Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.1 (947488), страница 21
Текст из файла (страница 21)
пь 17). а также действуют В сннапсах [Зб). В течение длительного времени считалось, что иэ окончаний каждой нервной клетки всегда эысеобожджтся толью один мспнатор 1прнипип Лейла). Однако а еегетатиаиой нервной системе, по крайней ме)ж у эмбрионов. одни н те жс нейроны аысаобожлают как ацстнлхолии. так и алрснаэин. В дангательиой концевой пластинке амсстс с ацстилхолипом аыдсяястся аденоэинтрифосфат, который, асроятно. также служит мелиатором.
Часто нэ синаптического окончания еысаобождаются одновременно классический медиатор„например норадренаеин, н участаующнй е нервной передаче пептид. Особенности эакого соаместного дейстаия мсдиатороа 1сомедаатероа) пока неясны. но его эффект, асрояэ но, чаще жжго саоднтся к определенному типу модуляшв. ЧАСТЫ.
ОБП(АЯ ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ Здесь есть быстрые возбуждающие синапсы с медиатором ацетилхолином. Кроме того, в опытах с ритмической стимуляцией волокон спинальных нервов (например, 100 стимулов в течение 5 с) зарегистрированы возбуждающие пастсннаптические потенциалы, сохрашпощиеся 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 деле служит этот пептид или близкородственное ему вещество.
О функциях медленных синаптических потенциалов в спинномозговых ганглиях ничего не известно; связанная с ними длительная деполяриэация магда бы усиливать передачу возбуждения в быстрых синапсах, повышая их эффективносп* в течение относительно долгого периода времени.
Другим примером модуляции (см. рис. 2Л4) служит действие адреналина, продлевающего открытое состояние потенциалзависимых Са*+ -каналов. Агпвисты и аитвгаивегы синяитвческой передачи. Каждый рецептор посте ни аптическ ой 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 сдан~у проводимости, значит, деяствующее вещество полностью заменяет медиатор и является его аговястом. К агонистам ацетилхолнна в концевой пластинке относится, например, карбамилхолин или суберилдихолин (321.
Другие вещества, также связывающиеся с рецепторами медиаторов, но не столь эффективно изменяющие мембранную проводимость, называются их частичвымя апипктами Е1Г). Наконец, некоторые молекулы, связываясь с синаптическими рецепторами, не вызывают изменений проводимости, поскольку, занимая рецептор, они прешпствуют действию меднаторов илн их агоннстов; речь в данном случае идет о синаптических антагонистах. Связывание их может быть обратимым: спустя определенный период времени антагонист отделится от рецептора.
Такие вещества называют конкурентными яятагонветями, так как они конкурируют с медиаторами и нх агонистами за участки связывания. Хорошо известный конкурентный антагонист ацетилхолина в концевой пластинке — яд кураре (б-тубокурарин), которым индейцы Южной Америки отравляли свои стрелы.
По мере повышения его концентрации он блокирует все больше рецепторов, и эффект ацетилхолина ослабляется из-за уменьшения доступных мест связыва- а 1 2 3 4 э 6 у в мин Рис. 3.8. Вверху: медленный возбуждеюший постсинвптический потенциал (мВПСП) в клетке симпатического ганглия лягушки. Он вызван стимуляцией пресинептического волокна с частотой 20 Гц в течение б с и сохранялся более 8 мии.
Внизу: аналогичная депопяризеция возникает при обработке пептидом в течение 18 с. Этот пептиц — ЛГРГ, первоначально выделенный из гипоталамуса кзк регуляторный гормон. В клетке гаиглия он, по-видимому. функционирует в качестве медиатора (по (6. 22) с изменениями) ния (101. Под действием кураре потенциал концевой пластинки снижается (рис. 3.9) и при достаточной дозе яда уже не может достичь порогового уровня, т.е.
мышца паралиэуется. Кураре и аналогичные вещества часто используются в качестве мышечных релаксвитов при наркозе. Разумеется, во время полного мышечного расслабления требуется искусственное дыхание. Другую форму такого расслабления обеспечивает агонист ацетилхолина с пролонгированным действием, вызывающий устовчивую деполяризацию концевой пластинки.
Этот делаллриэующий мышечный релаксант инактивирует (Ча+-каналы в мембране мышечного волокна (с. 32) и в результате предотвращает его возбуждение. Хотя аганвсты и антагонисты медиаторав часто применяются в физиологии для изучения мсхяиюмав сивалтичесхай передачи, детальный анализ их взаимодействия относится к области фзрмзкелегвв.
