Ности. Связывание ангиотензина с рецепторами вызывает увеличение прогiииаемости
 Скачать 458.29 Kb.
|
 ности. Связывание ангиотензина с рецепто рами вызывает увеличение прогiииаемости клеточных мембраfi для Са2+. Эта реакция обусловлена не конформаиионными измене ниями рецепторного белка, а процессами фосфорилирования мембранных белков вследствие активации аденилатииклазной системы и изменением синтеза простаглан динов. Рецепторы к ангиотензину обнаруже н ы на нейронах головного мозга, на клетках среднего и промежуточного мозга, коры большого мозга.На нейронах головного мозга выявлены ВИЛ-рецепторы и рецепторы к соматостати ну. Рецепторы к холецистокинину обнаружен ы на клетках коры большого мозга, хвостатого ядра, обонятельных луковиц. действие холе цистокинина на рецепторы повышает iiрони иаемость мембран для Са2 посредством ак тивации аденилатииклазной системы. Д. АТФ также может выполнять роль V классического медиатора, в частности в ней ронах уздечки (возбуждаюший эффект). В спинном мозге выделяется вместе с ГАМ К, но выполняет возбуждаюшую функцию. Весьма разнообразны рецепторы к АТФ, одни из них ионотропные, другие - метабо тропные. АТФ и аденозин участвуют в фор мировании болевых ощущений, ограничива ют перевозбуждение ЦНС. Е. Химические вещества, циркулирующие в крови (некоторые гормоны, простагланди ны), оказывающие иодулируюшее влияние на активность синапсов. Простагландины -ненасышенные оксикарбоновые кислоты, высвобождаемые из клеток, влияют на мно гие звенья синаптического процесса, напри мер на секрецию медиатора, работу адени латциклаз. Они обладают высокой физиоло гической активностью, но быстро инактиви руются и потому действуют локально. Ж. Гипоталамические нейрогормоны, регу лирующие функцию гипофиза, также выпол няют медиаторную роль. Физиологические эффекты действия неко торых медиаторов головного мозга. Н о р-
100 повышение АД, торможение синтеза катехол ами нов, стимулирует секрецию гормонов, информирует ЦНС об осмотическом давле нии крови. О л и r о п е п т и д ы- медиато ры настроении, полового поведения; переда чи ноцииептивного возбуждения от перифе рии к ЦНС, формирования болевых ощуще ний. Эндорфины, энкефалины, пептид, вызывающий дельта-сон, дают антиболевые реакции, повышение ус тойчивости к стрессу, сон. П роста г л а н-
Согласно принципу дейла, один нейрон син тезирует и использует один и тот же лкедиа тор во всех разветвлениях своего аксона (Кодин нейрон - один медиатор). Кроне основного медиатора, как выяснилось, в окончаниях аксона могут выделяться и другие - сопутст вующие медиаторы (коиедиаторы), играю шие модулируюшую роль или более медлен но действующие. Однако в спинном мозге установлено два быстродействующих типич ных медиатора в одном тормозном нейро не - ГАМК и глицин и даже один тормоз ный (ГАМК) и один возбуждающий (АТФ). Поэтому принцип дейла в новой редакции сначала звучал так: «Один нейрон - один быстрый медиатор*, а затем: «Один нейрон -один быстрый синаптический эффект. Эффект д е й с т в и я медиатора зави сит в основном от свойств ионных каналов постсинаптической мембраны. Это явление особенно ярко демонстрируется при сравне нии эффектов отдельных медиаторов в ЦНС
7.5. МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ НЕЙРОНОВ Механизм передачи возбуждения в химичес ких синапсах ЦНС в общих чертах таков же, как и в нервно-мышечном синапсе. Однако имеется ряд отличительных особенностей. 1. В возникновении ЛД в нейронах в отли-
летной мышцы) нринимают участие ионы Са2+, ток которых в клетку более медлен-
101 2. Для возбуждения нейрона (возникнове ния ЛД) необходимы потоки афферентных импульсов и их взаимодействие. Это объяс няется тем, что один пришедший к нейрону импульс вызывает небольшой возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП) - всего 0,05 мВ (миниатюрный ВПСП). При этом необходимо учесть, что одновременно могут возникать не только возбуждающие, но и тормозный потенциалы. Один пузырек (квант медиатора) содержит 1-10 тыс. моле кул медиатора. Один ПД, пришедший в пре синаптическое окончание, обеспечивает вы деление 200--300 квантов медиатора. Если учесть, что пороговый потенциал нейрона 5-10 мВ, ясно, что для возбуждения нейро на требуется некоторое множество импуль сов. Выброс медиатора из нервного оконча ния обеспечивает входящий в деполяризо ванную терминаль ток Са2+, причем количе ство медиатора прямо пропорционально входу ионов Са2'. Действует Са2+ с помошью белка - кальмодулина, при этом четыре иона Сал обеспечивают выброс одного кван та медиатора. При поступлении импульсов к нейрону-мишени в результате сум м ации ВПСП различных входов возникает деполя ризация генераторного пункта, которая, до стигнув критической величины, обеспечива ет возникновение ПД нейрона-мишени. ВПСП возникает вследствие суммарного тока в клетку и из клетки различных ионов согласно электрохимическому градиенту через ионные каналы, функциональная ак тивность которых определяется присутстви ем медиатора. Поступивший в пресинапти ческое окончание Са2+ удаляется за его пре делы с помощью Са-насоса. Прекращение действия выделившегося в синаптическую щель медиатора осуществляется частично посредством обратного захвата его преси наптическим окончанием, частично - с по мощью разрушения специальными фермен тами. Норадреналин расщепляется моно аминоксидазой и