Μεσολαβητές και ρυθμιστές του νευρικού συστήματος. Συνάψεις και πομποί του κεντρικού νευρικού συστήματος

Σύμφωνα με τη χημική τους δομή, οι μεσολαβητές είναι μια ετερογενής ομάδα. Περιλαμβάνει εστέρα χολίνης (ακετυλοχολίνη). μια ομάδα μονοαμινών, συμπεριλαμβανομένων των κατεχολαμινών (ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη και αδρεναλίνη). ινδόλες (σεροτονίνη) και ιμιδαζόλες (ισταμίνη). όξινα (γλουταμινικό και ασπαρτικό) και βασικά (GABA και γλυκίνη) αμινοξέα. πουρίνες (αδενοσίνη, ATP) και πεπτίδια (εγκεφαλίνες, ενδορφίνες, ουσία P). Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επίσης ουσίες που δεν μπορούν να ταξινομηθούν ως πραγματικοί νευροδιαβιβαστές - στεροειδή, εικοσανοειδή και μια σειρά από ROS, κυρίως ΝΟ.

Για την επίλυση του ζητήματος της φύσης νευροδιαβιβαστών οποιασδήποτε ένωσης, χρησιμοποιούνται ορισμένα κριτήρια. Τα κυριότερα περιγράφονται παρακάτω.

1. Η ουσία πρέπει να συσσωρεύεται σε προσυναπτικές καταλήξεις και να απελευθερώνεται ως απόκριση σε μια εισερχόμενη ώθηση. Η προσυναπτική περιοχή πρέπει να περιέχει ένα σύστημα για τη σύνθεση αυτής της ουσίας και η μετασυναπτική ζώνη πρέπει να ανιχνεύει έναν συγκεκριμένο υποδοχέα για αυτήν την ένωση.
2. Όταν διεγείρεται η προσυναπτική περιοχή, θα πρέπει να συμβεί μια εξαρτώμενη από το Ca απελευθέρωση (με εξωκυττάρωση) αυτής της ένωσης στη διασυναπτική σχισμή, ανάλογη με την ισχύ του ερεθίσματος.
3. Υποχρεωτική ταυτότητα των επιδράσεων του ενδογενούς νευροδιαβιβαστή και του υποτιθέμενου μεσολαβητή κατά την εφαρμογή του στο κύτταρο στόχο και η δυνατότητα φαρμακολογικού αποκλεισμού των επιδράσεων του υποτιθέμενου μεσολαβητή.
4. Η παρουσία ενός συστήματος επαναπρόσληψης του υποτιθέμενου πομπού σε προσυναπτικά τερματικά ή/και σε γειτονικά αστρογλοιακά κύτταρα. Μπορεί να υπάρχουν περιπτώσεις που δεν επαναλαμβάνεται ο ίδιος ο μεσολαβητής, αλλά το προϊόν της διάσπασής του (για παράδειγμα, χολίνη μετά τη διάσπαση της ακετυλοχολίνης από το ένζυμο ακετυλχολινεστεράση).

Η επίδραση των φαρμάκων σε διάφορα στάδια της λειτουργίας του πομπού στη συναπτική μετάδοση

	Τροποποιητική επιρροή	Αποτέλεσμα επίπτωση
Σύνθεση μεσολαβητής	Προσθήκη προδρόμου Αποκλεισμός επαναπρόσληψης Αποκλεισμός ενζύμων σύνθεσης	↓ ↓
Συσσώρευση	Αναστολή της πρόσληψης στα κυστίδια Αναστολή της δέσμευσης στα κυστίδια
Επιλογή (εξωκυττάρωση)	Διέγερση ανασταλτικών αυτοϋποδοχέων Μπλοκ αυτοϋποδοχέων Διαταραχή των μηχανισμών εξωκυττάρωσης	↓ ↓
Δράση	Επιδράσεις των αγωνιστών στους υποδοχείς
στους υποδοχείς	Αποκλεισμός μετασυναπτικών υποδοχέων
Καταστροφή μεσολαβητής	Αποκλεισμός επαναπρόσληψης νευρώνων και/ή γλοιακών αγγείων Αναστολή καταστροφής σε νευρώνες
	Αναστολή καταστροφής στη συναπτική σχισμή

Η χρήση διαφόρων μεθόδων για τον έλεγχο της λειτουργίας του πομπού, συμπεριλαμβανομένων των πιο σύγχρονων (ανοσοϊστοχημική, ανασυνδυασμένο DNA κ.λπ.), είναι δύσκολη λόγω της περιορισμένης προσβασιμότητας των περισσότερων μεμονωμένων συνάψεων, καθώς και λόγω του περιορισμένου εύρους στοχευμένων φαρμακολογικών επιδράσεων.

Μια προσπάθεια ορισμού της έννοιας των «πομπών» συναντά μια σειρά από δυσκολίες, καθώς τις τελευταίες δεκαετίες ο κατάλογος των ουσιών που εκτελούν την ίδια λειτουργία σηματοδότησης στο νευρικό σύστημα με τους κλασικούς μεσολαβητές, αλλά διαφέρουν από αυτούς στη χημική τους φύση, στα μονοπάτια σύνθεσης, και των υποδοχέων, έχει επεκταθεί σημαντικά. Πρώτα απ 'όλα, αυτό ισχύει για μια ευρεία ομάδα νευροπεπτιδίων, καθώς και για τα ROS, και κυρίως για το μονοξείδιο του αζώτου (νιτροξείδιο, ΝΟ), για το οποίο οι ιδιότητες του μεσολαβητή περιγράφονται αρκετά καλά. Σε αντίθεση με τους «κλασικούς» μεσολαβητές, τα νευροπεπτίδια, κατά κανόνα, είναι μεγαλύτερα σε μέγεθος, συντίθενται με χαμηλό ρυθμό, συσσωρεύονται σε μικρές συγκεντρώσεις και συνδέονται με υποδοχείς με χαμηλή ειδική συγγένεια· επιπλέον, δεν έχουν μηχανισμούς επαναπρόσληψης από το προσυναπτικό τερματικό . Η διάρκεια δράσης των νευροπεπτιδίων και των νευροδιαβιβαστών ποικίλλει επίσης σημαντικά. Όσο για το νιτροξείδιο, παρά τη συμμετοχή του στη μεσοκυτταρική αλληλεπίδραση, σύμφωνα με μια σειρά κριτηρίων μπορεί να ταξινομηθεί όχι ως μεσολαβητής, αλλά ως δευτερεύων αγγελιοφόρος.

Αρχικά, πιστευόταν ότι μια νευρική απόληξη μπορούσε να περιέχει μόνο έναν πομπό. Μέχρι σήμερα, έχει αποδειχθεί η πιθανότητα παρουσίας πολλών διαμεσολαβητών στο τερματικό, που απελευθερώνονται από κοινού ως απόκριση σε μια ώθηση και ενεργούν σε ένα κύτταρο στόχο - συνοδευτικοί (συνυπάρχοντες) μεσολαβητές (comeditors, cotransmitters). Σε αυτή την περίπτωση, η συσσώρευση διαφορετικών μεσολαβητών συμβαίνει στην ίδια προσυναπτική περιοχή, αλλά σε διαφορετικά κυστίδια. Παραδείγματα κωμικών είναι οι κλασικοί νευροδιαβιβαστές και τα νευροπεπτίδια, τα οποία διαφέρουν ως προς τη θέση σύνθεσης και, κατά κανόνα, εντοπίζονται στο ένα άκρο. Η απελευθέρωση πομπών συμβαίνει ως απόκριση σε μια σειρά διεγερτικών δυναμικών μιας συγκεκριμένης συχνότητας.

Στη σύγχρονη νευροχημεία, εκτός από τους νευροδιαβιβαστές, απομονώνονται ουσίες που ρυθμίζουν τα αποτελέσματά τους - νευροτροποποιητές. Η δράση τους είναι τονωτικής φύσης και μεγαλύτερης διάρκειας από τη δράση των μεσολαβητών. Αυτές οι ουσίες μπορεί να έχουν όχι μόνο νευρωνική (συναπτική) αλλά και γλοιακή προέλευση και δεν διαμεσολαβούνται απαραίτητα από νευρικές ώσεις. Σε αντίθεση με έναν νευροδιαβιβαστή, ένας ρυθμιστής δρα όχι μόνο στη μετασυναπτική μεμβράνη, αλλά και σε άλλα μέρη του νευρώνα, συμπεριλαμβανομένου του ενδοκυτταρικού.

Γίνεται διάκριση μεταξύ προ- και μετασυναπτικής διαμόρφωσης. Η έννοια του «νευροτροποποιητή» είναι ευρύτερη από την έννοια του «νευροδιαβιβαστή». Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας διαμεσολαβητής μπορεί επίσης να είναι διαμορφωτής. Για παράδειγμα, η νορεπινεφρίνη, που απελευθερώνεται από την απόληξη του συμπαθητικού νεύρου, δρα ως νευροδιαβιβαστής στους α1 υποδοχείς, αλλά ως νευροδιαμορφωτής στους α2 αδρενεργικούς υποδοχείς. Στην τελευταία περίπτωση, μεσολαβεί στην αναστολή της επακόλουθης έκκρισης νορεπινεφρίνης.

Οι ουσίες που εκτελούν λειτουργίες μεσολαβητή διαφέρουν όχι μόνο ως προς τη χημική τους δομή, αλλά και σε ποια διαμερίσματα του νευρικού κυττάρου λαμβάνει χώρα η σύνθεσή τους. Κλασικοί πομποί χαμηλού μοριακού βάρους συντίθενται στο τερματικό του άξονα και ενσωματώνονται σε μικρά συναπτικά κυστίδια (διάμετρος 50 nm) για αποθήκευση και απελευθέρωση. Το ΝΟ συντίθεται επίσης στα τερματικά, αλλά επειδή δεν μπορεί να συσκευαστεί σε κυστίδια, διαχέεται αμέσως από τη νευρική απόληξη και επηρεάζει τους στόχους. Οι πεπτιδικοί νευροδιαβιβαστές συντίθενται στο κεντρικό τμήμα του νευρώνα (περικάρυον), συσκευάζονται σε μεγάλα κυστίδια με πυκνό κέντρο (διαμέτρου 100-200 nm) και μεταφέρονται μέσω αξονικού ρεύματος στις νευρικές απολήξεις.

Η ακετυλοχολίνη και οι κατεχολαμίνες συντίθενται από κυκλοφορούντες πρόδρομες ουσίες, ενώ οι μεσολαβητές αμινοξέων και τα πεπτίδια σχηματίζονται τελικά από τη γλυκόζη. Όπως είναι γνωστό, οι νευρώνες (όπως και άλλα κύτταρα του σώματος ανώτερων ζώων και ανθρώπων) δεν μπορούν να συνθέσουν τρυπτοφάνη. Επομένως, το πρώτο βήμα που οδηγεί στην έναρξη της σύνθεσης σεροτονίνης είναι η διευκόλυνση της μεταφοράς της τρυπτοφάνης από το αίμα στον εγκέφαλο. Αυτό το αμινοξύ, όπως και άλλα ουδέτερα αμινοξέα (φαινυλαλανίνη, λευκίνη και μεθειονίνη), μεταφέρεται από το αίμα στον εγκέφαλο με ειδικούς μεταφορείς που ανήκουν στην οικογένεια των μεταφορέων του μονοκαρβοξυλικού οξέος. Έτσι, ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν το επίπεδο της σεροτονίνης στους σεροτονινεργικούς νευρώνες είναι η σχετική ποσότητα τρυπτοφάνης στα τρόφιμα σε σύγκριση με άλλα ουδέτερα αμινοξέα. Για παράδειγμα, εθελοντές που έλαβαν διατροφή χαμηλή σε πρωτεΐνες για μία ημέρα και στη συνέχεια έλαβαν ένα μείγμα αμινοξέων που δεν περιείχε τρυπτοφάνη, έδειξαν επιθετική συμπεριφορά και αλλαγές στον κύκλο ύπνου-εγρήγορσης, που σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα σεροτονίνης στον εγκέφαλο. .

Διαμεσολαβητές(πομποί) - φυσιολογικά δραστικές ουσίες που μεταδίδουν απευθείας πληροφορίες από το ένα κύτταρο στο άλλο μέσω ειδικών μεσοκυττάριων επαφών - συνάψεων.

Στην περιφέρεια, δύο ουσίες χρησιμεύουν συχνότερα ως μεσολαβητές - ACh (νευρομυϊκές συνάψεις και συνάψεις του παρασυμπαθητικού τμήματος του ANS) και NA (συνάψεις μεταγαγγλιακών ινών του συμπαθητικού τμήματος του ANS). Αλλά στο κεντρικό νευρικό σύστημα, η διέγερση και η αναστολή μπορούν να μεταδοθούν από νευρώνα σε νευρώνα χρησιμοποιώντας πολλούς μεσολαβητές. Μεταξύ των διεγερτικών μεσολαβητών, οι πιο συνηθισμένοι είναι το γλουταμικό, η ACh, η NA, η D, η σεροτονίνη και μεταξύ των ανασταλτικών - το GABA και η γλυκίνη. Υπάρχουν όμως και αρκετά σπάνιοι χημικοί αγγελιοφόροι που παράγονται σε σχετικά μικρό αριθμό νευρικών κυττάρων. Πιστεύεται ότι τουλάχιστον 35-40 διαφορετικές ουσίες είναι μεσολαβητές στον εγκέφαλό μας. Είναι οι διαταραχές στην παραγωγή ή τη χρήση μεσολαβητών που είναι η κύρια αιτία πολλών νευρικών και ψυχικών διαταραχών.

