Теория химической передачи нервных импульсов на примере холинергических синапсов.

Идет в 5 этапов:

1. Синтез медиатора и его депонирование в пресинаптическом окончании. Синтез ацетилхолина осуществляется в окончаниях холинергических нервов. Исходными продуктами являются холин (поступает с пищей) и ацетилкоэнзим А (активированный ацетат – полученный в процессе конечного обмена глюкозы – в митохондриях). Соединение этих продуктов в молекулу ацетилхолина обеспечивается специальным ферментом холинацетилазой. В везикулах ацетилхолин связан с белком и АТФ и защищен от инактивации ферментами. Запасы ацетилхолина распределяются в 3 фондах (пулах):

- «стратегический пул» - прочно связанный пул ацетилхолина, не готовый к немедленному освобождению;

- «мобилизационный пул» - непрочно связанный пул, но способный к быстрой мобилизации при работе;

- «горячий пул» - готовый к немедленному освобождению пул ацетилхолина, определяющий возможность синаптической передачи в данный момент при внезапном поступлении сигнала.

Между пулами поддерживается динамическое равновесие.

2. Освобождение медиаторов в синаптическую щель. Пресинаптическая мембрана холинергического волокна имеет до 200-300 участков – диффузионных каналов для ацетилхолина, к которым изнутри обратимо приклеиваются везикулы и по которым медиатор выделяется в синаптическую щель. При поступлении импульса происходит массивный и мгновенный вход в пресинаптическое окончание ионов кальция. Они захватываются специальным белком – кальмодулином, доставляются к везикулам и вызывают их сокращение и выброс медиатора.

3. Взаимодействие медиатора с рецепторами. Обусловлен физико – химическим сродством медиатора и рецептора. Основан на прямом физико – химическом взаимодействии ацетилхолина с холинорецепторами мембраны клетки.

4. Включение механизмов сопряжения активированных рецепторов с обменом и функциями клетки. В состоянии покоя мембрана клетки иннервируемого органа имеет положительный заряд по наружной поверхности и отрицательный – по внутренней. Содержание ионов калия внутри клетки значительно больше, чем снаружи, а концентрация натрия – наоборот. Молекулы ацетилхолина связываются холинорецепторами, способствуют открытию натриевых каналов. Иона натрия устремляются в клетку, вызывают деполяризацию мембраны. Ионы калия постепенно начинают выходить наружу. В определенный момент активизируются натриевые каналы соседних участков мембраны, быстрый входящий ток ионов натрия вызывает потенциал действия, который распространяется в виде волны возбуждения и переходит с нервного окончания на мышцу. В поперечно – полосатых мышцах потенциал действия вызывает активизацию кальциевых каналов, в клетку входят ионы кальция. Именно они участвуют в механизме сопряжения возбуждения и сокращения.

5. Инактивация медиатора и его реабсорбция пресинаптическим окончанием и восстановление исходного статуса клетки. Взаимодействие ацетилхолина с холинорецепторами очень кратковременно. Это объясняется очень быстрым освобождением ацетилхолина из обратной связи с рецептором и его быстрой инактивацией. В холинергических синапсах имеется фермент ацетилхолинэстераза (АХЕ), который способен ускорить гидролиз ацетилхолина в миллионы раз. АХЭ расщепляет ацетилхолин на холин и ацетат, не обладающие медиаторным эффектом. Это дает толчок к реполяризации мембраны, в работу вступает специальный транспортный механизм (натриево – калиевый насос). Натрий удаляется из клетки, а калий поступает в нее. Клетка переходит в состояние покоя и готова принять следующий нервный импульс.

Различные звенья этого механизма могут быть объектом воздействия лекарственных веществ.

Дата добавления: 2015-08-20