Физиология центральных синапсов

Разбирая общие вопросы распространения возбуждения и торможения в ЦНС, мы поняли, какую значительную роль в этих процессах играли химические синапсы и их медиаторы. Как нам известно химические синапсы подвержены фармакологической модуляции, именно они чаще других структур являются объектами лечебного воздействия. Основой избирательности дейст­вия большинства тропных к ЦНС ве­ществ является их специфическое взаимодействие с определенными сис­темами медиаторов / модуляторов.

По характеру медиатора в ЦНС выделяют, так называемые, системы или пути …

1. Адренергическую

2. Дофаминергическую

3. Серотонинергическую

4. Ацетилхолинергическую

5. ГАМКергическую

Адренергическая система

В ЦНС наибольшее скопление норадренергических нейронов находится в голубом пятне (locus coeruleus) серого вещества моста. Отсюда аксоны нейронов проецируются в кору головного мозга, в гиппокамп, гипоталамус, мозжечок, продолговатый и спинной мозг.

С адренергической системой связаны преимущественно стимулирующие влияния на функции ЦНСмые при артериальных гипертензиях (клофелин). Трициклические антидепрессанты (имизин и др.) угнетают нейрональный захват норадреналина. Опосредуются эффекты указанных групп веществ в основном через α и βадренорецепторы. -->.

Дофаминергическая система

Дофаминовые системы (цепи) мозга млекопитающих изучены хорошо.

Дофаминергические нейроны у млекопитающих находятся преимущественно в среднем мозге (нигро-неостриарная система) и в гипоталямической области.

Известны 3 главные дофаминергические системы (цепи):

Первая. Тело нейрона находится в области гипоталамуса и отсылает короткий аксон в гипофиз.

Этот путь входит в состав гипоталамо‑гипофизарной системы и контролирует систему эндокринных желёз.

Вторая. Это чёрная субстанция. Аксоны этих нейронов проецируются в полосатые тела.

Эта система содержит ¾ дофамина головного мозга. Она имеет решающее значение в регуляции тонических движений.

Дефицит дофамина в этой системе приводит к болезни Паркинсона. При этом происходит гибель нейронов чёрной субстанции. Введение L‑DOPA (предшественника дофамина) облегчает у больных некоторые симптомы заболевания.

Третья. Тела нейронов лежат в среднем мозге рядом с черной субстанцией, аксоны проецируются в вышележащие структуры мозга, кору, лимбическую систему, особенно к фронтальной коре, септальной области и энторинальной коре. Энторинальная кора — главный источник проекций к гиппокампу.

Структура этой дофаминергической системы изучена хорошо, а функция недостаточно. Эта система очень активна при шизофрении. При её подавлении (хлорпромазином, галоперидолом), подавляются некоторые симптомы шизофрении.

Регуляция дофаминерги­ческой системы осуществляется через разные типы дофаминовых (D‑) пост- и пресинаптических рецепторов. Стимуляция пресинаптических дофаминовых рецепторов уменьшает синтез и высвобождение из нервных окончаний дофамина.

Выделяют две группы дофаминовых рецепторов: группа D₁‑рецепторов (подгруппы D₁ и D₅) в основном вызывает постсинаптическое торможение. Они связаны с G_s‑белками. Стимулируют аденилатциклазу, повышая содержание цАМФ. Группа D₂‑рецепторов (подгруппы D₂^-, D₃^-, и D₄^-) вызывает пре- и постсинаптическое торможение. Эти рецепторы связаны с G_i/о‑белками. Ингибируют аденилатциклазу. Кроме того, они активируют К⁺‑каналы и оказывают угнетающее действие на Са²⁺‑каналыпсихотические средства, некоторые противорвотные средства), так и вещества, активирующие дофаминергическую систему [ряд противопаркинсонических средств; дофаминомиметик — бромокриптин, угнетающий продукцию гормона роста (при акромегалии) и пролактина]. -->.