Οι ιδιότητες μιας ουσίας που μπορεί να γίνει μεσολαβητής παρουσιάζονται στο Σχ. 9.4.

Ρύζι. 9.4.

1 - ο πομπός και οι χημικές του πρόδρομες ουσίες πρέπει να υπάρχουν στον νευρώνα. 2 - ο μεσολαβητής πρέπει να περιέχεται σε υψηλές συγκεντρώσεις σε συναπτικά κυστίδια. 3 - το συναπτικό τερματικό και (ή) το σώμα του νευρώνα πρέπει να περιέχουν ένα ενζυμικό σύστημα για τη σύνθεση πομπού. 4 - ο πομπός πρέπει να απελευθερωθεί από τα κυστίδια στη συναπτική σχισμή όταν το AP φτάσει στην νευρική απόληξη. 5 - Η απελευθέρωση του πομπού στη συναπτική σχισμή κατά τη διέγερση πρέπει να προηγείται από την είσοδο ιόντων ασβεστίου στο τερματικό. 6 - στη συναπτική σχισμή πρέπει να υπάρχει ένα σύστημα για την υποβάθμιση του πομπού και (ή) ένα σύστημα για την επαναπρόσληψή του στο προσυναπτικό τερματικό. 7 - Υποδοχείς για τον πομπό πρέπει να υπάρχουν στην μετασυναπτική μεμβράνη

Με τον δικό του τρόπο χημική φύσηοι διαμεσολαβητές μπορούν να χωριστούν σε " κλασσικός", τα οποία είναι τροποποιημένα αμινοξέα, και " μη κλασική» - πεπτιδικό και αέριο (Πίνακας 9.1). Παραδοσιακά, οι μεσολαβητές ΙΑ και D, που συντίθενται στο σώμα από το διαιτητικό αμινοξύ φαινυλαλανίνη που περιέχει έναν πυρήνα κατεχόλης, ονομάζονται κατεχολαμίνες. Η σεροτονίνη, που συντίθεται από το αμινοξύ τρυπτοφάνη και από τη χημική της φύση είναι παράγωγο ινδόλης, μαζί με το ΝΑ και το D ανήκει στην ομάδα των βιογενών αμινών, αν και πολλές «αμίνες» βρίσκονται μεταξύ άλλων μεσολαβητών.

Πίνακας 9.1

Μερικοί μεσολαβητές που βρέθηκαν σε ζώα

Σύμφωνα με τα αποτελέσματά τους, οι κλασικοί μεσολαβητές χωρίζονται σε διεγερτικούς και ανασταλτικούς. Πολύ αργότερα από τους «κλασικούς» μεσολαβητές, ανακαλύφθηκαν πεπτιδικοί μεσολαβητές, οι οποίοι είναι μικρές αλυσίδες αμινοξέων. Ο μεσολαβητικός ρόλος πολλών πεπτιδίων έχει αποδειχθεί και αρκετές δεκάδες πεπτίδια είναι «υπό υποψία». Και τέλος, εντελώς απροσδόκητη ήταν η ανακάλυψη της ικανότητας των κυττάρων να παράγουν μια σειρά από αέριες ουσίες, η έκκριση των οποίων δεν απαιτεί «συσκευασία» σε κυστίδια. Ωστόσο, είναι πλήρεις διαμεσολαβητές. Το μονοξείδιο του αζώτου (NO) είναι γνωστό καλύτερα από άλλα αέρια ως μεσολαβητής, αλλά οι ιδιότητες του μεσολαβητή του CO και του H 2 S είναι επίσης αναμφισβήτητες.

Οποιοσδήποτε μεσολαβητής, ανεξάρτητα από τη χημική ή φυσική του φύση, έχει τη δική του κύκλος ζωής, το οποίο περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

• - σύνθεση?
• - μεταφορά στο προσυναπτικό τερματικό.
• - συσσώρευση σε κυστίδια.
• - απελευθέρωση στη συναπτική σχισμή.
• - αλληλεπίδραση με τον υποδοχέα της μετασυναπτικής μεμβράνης.
• - καταστροφή στη συναπτική σχισμή.
• - μεταφορά των μεταβολιτών που προκύπτουν πίσω στο προσυναπτικό τερματικό.

Η σύνθεση των μεσολαβητών μπορεί να συμβεί τόσο στο σώμα του νευρώνα όσο και στις ίδιες τις προσυναπτικές απολήξεις. Μόρια πεπτιδικών μεσολαβητών «κόβονται» ενζυματικά από μεγάλες πρόδρομες πρωτεΐνες, οι οποίες συντίθενται στο σώμα του νευρώνα στο τραχύ ER. Μετά αυτά

Οι μεσολαβητές συσκευάζονται στη συσκευή Golgi σε μεγάλα κυστίδια, τα οποία, χρησιμοποιώντας αξονική μεταφορά, κινούνται κατά μήκος του άξονα στις συνάψεις. Οι «κλασικοί» μεσολαβητές συντίθενται στο τέλος, όπου φτάνουν ένζυμα για τη σύνθεση και τη συσκευασία των μορίων σε κυστίδια λόγω αξονικής μεταφοράς. Στους περισσότερους νευρώνες κυριαρχεί ένας πομπός, αλλά τα τελευταία χρόνια έχει διαπιστωθεί ότι μπορούν να υπάρχουν αρκετοί πομποί στον ίδιο νευρώνα και, επιπλέον, στην ίδια σύναψη. Μπορούν να εντοπίζονται είτε στα ίδια είτε σε διαφορετικά κυστίδια. Τέτοια συνύπαρξη έχει δειχθεί, για παράδειγμα, για βιογενείς αμίνες και πεπτιδικούς μεσολαβητές.

Η απελευθέρωση του πομπού στη συναπτική σχισμή συμβαίνει τη στιγμή που η PD φτάνει στο νευρικό άκρο και η προσυναπτική μεμβράνη εκπολώνεται (Εικ. 9.5).

Ρύζι. 9.5.

• 1 - PD στην ιρεσυναπτική ίνα, που οδηγεί σε μερική εκπόλωση της νευρικής απόληξης. 2 - Ca 2+ στον εξωκυτταρικό χώρο. 3 - Κανάλι Ca 2+, το οποίο ανοίγει όταν η μεμβράνη αποπολωθεί. 4 - κυστίδια με μεσολαβητή.
• 5 - το κυστίδιο αλληλεπιδρά με το Ca 2+ και είναι ενσωματωμένο στην προσυναπτική μεμβράνη, απελευθερώνοντας τον πομπό στη συναπτική σχισμή. 6 - το κυστίδιο αλληλεπιδρά με το Ca 2+ και σχηματίζει βραχυπρόθεσμη επαφή με τη μη ρεσυναπτική μεμβράνη για να απελευθερώσει τον πομπό στη σχισμή. 7 - Το Ca 2+ απομακρύνεται γρήγορα από το μη-ρεσυναπτικό τερματικό στο μεσοκυττάριο μέσο, ​​στο ενδοπλασματικό δίκτυο και στα μιτοχόνδρια

Αυτή τη στιγμή, τα κανάλια ασβεστίου που καλύπτονται από τάση ανοίγουν στη μεμβράνη και το Ca 2+ εισέρχεται στο προσυναπτικό άκρο, δεσμεύοντας μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη στο εξωτερικό της μεμβράνης της κύστης και πυροδοτώντας τη διαδικασία σύντηξης του κυστιδίου και της προσυναπτικής μεμβράνης. Το κυστίδιο μπορεί, πρώτον, να ενσωματωθεί πλήρως σε αυτό και να «πετάξει» όλο το περιεχόμενό του στη συναπτική σχισμή («πλήρης σύντηξη»). Δεύτερον, μπορεί να σχηματιστεί μια βραχυπρόθεσμη επαφή («χρόνος σύντηξης») ειδικών πρωτεϊνών μεταξύ της μεμβράνης του κυστιδίου και της τελικής μεμβράνης. Μέσω του πόρου σύντηξης, μερικά από τα μόρια του πομπού καταφέρνουν να εξέλθουν στη συναπτική σχισμή (αυτή η μέθοδος έκκρισης πομπού ονομάζεται " φιλώ και τρέχω"(μεταφρασμένο από τα αγγλικά ως "φιλί και τρέξε").

Μόλις ο μεσολαβητής βρίσκεται στο κενό, είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί πολύ γρήγορα το ασβέστιο που έχει εισέλθει στην νευρική απόληξη. Για το σκοπό αυτό, υπάρχουν ειδικές ρυθμιστικές πρωτεΐνες που δεσμεύουν το ασβέστιο, καθώς και αντλίες ασβεστίου που αντλούν το ασβέστιο στο ενδοπλασματικό δίκτυο, στα μιτοχόνδρια και στο εξωτερικό περιβάλλον. Αυτή τη στιγμή, συντετριμμένος ( φιλώ και τρέχω) ή τα νεοσχηματισμένα κυστίδια στην νευρική απόληξη γεμίζουν και πάλι με μόρια μεσολαβητές.

Τα μόρια πομπών που εισέρχονται στη συναπτική σχισμή φτάνουν στην μετασυναπτική μεμβράνη μέσω διάχυσης και αλληλεπιδρούν με υποδοχείς. Παραδοσιακά, ο όρος «υποδοχέας» αναφέρεται σε ειδικά κύτταρα ή κυτταρικά ευαίσθητους σχηματισμούς που ανταποκρίνονται σε ερεθίσματα από το εξωτερικό και εσωτερικό περιβάλλον: φωτοϋποδοχείς, μηχανοϋποδοχείς κ.λπ. Στη σύγχρονη βιολογία, ο όρος «υποδοχέας» χρησιμοποιείται επίσης σε σχέση με πρωτεϊνικά μόρια που είναι ενσωματωμένα στην κυτταρική μεμβράνη ή βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα και ικανά να αντιδρούν αλλάζοντας το σχήμα και την κατάστασή τους σε επιδράσεις ειδικές για κάθε τύπο υποδοχέα. Έχουν βρεθεί υποδοχείς για μεσολαβητές, ορμόνες, αντισώματα και άλλα μόρια σηματοδότησης σημαντικά για τη μετάδοση πληροφοριών σε ζωντανά συστήματα.

Η μετάδοση σήματος κατά μήκος της μεμβράνης περιλαμβάνει τρία στάδια:

• 1) αλληλεπίδραση του μορίου σηματοδότησης με τον υποδοχέα.
• 2) αλλαγή στο σχήμα (διαμόρφωση) του μορίου του υποδοχέα, που οδηγεί σε αλλαγές στη δραστηριότητα των εξειδικευμένων πρωτεϊνών μεσολαβητών της μεμβράνης.
• 3) ο σχηματισμός στο κύτταρο μορίων ή ιόντων (δεύτεροι αγγελιοφόροι ή δεύτεροι αγγελιοφόροι), που ενεργοποιούν ή, αντίθετα, αναστέλλουν ορισμένους ενδοκυτταρικούς μηχανισμούς, αλλάζοντας τη δραστηριότητα ολόκληρου του κυττάρου.

Αποκορύφωμα δύο βασικοί τύποιυποδοχείς - ιοντοτροπικοί (κανάλι) και μεταβοτροπικοί.

Παράδειγμα υποδοχέας καναλιούμπορεί να χρησιμεύσει ως ενεργοποιημένος από πρόσδεμα (χημειοευαίσθητος) υποδοχέας για την ACh, που βρίσκεται στη μεμβράνη των σκελετικών μυϊκών ινών (βλ. Εικ. 8.17). Τέτοιοι υποδοχείς, εκτός από τη φυσική ACh, ενεργοποιούνται από το αλκαλοειδές του καπνού - νικοτίνη. Ως εκ τούτου, ονομάζονται νικοτινικοί ή Η-χολινεργικοί υποδοχείς. Εκτός από τους γραμμωτούς μύες, τέτοιοι υποδοχείς βρίσκονται και στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Το κανάλι αποτελείται από πέντε υπομονάδες πρωτεΐνης συναρμολογημένες σε ένα είδος σωλήνα που διεισδύει στη μεμβράνη κατευθείαν. Οι δύο υπομονάδες είναι πανομοιότυπες και ονομάζονται α. Όταν δύο μόρια μεσολαβητή ACh προσκολλώνται σε ειδικές θέσεις δέσμευσης στις υπομονάδες α, το κανάλι ανοίγει για κατιόντα Na + και Ca 2+ (Εικ. 9.6).

Ως αποτέλεσμα, ένα EPSP αναπτύσσεται στη μετασυναπτική μεμβράνη και το κύτταρο μπορεί να διεγερθεί. Η αλληλεπίδραση του μεσολαβητή με τον υποδοχέα διαρκεί 1-2 ms, και στη συνέχεια το μόριο του μεσολαβητή πρέπει να αποκολληθεί, διαφορετικά ο υποδοχέας θα «χάσει την ευαισθησία» και θα πάψει προσωρινά να ανταποκρίνεται.

μεταφορά σε νέα τμήματα του διαμεσολαβητή. Ο τύπος λήψης καναλιού είναι πολύ γρήγορος, αλλά οφείλεται είτε στην αποπόλωση του μετασυναπτικού κυττάρου μέσω του ανοίγματος των καναλιών κατιόντων είτε στην υπερπόλωση μέσω του ανοίγματος των καναλιών χλωρίου.

