание6.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
