69. Роль медиаторов в механизме формирования впсп и тпсп.
Действие медиатора на постсинаптическую мембрану заключается в увеличении проницаемости для натрия. Возникновение потока ионов натрия из синаптической щели ведет к деполяризации мембраны и вызывает генерацию возбуждающего постсинаптического потенциала (ацетилхолин, норадреналин, серотонин, дофамин, глутамат).
Для хим. синапсов характерна синоптическая задержка проведения возбуждения (0,5 мс) и развитие постсинаптического потенциала в ответ на пресинаптический импульс. При возбуждении он проявляется в деполяризации мембраны, а при торможении – в гиперполяризации, в результате развивается тормозной постсинаптический потенциал (глицин, ГАМК).
70. Характеристика впсп и тпсп по продолжительности и амплитуде.
Развитие ВПСП характеризуется тем, что они возникают через время после прихода ПД в пресинаптическое окончание (задержка). После этого 1 – 1,5 мс амплитуда увеличивается (время подъема), а затем наблюдается ее снижение, которое продолжается 4 – 6 мс (время спада). Амплитуда от 0,12 – 5,0 мВ, время 5-10 мс.
ТПСП похож на ВПСП, однако он имеет более продолжительный латентный период и меньшее время спада (3 мс). Амплитуда – 1,37-3,44 мВ, время – 5-12 мс.
71. Количество синапсов на мотонейронах спинного мозга.
Чем больше синапсов на поверхности нервной клетки, тем больше воспринимается раздражений и шире сфера деятельности. На телах крупных мотонейронов насчитывают 15-20 тысяч синапсов. Наибольшее количество – 50% находится на дендритах. Многие из них расположены на шипиковидных выростах, которые увеличивают воспринимающую поверхность нейрона.
72. Механизм интеграции впсп и тпсп нейрона.
Потенциал покоя мембраны может снижаться – деполяризация (при возбуждении) и увеличиваться – гиперполяризация (при торможении).
Под влиянием ВПСП деполяризуются соседние с синапсом участки мембраны, затем деполяризация достигает аксонного холмика, где возникает возбуждение, распространяющееся на аксон.
В ТПСП акс. окончание синапса деполяризуется, что приводит к появлению слабых токов, вызывает мобилизацию и выделение в синаптическую щель специальных тормозных медиаторов. Они изменяют ионный потенциал мембраны таким образом, что в ней открываются поры диаметром 0,5 ни. Они не пропускают натрий, но выпускают калий из клетки наружу. Происходит гиперполяризация.
73. Ультраструктура нервно-мышечного синапса. Нервно-мышечные синапсы скелетной мускулатуры имеют ряд характерных особенностей. Пресинаптическое нервное окончание, иннервирующее скелетную мускулатуру, образует своеобразное утолщение, покрытое пресинаптической мембраной. Между нервным окончанием и эффекторной клеткой имеется пространство, так называемая синаптическая щель. Она отделяет нервное окончание от мембраны эффекторной клетки, называемой постсинаптической мембраной. Постсинаптическая мембрана в отличие от пресинаптической имеет белковые хеморецепторы к биологически активным (медиаторам, гормонам), лекарственным и токсическим веществам. Важная особенность рецепторов постсинаптической мембраны — их химическая специфичность, т. е. способность вступать в биохимическое взаимодействие только с определенным видом медиатора. Особенности строения нервно-мышечного синапса обусловливают его физиологические свойства.
Свойства синапса. 1. Одностороннее проведение, обусловленное наличием чувствительных к медиатору рецепторов только в постсинаптической мембране. 2. Си-наптическая задержка проведения возбуждения, связанная с малой скоростью диффузии медиатора в синаптическую щель по сравнению со скоростью прохождения импульса по нервному волокну. 3. Низкая лабильность и высокая утомляемость синапса, обусловленная временем распространения предыдущего импульса и наличием у него периода абсолютной рефрактерности. 4. Высокая избирательная чувствительность синапса к химическим веществам, обусловленная специфичностью хеморецепторов постсинаптической мембраны.
74. Существует два типа холинорецепторов – никотиновые и мускариновые. На постсинаптической мембране скелетных мышц располагаются холинорецепторыникотинового типа. Когда 2 молекулы АХ связываются со специальными сайтами на холинорецепторе никотинового типа, открывается ионный канал для ионов Na+. Ионы Na+ входят внутрь клетки по концентрационному градиенту, образуя входящий натриевый ток. Это приводит к небольшой деполяризации постсинаптической мембраны и возникновению локального ответа – потенциалу концевой пластинки (ПКП). Такая небольшая деполяризация связана с тем, что в постсинаптической мембране скелетной мышцы (или концевой пластинке) ионные каналыне обладают избирательностью (селективностью). Когда амплитуда локального ответа достигнет порогового уровня, в околосинаптической области открываются быстрые селективные натриевые каналы, в результате генерируется ПД. После активации холинорецептора, АХ расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой (АХЭ) на холин и уксусную кислоту. Холин поступает с помощью системы обратного захвата в пресинаптическуютерминаль. Остатки уксусной кислоты медленно диффундируют в околосинаптическое пространство и закисляют его.