Ρύζι. 9.6.

ΕΝΑ- διάγραμμα δομής. 6 - capa.;: κλειστό; V- το κανάλι είναι ανοιχτό. A - angstrom (1SG 10 m)

Μεταβοτροπικοί υποδοχείςείναι πρωτεϊνικά μόρια που «τρυπώνονται» μέσω της κυτταρικής μεμβράνης επτά φορές, σχηματίζοντας τρεις βρόχους μέσα στο κύτταρο και τρεις στο εξωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης (Εικ. 9.7).

Ρύζι. 9.7.

ΕΝΑ, p, y - υπομονάδες G-λευκόκα

Επί του παρόντος, έχουν ανακαλυφθεί πολλές παρόμοιες πρωτεΐνες υποδοχέα και το τμήμα του μορίου πρωτεΐνης που βλέπει στο εσωτερικό του κυττάρου σχετίζεται με την αντίστοιχη G-πρωτεΐνη. Οι πρωτεΐνες G πήραν το όνομά τους από την ικανότητά τους να διασπούν το GTP (τριφωσφορική γουανοσίνη) σε GDP (διφωσφορική γουανοσίνη) και σε ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος. Αυτές οι πρωτεΐνες αποτελούνται από τρεις υπομονάδες: a, p, y (βλ. Εικ. 9.7) και είναι γνωστοί αρκετοί υποτύποι α-υπομονάδων. Αυτός ή εκείνος ο υποτύπος α-υπομονάδων που συνθέτουν την πρωτεΐνη G καθορίζει ποια διαδικασία στο κύτταρο θα επηρεαστεί από αυτήν την πρωτεΐνη G. Για παράδειγμα, η Gj.-πρωτεΐνη (δηλαδή, συμπεριλαμβανομένης της υπομονάδας α 5) διεγείρει το ένζυμο AC, Gqδιεγείρει τη φωσφολιπάση C, το G 0 δεσμεύεται σε κανάλια ιόντων, Gjαναστέλλει τη δραστηριότητα της αρτηριακής πίεσης. Συχνά ένας τύπος πρωτεΐνης G επηρεάζει πολλές διεργασίες σε ένα κύτταρο. Απουσία συνδέτη (πομπός ή ορμόνης) που μπορεί να συνδεθεί με τον μεταβοτροπικό υποδοχέα, πρωτεΐνη Gαδρανής. Εάν ο αντίστοιχος ενεργοποιητής συνδετήρας είναι δεσμευμένος στον υποδοχέα, η α-υπομονάδα ενεργοποιείται (το GDP αντικαθίσταται από GTP), αποσυνδέεται από το σύμπλεγμα των υπομονάδων Py και αλληλεπιδρά με τις πρωτεΐνες-στόχους για σύντομο χρονικό διάστημα, πυροδοτώντας ή, αντίθετα, αναστέλλοντας ενδοκυτταρικές διεργασίες . Οι υπομονάδες της πρωτεΐνης G δεν μπορούν να υπάρχουν χωριστά για μεγάλο χρονικό διάστημα και, μετά την υδρόλυση της GTP από την α υπομονάδα, σχηματίζουν μια ενιαία ανενεργή πρωτεΐνη G. Δρώντας σε έναν αριθμό ενζύμων και διαύλων ιόντων, οι ενεργοποιημένες πρωτεΐνες G πυροδοτούν έναν καταρράκτη ενδοκυτταρικών χημικών αντιδράσεων, ως αποτέλεσμα των οποίων αλλάζει η συγκέντρωση ενός αριθμού ρυθμιστικών μορίων - δευτερεύοντες μεσάζοντες(οι κύριοι αγγελιοφόροι είναι μόρια που μεταφέρουν ένα σήμα από κύτταρο σε κύτταρο, δηλαδή έναν μεσολαβητή, μια ορμόνη).

Οι πιο συνηθισμένοι δεύτεροι αγγελιοφόροι (αγγελιοφόροι) περιλαμβάνουν το cAMP, το οποίο σχηματίζεται από το ATP υπό τη δράση του ενζύμου AC. Εάν, ως αποτέλεσμα της επίδρασης του συνδέτη στον υποδοχέα, ενεργοποιηθεί η G^-μορφή της πρωτεΐνης, τότε ενεργοποιεί το ένζυμο φωσφολιπάση C, το οποίο με τη σειρά του διεγείρει τον σχηματισμό δύο ενδιάμεσων από τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης: IP 3 ( τριφωσφορική ινοσιτόλη) και DAG (διακυλογλυκερόλη). Και οι δύο μεσολαβητές οδηγούν σε αύξηση της συγκέντρωσης ασβεστίου στο κύτταρο λόγω της εισόδου του από το εξωτερικό (μέσω διαύλων ιόντων) ή όταν απελευθερώνεται από τις ενδοκυτταρικές αποθήκες. Το Ca 2+ είναι ένας ισχυρός ενδοκυτταρικός διεγέρτης των ζωτικών διεργασιών των κυττάρων. Επιπλέον, το IF 3 και το DAG διεγείρουν την κυτταρική ανάπτυξη, προάγουν την έκφραση γονιδίων, την απελευθέρωση μεσολαβητών, την έκκριση ορμονών κ.λπ. Ωστόσο, ο δεύτερος αγγελιοφόρος άμεσα ή μέσω ορισμένων ενδιάμεσων σταδίων επηρεάζει τα χημειοευαίσθητα κανάλια ιόντων - τα ανοίγει ή τα κλείνει. Αυτό προάγει την ανάπτυξη διέγερσης ή αναστολής του κυττάρου, ανάλογα με τα κανάλια που επηρεάζονται. Το μέγεθος και η διάρκεια των δυναμικών θα εξαρτηθεί από τον τύπο, την ποσότητα και τον χρόνο αλληλεπίδρασης των μορίων του μεσολαβητή με τους υποδοχείς και, τελικά, από το ποιο σύστημα δεύτερου αγγελιοφόρου ενεργοποιείται υπό την επίδραση του μεσολαβητή.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της μεταβοτροπικής λήψης είναι ο καταρράκτης της, που καθιστά δυνατή την επανειλημμένη ενίσχυση της επίδρασης του μεσολαβητή στο κύτταρο (Εικ. 9.8).

Ρύζι. 9.8.

Όπως αναφέρθηκε ήδη, ο πομπός δεν πρέπει να αλληλεπιδρά με τον ιονότροπο ή μεταβοτροπικό υποδοχέα για περισσότερο από 1-2 ms. Στις νευρομυϊκές συνδέσεις, η ACh καταστρέφεται πολύ γρήγορα από το ένζυμο ακετυλοχολινεστεράση σε χολίνη και οξικό. Η προκύπτουσα χολίνη μεταφέρεται στο προσυναπτικό τερματικό και χρησιμοποιείται ξανά για τη σύνθεση της ACh. Άλλοι μεσολαβητές (ATP, πεπτίδια) καταστρέφονται ομοίως από τα αντίστοιχα ένζυμα στη συναπτική σχισμή.

Μια άλλη κοινή επιλογή για την εξάλειψη ενός πομπού από τη συναπτική σχισμή είναι η επαναπρόσληψή του (eng. επαναπρόσληψη) στο προσυναπτικό άκρο ή στα νευρογλοιακά κύτταρα. Το NA, το D και η σεροτονίνη, αφού συλληφθούν από τις απολήξεις, «συσκευάζονται» ξανά σε κυστίδια ή μπορούν να καταστραφούν από ενδοκυτταρικά ένζυμα. Το GABA και το γλουταμινικό μεταφέρονται από τη συναπτική σχισμή σε νευρογλοιακά κύτταρα και, έχοντας υποστεί μια σειρά βιοχημικών μετασχηματισμών, εισέρχονται ξανά στις νευρικές απολήξεις.

Στη διαδικασία της εξέλιξης, η φύση έχει δημιουργήσει πολλές φυσιολογικά δραστικές ουσίες που επηρεάζουν το μεταβολισμό των μεσολαβητών. Πολλές από αυτές τις ουσίες παράγονται από φυτά για λόγους προστασίας. Ταυτόχρονα, ορισμένα ζώα παράγουν δηλητήρια που επηρεάζουν τον κύκλο ζωής των νευροδιαβιβαστών και τη συναπτική μετάδοση: για να επιτεθούν στο θήραμα ή να αμυνθούν από τα αρπακτικά.

Ένας τεράστιος αριθμός χημικών ενώσεων που επηρεάζουν τη λειτουργία των συστημάτων νευροδιαβιβαστών δημιουργούνται τεχνητά από τον άνθρωπο σε αναζήτηση νέων φαρμάκων που επηρεάζουν τη λειτουργία του νευρικού συστήματος.

• Βλέπε παράγραφο 10.3.

7.4. ΔΙΑΜΕΣΟΛΟΓΟΙ ΚΑΙ ΥΠΟΔΟΧΕΣ ΤΟΥ ΚΝΣ

Οι μεσολαβητές του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι πολλές χημικές ουσίες που είναι δομικά ετερογενείς (περίπου 30 βιολογικά δραστικές ουσίες έχουν ανακαλυφθεί στον εγκέφαλο μέχρι σήμερα). Η ουσία από την οποία συντίθεται ο μεσολαβητής (ο πρόδρομος του μεσολαβητή) εισέρχεται στον νευρώνα ή το άκρο του από το αίμα ή το εγκεφαλονωτιαίο υγρό, ως αποτέλεσμα βιοχημικών αντιδράσεων υπό τη δράση των ενζύμων μετατρέπεται στον αντίστοιχο μεσολαβητή και στη συνέχεια μεταφέρεται σε συναπτικά κυστίδια. Σύμφωνα με τη χημική τους δομή, μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες, οι κυριότερες από τις οποίες είναι οι αμίνες, τα αμινοξέα και τα πολυπεπτίδια. Αρκετά ευρέως

Ένας κοινός νευροδιαβιβαστής είναι η ακετυλοχολίνη.

Α. Ακετυλοχολίνηβρίσκεται στον εγκεφαλικό φλοιό, στο εγκεφαλικό στέλεχος, στο νωτιαίο μυελό, γνωστό κυρίως ως διεγερτικός πομπός. Συγκεκριμένα, είναι μεσολαβητής των α-κινητικών νευρώνων του νωτιαίου μυελού που νευρώνουν τους σκελετικούς μύες. Με τη βοήθεια της ακετυλοχολίνης, οι α-κινητικοί νευρώνες μεταδίδουν ένα διεγερτικό αποτέλεσμα κατά μήκος των παράπλευρων αξόνων τους στα ανασταλτικά κύτταρα Renshaw. Μ- και Ν-χολινεργικοί υποδοχείς βρέθηκαν στον δικτυωτό σχηματισμό του εγκεφαλικού στελέχους και στον υποθάλαμο. Υπάρχουν 7 τύποι Ν-χολινοϋποδοχέων στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, οι κύριοι Μ-χολινοϋποδοχείς είναι οι υποδοχείς Mg και M2. Μ,-χολινοϋποδοχείςεντοπίζεται στους νευρώνες του ιππόκαμπου, του ραβδωτού σώματος και του εγκεφαλικού φλοιού. Μ 2 -χολινεργικούς υποδοχείςεντοπίζεται στα κύτταρα της παρεγκεφαλίδας και του εγκεφαλικού στελέχους. Η-χολινεργικοί υποδοχείςβρίσκεται αρκετά πυκνά στην περιοχή του υποθαλάμου και του τεγμέντου. Αυτοί οι υποδοχείς έχουν μελετηθεί αρκετά καλά· έχουν απομονωθεί χρησιμοποιώντας α-βουγαροτοξίνη (το κύριο συστατικό του δηλητηρίου της ταινίας krait) και α-νευροτοξίνη που περιέχεται στο δηλητήριο της κόμπρας. Όταν η ακετυλοχολίνη αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη Η-χολινεργικού υποδοχέα, ο τελευταίος αλλάζει τη διαμόρφωσή της, με αποτέλεσμα το άνοιγμα ενός διαύλου ιόντων. Όταν η ακετυλοχολίνη αλληλεπιδρά με τον Μ-χολινεργικό υποδοχέα, η ενεργοποίηση των διαύλων ιόντων (K +, Ca 2+) πραγματοποιείται με τη βοήθεια δεύτερων ενδοκυτταρικών αγγελιοφόρων (cAMP - κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη για τον υποδοχέα Μ 2 και IF3/DAG - ινοσιτόλη- 3-φωσφορικό (διακυλογλυκερόλη για τον υποδοχέα Μ). Η ακετυλοχολίνη ενεργοποιεί τόσο τους διεγερτικούς όσο και τους ανασταλτικούς νευρώνες, οι οποίοι καθορίζουν την επίδρασή της. Η ακετυλοχολίνη ασκεί την ανασταλτική της δράση μέσω των Μ-χολινεργικών υποδοχέων στα βαθιά στρώματα του εγκεφαλικού φλοιού, στο στέλεχος του εγκεφάλου, και ουραίος πυρήνας.

