Функция холинергических синапсов

Холинергические синапсы локализованы в ЦНС (ацетилхолин ре­гулирует моторику, пробуждение, память, обучение), а также в вегета­тивных ганглиях, мозговом слое надпочечников, каротидных клубоч­ках, скелетных мышцах и внутренних органах, получающих постганглионарные парасимпатические волокна.

Ацетилхолин синтезируется в аксоплазме холинергических окон­чаний из ацетилкоэнзима А (митохондриального происхождения) и не­заменимого аминоспирта холина при участии фермента холинацетилтрансферазы (холинацетилаза).

Ацетилхолин депонируется в синаптических пузырьках (везикулах) в связи с АТФ и нейропептидами (вазоактивный интестинальный пеп­тид, нейропептид Y).

Весь ацетилхолин, находящийся в синаптической щели, подверга­ется гидролизу ферментом ацетилхолинэстеразой (истинная холинэстераза) с образованием холина и уксусной кислоты.

Холин в 1000-10 000 раз менее активен по сравнению с ацетилхолином; 50% его молекул подвергается нейрональному захвату и вновь участвует в синтезе ацетилхолина. Уксусная кислота окисляется в цик­ле трикарбоновых кислот.

Холинорецепторы

Холинорецепторы представляют собой гликопротеины, состоящие из нескольких субъединиц. Большинство холинорецепторов резерв­ные. На постсинаптической мембране в нервно-мышечном синапсе рас­положены от сотни миллионов холинорецепторов, из них не функцио­нируют 40-99%.

В соответствии с химической чувствительностью холинорецепторы клас­сифицируют на мускариночувствительные (М) и никотиночувствительные (Н).

М-холинорецепторы возбуждаются ядом мухомора мускарином и блокируются атропином. Они локализованы в нервной системе и внут­ренних органах, получающих парасимпатическую иннервацию (вызы­вают угнетение сердца, сокращение гладких мышц, повышают секре­торную функцию экзокринных желез).

Молекулярное клонирование позволило выделить 5 типов М-холинорецепторов:

М₁-холинорецепторы ЦНС (лимбическая система, базальные ганг­лии, ретикулярная формация) и вегетативных ганглиев;

М₂-холинореиепторы сердца (вызывают брадикардию, ослабляют сокращения предсердий, снижают атриовентрикулярную проводимость и потребность миокарда в кислороде);

М₃-холинорецепторы :

• гладких мышц (вызывают сужение зрачков, спазм аккомодации, бронхоспазм, спазм желчевыводящих путей, мочеточников, сокраще­ние мочевого пузыря, матки, усиливают перистальтику кишечника, расслабляют сфинктеры);

• желез (вызывают слезотечение, потоотделение, обильное отделение жидкой, бедной белком слюны, бронхорею, секрецию кислого желудочного сока).

Внесинаптические М₃-холинорецепторы находятся в эндотелии сосудов и регулируют образование сосудорасширяющего фактора -окиси азота (N0).

М₄- и М ₅-холинорецепторы имеют меньшее функциональное зна­чение.

Н-холинорецепторы возбуждаются алкалоидом табака никотином в малых дозах, блокируются никотином в больших дозах.

Биохимическая идентификация и выделение Н-холинорецепторов стали возможны благодаря открытию их избирательного высокомоле­кулярного лиганда α-бунгаротоксина - яда тайваньской гадюки и кобры .

Н-холинорецепторы широко представлены в организме. Их клас­сифицируют на Н-холинорецепторы нейронального (Н_н) и мышечного (Н_м) типов.

Нейрональные Н_н-холинорецепторы представляют собой пентамеры и состоят из субъединиц α₂ – α₉ и β₂ - β₄ (4 трансмембранные петли). Локализация нейрональных Н-холинорецепторов следующая:

• Кора больших полушарий, продолговатый мозг, клетки Реншоу спинного мозга, нейрогипофиз (повышают секрецию вазопрессина);

• Вегетативные ганглии (участвуют в проведении импульсов с преганглионарных волокон на постганглионарные);

• Мозговой слой надпочечников (повышают секрецию адреналина и

норадреналина);

• Каротидные клубочки (участвуют в рефлекторном возбуждении дыхательного центра).

Мышечные Н_м-холинорецепторы вызывают сокращение скелетных мышц. Они представляют собой смесь мономера и димера. Мономер состоит их 5 субъединиц (α₁ – α_2,β,γ,ε,δ), окружающих ионные каналы. Для открытия ионных каналов необходимо связывание ацетилхолина с двумя α-субъединицами. В течение миллисекунд повышается прони­цаемость для Na⁺, К⁺ и Са²⁺.

Пресинаптические М-холинорецепторы тормозят, пресинаптические

Н-холинорецепторы стимулируют высвобождение ацетилхолина.