75. Квант медиатора – это неделимая порция химически активного в-ва.
Квантовое освобождение медиатора – выделение многомолекулярной порции (квантов) медиатора из пресинаптических нервных терминалий.
Если организм растрачивал определенное количество нейромедиаторов в процессе жизнедеятельности, то нейронный клетки далее формируют обычный материал, начинают формировать новый материал для будущей работы. Если ожидаемой работы не возникло, материал накапливается в избыточном количестве, пребывая в секреторных контейнерах – везикулах. И тогда начинается спонтанный экзоцитоз медиаторов.
Миниатюрный потенциал концевой пластинки - потенциал концевой пластинки, возникающий при спонтанном выделении ацетилхолина, содержащегося в одном пресинаптическом пузырьке.
76. Инактивация – это процесс удаления медиатора с рецептора для предотвращения слишком длительной (сильной) передачи сигнала.
В каждом конкретном синапсе используется один трех путей инактивации:
1) разрушение медиатора с помощью фермента;
2) перенос медиатора в пресинаптическое окончание;
3) перенос медиатора в глиальные клетки.
Путь 1. Фермент обычно расположен на постсинаптической мембране, но может находиться и в синаптической щели; этот способ наиболее быстрый, хотя и не экономный (потеря ценного вещества – медиатора)
Инактивация дофамина: обратный захват и последующее повторное использование либо разрушение с помощью МАО(фермент моноаминоксидаза;расщепляет самые разные моноамины, в т.ч. Медиаторы и гормоны.)
Путь 2. «Обратный захват» медиатора особым белком-насосом (расположен на пресинаптической мембране).
Очень экономно, поскольку затем медиатор может загружаться в везикулу и повторно использоваться.(Глутаминовая кислота, ГАМК...)
Путь 3. Захват медиатора белком-насосом, располо-женным на мембране глиальной клетки (олигодендроцита).
Медиатор в этом случае разру-шается внутри глиальной клетки (так инактивируются медиаторы, синтез которых не представляет для нейрона затруднений).
Из синаптический щели Glu переносится в глиальные клетки, где превра-щается в глутамин (Gln) (с помощью фермента глутамин синтетазы).
77. Миорелаксанты — лекарственные средства, снижающие тонус скелетной мускулатуры с уменьшением двигательной активности вплоть до полного обездвиживания.
Механизм действия — блокада Н-холинорецепторов в синапсах прекращает подачу нервного импульса к скелетным мышцам, и мышцы перестают сокращаться. Расслабление идет сверху вниз, от мимических мышц до кончиков пальцев ног. Последней расслабляется диафрагма. Восстановление проводимости идет в обратном порядке. Первым субъективным признаком окончания миорелаксации являются попытки пациента дышать самостоятельно. Признаки полной декураризации: пациент может поднять и удержать голову в течение 5 секунд, крепко сжать руку и дышать самостоятельно на протяжении 10—15 минут без признаков гипоксии.
Влияние на М-холинорецепторы сердца, гладких мышц и блуждающего нерва зависит от препарата и дозы. Некоторые миорелаксанты могут спровоцировать выброс гистамина.
Не проходят через ГЭБ. Прохождение через ПБ зависит от препарата и дозы. Не растворимы в жирах. Связывание с белками крови зависит от препарата.
Применение:
1. Обеспечение условий для интубации трахеи.
2. Обеспечение миорелаксации во время оперативных вмешательств для создания оптимальных условий работы, а также необходимость мышечного расслабления при некоторых диагностических манипуляциях (например, бронхоскопия).
4. Устранение судорожного синдрома при неэффективности противосудорожных препаратов.
5. Блокада защитных реакций на холод в виде мышечной дрожи и гипертонуса мышц при искусственной гипотермии.
6. Миорелаксация при репозиции отломков костей и вправлении вывихов в суставах, где имеются мощные мышечные массивы.
78.
79.
Основным медиатором симпатической нервной системы является норадреналин, парасимпатической ацетилхолин . Симпатическая нервная система опосредует реакцию организма типа "борьбы или бегства". Расширение бронхов и увеличение легочной вентиляции, увеличение частоты и силы сердечных сокращений, сужение артерий кожи, желудочно-кишечного тракта, почек и расширение артерий мышц, миокарда приводит к увеличению доставки кислорода мышцам и сердцу, благодаря чему они усиливают сокращения. Этому способствует усиление распада гликогена в печени и жира в жировой ткани, что улучшает снабжение мышц, сердца и мозга глюкозой и жирными кислотами. Преобладание активности парасимпатической системы, обеспечивает реакции типа "отдыха и восстановления", что приводит к восстановлению сил организма. При этом сила, частота сердечных сокращений и просвет воздухоносных путей уменьшаются, артерии скелетных мышц суживаются, а желудочно-кишечного тракта расширяются. Это приводит к уменьшению кровотока в мышцах, миокарде и увеличению в пищеварительном тракте, что усиливает пищеварение.