Β. Αμίνες (ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη, σεροτονίνη, ισταμίνη).Τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται σε σημαντικές ποσότητες σε νευρώνες του εγκεφαλικού στελέχους και ανιχνεύονται σε μικρότερες ποσότητες σε άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Οι αμίνες εξασφαλίζουν την εμφάνιση διεργασιών διέγερσης και αναστολής, για παράδειγμα, στον διεγκέφαλο, στη μέλαινα ουσία, στο μεταιχμιακό σύστημα, στο ραβδωτό σώμα. Οι νοραδρενεργικοί νευρώνες είναι συγκεντρωμένοι κυρίως στο locus coeruleus (μέσοεγκέφαλος), όπου υπάρχουν μόνο μερικές εκατοντάδες από αυτούς. Αλλά οι αξονικοί κλάδοι τους βρίσκονται σε όλο το κεντρικό νευρικό σύστημα.

Νορεπινεφρίνηείναι ένας ανασταλτικός διαβιβαστής των κυττάρων Purkinje της παρεγκεφαλίδας και των περιφερικών γαγγλίων. διεγερτικό - στον υποθάλαμο, στους πυρήνες του επιθάλαμου. Α- και β-αδρενεργικοί υποδοχείς βρέθηκαν στον δικτυωτό σχηματισμό του εγκεφαλικού στελέχους και του υποθαλάμου.

Υποδοχείς ντοπαμίνηςχωρίζεται σε υποτύπους D g και D 2. Οι υποδοχείς D εντοπίζονται στα κύτταρα του ραβδωτού σώματος και δρουν μέσω της ευαίσθητης στην ντοπαμίνη αδενυλικής κυκλάσης, όπως οι υποδοχείς D2. Οι υποδοχείς D 2 βρίσκονται στην υπόφυση. Όταν η ντοπαμίνη δρα σε αυτά, αναστέλλεται η σύνθεση και έκκριση προλακτίνης, ωκυτοκίνης, ορμόνης διέγερσης των μελανοκυττάρων και ενδορφίνης. Οι υποδοχείς D2 βρίσκονται σε νευρώνες του ραβδωτού σώματος, όπου η λειτουργία τους δεν έχει ακόμη προσδιοριστεί.

Σεροτονίνη. Με τη βοήθειά του, μεταδίδονται διεγερτικές και ανασταλτικές επιδράσεις στους νευρώνες του εγκεφαλικού στελέχους και ανασταλτικές επιδράσεις στον εγκεφαλικό φλοιό. Υπάρχουν διάφοροι τύποι υποδοχέων σεροτονίνης. Η σεροτονίνη ασκεί την επιρροή της μέσω ιοντοτρόπων και μεταβοτροπικών υποδοχέων (cAMP και IF3/DAG). Η σεροτονίνη βρίσκεται κυρίως σε δομές που σχετίζονται με τη ρύθμιση των αυτόνομων λειτουργιών. Υπάρχει ιδιαίτερα μεγάλη ποσότητα στο μεταιχμιακό σύστημα, τους πυρήνες της ράχης. Στους νευρώνες αυτών των δομών εντοπίστηκαν ένζυμα που εμπλέκονται στη σύνθεση της σεροτονίνης. Οι άξονες αυτών των νευρώνων περνούν από τον βολβονωτιαίο σωλήνα και καταλήγουν σε νευρώνες διαφόρων τμημάτων του νωτιαίου μυελού. Εδώ έρχονται σε επαφή με τα κύτταρα των προγαγγλιακών συμπαθητικών νευρώνων και των ενδονευρώνων της substantia gelatinosa. Πιστεύεται ότι ορισμένοι (ή ίσως όλοι) από αυτούς τους λεγόμενους συμπαθητικούς νευρώνες είναι σεροτονινεργικοί νευρώνες του αυτόνομου νευρικού συστήματος. Οι άξονές τους, σύμφωνα με πρόσφατα δεδομένα, πηγαίνουν στα όργανα του γαστρεντερικού σωλήνα και διεγείρουν τις συσπάσεις τους.

Καταπίεση n. Αρκετά υψηλή συγκέντρωσή του βρέθηκε στην υπόφυση και στη μέση υπεροχή του υποθαλάμου - εδώ συγκεντρώνεται το μεγαλύτερο μέρος των ισταμινεργικών νευρώνων. Σε άλλα μέρη του κεντρικού νευρικού συστήματος, τα επίπεδα ισταμίνης είναι πολύ χαμηλά. Ο διαμεσολαβητικός του ρόλος έχει μελετηθεί ελάχιστα. Υπάρχουν υποδοχείς Η, -, Η 2 - και Η 3 - ισταμίνης. Οι υποδοχείς H υπάρχουν στον υποθάλαμο και εμπλέκονται στη ρύθμιση της πρόσληψης τροφής, στη θερμορύθμιση και στην έκκριση προλακτίνης και αντιδιουρητικής ορμόνης. Οι υποδοχείς H2 βρίσκονται στα νευρογλοιακά κύτταρα. Η ισταμίνη ασκεί την επιρροή της με τη βοήθεια δεύτερου αγγελιοφόρου (cAMP και IF 3 / DAG).

Β. Αμινοξέα.Τα όξινα αμινοξέα (γλυκίνη, γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ) είναι ανασταλτικοί μεσολαβητές στις συνάψεις του κεντρικού νευρικού συστήματος και δρουν στους αντίστοιχους υποδοχείς (βλ. παράγραφο 7.8), η γλυκίνη - στο νωτιαίο μυελό, στο εγκεφαλικό στέλεχος, GABA - στο εγκεφαλικός φλοιός, παρεγκεφαλίδα, εγκεφαλικό στέλεχος, νωτιαίος μυελός. Τα ουδέτερα αμινοξέα (άλφα-γλουταμινικό, άλφα-ασπαρτικό) μεταδίδουν διεγερτικές επιδράσεις και δρουν στους αντίστοιχους διεγερτικούς υποδοχείς. Υποτίθεται ότι το γλουταμικό μπορεί να είναι μεσολαβητής των προσαγωγών στο νωτιαίο μυελό. Υποδοχείς για τη γλουταμίνη και τα ασπαρτικά αμινοξέα υπάρχουν στα κύτταρα του νωτιαίου μυελού, της παρεγκεφαλίδας, του θαλάμου, του ιππόκαμπου και του εγκεφαλικού φλοιού. Το γλουταμινικό είναι ο κύριος διεγερτικός πομπός του κεντρικού νευρικού συστήματος (75% των διεγερτικών συνάψεων στον εγκέφαλο). Οι υποδοχείς γλουταμικού είναι ιοντοτροπικοί (K +, Ca 2+, Na +) και μεταβοτροπικοί (cAMP και IFz/DAG).

G. Πολυπεπτίδιαεκτελούν επίσης μια μεσολαβητική λειτουργία στις συνάψεις του κεντρικού νευρικού συστήματος. Συγκεκριμένα, η ουσία P είναι μεσολαβητής νευρώνων που μεταδίδουν σήματα πόνου. Αυτό το πολυπεπτίδιο είναι ιδιαίτερα άφθονο στις ραχιαίες ρίζες του νωτιαίου μυελού. Αυτό οδήγησε στην υπόθεση ότι η ουσία P μπορεί να είναι μεσολαβητής των ευαίσθητων νευρικών κυττάρων στην περιοχή της μετάβασής τους σε ενδονευρώνες. Η ουσία P βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στην περιοχή του υποθαλάμου. Υπάρχουν δύο τύποι υποδοχέων για την ουσία P: υποδοχείς του τύπου SP-P, που βρίσκονται στους νευρώνες του εγκεφαλικού διαφράγματος, και υποδοχείς του τύπου SP-E, που βρίσκονται στους νευρώνες του εγκεφαλικού φλοιού.

Οι εγκεφαλίνες και οι ενδορφίνες είναι νευροδιαβιβαστές που μπλοκάρουν τις παρορμήσεις του πόνου. Ασκούν την επιρροή τους μέσω κατάλληλων υποδοχείς οπιούχων,που εντοπίζονται ιδιαίτερα πυκνά στα κύτταρα του μεταιχμιακού συστήματος, υπάρχουν επίσης πολλά από αυτά στα κύτταρα της μέλαινας ουσίας, στους πυρήνες του διεγκεφάλου και της μονήρης οδού, υπάρχουν στα κύτταρα του locus coeruleus και του νωτιαίου μυελού . Οι συνδέτες τους είναι η π-ενδορφίνη, η δυνορφίνη, η λευ- και οι με-τενκεφαλίνες. Οι διάφοροι υποδοχείς οπιούχων χαρακτηρίζονται με τα γράμματα του ελληνικού αλφαβήτου: ts, k, su, 1, e.Οι υποδοχείς Κ αλληλεπιδρούν με τη δυνορφίνη και τη λευκεγκεφαλίνη· η εκλεκτικότητα της δράσης άλλων προσδεμάτων στους υποδοχείς οπιούχων δεν έχει αποδειχθεί.

Η αγγειοτενσίνη εμπλέκεται στη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με την ανάγκη του σώματος για νερό, λουλιμπερίνη - στη σεξουαλική δραστηριότητα

ness. Η δέσμευση της αγγειοτενσίνης στους υποδοχείς προκαλεί αύξηση της διαπερατότητας των κυτταρικών μεμβρανών στο Ca 2+. Αυτή η αντίδραση προκαλείται όχι από διαμορφωτικές αλλαγές στην πρωτεΐνη υποδοχέα, αλλά από τις διαδικασίες φωσφορυλίωσης των πρωτεϊνών της μεμβράνης λόγω της ενεργοποίησης του συστήματος αδενυλικής κυκλάσης και των αλλαγών στη σύνθεση των προσταγλανδινών. Οι υποδοχείς για την αγγειοτενσίνη βρίσκονται στους νευρώνες του εγκεφάλου, στα κύτταρα του μεσεγκεφάλου και του διεγκεφάλου και στον εγκεφαλικό φλοιό.

Βρέθηκε στους νευρώνες του εγκεφάλου Υποδοχείς VIP και υποδοχείς σωματοστατίνης. Υποδοχείς για χολοκυστοκινίνηβρίσκεται σε κύτταρα του εγκεφαλικού φλοιού, στον κερκοφόρο πυρήνα και στους οσφρητικούς βολβούς. Η δράση της χολοκυστοκινίνης στους υποδοχείς αυξάνει τη διαπερατότητα της μεμβράνης στο Ca 2+ μέσω της ενεργοποίησης του συστήματος αδενυλικής κυκλάσης.

Δ. Το ATP μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως κλασικός πομπός, ιδιαίτερα στους νευρώνες του φρενούλου (διεγερτικό αποτέλεσμα). Στο νωτιαίο μυελό εκκρίνεται μαζί με το GAM K, αλλά εκτελεί διεγερτική λειτουργία. Οι υποδοχείς ATP είναι πολύ διαφορετικοί, μερικοί από αυτούς είναι ιοντοτροπικοί, άλλοι είναι μεταβοτροπικοί. Το ATP και η αδενοσίνη εμπλέκονται στο σχηματισμό του πόνου και περιορίζουν την υπερδιέγερση του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Ε. Χημικές ουσίες που κυκλοφορούν στο αίμα(ορισμένες ορμόνες, προσταγλανδίνες) που έχουν ρυθμιστική επίδραση στη δραστηριότητα των συνάψεων. Οι προσταγλανδίνες είναι ακόρεστα υδροξυκαρβοξυλικά οξέα που απελευθερώνονται από τα κύτταρα και επηρεάζουν πολλά μέρη της συναπτικής διαδικασίας, για παράδειγμα, την έκκριση του πομπού και το έργο των αδενυλικών κυκλασών. Έχουν υψηλή φυσιολογική δραστηριότητα, αλλά αδρανοποιούνται γρήγορα και επομένως δρουν τοπικά.

Ζ. Υποθαλαμικές νευροορμόνες.ρυθμίζοντας τη λειτουργία της υπόφυσης, εκτελούν επίσης ρόλο μεσολαβητή.

Φυσιολογικές επιδράσεις ορισμένων εγκεφαλικών μεσολαβητών. Το N για την r-αδρεναλίνη ρυθμίζει τη διάθεση, τις συναισθηματικές αντιδράσεις, εξασφαλίζει τη διατήρηση της εγρήγορσης, συμμετέχει στους μηχανισμούς σχηματισμού ορισμένων φάσεων του ύπνου και των ονείρων. ντοπαμίνη - στο σχηματισμό συναισθημάτων ευχαρίστησης, ρύθμιση συναισθηματικών αντιδράσεων, διατήρηση της εγρήγορσης. Η ντοπαμίνη του ραβδωτού σώματος ρυθμίζει τις πολύπλοκες μυϊκές κινήσεις. Το S e r o t o i n επιταχύνει τις διαδικασίες μάθησης, το σχηματισμό αισθήσεων πόνου, την αισθητηριακή αντίληψη και τον ύπνο. αγγειοτενσίνη -

αύξηση της αρτηριακής πίεσης, αναστολή της σύνθεσης των κατεχολαμινών, διεγείρει την έκκριση ορμονών, ενημερώνει το κεντρικό νευρικό σύστημα για την ωσμωτική πίεση του αίματος. Τα ολιγοπεπτίδια είναι μεσολαβητές της διάθεσης και της σεξουαλικής συμπεριφοράς. μετάδοση της ερεθιστικής διέγερσης από την περιφέρεια στο κεντρικό νευρικό σύστημα, ο σχηματισμός πόνου. Οι ενδορφίνες, οι εγκεφαλίνες, το πεπτίδιο που προκαλεί το δέλτα a-son, παρέχουν αντιδράσεις κατά του πόνου, αυξημένη αντίσταση στο στρες και ύπνο. Οι προσταγλανδίνες προκαλούν αυξημένη πήξη του αίματος. αλλαγές στον τόνο των λείων μυών, αυξημένη φυσιολογική επίδραση των μεσολαβητών και των ορμονών. Οι ειδικές για τον εγκέφαλο πρωτεΐνες από διάφορα μέρη του εγκεφάλου επηρεάζουν τις διαδικασίες μάθησης.