катехолметилтрансфера зой, ацетилхолин гидролизуется ацетилхо линтрансферазой, имеющейся в синаптичес кой щели и встроенной в постсинаптичес кую мембрану. Прекращение действия из бытков медиатора на постсинаптическую мембрану предотвращает десенситизацию - снижение чувствительности постсинаптиче ской мембраны к действующему медиатору. Медиаторы, ферменты, белки, мнтохонд рии транспортируются в пресинаптические окончания из тела клетки по аксону с помо шью микротрубочек и микрофиламентоа, тянущихся по всей длине аксона. Для этого транспорта необходимы Са2+ и энергия (АТФ непрерывно ресинтезируется в аксо не). Из синапса ретроградно транспортиру ются по аксону а тело клетки вещества, ре гулирующие а ней синтез белка (см. раздел 5.2.5). З. Место возникновения генераторных ВПСП, вызывающих ЛД нейрона. Подавляю -щее большинство нейрональных синапсов находится на дендритах нейронов, в частнос ти в коре большого мозга, согласно расчетам, 98 % и только 2 % -- на телах нейронов. Пло шадь мембраны тела нейронов на 40 % занята синапсами, дендритов - на 75 %. Отношение числа синапсов к нейронам в коре большого мозга составляет 40 000:1. Однако наиболее эффективно вызывают возбуждение нейрона синаптические контакты, расположенные на теле нейрона. Это связано с тем, что постси наптические мембраны этих синапсов распо лагаются в непосредственной близости от места первичного возникновения ПД, распо лагающегося в аксонном холмике. Близость соматических синапсов к аксон ному холмику обеспечивает участие их ВПСП в механизмах генерации ПД. В связи с этим некоторые ав торы предлагают называть их генераторными синапсами. 4. Генераторный нункт нейрона, т.е. мес то возникновения ЛД, - а кео н н ы й холмик. Синапсы на нем отсутствуют, отличительной особенностью мембраны аксонного холмика является высокая ее возбудимость, в 3--4 раза превосходящая возбудимость сомаденд ритной мембраны нейрона, что объясняется более высокой концентрацией Nа-каналов на аксонном холмике. ВПСП электротони чески достигают аксонного холмика, обеспе чивая здесь уменьшение мембранного потен циала до критического уровня. В этот момент возникает ПД. Возникший в аксонном хол мике ПД, с одной стороны, ортодромно переходит на аксон, с другой - антидромно на тело нейрона (рис. 7.2). Поскольку посто янная длины (?.) мембраны нейрона состав-
ляет 1-2 мм (расстояние, на которой ВПСП уменьшается на 37 %), а диаметр тела нейро на а несколько десятков раз меньше, то вели чина ВПСП, достигающая аксонного холми ка, достаточна для возникновения ПД на нем. При возбуждении нейронов потребление 02 возрастает в 2 раза, уменьшается количе ство нуклеиновых кислот в цитоплазме (иногда в 5 раз). Источником энергии явля ется в основном глюкоза крови, собствен ные небольшие запасы гликогена достаточ ны лишь на 3-5 мин работы нейрона. 102 5. Роль дендритов в возникновении воз буждения до сих пор дискутируется. Денд ритные синапсы удалены на значительное расстояние от генераторного пункта нейро на. По этой причине их ВПСП не могут вы звать там должной деполяризации и обеспе чить генерацию ПД. Считают, что синапти ческий аппарат дендритов проявляет себя при одновременном поступлении возбужде ния к значительному числу дендритных си напсов, при этом суммарный дендритный ВПСП, изменяя мембранный потенциал ге нераторного пункта на подпороговом уровне электротонически, вызывает лишь модуля цию его возбудимости, делая возбудимость большей или меньшей в зависимости от вре менных и амплитудных характеристик коле баний мембранного потенциала генератор ного пункта относительно величины крити ческого уровня деполяризации. Данное об стоятельство, как выяснилось, может отра зиться на выраженности ответной реакции нейрона при поступлении к нему в этот мо мент возбуждений через синапсы тела ней рона. В связи с этим дендритные синапсы получили название модуляторных синапсов. 7.б. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ В ЦНС Все особенности распространения возбужде ния в ЦНС объясняются ее нейронным стро ением - наличием химических синапсов, многократным веталением аксонов нейро нов, наличием замкнутых нейронных путей. Этими особенностями являются следующие. а. Одностороннее распространение воз буждения в нейронных цепях, в рефлектор ных дугах. Одностороннее распространение возбуждения от аксона одного нейрона к телу или дендритам другого нейрона (но не обрат но) объясняется свойствами химических си напсов, которые проводят возбуждение толь ко в одном направлении. 2. Замедленное распространение возбуж дения в ЦНС по сравнению с нервным во локном объясняется наличием на путях рас пространения возбуждения множества хими ческих синапсов, в каждом из которых до возникновения ВПСП имеется синаптичес кая задержка около 0,5 мс. Время проведе ния возбуждения через синапс затрачивается на выделение медиатора в синаптическую шель, распространение его до постсинапти ческой мембраны, возникновение ВПСП и, наконец, ПД. Суммарная задержка передачи возбуждения в нейроне при одновременном поступлении к нему многих импульсов до стигает величины порядка 2 мс. Чем больше синапсов в нейрональной цепочке, тем меньше общая скорость распространения по ней возбуждения. По латентному времени рефлекса, точнее по центральному времени рефлекса, можно ориентировочно рассчи тать число нейронов той или иной рефлек торной дуги. |