Многие важные лекарственные средства являются именно такага рода згоннстами илн антагонистами, в физиологические данные о медизторных механизмах нередко кладутся в основу разработки новых медицинских препярвтае. Апюисты и антагонисты используются также для определения свойств связывающих участков рецепторов: по относительной эффективности действии соответствующим абрюам модифипяравзнвых аналогов медиатарав можно судить о структурных особенностях этих участков. Оценивая эффективность различных згаивстав и антагонистов, можно также определять разные тапи рецепторов, изпример ацетилхоляиавые в здренвляиавые (см. гл. 16). Ограиачеиве длвтелыккти девствия медиатора. После того как медхатор диффундировал через ГЛАВА 3. МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ о»генц»в» рвнствнн 1 + Эзврнн ~г г I Г + кгрврн Лвтенцнвн рммц»н» -то — 90 О 2 4 6 8 !О»МО 2 В Е В 1Омс Рнс.
З.Э. Схема злняннл кураре н эзернна нз потенциал концевой ллэсгннкн. Когда ее делоллрнзуюшнй потенциал достигает -60 мВ, возникает потенциал действия (лрерывисглая пиния). В лрнсутсшнн кураре амплитуда потенциала концезай пластинки сннжэетсл н уже не достигает порога генернрозеннл потенциала действия: мышца парализована. Если на фоне действия кураре добавить ннгнбнтор халннзстеразы зверин. амплитуда н длительность потенциала концевой пластинки увеличнзаютсл, так что он вновь достигает порогового уровня свнаптвческую щель (см. рис. ЗЗ)„дальнейшая сто диффузия нз этого узкого пространства идет довольно медленно и не способна заметно сннзить установившуюся концентрацию. Однако действие большинства 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 сушествутот два основньгх механизма — разрушение и удаление меднатора. В капиевой пластинке есть очень эффективная система разрушения ацетилхолина; на постсииаптической мембране обнаружеы в высоких концентрациях фермент вяетвлхоливэстерзза, расщепляющий это соединение на ацетил и холин (см.
также рис. 3.13). Значительная доля высвобожденного ацетилхолина разрушается уже в ходе диффузии через синаптическую щель, не успевая достигнуть рецепторов, и через несколько миллисекунд его практически не остается: синапс вновь готов к передаче возбузкдения. Значение названного фермента для сиыаптической передачи в коыцевон пластинке хороню заметно при его блокаде иигябвтарамв хвливзстеразы. Эффект одного из них, ззерзжа„показан нв рис.
3.9: потенциал концевой пластинки нарастает дольше, чем в норме, достигая более высокого уровня, поскольку апетилхолин взаимодействует с рецепторами необычно долго и в повышенной концентрации 1б3. В случае, представленном на рис. 3.9, такое действие можно считать «лечебным», поскольку эзерином обработана мьшща, парализованная кураре. Происходящее повышение потенциала концевой пластинки позволает достичь порога возбуждения и снять паралич.
Аыалогичньпн образом, иыгибиторы холянзстеразы используются для устранения мышечного расслабления при наркозе, а также при заболеваниях типа ягиастении (см. ниже). С другой стороны, известны отравления людей инсезтицидами на основе этих ингибитаров. При этих отравлениях возникают судороги — результат пролонгированной активации ацстилхолинергических синапсов, особенно в вегетативной нервной системе. Во всех подробно изученных синапсах медиатор либо быстро разрушается, либо поглощается из синаптической щели через мембраны клеток. Мембранные травспортиые мехваомы особенно важны в случае адреналина, норадрензлиыа, ГАМК и глутамата.
В ацстилхолинергических синапсах транспортируется не сам апетилхолин, а продукт его расщепления холин. В некоторых случаях удаляемое вещество поступает в пресинаптическое окончание, что снижает потребность в ресиытезе медиатора. Подобна холинэстеразе, такие транспортные механизмы служат мишенями для действия многих важных лекарственных веществ, влияющих на сияаптическую передачу. Тижелаи миастевия. Относительно хорошо изучено глобальное нарушение функции нервно-мышечных синапсов — шуазтЬеп!а рамы ! 193. При этом заболевании тонус и сокращения скелетных мышц ослабевают; например, больные не в состоянии держать открытымн глаза или же с трудом передвигаются. Причина заключается в снижении плотности субсинаптических рецепторов ацетвлхолина.
Сам медиатор высвоболщается в нормальных количествах, однако связывается лишь с малым их числом; в результате потенциал концевой пластинки может не достигать порогового уровня, необходимого для возбуждения мышцы. Уменьшение количества функциональных ацетнлхолиновых рецепторов обусловлено аутоиммунной реакцией: организм больного вырабатывает антитела, разрушающие или сокращающие время жизни собственных ацстилхолинавых рецепторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