Σύμφωνα με την αρχή του Dale, ένας νευρώνας συνθέτει και χρησιμοποιεί τον ίδιο πομπό σε όλους τους κλάδους του άξονά του («ένας νευρώνας - ένας πομπός»).Εκτός από τον κύριο μεσολαβητή, όπως αποδείχθηκε, μπορούν να απελευθερωθούν και άλλοι στις απολήξεις του άξονα - συνοδευτικοί μεσολαβητές (comeditors), παίζοντας ρυθμιστικό ρόλο ή ενεργώντας πιο αργά. Ωστόσο, στον νωτιαίο μυελό, δύο τυπικοί πομποί ταχείας δράσης είναι εγκατεστημένοι σε έναν ανασταλτικό νευρώνα - GAM K και γλυκίνη, ακόμη και ένας ανασταλτικός (GABA) και ένας διεγερτικός (ATP). Ως εκ τούτου, η αρχή του Dale στη νέα έκδοση αρχικά ακούστηκε ως εξής: "Ένας νευρώνας - ένας γρήγορος πομπός" και στη συνέχεια: "Ένας νευρώνας - ένα γρήγορο συναπτικό αποτέλεσμα".

Η επίδραση του μεσολαβητή εξαρτάται κυρίως από τις ιδιότητες των διαύλων ιόντων της μετασυναπτικής μεμβράνης. Αυτό το φαινόμενο αποδεικνύεται ιδιαίτερα καθαρά όταν συγκρίνονται οι επιδράσεις μεμονωμένων μεσολαβητών στο κεντρικό νευρικό σύστημα και στις περιφερειακές συνάψεις του σώματος. Η ακετυλοχολίνη, για παράδειγμα, στον εγκεφαλικό φλοιό με μικροεφαρμογές σε διαφορετικούς νευρώνες μπορεί να προκαλέσει διέγερση και αναστολή, στις συνάψεις της καρδιάς - αναστολή, στις συνάψεις των λείων μυών του γαστρεντερικού σωλήνα - διέγερση. Οι κατεχολαμίνες διεγείρουν την καρδιακή δραστηριότητα, αλλά αναστέλλουν τις συσπάσεις του στομάχου και των εντέρων.

Η διακυτταρική αλληλεπίδραση πραγματοποιείται όχι μόνο με τη βοήθεια καλά μελετημένων μεσολαβητών, αλλά και με τη βοήθεια πολλών ουσιών που, σε χαμηλές συγκεντρώσεις, αλλάζουν τις ενδοκυτταρικές βιοχημικές διεργασίες στους νευρώνες, ενεργοποιούν τα νευρογλοιακά κύτταρα και αλλάζουν την απόκριση του νευρώνα στον μεσολαβητή. Όλες αυτές οι ουσίες ονομάζονται συνήθως «ουσίες πληροφοριών». Η χημική μετάδοση σημάτων στο νευρικό σύστημα μπορεί να συμβεί τόσο στην «ανατομική διεύθυνση» (που εφαρμόζεται σε συνάψεις με χρήση κλασικών μεσολαβητών) όσο και στη «χημική διεύθυνση». Στην τελευταία περίπτωση, τα κύτταρα συνθέτουν και εκκρίνουν διάφορες πληροφοριακές ουσίες στο μεσοκυττάριο υγρό ή αίμα, οι οποίες κατευθύνονται μέσω αργής διάχυτης κίνησης προς τα κύτταρα στόχους, τα οποία μπορεί να βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από τον τόπο σύνθεσης της ουσίας.

Η μελέτη των διαμεσολαβητικών διαδικασιών είναι μέρος του φάσματος των εργασιών της νευροχημείας, η οποία τις τελευταίες δεκαετίες έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στην κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών της λειτουργίας του νευρικού συστήματος στην υγεία και τις ασθένειες. Τα επιτεύγματα της νευροχημείας αποτέλεσαν τη βάση για την ανάπτυξη της νευρο- και ψυχοφαρμακολογίας, της νευρο- και της ψυχοενδοκρινολογίας.

Οι πληροφορίες πληροφοριών του νευρικού συστήματος μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια. Θα περιοριστούμε να τα χωρίσουμε σε δύο ομάδες: 1) κλασικοί μεσολαβητές, απελευθερώνεται στο προσυναπτικό τερματικό και μεταδίδει απευθείας διέγερση στη σύναψη και 2) διαμορφωτές , ή ρυθμιστικά πεπτίδια που αλλάζουν την απόκριση του κυττάρου σε κλασικούς μεσολαβητές ή άλλες μορφές δραστηριότητας νευρικών κυττάρων (αν και μερικά από αυτά μπορεί επίσης να εκτελούν μια λειτουργία μετάδοσης).

Κλασικές επιλογές

Ακετυλοχολίνη (ACh) –ένας από τους πρώτους διαμεσολαβητές που μελετήθηκαν. Το μόριο του αποτελείται από την ουσία που περιέχει άζωτο χολίνη και ένα υπόλειμμα οξικού οξέος. Η ACH λειτουργεί ως μεσολαβητής σε τρία λειτουργικά τμήματα του νευρικού συστήματος: 1) στις νευρομυϊκές συνάψεις των σκελετικών μυών (συντίθεται σε κινητικούς νευρώνες). 2) στο περιφερικό τμήμα του ANS (συντίθεται σε προγαγγλιακούς συμπαθητικούς και παρασυμπαθητικούς νευρώνες, μεταγαγγλιακούς παρασυμπαθητικούς νευρώνες). 3) στα εγκεφαλικά ημισφαίρια, όπου τα χολινεργικά συστήματα αντιπροσωπεύονται από νευρώνες ορισμένων δικτυωτών πυρήνων της γέφυρας, ενδονευρώνες του ραβδωτού σώματος, νευρώνες των πυρήνων του διαφράγματος. Οι άξονες αυτών των νευρώνων προβάλλουν σε διάφορες δομές του πρόσθιου εγκεφάλου, κυρίως στον νεοφλοιό και τον ιππόκαμπο. Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι το χολινεργικό σύστημα παίζει σημαντικό ρόλο στη μάθηση και τη μνήμη. Έτσι, στους εγκεφάλους των νεκρών που πάσχουν από τη νόσο του Αλτσχάιμερ, παρατηρείται απότομη μείωση του αριθμού των χολινεργικών νευρώνων στα εγκεφαλικά ημισφαίρια.

Οι συναπτικοί υποδοχείς για την ACh χωρίζονται σε νικοτίνη(διεγείρεται από την ACH και τη νικοτίνη) και μουσκαρινικό(διεγείρεται από την ACh και την τοξίνη αγαρικής μύγας μουσκαρίνη). Οι νικοτινικοί υποδοχείς ανοίγουν τους διαύλους νατρίου και οδηγούν στο σχηματισμό EPSP. Εντοπίζονται στις νευρομυϊκές συνάψεις των σκελετικών μυών, στα αυτόνομα γάγγλια και λίγο στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Τα αυτόνομα γάγγλια είναι τα πιο ευαίσθητα στη νικοτίνη, επομένως οι πρώτες προσπάθειες καπνίσματος οδηγούν σε έντονες βλαστικές εκδηλώσεις - αλλαγές στην αρτηριακή πίεση, ναυτία, ζάλη. Καθώς το συνηθίζετε, διατηρείται το κυρίως συμπαθητικό αποτέλεσμα. Οι νικοτινικοί υποδοχείς υπάρχουν επίσης στο κεντρικό νευρικό σύστημα, λόγω των οποίων η νικοτίνη, ως ψυχοδραστική ουσία, έχει κεντρική διεγερτική δράση. Οι ανταγωνιστές των νικοτινικών υποδοχέων - ενώσεις παρόμοιες με το δηλητήριο κουράρε - δρουν κυρίως στις νευρομυϊκές συνάψεις, προκαλώντας παράλυση των σκελετικών μυών. Οι μουσκαρινικοί υποδοχείς βρίσκονται στις συνάψεις των αυτόνομων μεταγαγγλιακών (κυρίως παρασυμπαθητικών) νευρώνων στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Η διέγερσή τους μπορεί να ανοίξει και τα κανάλια καλίου και νατρίου. Ο κλασικός ανταγωνιστής των μουσκαρινικών υποδοχέων είναι η ατροπίνη, η οποία προκαλεί συμπαθητικές επιδράσεις, κινητική διέγερση και ομιλία και παραισθήσεις. Η απενεργοποίηση της ACh πραγματοποιείται από το ένζυμο ακετυλοχολινεστεράση. Οι αναστρέψιμοι αναστολείς αυτού του ενζύμου βελτιώνουν τη νευρομυϊκή μετάδοση και χρησιμοποιούνται στη νευρολογική πρακτική, οι μη αναστρέψιμοι προκαλούν επικίνδυνη δηλητηρίαση (χλωρόφος, νευρικά αέρια).

Βιογενείς αμίνες (ΒΑ) -μια ομάδα μεσολαβητών που περιέχει μια αμινομάδα. Διακρίνονται σε κατεχολαμίνες (νορεπινεφρίνη, ντοπαμίνη) και σεροτονίνη.

Νορεπινεφρίνη (NA) στο περιφερικό νευρικό σύστημα συντίθεται στους νευρώνες των συμπαθητικών γαγγλίων, στο κεντρικό νευρικό σύστημα - στον coeruleus τόπο και στον μεσομποδικό πυρήνα του μεσεγκεφάλου. Οι άξονες των κυττάρων αυτών των πυρήνων είναι ευρέως κατανεμημένοι σε διάφορες δομές του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Η διέγερση των αδρενεργικών υποδοχέων μπορεί να αυξήσει τόσο την αγωγιμότητα νατρίου (EPSP) όσο και την αγωγιμότητα καλίου (IPSP). Αγωνιστές των ΗΑ-εργικών συνάψεων είναι η εφεδρίνη και άλλα φάρμακα για το βρογχικό άσθμα, αγγειοσυσταλτικά - ναφθυζίνη, γαλαζολίνη. Οι ανταγωνιστές είναι φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη μείωση της αρτηριακής πίεσης (αδρενεργικοί αποκλειστές).

Στο κεντρικό νευρικό σύστημα, οι επιδράσεις της ΝΑ είναι:

Αυξημένο επίπεδο εγρήγορσης.

Ανασταλτική ρύθμιση των αισθητηριακών ροών, ανακούφιση από τον πόνο.

Αύξηση του επιπέδου σωματικής δραστηριότητας.

Αυξημένη επιθετικότητα, στενικά συναισθήματα κατά τις αντιδράσεις στρες (διέγερση, ευχαρίστηση από τον κίνδυνο, υπέρβαση της κόπωσης). Σε ορισμένες μορφές κατάθλιψης, υπάρχει μείωση των επιπέδων ΝΑ και πολλά αντικαταθλιπτικά διεγείρουν το σχηματισμό της.

Ντοπαμίνη (ΝΑΙ) – ο άμεσος προκάτοχος της Ν.Α. Λειτουργεί στο κεντρικό νευρικό σύστημα, όπου υπάρχουν τρία κύρια DA-εργικά συστήματα:

1) μέλαινα ουσία – ραβδωτό σώμα. Η κύρια λειτουργία αυτού του συστήματος είναι να διατηρεί το γενικό επίπεδο κινητικής δραστηριότητας, να διασφαλίζει την ακρίβεια της εκτέλεσης των κινητικών προγραμμάτων και να εξαλείφει τις περιττές κινήσεις. Η έλλειψη ντοπαμίνης σε αυτό το σύστημα οδηγεί στην ανάπτυξη παρκινσονισμού.

2) δικτυωτοί πυρήνες του μεσοεγκεφάλου τεμαχίου - KBP (νέος, παλιός, αρχαίος). Ρυθμίζει τις συναισθηματικές και νοητικές διεργασίες, είναι «υπεύθυνος» για τα θετικά συναισθήματα, τα οποία συνδέονται συχνότερα με την ευχαρίστηση από τις κινήσεις, διασφαλίζει την τάξη και τη συνέπεια των διαδικασιών σκέψης. Η ανεπάρκεια αυτού του συστήματος μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη κατάθλιψης· παρατηρείται υπερβολική δραστηριότητα (ιδίως ένας μεγάλος αριθμός υποδοχέων DA) σε ορισμένες μορφές σχιζοφρένειας.

3) υποθάλαμος - υπόφυση. Συμμετέχει στη ρύθμιση του υποθαλαμο-υποφυσιακού συστήματος (ιδιαίτερα το DA αναστέλλει την έκκριση προλακτίνης), προκαλεί αναστολή των κέντρων πείνας, επιθετικότητας, σεξουαλικής συμπεριφοράς και διέγερση του κέντρου ευχαρίστησης.

Φάρμακα που μπλοκάρουν τους υποδοχείς ντοπαμίνης χρησιμοποιούνται στην ιατρική ως αντιψυχωσικά. Επικίνδυνες ψυχοδραστικές ουσίες όπως τα ψυχοδιεγερτικά και η κοκαΐνη ενισχύουν την επίδραση του DA (αυξάνουν την απελευθέρωση ή εμποδίζουν την επαναπρόσληψη του νευροδιαβιβαστή).

