12.Этапы и механизм синаптической передачи. Функции возбуждающего и тормозного синапсов.

При деполяризации пресинаптической терминали открываются потенциал-чувствительные кальциевые каналы, ионы кальция входят в пресинаптическую терминаль и запускают механизм слияния синаптических пузырьков с мембраной. В результате медиатор выходит в синаптическую щель и присоединяется к белкам-рецепторам постсинаптической мембраны, которые делятся на метаботропные и ионотропные. Первые связаны с G-белком и запускают каскад реакций внутриклеточной передачи сигнала. Вторые связаны с ионными каналами, которые открываются при связывании с ними нейромедиатора, что приводит к изменению мембранного потенциала. Медиатор действует в течение очень короткого времени, после чего разрушается специфическим ферментом. Например, в холинэргических синапсах фермент, разрушающий медиатор в синаптической щели — ацетилхолинэстераза. Одновременно часть медиатора может перемещаться с помощью белков-переносчиков через постсинаптическую мембрану (прямой захват) и в обратном направлении через пресинаптическую мембрану (обратный захват). В ряде случаев медиатор также поглощается соседними клетками нейроглии.

Открыты два механизма высвобождения: с полным слиянием везикулы с плазмалеммой и так называемый «поцеловал и убежал», когда везикула соединяется с мембраной, и из неё в синаптическую щель выходят небольшие молекулы, а крупные остаются в везикуле. Второй механизм, предположительно, быстрее первого, с помощью него происходит синаптическая передача при высоком содержании ионов кальция в синаптической бляшке.

Следствием такой структуры синапса является одностороннее проведение нервного импульса. Существует так называемая синаптическая задержка — время, нужное для передачи нервного импульса. Её длительность составляет около  — 0,5 мс.

Так называемый «принцип Дейла» (один нейрон — один медиатор) признан ошибочным. Или, как иногда считают, он уточнён: из одного окончания клетки может выделяться не один, а несколько медиаторов, причём их набор постоянен для данной клетки.

Возбуждающие синапсы способствуют возникновению возбуждения в постсинаптической клетке (в них в результате поступления импульса происходит деполяризация мембраны, которая может вызвать потенциал действия при определённых условиях.), то вторые, напротив, прекращают или предотвращают его появление, препятствуют дальнейшему распространению импульса. Обычно тормозными являются глицинергические (медиатор — глицин) и ГАМК-ергические синапсы (медиатор — гамма-аминомасляная кислота).

Тормозные синапсы бывают двух видов: 1) синапс, в пресинаптических окончаниях которого выделяется медиатор, гиперполяризующий постсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала; 2) аксо-аксональный синапс, обеспечивающий пресинаптическое торможение. Синапс холинергический (s. cholinergica) — синапс, медиатором в котором является ацетилхолин.

13.Функциональные изменения синапсов под влиянием миметиков, литиков и антихолинэстеразных веществ. Физиологические механизмы регуляции синаптической передачи

 Синапсы  имеют различную чувствительность к лекарственным средствам, в связи с чем вce лекарственные препараты делятся на две группы: лекарственные средства, действующие в области холинергических  синапсов, и лекарственные средства, действующие в области адренергических синапсов . И те и другие могут активировать процесс синаптической передачи или, стимулируя соответствующие рецепторы, воспроизводить эффект естественного медиатора. Такие средства называются  миметиками  (стимуляторами) — холиномиметики и адреномиметики. В том случае, когда они тормозят процесс синаптической передачи или блокируют рецепторы, их называют литиками (блокаторами) — холинолитики и адренолитики.

Используя такие лекарства, можно оказывать влияние на многие органы: регулировать деятельность сердечной мышцы, желудка, бронхов, стенок сосудов и так далее.

миметики (от греческого mimiomai – подражать) – это вещества, способные связываться с молекулярными рецепторами и активировать их, занимая на них место естественных синтезируемых в организме трансмиттеров (медиаторов и модуляторов) или гормонов. Подменяют собой природные регулирующие вещества, связываясь с молекулярными рецепторами. Наличие миметиков изменяет производство организмом собственных регулирующих веществ за счёт обратных связей между концентрацией регуляторов и их производством.

Миметик как лекарственное средство по своей физико-химической природе очень похож на сигнальную молекулу (управляющее вещество), и поэтому молекулярный рецептор не “распознает” его как чужака и реагирует как на естественную сигнальную молекулу. Однако разные миметики, дающие сходный эффект, могут иметь различный набор перечисленных выше качеств, что позволяет создавать разнообразные лекарственные средства со сходным эффектом, но своими специфическими особенностями и областями применения.