Медиатором в периферических синапсах парасимпатической нервной системы служит ацетилхолин, к которому имеется два типа рецепторов: М- и Н-холинорецепторы. Это разделение основано на том, что М-холинорецепторы теряют чувствительность к ацетилхолину под влиянием атропина (выделен из гриба рода Muscaris), Н-холинорецепторы — под влиянием никотина.
α1- и β1-рецепторы локализуются в основном на постсинаптических мембранах и реагируют на действие норадреналина, выделяющегося из нервных окончаний постганглионарных нейронов симпатического отдела.
α2- и β2-рецепторы являются внесинаптическими, а также имеются на пресинаптической мембране тех же нейронов. На α2-рецепторы действуют как адреналин, так и норадреналин. β2-рецепторы чувствительны в основном к адреналину. На α2-рецепторы пресинаптической мембраны норадреналин действует по принципу отрицательной обратной связи — ингибирует собственное выделение. При действии адреналина на β2-адренорецепторы пресинаптической мембраны выделение норадреналина усиливается.
Кратко охарактеризовать значение рецепторов можно следующим образом:
α1 — локализуются в артериолах, стимуляция приводит к спазму артериол, повышению давления, снижению сосудистой проницаемости и уменьшению эксудативного воспаления.
α2 — главным образом пресинаптические рецепторы, являются «петлёй обратной отрицательной связи» для адренэргической системы, их стимуляция ведёт к снижению артериального давления.
β1 — локализуются в сердце, стимуляция приводит к увеличению частоты и силы сердечных сокращений, кроме того, приводит к повышению потребности миокарда в кислороде и повышению артериального давления. Также локализуются в почках, являясь рецепторами юкстагломерулярного аппарата.
β2 — локализуются в бронхиолах, стимуляция вызывает расширение бронхиол и снятие бронхоспазма. Эти же рецепторы находятся на клетках печени, воздействие на них гормона вызывает гликогенолиз и выход глюкозы в кровь.
β3 — находятся в жировой ткани. Стимуляция этих рецепторов усиливает липолиз и приводит к выделению энергии, а также к повышению теплопродукции.
№80
. Ацетилхолинэстераза играет ключевую роль в процессах нейрогуморальной и синаптической передачи: в холинэргических синапсах катализирует гидролиз ацетилхолина, и, как следствие, прекращает влияние данного медиатора на холинорецептор, отвечающий за возбуждение нервного волокна. При ингибировании АХЭ освобождение рецепторов от ацетилхолина происходит очень медленно (только посредством диффузии), и передача нервных импульсов заблокирована на уровне (нейротрансмиттер <-> постсинаптическая мембрана). Это вызывает дезорганизацию процессов организма, а при тяжелых отравлениях может привести к летальному исходу.
Моноаминоксидаза (МАО) — фермент, осуществляющий катаболизм моноаминов посредством их окислительного дезаминирования. МАО разрушает как эндогенные моноамины — нейромедиаторы и гормоны, так и экзогенные — попадающие в организм с пищей или в лекарствах и психоактивных веществах (ПАВ). Таким образом, этот фермент играет важную роль в поддержании постоянных концентраций эндогенных моноаминов в тканях, что особенно важно для нервной ткани, а также ограничивает их поступление в организм с пищей и участвует в метаболизме опасных биологически активных веществ, структурно сходных с эндогенными моноаминами.
.№81 Электрические синапсы. Морфологически представляют собой слияние, или сближение, участков мембран. В последнем случае синаптическая щель не сплошная, а прерывается мостиками полного контакта. Эти мостики образуют повторяющуюся ячеистую структуру синапса, причем ячейки ограничены участками сближенных мембран, расстояние между которыми в синапсах млекопитающих 0,15—0,20 нм. В участках слияния мембран находятся каналы, через которые клетки могут обмениваться некоторыми продуктами. Кроме описанных ячеистых синапсов, среди электрических синапсов различают другие — в форме сплошной щели; площадь каждого из них достигает 1000 мкм, как, например, между нейронами ресничного ганглия.
Электрические синапсы обладают односторонним проведением возбуждения. Это легко доказать при регистрировании электрического потенциала на синапсе: при раздражении афферентных путей мембрана синапса деполяризуется, а при раздражении эфферентных волокон — гиперполяризуется. Оказалось, что синапсы нейронов с одинаковой функцией обладают двусторонним проведением возбуждения (например, синапсы между двумя чувствительными клетками), а синапсы между разнофункциональными нейронами (сенсорные и моторные) обладают односторонним проведением. Функции электрических синапсов заключаются прежде всего в обеспечении срочных реакций организма. Этим, видимо, объясняется расположение их у животных в структурах, обеспечивающих реакцию бегства, спасения от опасности и т. д.
Электрический синапс сравнительно мало утомляем, устойчив к изменениям внешней и внутренней среды. Видимо, эти качества наряду с быстродействием обеспечивают высокую надежность его работы.