Σεροτονίνη ανήκει στην ίδια χημική ομάδα με τις κατεχολαμίνες. Η σεροτονίνη δεν είναι μόνο ένας μεσολαβητής, αλλά και μια ορμόνη ιστού με πολλές λειτουργίες: προκαλεί αλλαγές στον αυλό των αιμοφόρων αγγείων, ενισχύει τη γαστρεντερική κινητικότητα, τον τόνο της μήτρας, τους βρογχικούς μύες, απελευθερώνεται από τα αιμοπετάλια όταν τραυματίζονται τα αιμοφόρα αγγεία και βοηθά στη διακοπή αιμορραγία, και είναι ένας από τους παράγοντες της φλεγμονής. Στο κεντρικό νευρικό σύστημα συντίθεται στους πυρήνες της ράχης. Οι άξονες των σεροτονινεργικών νευρώνων καταλήγουν στο ραβδωτό σώμα, στο νεοφλοιό, στις δομές του μεταιχμιακού συστήματος, στους πυρήνες του μεσεγκεφάλου και στο νωτιαίο μυελό. Από αυτό προκύπτει ότι η σεροτονίνη επηρεάζει σχεδόν όλες τις εγκεφαλικές λειτουργίες. Πράγματι, έχει καθιερωθεί η συμμετοχή της σεροτονίνης στη ρύθμιση του επιπέδου εγρήγορσης, στη λειτουργία των αισθητηριακών συστημάτων, στη μάθηση και στις συναισθηματικές και παρακινητικές διαδικασίες. Στο σύστημα ύπνου-εγρήγορσης, η σεροτονίνη ανταγωνίζεται τις κατεχολαμίνες, προκαλώντας μείωση του επιπέδου εγρήγορσης (οι πυρήνες της ράχης είναι ένα από τα κέντρα ύπνου). Στα αισθητήρια συστήματα, η σεροτονίνη έχει ανασταλτική δράση, γεγονός που εξηγεί την αναλγητική της δράση (στα ραχιαία κέρατα του νωτιαίου μυελού ενεργοποιεί ανασταλτικούς νευρώνες). Στις φλοιώδεις περιοχές των αισθητηριακών συστημάτων, περιορίζει την υπερβολική διάδοση των αισθητηριακών σημάτων, παρέχοντας «εστίαση» του σήματος. Ο αποκλεισμός αυτού του μηχανισμού μπορεί να παραμορφώσει σε μεγάλο βαθμό τις διαδικασίες αντίληψης, μέχρι την εμφάνιση ψευδαισθήσεων και παραισθήσεων. Η σεροτονίνη έχει παρόμοια επίδραση στις συνειρμικές ζώνες του φλοιού, «οργανώνοντας» ενσωματωτικές διαδικασίες, ιδίως τη σκέψη. Συμμετέχει σε διαδικασίες μάθησης και σε μεγαλύτερο βαθμό εάν η ανάπτυξη των αντανακλαστικών σχετίζεται με θετική ενίσχυση (ανταμοιβή), ενώ η νορεπινεφρίνη βοηθά στην εδραίωση εκείνων των μορφών συμπεριφοράς που στοχεύουν στην αποφυγή της τιμωρίας. Στη συναισθηματική και κινητήρια σφαίρα, η σεροτονίνη έχει μια κατευναστική επίδραση (μειώνει το άγχος, την όρεξη). Ενδιαφέρον παρουσιάζει μία από τις ομάδες ουσιών που μπλοκάρουν τους υποδοχείς σεροτονίνης - παράγωγα λυσεργικού οξέος (αλκαλοειδή ερυσιβώδους όψης). Χρησιμοποιούνται στην ιατρική (διέγερση της μήτρας, για ημικρανίες) και αποτελούν το ενεργό συστατικό των παραισθησιογόνων (το LSD είναι συνθετικό παραισθησιογόνο).

Η αδρανοποίηση της σεροτονίνης, όπως και άλλες βιογενείς αμίνες, συμβαίνει υπό τη δράση του ενζύμου μονοαμινοξειδάση (ΜΑΟ). Είναι ενδιαφέρον ότι ένα τέτοιο ψυχολογικό χαρακτηριστικό των ανθρώπων όπως η επιθυμία για αναζήτηση νέων ισχυρών αισθήσεων μπορεί να σχετίζεται με μια μικρή ποσότητα αυτού του ενζύμου στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Οι αναστολείς ΜΑΟ ή οι αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης χρησιμοποιούνται στην ιατρική ως αντικαταθλιπτικά.

Διαμεσολαβητές αμινοξέων (ΑΑ).Περισσότερο από το 80% των νευρώνων του ΚΝΣ χρησιμοποιούν μεσολαβητές αμινοξέων. Τα ΑΑ είναι αρκετά απλά στη σύνθεσή τους και χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερη εξειδίκευση των συναπτικών επιδράσεων (έχουν είτε διεγερτικές ιδιότητες - γλουταμικό και ασπαρτικό οξύ, είτε ανασταλτικές ιδιότητες - γλυκίνη και GABA).

Γλουταμινικό οξύ (GA) – κύριος διεγερτικός πομπός του κεντρικού νευρικού συστήματος. Βρίσκεται σε οποιαδήποτε πρωτεϊνική τροφή, αλλά το διαιτητικό HA διαπερνά κανονικά τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό πολύ άσχημα, γεγονός που προστατεύει τον εγκέφαλο από διαταραχές στη δραστηριότητά του. Σχεδόν όλο το HA που χρειάζεται ο εγκέφαλος συντίθεται στον νευρικό ιστό. Ωστόσο, όταν καταναλώνετε μεγάλη ποσότητα αλάτων ΗΑ, μπορεί να παρατηρηθεί η νευροτροπική του δράση: ενεργοποιείται το κεντρικό νευρικό σύστημα και αυτό χρησιμοποιείται στην κλινική με τη συνταγογράφηση γλουταμικού σε δισκία (2-3 g) για καθυστερημένη πνευματική ανάπτυξη ή εξάντληση του νευρικό σύστημα. Το γλουταμινικό χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων ως αρωματικό πρόσθετο, και περιλαμβάνεται σε συμπυκνώματα τροφίμων, λουκάνικα κ.λπ. (έχει γεύση κρέατος). Όταν 10-30 g γλουταμικού καταναλώνονται ταυτόχρονα με το φαγητό, μπορεί να συμβεί υπερβολική διέγερση του αγγειοκινητικού κέντρου, η αρτηριακή πίεση αυξάνεται και ο σφυγμός επιταχύνεται. Αυτό είναι επικίνδυνο για την υγεία, ειδικά για παιδιά και άτομα που πάσχουν από καρδιαγγειακές παθήσεις. Οι ανταγωνιστές GK, όπως η καλυψόλη (κεταμίνη), χρησιμοποιούνται κλινικά ως ισχυρά αναλγητικά και μέσα για ταχεία αναισθησία. Μια παρενέργεια είναι η εμφάνιση παραισθήσεων. Ορισμένες ουσίες αυτής της ομάδας είναι ισχυρά παραισθησιογόνα φάρμακα.

Η αδρανοποίηση του ΗΑ συμβαίνει με την πρόσληψη από τα αστροκύτταρα, όπου μετατρέπεται σε ασπαρτικό οξύ και GABA.

Γάμμα-αμινοβουτυρικό (GABA) – μη τροφική ΑΑ (πλήρης σύνθεση στον οργανισμό). Παίζει σημαντικό ρόλο στον ενδοκυτταρικό μεταβολισμό. μόνο ένα μικρό μέρος του GABA εκτελεί λειτουργίες διαμεσολάβησης. Είναι μεσολαβητής μικρών ανασταλτικών νευρώνων, ευρέως διαδεδομένου στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Αυτός ο πομπός χρησιμοποιείται επίσης από τα κύτταρα Purkinje και τους νευρώνες του globus pallidus. Ανοίγει τα κανάλια Ka + και Cl - στη μετασυναπτική μεμβράνη. Οι υποδοχείς GABA έχουν πολύπλοκη δομή· έχουν κέντρα που συνδέονται με άλλες ουσίες, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγές στις επιδράσεις του μεσολαβητή. Τέτοιες ουσίες χρησιμοποιούνται ως ηρεμιστικά και ηρεμιστικά, υπνωτικά χάπια, αντιεπιληπτικά και αναισθησία. Μερικές φορές όλα αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να προκληθούν από την ίδια ουσία, ανάλογα με τη δόση. Για παράδειγμα, τα βαρβιτουρικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για αναισθησία (hexenal), για σοβαρές μορφές επιληψίας (benzonal, φαινοβαρβιτάλη). Σε μικρότερες δόσεις, λειτουργούν ως υπνωτικά χάπια, αλλά χρησιμοποιούνται με περιορισμένη χρήση επειδή διαταράσσουν τη φυσιολογική δομή του ύπνου (συντομεύουν την παράδοξη φάση)· μετά από αυτόν τον ύπνο, ο λήθαργος και ο εξασθενημένος συντονισμός των κινήσεων επιμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η μακροχρόνια χρήση βαρβιτουρικών προκαλεί εθισμό στα ναρκωτικά. Το αλκοόλ ενισχύει την επίδραση των βαρβιτουρικών και μπορεί εύκολα να συμβεί υπερδοσολογία, οδηγώντας σε αναπνευστική ανακοπή. Μια άλλη ομάδα αγωνιστών GABA είναι οι βενζοδιαζεπίνες. Δρουν πιο επιλεκτικά και απαλά· ως υπνωτικά αυξάνουν το βάθος και τη διάρκεια του ύπνου (Ρελάνιο, φαιναζεπάμη). Σε μεγάλες ποσότητες προκαλούν και λήθαργο μετά τον ύπνο. Οι αγωνιστές GABA χρησιμοποιούνται ως ηρεμιστικά (ηρεμιστικά) ή αγχολυτικά (μειώνουν το άγχος). Μπορεί να σχηματιστεί εξάρτηση. Τα φάρμακα με βάση το GABA χρησιμοποιούνται ως ήπια ψυχοδιεγερτικά για αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία, αγγειακές παθήσεις, νοητική υστέρηση, μετά από εγκεφαλικά επεισόδια και τραυματισμούς. Δρουν βελτιώνοντας τη λειτουργία των ενδονευρώνων και ανήκουν στην ομάδα των νοοτροπικών που βελτιώνουν τη μάθηση και τη μνήμη, αυξάνουν την αντίσταση του κεντρικού νευρικού συστήματος σε ανεπιθύμητες ενέργειες και αποκαθιστούν τις εξασθενημένες εγκεφαλικές λειτουργίες (aminalon, pantogam, nootropil). Όπως όλα τα νευροτροπικά φάρμακα, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο για αυστηρές ιατρικές ενδείξεις.

Γλυκίνη – ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής, αλλά λιγότερο συχνός από τον GABA. Οι γλυκινεργικοί νευρώνες αναστέλλουν κυρίως τους κινητικούς νευρώνες και τους προστατεύουν από υπερδιέγερση. Ο ανταγωνιστής της γλυκίνης είναι η στρυχνίνη (δηλητήριο που προκαλεί σπασμούς και ασφυξία). Η γλυκίνη χρησιμοποιείται ως ηρεμιστικό και βελτιώνει τον μεταβολισμό του εγκεφάλου.

Διαμορφωτικοί μεσολαβητές

Πουρίνες -ουσίες που περιέχουν αδενοσίνη. Επηρεάζουν την προσυναπτική μεμβράνη, μειώνοντας την απελευθέρωση του πομπού. Τα ATP, ADP, AMP έχουν το ίδιο αποτέλεσμα. Ο φυσιολογικός ρόλος είναι να προστατεύει το νευρικό σύστημα από την εξάντληση. Εάν αυτοί οι υποδοχείς μπλοκαριστούν, ενεργοποιούνται πολλά συστήματα μεσολαβητών και το νευρικό σύστημα θα λειτουργεί «σε όλη τη διαδρομή». Η καφεΐνη, η θεοβρωμίνη, η θεοφυλλίνη (καφές, τσάι, κακάο, ξηροί καρποί κόλα) έχουν αυτό το αποτέλεσμα. Με μια μεγάλη δόση καφεΐνης, τα αποθέματα των μεσολαβητών εξαντλούνται γρήγορα και εμφανίζεται «υπερβολική αναστολή». Με τη συνεχή εισαγωγή της καφεΐνης, ο αριθμός των υποδοχέων πουρίνης αυξάνεται, επομένως η διακοπή του καφέ προκαλεί κατάθλιψη και υπνηλία.

Πεπτιδικοί μεσολαβητές– ουσίες που αποτελούνται από μικρές αλυσίδες αμινοξέων.

Ουσία Π (από το αγγλικό σκόνη - πούδρα: απομονώθηκε από ξηρή σκόνη του νωτιαίου μυελού των αγελάδων). Παράγεται στους νευρώνες των γαγγλίων της σπονδυλικής στήλης που εμπλέκονται στη διεξαγωγή των παρορμήσεων του πόνου. Στους νευρώνες του ραχιαίου κέρατος του νωτιαίου μυελού, η ουσία P λειτουργεί μαζί με το γλουταμινικό οξύ ως κλασικός νευροδιαβιβαστής, μεταδίδοντας σήματα πόνου. Βρίσκεται στα ευαίσθητα άκρα του δέρματος, από όπου απελευθερώνεται όταν καταστραφεί, προκαλώντας φλεγμονώδη διαδικασία. Παράγεται επίσης από ορισμένους ενδονευρώνες του κεντρικού νευρικού συστήματος, επιτελώντας τη λειτουργία ενός ρυθμιστικού πομπού.

