5. Физиология синапсов. Х
Синапсы
А. Холинэргические синапсы
Передача сигналов между нейронами и от нейронов к мышечным клеткам (так называемая нейронейрональная и нейромышечная трансдукция) происходит в нервных окончаниях (синапсах). С помощью сигнальных веществ, медиаторов. Синапсы образованы мембранами двух контактирующих клеток, пресинаптической и постсинаптической которые разделены узкой синаптической щелью. Медиатор выделяется в синаптическую щель за счет зкзоцитоза, диффундирует к рецепторам постсинаптической мембраны, связывается с ними и передает сигнал соседней клетке. Белки-рецепторы — это лиганд-активируемые ионные каналы) либо мембранные белки, которые управляют ионными каналами посредством G-белков .
Ацетилхолин — нейромедиатор моторной концевой пластинки. Ацетилхолиновые рецепторы (никотиновый и мускариновый) — это лиганд-активируемые ионные каналы, которые открываются для прохождения ионов Na+ и К+. Никотиновые рецепторы (быстрые) локализованы главным образом в месте контакта аксонов со скелетными мышцами. Мускариновые рецепторы (медленные) локализованы в головном мозге, секреторных клетках, гладких и сердечных мышцах.
Процесс передачи сигнала включает следующие этапы. Потенциал действия достигает пресинаптической мембраны (1). Это вызывает открывание потенциал-управляемых Сa2+-каналов (2). Ионы Са2+ проникают из внеклеточного пространства в клетку, их уровень в синапсе резко увеличивается, что инициирует процесс экзоцитоза. Синаптические везикулы выделяют содержимое (ацетилхолин) в синаптическую щель (3). Молекулы ацетилхолина диффундируют через синаптическую щель, связываются с постсинаптическими рецепторами и активируют их (4). Поток ионов Na+ изменяет потенциал покоя постсинаптической мембраны нервной или мышечной клетки настолько, что открываются соседние потенциал-управляемые Na+ каналы и возникает потенциал действия .
Б. Никотиновый холинэргический рецептор
Наиболее детально изучен рецептор ацетилхолина, активируемый никотином. Это трансмембранный комплекс из пяти субъединиц (α2βδγ, 250-270 кДа), образующий лиганд-активируемый (хемовозбудимый) ионный канал, проницаемый для ионов Na+ и К+. Участки связывания ацетилхолина локализованы на внеклеточной части α-субъединиц. При связывании лиганда в центре молекулы формируется трансмембранный канал, входное отверстие которого имеет форму воронки диаметром около 2 нм. Предполагается, что в формировании канала принимают участие все пять субъединиц. Канал открывается на короткое время для прохождения ионов Na+ и К+. Считается, что открывание и закрывание канала происходит в результате аллостерических изменений в заряженных участках полипептидных цепей молекулы рецептора.
Рецептор может связывать различные лекарственные вещества: например, никотин действует как агонист ацетилхолина.
В. Метаболизм ацетилхолина
Ацетилхолин, уксуснокислый эфир холина, образуется в цитоплазме аксонов из ацетил-КоА и холина. Нейромедиатор хранится в синаптических везикулах, в каждой везикуле содержится примерно 1000-10000 молекул ацетилхолина. После выделения из везикул ацетилхолин попадает в синаптическую щель. Избыток ацетилхолина расщепляется ацетилхолин-эстеразой. Этот фермент имеет высокое число оборотов, что гарантирует быстрое удаление сигнального вещества. Продукты гидролиза, холин и уксусная кислота, активно захватываются пресинаптической частью синапса и используются для повторного синтеза ацетилхолина.
Соединения, блокирующие остаток серина в активном центре ацетилхолин-эстеразы, например токсин Е605, пролонгируют действие ацетилхолина и действуют как нейротоксины. Напротив, D-тубокурарин (яд кураре, которым индейцы пропитывали наконечники стрел) является конкурентным ингибитором ацетилхолина при связывании с рецептором.
- 1. История, предмет и задачи физиологии и внд
- 2. Возбудимость, возбуждение, раздражители. Х
- 3. Строение нервной ткани. Нейроны, нейроглия. Х
- 4. Потенциал покоя, действия. Х Мышление
- 5. Физиология синапсов. Х
- 6. Регуляция функций организма (нервная, рефлекторная, гуморальная). Х
- 7. Динамика нервных процессов в цнс (концентрация, иррадиация, индукция и т.Д.) х Иррадиация, концентрация и индукция возбуждения и торможения
- 8. Структура и функция спинного мозга х
- Физиология спинного мозга
- 9. Структура и функции продолговатого и среднего мозга. Х Физиология продолговатого мозга
- Физиология среднего мозга
- 10. Структура и функции промежуточного мозга. Х Физиология промежуточного мозга
- Физиология мозжечка
- 12. Лимбическая система мозга. Х
- 13. Кора больших полушарий. Структура и функции. Х
- Основные центры коры головного мозга
- 14. Ретинкулярная формация. Х
- 15. Нервные центры. Свойства. Х
- 16. Функциональная организация мозга.Х
- Основные центры коры головного мозга
- Физиология спинного мозга
- Физиология продолговатого мозга
- Физиология среднего мозга
- Физиология среднего мозга
- Физиология промежуточного мозга
- Физиология мозжечка
- 17. Сенсорные системы (анализаторы) мозга. Х
- 18. Модулирующие системы мозга. Х
- 19. Основы функциональной организации двигательной системы мозга.
- 20. Структура поведенческого акта. Функциональная система п.К.Анохина х
- 21. Врожденная деятельность организма. Безусловные рефлексы и их классификация. Х
- 22. Условные рефлексы, их классификация. Х
- Правила выработки условных рефлексов
- 23. Механ изм образования условного рефлекса.
- 24. Доминанта и условный рефлекс. Х
- Правила выработки условных рефлексов
- Условные рефлексы второго, третьего и более высоких порядков.
- 25. Память, её нейрофизиологические основы, виды. Х
- 26. Вторая сигнальная система. Взаимоотношения 1-й и 2-й сигнальных систем. Х
- 27. Типы внд человека и животных. Х
- 28. Типы внд человека. Х Типы высшей нервной деятельности
- 29. Торможение условных рефлексов. Х Торможение условных рефлексов
- Безусловное торможение
- Условное торможение (внутреннее)
- Запредельное торможение
- 30. Функциональные состояния организма (бодрствование, сон и др.) х Физиология сна
- 31. Межполушарная ассиметрия.
- 32. Зрительный анализатор. Х
- 33. Слуховой анализатор. Х
- 34. Системность в работе кбп. Динамический стереотип. Динамический стереотип
- 35. Нейрофизиологические основы нервной деятельности (ощущение, восприятие, представления мышление, др.)
- 36. Сознание и подсознание. Х
- 37. Анализ и синтез раздражений в цнс. Рефлекс как основной факт нервной деятельности. Рефлекторная дуга и рефлекторное кольцо
- Рефлекторное кольцо