Серотонинергическая система

Важное место в ряду медиаторов / модуляторов ЦНС принадлежит серотонину (5‑гидрокситриптамин; 5-НТ). В верхней части продолговатого мозга и в мосте находится наиболее обширное скопление серотонинергических нейронов. Эти образования называются ядрами шва (nucleus raphes). Их нейроны проецируются как краниально (кора, гиппокамп, лимбическая систе­ма, гипоталамус), так и каудально (продолговатый и спинной мозг). Наиболь­шее содержание серотониновых рецепторов находится в гиппокампе, стриатуме и фронтальной коре.

Возбуждение пресинаптических рецепторов уменьшает высвобождение серотонина и некоторых других медиаторов из нервных окончаний. Что касается постсинаптических рецепторов, то их стимуляция может сопровождаться как возбуждением, так и торможением.

Выделено 7 подтипов серотониновых рецепторов с дополнительными подразделениями для отдельных подтипов (5‑НТ_1A‑D, 5‑НТ_2A‑C и т.д.). Для функций ЦНС отмечена важная роль первых четырех подтипов. Физиологическая зна­чимость последних трех (клонированных) подтипов неизвестна.

5‑НТ₁ рецепторы локализуются пре- и постсинаптически. Так, стимуля­ция 5‑НТ_1A рецепторов вызывает постсинаптическое торможение. С функцией 5‑НТ_1D рецепторов связывают пресинаптическое торможение. Передача постсинаптического возбуждения связана с 5‑НТ_1C, 5‑НТ₁₂, 5‑НТ₃ и 5‑НТ₄ рецепторами.

Функция серотонинергической системы довольно разнообразна. Это регу­ляция циклов сна и бодрствования, психических функций, настроения, памяти, аппетита, возбудимости мотонейронов, регуляция проведения сенсорных сти­мулов (в том числе болевых), центральная терморегуляция, влияние на продук­цию ряда гипоталамических факторов и гипофизарных гормонов.

Известны препараты, которые влияют на серотонинергическую системуНТ1A рецепторов буспирон используется в качестве анксиолитического средства. Антагонист 5НТ3 рецепторов ондансетрон является активным противорвотным средством. Анорексигенное средство фенфлурамин и антидепрессант флуоксетин избирательно блокируют нейрональный захват серотонина, увеличивая его концентрацию в синаптической щели. -->.

Ацетилхолинергическая система

Функция холинорецепторов в ЦНС недостаточно ясна (особенно Н‑холинорецепторов). Известно, что холинергические процессы участвуют в контроле психических и моторных функций, в реакции пробуждения, в обучении.

Ацетилхолин взаимодействует с M‑ и H‑холинорецепторами, расположенными в различных отделах головного мозга и ствола мозга.

Ло­кализуются холинорецепторы как пост-, так и пресинаптически.

Обычно ацетилхолин выполняет функцию возбуждающего медиатора. В отдельных случаях возникает тормозный эффект.

Возбуждение пресинаптических М‑хо­ли­но­ре­цепторов снижает высвобождение ацетилхолина.

В медицинской практике ис­пользуют центральные холиноблокаторы в качестве анксиолитиков (амизил), при паркинсонизме (циклодол). За последние годы пристальное внимание при­влекли вещества, активирующие центральные холинергические процессы (например, антихолинэстеразные препараты, легко проникающие через гематоэнцефалический барьер, в том числе физостигмин). Это обусловлено тем, что в ряде случаев они оказывают благоприятное действие при болезни Альцгеймера (пресенильная деменция), при которой снижено содержание в головном мозге холинергических нейронов.

Медиаторные системы аминокис­лотляции синаптических процессов, осуществляемых при участии -->

К медиаторам относят γ‑аминомасляную кислоту (ГАМК), глицин и, по-видимому, глутамат. Кроме того, предполагают, что и ряд других аминокис­лот могут быть нейромедиаторами или нейромодуляторами (L‑аспартат, β‑аланин и др.).