Οπιοειδή πεπτίδια – ουσίες παρόμοιες με το όπιο. Το όπιο είναι ένα αλκαλοειδές του υπνωτικού χαπιού παπαρούνας. Το δραστικό συστατικό είναι η μορφίνη, η οποία προκαλεί αναλγησία (μέσω των οπίσθιων κεράτων του νωτιαίου μυελού), ευφορία (διέγερση του κέντρου ευχαρίστησης του υποθαλάμου) και ύπνο (αναστολή των δομών του στελέχους). Η υπερδοσολογία οδηγεί σε αναστολή του αναπνευστικού κέντρου. Μια τόσο γρήγορη και ισχυρή επίδραση της μορφίνης οφείλεται στο γεγονός ότι το κεντρικό νευρικό σύστημα περιέχει υποδοχείς για οπιούχα, τα οποία ανακαλύφθηκαν στη δεκαετία του '70 του 20ού αιώνα. Αργότερα, ανακαλύφθηκαν διάφορες ποικιλίες οπιοειδών πεπτιδίων. Ο κύριος μηχανισμός δράσης τους είναι η προσυναπτική αναστολή της απελευθέρωσης του πομπού. Οι βιοχημικές διεργασίες στο κύτταρο προσαρμόζονται πολύ γρήγορα στη δράση των οπιούχων και απαιτείται ολοένα και μεγαλύτερη δόση για να επιτευχθεί ένα αποτέλεσμα. Κατά τη διακοπή της μορφίνης, οι νευρώνες έχουν ένα «απόθεμα» ουσιών που διευκολύνουν τη μετάδοση του σήματος, έτσι ο πόνος και άλλες παρορμήσεις μεταδίδονται πολύ έντονα, γεγονός που προκαλεί την έναρξη της «απόσυρσης» κατά το στερητικό σύνδρομο. Η μορφίνη χρησιμοποιείται ευρέως για την ανακούφιση από τον πόνο από τον 19ο αιώνα, ειδικά στα νοσοκομεία κατά τη διάρκεια των πολέμων. Η παρενέργεια ήταν ο σχηματισμός εθισμού. Η σύνθεση της ηρωίνης ήταν αποτέλεσμα προσπαθειών δημιουργίας ενός λιγότερο επικίνδυνου παυσίπονου. Ήταν 10 φορές πιο δραστική από τη μορφίνη, αλλά σύντομα αποδείχθηκε ότι το ποσοστό εθισμού στην ηρωίνη ήταν ακόμη υψηλότερο από τη μορφίνη, και στη δεκαετία του '20 η ηρωίνη απαγορεύτηκε για χρήση και έγινε ναρκωτικό. Φάρμακα που μοιάζουν με μορφίνη χρησιμοποιούνται για την ανακούφιση από τον πόνο στις πιο σοβαρές περιπτώσεις (ναρκωτικά αναλγητικά). Εκτός από τη μορφίνη, χρησιμοποιείται κωδεΐνη (επίσης αλκαλοειδές παπαρούνας) που έχει αντιβηχική δράση.

Εκτός από αυτά που αναφέρονται, οι λειτουργίες των ρυθμιστικών μεσολαβητών εκτελούνται από ορισμένες ορμόνες του υποθαλάμου, της υπόφυσης και των ιστών. Για παράδειγμα, η θυρολιβερίνη προκαλεί συναισθηματική ενεργοποίηση, αυξάνει το επίπεδο εγρήγορσης και διεγείρει το αναπνευστικό κέντρο. Χολοκυστοκινίνη – προκαλεί άγχος και φόβο. Βαζοπρεσσίνη – ενεργοποιεί τη μνήμη. ACTH – διεγείρει την προσοχή και βελτιώνει τις μεταβολικές διεργασίες στα νευρικά κύτταρα. Υπάρχουν νευροπεπτίδια που ελέγχουν επιλεκτικά τη σεξουαλική συμπεριφορά, τα κίνητρα των τροφίμων και τη θερμορύθμιση. Όλα σχηματίζουν ένα σύνθετο ιεραρχικό σύστημα αλληλεπιδράσεων που ρυθμίζει με ακρίβεια τη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Διάλεξη 5. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΗΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ. εγκεφαλονωτιαίο υγρό και αιματοεγκεφαλικός φραγμός

Παροχή αίματος στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό

Η λειτουργία του εγκεφάλου συνδέεται με υψηλό ενεργειακό κόστος. Ο εγκέφαλος αποτελεί περίπου το 2% του βάρους του σώματος, αλλά το 15% του αίματος που εκτοξεύεται από την καρδιά στην αορτή ανά χτύπο εισέρχεται στα αγγεία του εγκεφάλου. Η διαταραχή της εγκεφαλικής κυκλοφορίας επηρεάζει αναπόφευκτα τη λειτουργία του νευρικού συστήματος.

Ο εγκέφαλος τροφοδοτείται με αρτηριακό αίμα από δύο κύριες πηγές - τις εσωτερικές καρωτιδικές αρτηρίες, που προέρχονται από τις κοινές καρωτιδικές αρτηρίες, που προέρχονται από το αορτικό τόξο, και από τις σπονδυλικές αρτηρίες, που προέρχονται από τις υποκλείδιες αρτηρίες. Η κοινή καρωτίδα και η υποκλείδια αρτηρία προέρχονται από το αορτικό τόξο.

Εσωτερικές καρωτίδες– μεγάλα αγγεία, η διάμετρός τους είναι περίπου 1 εκ. Εισέρχονται στην κρανιακή κοιλότητα μέσω των σφαγιτιδικών τρημάτων στα κροταφικά οστά, διέρχονται από τη σκληρή μήνιγγα, διακλαδίζονται και παρέχουν αίμα στους οφθαλμικούς βολβούς, τις οπτικές οδούς, τον διεγκέφαλο, τα βασικά γάγγλια, τα μετωπιαία βρεγματικά, κροταφικοί, νησιωτικοί λοβοί των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Τα μεγαλύτερα υποκαταστήματα είναι πρόσθιες και μεσαίες εγκεφαλικές αρτηρίες.

Σπονδυλικές αρτηρίεςΞεκινούν από τις υποκλείδιες αρτηρίες στο επίπεδο του 7ου αυχενικού σπονδύλου, ανεβαίνουν μέσω των εγκάρσιων τρημάτων των αυχενικών σπονδύλων και εισέρχονται στην κρανιακή κοιλότητα μέσω του τρήματος magnum. Οι κλάδοι αυτών των αρτηριών τροφοδοτούν με αίμα τον νωτιαίο μυελό, τον προμήκη μυελό και την παρεγκεφαλίδα, καθώς και τις μήνιγγες. Στο οπίσθιο άκρο της γέφυρας, η δεξιά και η αριστερή σπονδυλική αρτηρία ενώνονται για να σχηματίσουν τη βασική αρτηρία, η οποία εκτείνεται στην ομώνυμη αύλακα στην κοιλιακή επιφάνεια της γέφυρας. Στο πρόσθιο άκρο της γέφυρας, η βασική αρτηρία χωρίζεται σε δύο οπίσθιες εγκεφαλικές αρτηρίες. Τα κλαδιά του τροφοδοτούν με αίμα τη γέφυρα, την παρεγκεφαλίδα, τον προμήκη μυελό, τον μεσεγκέφαλο, τον εν μέρει διεγκέφαλο και τους ινιακούς λοβούς των εγκεφαλικών ημισφαιρίων.

Στη βάση του εγκεφάλου, οι κλάδοι της εσωτερικής καρωτίδας και της βασικής αρτηρίας συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας αρτηριακός (Willisian) κύκλος του εγκεφάλου. Ο κύκλος αυτός βρίσκεται στον υπαραχνοειδή χώρο και καλύπτει το οπτικό χίασμα και τον υποθάλαμο. Χάρη σε αυτόν τον κύκλο, η ροή του αίματος σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου εξισορροπείται, ακόμη και αν ένα από τα αγγεία (καρωτίδα ή σπονδυλική αρτηρία) είναι τσιμπημένο ή υπανάπτυκτο.

Ο νωτιαίος μυελός τροφοδοτείται με αίμα από τους κλάδους των σπονδυλικών αρτηριών (αυχενικά τμήματα), καθώς και από τους κλάδους της θωρακικής και της κοιλιακής αορτής.

Οι κλάδοι των εγκεφαλικών αρτηριών βρίσκονται στη pia mater, που ονομάζεται επίσης χοριοειδές, και μαζί με τις ίνες του διεισδύουν στον εγκεφαλικό ιστό, όπου διακλαδίζονται σε μικρά αρτηρίδια και τριχοειδή αγγεία.

Τα τριχοειδή είναι τα μικρότερα αγγεία, το τοίχωμα των οποίων αποτελείται από ένα μόνο στρώμα κυττάρων. Μέσω αυτού του τοιχώματος, ουσίες διαλυμένες στο αίμα διεισδύουν στον εγκεφαλικό ιστό και τα προϊόντα του μεταβολισμού του εγκεφάλου περνούν στο αίμα. Τα τριχοειδή αγγεία συγκεντρώνονται σε φλεβίδια και μετά σε φλέβες που βρίσκονται στο χοριοειδή του εγκεφάλου. Λεπτά αιμοφόρα αγγεία της pia mater διεισδύουν στις κοιλίες του εγκεφάλου, όπου σχηματίζουν το χοριοειδές πλέγμα. Τελικά, το φλεβικό αίμα ρέει στα ιγμόρεια της σκληράς μήνιγγας, από όπου εισέρχεται στις μεγάλες φλέβες της συστηματικής κυκλοφορίας.

GABA - γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ - είναι ο κύριος ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής στον εγκέφαλο, εμπλέκεται τόσο στη μετασυναπτική όσο και στην προσυναπτική αναστολή. Το GABA σχηματίζεται από γλουταμικό υπό την επίδραση της γλουταμικής αποκαρβοξυλάσης και αλληλεπιδρά με δύο τύπους υποδοχέων GABA των μετασυναπτικών μεμβρανών των συνάψεων: α) όταν αλληλεπιδρά με τους υποδοχείς GABA, η διαπερατότητα των διαύλων ιόντων της μεμβράνης για ιόντα SG αυξάνεται, κάτι που συμβαίνει στην κλινική πράξη όταν χρήση βαρβιτουρικών. β) όταν αλληλεπιδρούν με υποδοχείς GABAB, η διαπερατότητα των διαύλων ιόντων για ιόντα K+ αυξάνεται. Γλυκίνη -ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής, που εκκρίνεται κυρίως από νευρώνες του νωτιαίου μυελού και του εγκεφαλικού στελέχους. Αυξάνει την αγωγιμότητα των διαύλων ιόντων της μετασυναπτικής μεμβράνης για ιόντα SG, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη υπερπόλωσης - HPSP. Ανταγωνιστής της γλυκίνης είναι η στρυχνίνη, η χορήγηση της οποίας οδηγεί σε μυϊκή υπερκινητικότητα και επιληπτικές κρίσεις, γεγονός που επιβεβαιώνει τον σημαντικό ρόλο της μετασυναπτικής αναστολής στη φυσιολογική λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος. Η τοξίνη του τετάνου προκαλεί επίσης επιληπτικές κρίσεις. Δρα στις πρωτεΐνες συναπτομπρεβίνημεμβράνες κυστιδίων, εμποδίζει την εξωκυττάρωση του προσυναπτικού ανασταλτικού νευροδιαβιβαστή, με αποτέλεσμα μια απότομη διέγερση του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Ηλεκτρικές συνάψεις

Η ενδονευρική μετάδοση της διέγερσης μπορεί να συμβεί και ηλεκτρικά, δηλαδή χωρίς τη συμμετοχή μεσολαβητών. Η προϋπόθεση για αυτό είναι η στενή επαφή μεταξύ δύο κυψελών με πλάτος έως και 9 nm. Έτσι, το ρεύμα νατρίου από το ένα από αυτά μπορεί να περάσει από τα ανοιχτά κανάλια της άλλης μεμβράνης. Δηλαδή, η πηγή του μετασυναπτικού ρεύματος του δεύτερου νευρώνα είναι η προσυναπτική μεμβράνη του πρώτου. Η διαδικασία είναι χωρίς μεσολάβηση. παρέχεται αποκλειστικά από πρωτεΐνες καναλιού (οι λιπιδικές μεμβράνες είναι αδιαπέραστες από ιόντα). Αυτές οι διακυτταρικές συνδέσεις είναι που ονομάζονται Nexus (διασταυρώσεις κενού). Βρίσκονται αυστηρά απέναντι το ένα από το άλλο στις μεμβράνες δύο νευρώνων - δηλαδή στην ίδια γραμμή. Μεγάλη σε διάμετρο (έως 1,5 nm σε διάμετρο), διαπερατή ακόμη και σε μακρομόρια βάρους έως 1000. Αποτελούνται από υπομονάδες βάρους έως 25.000, η ​​παρουσία τους είναι κοινή στο κεντρικό νευρικό σύστημα τόσο των σπονδυλωτών όσο και των ασπόνδυλων. εγγενές σε ομάδες κυττάρων που λειτουργούν συγχρονισμένα (ιδίως, που βρίσκονται στην παρεγκεφαλίδα μεταξύ κοκκωδών κυττάρων).

