18.3. Химизм передачи нервного импульса

Нервный импульс от нейрона к нейрону или в соответствую­щий орган передается при посредстве медиаторов. Передача им­пульсов происходит с участием нервных окончаний, нервных си­напсов, число которых на отдельных нервных клетках доходит до 20 000 и более. Синапс состоит из синаптического окончания ней­рона, синаптической щели и постсинаптической части. Медиато­ры синтезируются в теле нервной клетки, связываются с белками в комплекс и накапливаются в виде синаптических пузырьков. Под влиянием раздражителя синаптические окончания нейрона (пресинаптическая часть) деполяризуются, увеличивается их про­ницаемость к ионам кальция — они проникают в пресинаптические окончания и вызывают распад комплекса белок—медиатор. Медиатор проникает через мембраны в синаптическую щель, вза­имодействует с рецепторами постсинаптической мембраны и вы­зывает потенциал действия. Медиаторами служат ацетилхолин, адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, гистамин, у-ами- номасляная кислота и др. Ацетилхолин синтезируется из ацетил- КоА и холина под действием холинацетилтрансферазы и ионов калия, кальция и магния:

Ацетилхолин связывается с белками и в синаптических пузырьках. Под влиянием раздражителя комплекс ацетилхолин— белок распадается, медиатор проникает в синаптическую щель и взаимодействует с холинорецепторами постсинаптической мемб­раны. Возникает потенциал действия, и возбуждение передается от одной нервной клетки к другой или эффекторной клетке. Осво­бодившийся ацетилхолин разрушается ферментом ацетилхолинэс- теразой. Холин далее вновь используется для синтеза медиатора и других веществ.

К а т е х о л а м и н ы — адреналин, норадреналин, дофамин — медиаторы симпатической нервной системы накапливаются в си­наптических пузырьках, а при прохождении нервного импульса высвобождаются в синаптическую щель и, проходя через нее, вза­имодействуют с рецептором. Различают два типа рецепторов: а и р. Связывание с а-рецепторами запускает циклический ГМФ-за- висимый механизм передачи сигнала, с p-рецепторами — цикли­ческий АМФ-зависимый механизм. Инактивация адренергичес- ких медиаторов происходит под действием ферментов с участием ФАД и НАД, в результате образуется 3,4-диоксифенилуксусная кислота, которая в печени нейтрализуется глюкуроновой или сер­ной кислотой и выводится с мочой в виде парных соединений.

Серотонин (5-окситриптамин) — медиатор центральной и периферической нервной системы, образуется из триптофана. Механизм действия такой же, как и других медиаторов. Оказав биологическое действие, нейтрализуется путем дезаминирования и удаляется из организма с мочой.

Гистамин — медиатор нервного возбуждения, образуется путем декарбоксилирования гистидина. Передача возбуждения в синапсах при участии гистамина осуществляется путем его связы­вания с гистаминовыми рецепторами, что приводит к усилению синтеза циклического ГМФ в постсинаптической клетке. После окончания действия гистамин инактивируется путем дезаминиро­вания гистаминазой.

у-Аминомасляная кислота оказывает тормозящее действие на функции центральной нервной системы и спинного мозга. После окончания действия инактивируется путем переами- нирования с участием а-кетоглутаровой кислоты.

Контрольные вопросы и задания

1. Каковы структура и функция нервной ткани? 2. В чем заключаются особен­ности химического состава и обмена белков, жиров и углеводов нервной ткани? 3. Охарактеризуйте химизм передачи нервного импульса. 4. Приведите примеры нейромедиаторов.