Агонисты-миметики взаимодействуют с рецепторами, к которым имеют сродство, и вызывают каскад реакций, приводящих к тем же эффектам, что вызывают естественные управляющие вещества, связывающиеся с этими рецепторами в норме. Действие агониста на рецепторы может приводить к активации или к угнетению функции клеток. К таким препаратам относятся, например, опиоиды (морфин, промедол, фентанил и другие), которые, взаимодействуя в организме с опиоидными рецепторами, вызывают облегчение боли. Другим примером может служить селективный (избирательный)агонист сальбутамол (астматол, альбутерол, вентолин и другие), который связывается в дыхательных путях со специфическими рецепторами и вызывает расширение мельчайших бронхов. Поэтому он с успехом применяется при лечении приступов бронхиальной астмы и чаще всего используется в виде аэрозольного спрея. Кроме того, подобным образом в качестве агониста рецепторов действуют многие синтетические аналоги гормонов и медиаторов.

Литики препараты этой группы блокируют передачу возбуждения в м-холинорецепторах, делая их нечувствительными к медиатору ацетилхолину. В результате такого воздействия в организме возникают эффекты, противоположные действию парасимпатической иннервации и м-холиномиметиков. Адренолитики блокируют адренергические рецепторы.

Антихолинэстеразные   вещества  получили свое название в связи с их способностью блокировать ферменты — холинэстеразы. В частности,  антихолинэстеразные   вещества  блокируют ацетилхолинэстеразу — фермент, разрушающий ацетилхолин (см. рис. 6). Блокируя ацетилхолинэстеразу в холинергических  синапсах ,  антихолинэстеразные   вещества  препятствуют разрушению ацетилхолина и в связи с этим значительно усиливают и удлиняют его действие. Непосредственное влияние на холинорецепторы  антихолинэстеразные   вещества  либо совсем не оказывают, либо оно выражено незначительно.

Таким образом, при введении в организм  антихолинэстеразных   веществ  все возникающие эффекты обусловлены действием эндогенного ацетилхолина. При этом отмечаются сужение зрачков глаз, спазм аккомодации, брадикардия, снижение артериального давления (При отравлении  антихолинэстеразными  средствами из группы фосфорорганических соединений возможно и повышение артериального давления. Это связано с возбуждением симпатических ганглиев, хромаффинных клеток мозгового вещества надпочечников и сосудодвигательного центра), повышение тонуса гладких мышц внутренних органов (желудочно-кишечного тракта, бронхов, мочевого пузыря и др.), усиление секреции желез. Отчетливо выражено стимулирующее влияние  антихолинэстеразных   веществ  на нервно-мышечные  синапсы , в связи с чем эти вещества повышают тонус скелетных мышц. Те  антихолинэстеразные   вещества , которые легко проникают в центральную нервную систему (через гематоэнцефалический барьер), оказывают на нее возбуждающее действие (возбуждение центральных холинорецепторов).

Синаптическая передача (также называемая нейропередача) — электрические движения в синапсах вызванные распространением нервных импульсов. Каждая нервная клетка получает медиатор из пресинаптического нейрона или из терминального окончания или из постсинаптического нейрона или дендрида вторичного нейрона и посылает его обратно нескольким нейронам, которые повторяют данный процесс, таким образом, распространяя волну импульсов до тех пор, пока импульс не достигнет определенного органа или специфической группы нейронов.

Нервные импульсы необходимы для распространения сигналов. Эти сигналы посылаются в и исходят из центральной нервной системы через эфферентные и афферентные нейроны для координации гладких, скелетных и сердечных мышц, секреции желез и функционирования органов, важных для долгосрочного выживания многоклеточных позвоночных организмов, таких как млекопитающие.

Нейроны образуют нейронные сети, по которым передаются нервные импульсы. Каждый нейрон образует не менее 15,000 соединений с другими нейронами. Нейроны не соприкасаются друг с другом; они образуют точки соприкосновения, называемые синапсами. Нейрон передают информацию с помощью нервного импульса. Когда импульс нейрона достигает синапса это приводит к выделению медиаторов, которые влияют на другие клетки, приводя к торможению или возбуждению. Следующий нейрон может соединяться с множеством других нейронов, и если возбуждающие процессы превалируют над угнетающими, то будет развит потенциал действия в основании аксона, таким образом передавая информацию к следующему нейрону, приводя к памяти или действию.

Примером распространения с помощью нейронов является сердечное сокращение. Сокращение осуществляется когда сигнал поступает из синоатриального узла с частотой, заставляющей сердце полностью сократиться, выбросив всю кровь и последующему наполнению новой порцией крови. Важно, что импульс посылается из синоатриального узла, так как направление импульса между нейронами заставляет мышцу сокращаться полностью. Если импульс будет поступать из синоатриального узла сердце будет сокращаться неуверенно и не будет выбрасывать всю кровь в систему.