Οι περισσότερες ηλεκτρικές συνάψεις είναι διεγερτικές. Αλλά με ορισμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά μπορούν να είναι ανασταλτικά. Όταν διεξάγονται διμερώς, μερικά από αυτά έχουν ανορθωτική επίδραση, δηλαδή διοχετεύουν ηλεκτρικό ρεύμα πολύ καλύτερα από τις προσυναπτικές δομές σε μετασυναπτικές παρά προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Διεξαγωγή διέγερσης μέσω συνάψεων

Κάθε νευρικό κέντρο έχει τη δική του μορφολογική και λειτουργική ιδιαιτερότητα. Αλλά η νευροδυναμική οποιουδήποτε από αυτά βασίζεται σε μια σειρά κοινών χαρακτηριστικών. Συνδέονται με τους μηχανισμούς μετάδοσης διέγερσης στις συνάψεις. με την αλληλεπίδραση μεταξύ των νευρώνων που απαρτίζουν αυτό το κέντρο. με γενετικά προγραμματισμένα λειτουργικά χαρακτηριστικά των νευρώνων και τις μεταξύ τους συνδέσεις.

Τα χαρακτηριστικά της διέγερσης μέσω των συνάψεων είναι τα εξής.

1 Μονόπλευρη διεξαγωγή διέγερσης. Στον άξονα, η διέγερση περνά και προς τις δύο κατευθύνσεις από τον τόπο προέλευσής της, στο νευρικό κέντρο - μόνο προς μία κατεύθυνση: από τον υποδοχέα στον τελεστή (δηλαδή στο επίπεδο της σύναψης από την προσυναπτική μεμβράνη στη μετασυναπτική), η οποία εξηγείται από τη δομική και λειτουργική οργάνωση της σύναψης, συγκεκριμένα - απουσία συναπτικών κυστιδίων με πομπό σε μετασυναπτικούς νευρώνες, 2 Υπάρχει καθυστέρηση στη διεξαγωγή της διέγερσης. Η διέγερση στο νευρικό κέντρο πραγματοποιείται με χαμηλότερη ταχύτητα από ό,τι σε άλλα μέρη του αντανακλαστικού τόξου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δαπανάται για τις διαδικασίες απελευθέρωσης πομπού, με τις φυσικοχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στη σύναψη, με την εμφάνιση EPSP και τη δημιουργία AP. Όλα αυτά χρειάζονται 0,5-1 ms σε μία σύναψη. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συναπτική καθυστέρηση διέγερσης. Όσο πιο περίπλοκο είναι το αντανακλαστικό τόξο, τόσο περισσότερες συνάψεις και, κατά συνέπεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η συναπτική καθυστέρηση.

Το άθροισμα των συναπτικών καθυστερήσεων σε ένα αντανακλαστικό τόξο ονομάζεται αντανακλαστικό ενεστώτα.Ο χρόνος από την έναρξη του ερεθίσματος μέχρι την εμφάνιση της αντανακλαστικής απόκρισης ονομάζεται λανθάνουσα ή λανθάνουσα περίοδος (LP) του αντανακλαστικού. Η διάρκεια αυτής της περιόδου εξαρτάται από τον αριθμό των νευρώνων, άρα και των συνάψεων, που εμπλέκονται στο αντανακλαστικό. Για παράδειγμα, το αντανακλαστικό του τένοντα γόνατος, το αντανακλαστικό τόξο του οποίου είναι μονοσυναπτικό, έχει λανθάνουσα κατάσταση 24 ms, οπτική ή ακουστική αντίδραση - 200 ms.

Ανάλογα με το εάν οι διεγερτικοί ή ανασταλτικοί νευρώνες κάνουν συναπτικές επαφές, το σήμα μπορεί να ενισχυθεί ή να κατασταλεί. Οι μηχανισμοί αλληλεπίδρασης μεταξύ διεγερτικών και ανασταλτικών επιδράσεων σε έναν νευρώνα αποτελούν τη βάση της ολοκληρωμένης λειτουργίας τους.

Ένας τέτοιος μηχανισμός αλληλεπίδρασης είναι η άθροιση διεγερτικών επιδράσεων σε έναν νευρώνα - διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό (EPSP), ή ανασταλτικές επιρροές - ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό (IPSP), ή ταυτόχρονα διεγερτικό (EPSP) και ανασταλτικό (GPSP).

3 Άθροισμα νευρικών διεργασιών - το φαινόμενο της εμφάνισης διέγερσης υπό ορισμένες συνθήκες εφαρμογής διέγερσης υποκατωφλίου. Η άθροιση περιγράφεται από τον I.M. Sechenov. Υπάρχουν δύο τύποι άθροισης: η χρονική άθροιση και η χωρική άθροιση (Εικ. 3.15).

Χρονική άθροιση - την εμφάνιση διέγερσης σε μια σειρά από ερεθίσματα υποκατωφλίου που εισέρχονται διαδοχικά στο κύτταρο ή στο κέντρο από ένα πεδίο υποδοχέα (Εικ. 3.16). Η συχνότητα των ερεθισμάτων πρέπει να είναι η εξής:

ΡΥΖΙ. 3.15. Άθροισμα της διέγερσης.Α - άθροιση χρόνου. Β - χωρική άθροιση

ΡΥΖΙ. 3.16.

ώστε το διάστημα μεταξύ τους να μην υπερβαίνει τα 15 ms, δηλαδή η διάρκεια του EPSP να είναι μικρότερη. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, το EPSP προς το επόμενο ερέθισμα αναπτύσσεται πριν τελειώσει το EPSP στο προηγούμενο ερέθισμα. Τα EPSP συνοψίζονται, το πλάτος τους αυξάνεται και τελικά, όταν επιτευχθεί ένα κρίσιμο επίπεδο αποπόλωσης, εμφανίζεται ένα AP.

Χωρική άθροιση - την εμφάνιση διέγερσης (EPSP) με την ταυτόχρονη εφαρμογή πολλών υποκατωφλιακών ερεθισμάτων σε διαφορετικά σημεία του ΠΕΔΙΟΥ του υποδοχέα (Εικ. 3.17).

Εάν τα EPSP εμφανίζονται ταυτόχρονα σε πολλές συνάψεις ενός νευρώνα (τουλάχιστον 50), η μεμβράνη του νευρώνα αποπολώνεται σε κρίσιμες τιμές και, ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται ένα AP. Η χωρική άθροιση των διεργασιών διέγερσης (EPSP) και αναστολής (GPSP) παρέχει την ολοκληρωτική λειτουργία των νευρώνων. Εάν η αναστολή κυριαρχεί, οι πληροφορίες δεν μεταδίδονται στον επόμενο νευρώνα. εάν η διέγερση κυριαρχεί, η πληροφορία μεταδίδεται περαιτέρω στον επόμενο νευρώνα λόγω της δημιουργίας APs στη μεμβράνη του άξονα (Εικ. 3.18).

4 Μεταμόρφωση του ρυθμού διέγερσης - πρόκειται για ασυμφωνία μεταξύ της συχνότητας των δυναμικών δράσης στα προσαγωγά και στα απαγωγά μέρη του αντανακλαστικού τόξου. Για παράδειγμα, ως απόκριση σε ένα μόνο ερέθισμα που εφαρμόζεται

ΡΥΖΙ. 3.17.

ΡΥΖΙ. 3.18.

στο προσαγωγό νεύρο, τα κέντρα κατά μήκος των απαγωγών ινών στέλνουν μια ολόκληρη σειρά παρορμήσεων το ένα μετά το άλλο στο όργανο εργασίας. Σε μια άλλη κατάσταση, με υψηλή συχνότητα διέγερσης, μια σημαντικά χαμηλότερη συχνότητα φτάνει στον τελεστή.

5 Επακόλουθο του ενθουσιασμού - το φαινόμενο της συνεχιζόμενης διέγερσης στο κεντρικό νευρικό σύστημα μετά τη διακοπή της διέγερσης. Το βραχυπρόθεσμο αποτέλεσμα σχετίζεται με μεγάλη διάρκεια του κρίσιμου επιπέδου EPSP. Το μακροχρόνιο αποτέλεσμα οφείλεται στην κυκλοφορία της διέγερσης σε κλειστά νευρικά κυκλώματα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αντήχηση.Χάρη στην αντήχηση των διεγέρσεων (RD), τα νευρικά κέντρα βρίσκονται συνεχώς σε κατάσταση τόνου. Η ανάπτυξη της αντήχησης σε επίπεδο ολόκληρου του οργανισμού είναι σημαντική στην οργάνωση της μνήμης.

6 Μεταγετανική ενίσχυση - το φαινόμενο της εμφάνισης ή της εντατικοποίησης της απόκρισης σε μεμονωμένα αισθητηριακά ερεθίσματα δοκιμών για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την προηγούμενη ασθενή συχνή (100-200 NML/s) ρυθμική διέγερση. Η ενίσχυση προκαλείται από διεργασίες στο επίπεδο της προσυναπτικής μεμβράνης και εκφράζεται με αύξηση της απελευθέρωσης του πομπού. Αυτό το φαινόμενο είναι ομοσυναπτικής φύσης, δηλαδή συμβαίνει όταν η ρυθμική διέγερση και μια δοκιμαστική ώθηση φθάνουν στον νευρώνα κατά μήκος των ίδιων προσαγωγών ινών. Η βάση της ενίσχυσης είναι, πρώτα απ 'όλα, η αύξηση της εισόδου Ca2f μέσω της προσυναπτικής μεμβράνης. Αυτό το φαινόμενο μεγαλώνει προοδευτικά με κάθε παρόρμηση. Και όταν η ποσότητα του Ca 2+ γίνεται μεγαλύτερη από την ικανότητα των μιτοχονδρίων και του ενδοπλασματικού δικτύου να τα απορροφούν, εμφανίζεται μια παρατεταμένη απελευθέρωση του πομπού στη σύναψη. Κατά συνέπεια, υπάρχει κινητοποίηση ετοιμότητας για απελευθέρωση του μεσολαβητή από μεγάλο αριθμό κυστιδίων και, κατά συνέπεια, αύξηση του αριθμού των κβάντων του μεσολαβητή στη μετασυναπτική μεμβράνη. Σύμφωνα με σύγχρονα δεδομένα, η έκκριση ενδογενών νευροπεπτιδίων παίζει σημαντικό ρόλο στη γένεση της μετατετανικής ενίσχυσης, ειδικά κατά τη μετάβαση της βραχυπρόθεσμης ενίσχυσης σε μακροπρόθεσμη ενίσχυση. Μεταξύ αυτών είναι νευροδιαμορφωτές που δρουν τόσο στην προσυναπτική όσο και στη μετασυναπτική μεμβράνη. Διεγερτικά είναι η σωματοστατίνη, ο αυξητικός παράγοντας και αναστολείς είναι η ιντερλευκίνη, η ορμόνη απελευθέρωσης της θυρεοτροπίνης, η μελατονίνη. Σημαντικό είναι επίσης το αραχιδονικό οξύ, ΝΟ. Η ενίσχυση παίζει ρόλο στην οργάνωση της μνήμης. Χάρη στα ενισχυτικά κυκλώματα, η μάθηση οργανώνεται.

7 Κούραση νευρικά κέντρα. Εάν το ίδιο αντανακλαστικό επαναλαμβάνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα εμφανίζεται μια κατάσταση μείωσης της ισχύος της αντανακλαστικής αντίδρασης και ακόμη και η πλήρης καταστολή της, δηλαδή εμφανίζεται κόπωση. Η κόπωση αναπτύσσεται κυρίως στο νευρικό κέντρο. Σχετίζεται με εξασθενημένη μετάδοση στις συνάψεις, εξάντληση των πόρων του πομπού στα προσυναπτικά κυστίδια, μειωμένη ευαισθησία των υποδοχέων της υποσυναπτικής μεμβράνης στους μεσολαβητές, καθώς και με εξασθενημένη δράση των ενζυμικών συστημάτων. Ένας από τους λόγους είναι ο «εθισμός» της μετασυναπτικής μεμβράνης στη δράση του πομπού - εξοικείωση.

Ορισμένες χημικές ουσίες επηρεάζουν ειδικά τα αντίστοιχα νευρικά κέντρα, γεγονός που οφείλεται στις δομές αυτών των χημικών ουσιών, οι οποίες μπορεί να σχετίζονται με τους αντίστοιχους μεσολαβητές νευρικών κέντρων.

Ανάμεσα τους:

1 ναρκωτικό - αυτά που χρησιμοποιούνται στη χειρουργική πρακτική για αναισθησία (χλωραιθύλιο, κεταμίνη, βαρβιτουρικά κ.λπ.).

2 ηρεμιστικά - ηρεμιστικά (ρελάνιο, αμιναζίνη, τριοξαζίνη, αμιζίλ, οξυλιδίνη, μεταξύ των φυτικών παρασκευασμάτων - έγχυση μητρικού βοτάνου, παιώνιας κ.λπ.).

3 νευροτροπικές ουσίες επιλεκτικής δράσης (λομπελίνη, σιτίτον - διεγερτικά του αναπνευστικού κέντρου, απομορφίνη - διεγερτικό του κέντρου εμετού, μεσκαλίνη - οπτικό παραισθησιογόνο κ.λπ.).