2. Общая характеристика медиаторов

Медиаторы (нейромедиаторы) – информационные молекулы, с помощью которых передается информация в синапсах.

Критерии для отличия собственно медиаторов:

1. он должен синтезироваться в нейроне;

2. накапливаться в окончании клетки;

3. оказывать специфическое действие на постсинаптическую мембрану;

4. выделяться при появлении кальциевого тока в пресинаптическое окончание.

Медиаторами синапсов могут быть около 30 разнородных химических веществ. В нервно-мышечном синапсе это – ацетилхолин. Он встречается в коре головного мозга, в спинном мозге. Имеет преимущественно возбуждающее влияние. Однако, в глубоких слоях коры больших полушарий, стволе мозга, хвостатом ядре оказывает тормозное действие благодаря особым рецепторам (М-холино рецепторам). Возбуждающее влияние передается, если ацетилхолин соединяется с Н-холинорецепторам.

Амины: норадреналин, дофамин, серотонин, гистамин. Больше содержатся в стволе мозга. Имеют возбуждающее и тормозное влияние в зависимости от рецепторов постсинаптической мембраны, их улавливающих. Так, серотонин в коре имеет тормозное влияние, в стволе – то и другое, содержится в структурах, имеющих отношение к регуляции вегетативных функций. Гистамина много в гипофизе и срединном возвышении гипоталамуса.

Аминокислоты: глицин, гамма-аминомасляная кислота – тормозные медиаторы. Глутамат – 75% возбуждающих синапсов мозга.

Другие: субстанция Р – медиатор нейронов, передающих сигналы боли. Энкефалины, эндорфины – медиаторы нейронов, блокирующих болевую импульсацию. Они воздействуют на опиатные рецепторы (клетки лимбической системы, черной субстанции, ядер промежуточного мозга, голубого пятна спинного мозга).

Физиологические эффекты действия медиаторов головного мозга:

Ацетилхолин участвует в организации движений, обеспечивает информационные процессы памяти и мышления.

Норадреналин регулирует настроение, эмоциональные реакции, обеспечивает бодрствование, участвует в механизмах формирования некоторых фаз сна, сновидений.

Серотонин ускоряет процессы обучения, формирования болевых ощущений, сенсорное восприятие, засыпание.

Дофамин участвует в формировании чувства удовольствия, регуляции эмоциональных реакций, поддержании бодрствования. Дофамин полосатого тела регулирует сложные мышечные движения.

Эндорфины, энкефалины – антиболевые реакции, повышение устойчивости к стрессу, сон.

Олигопептиды – медиаторы настроения, полового поведения, формирования болевых ощущений.

Роль медиаторов в функционировании ЦНС: медиаторы создают возможность объединения отдельных нейро­нов в сети, функциональные системы и, наконец, целостную нервную сис­тему, так как медиаторноспецифичные клетки (то есть клетки, чувствительные именно к конкретному виду медиатора) расположены в определенных центрах мозга, которые по системам восходящих и нисходящих трактов связаны с другими структурами центральной нервной системы.

3. Основные этапы передачи возбуждения в синапсе

1) возбуждение нейрона → распространение ПД на пресинаптическую мембрану;

2) деполяризация пресинаптической мембраны → открытие потенциалзависимых Ca⁺⁺ каналов → ток Ca⁺⁺ в клетку по электрохимическому градиенту (Ca⁺⁺ больше вне клетки) → повышение концентрации Ca⁺⁺ в пресинаптическом окончании;

3) из-за входа Са⁺⁺ активируется транспортная система везикул → их перемещение к мембране → слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной (экзоцитоз) → выброс квантов* медиатора в синаптическую щель (медиатора выделяется на 4 порядка больше, чем входит Ca⁺⁺). * квант – кол-во медиатора в одной везикуле;

4) перемещение медиатора к постсинаптической мембране → присоединение его к белкам-рецепторам → открытие хемозависимых ионных каналов, через которые идут и Na⁺ и K⁺ ;

5) преобладающий ионный ток натрия через хемозависимые каналы (силе потока K⁺ из клетки мешает положительный заряд мембраны) → деполяризация → образование локального потенциала постсинаптической мембраны - ВПСП;

6) возникновение потенциалов действия в постсинаптической клетке при суммировании ВПСП;

7) расщепление медиатора ферментами, возвращение продуктов расщепления в окончание нейрона, синтез новых порций медиатора (или поступление его от сомы нейрона за счет быстрого аксонного транспорта).

Все эти этапы занимают значительно больше времени, чем проведение ПД по нервному волокну. Такая задержка в 0,5 – 2 мс называется синаптической задержкой.