Общая характеристика медиаторов
Лекция 5. Физиология синапсов
Общая характеристика синапсов
Синапсом (от греч. «синапсис» – соединение) называют область функционального соединения одного нейрона с другим или нейрона с эффектором (мышца, внешнесекреторная железа).
Историческая справка: Понятие «синапс» ввёл британский физиолог Чарльз С. Шеррингтон в 1897 году для обозначения контактных зон, обеспечивающих связь между нейронами. Он же высказал мнение об их функциональной роли, предположив, что они могут быть как возбуждающими, так и тормозными.
В 1921 году Отто Лёви, сотрудник института фармакологии в Граце (Австрия), с помощью простых по исполнению и остроумных по замыслу экспериментов показал, что влияние блуждающих нервов на сердце обусловлено химическим веществом – ацетилхолином. Английский фармаколог Генри Дейл сумел доказать, что ацетилхолин образуется в синапсах различных структур нервной системы. В 1936 году Лёви и Дейлполучили Нобелевскую премию за открытие химической природы передачи нервной энергии. В 1933 советский учёный А. В. Кибяков установил роль адреналина в синаптической передаче. 1970 – Б. Кац (Великобритания), У. фон Эйлер (Швеция) и Дж. Аксельрод (США) получили Нобелевскую премию за открытие роли норадреналина в синаптической передаче.
В среднем нейрон образует более тысячи синапсов с другими клетками мозга, всего же в мозгу человека приблизительно 1014 синапсов. (Если считать их со скоростью 1000 штук в секунду, то лишь через несколько тысяч лет можно будет подвести итог.)
|
|
|
Классификация синапсов:
По способу передачи информации
а) химические синапсы (влияния передаются медиаторами (трансмиттерами);
б) электрические (передача за счет ионного тока);
в) смешанные – электрохимические.
2. По виду соединяемых клеток:
а) межнейронные;
б) нейроэффекторные (нейрон → мышца, нейрон → секреторная клетка);
в) нейрорецепторные (вторичный рецептор → дендрит афферентного нейрона).
3. По эффекту:
а) возбуждающие;
б) тормозящие.
4. По месту их локализации:
а) аксо-дендритные;
б) аксо-соматические;
в) аксо-аксональные;
г) дендро-дендрические.
5. По природе медиатора в синапсе:
а) холинэргические (ацетилхолин АХ);
б) адренэргические;
в) дофаминэргические;
г) ГАМК-ергические и т.д.
Функции синапсов:
а) возбуждающие, тормозные влияния между двумя возбудимыми клетками;
б) трофические влияния;
в) участие в реализации механизмов памяти.
Строение химических синапсов.
Структурные элементы химического синапса:
а) пресинаптическая мембрана;
Пресинаптическая мембрана – часть мембраны пресинаптического окончания, ограничивающая синаптическую щель. В пресинаптическом окончании находятся синаптические пузырьки (везикулы – диаметр 200нм), их несколько тысяч, каждая везикула заполнены 1-10 тысяч молекул нейромедиатора (посредника), передающего информацию через синапс.
|
|
|
б) постсинаптическая мембрана;
Постсинаптическая мембрана – утолщенная часть клеточной мембраны иннервируемой клетки, содержит белки-рецепторы, способные связывать молекулы медиатора. В нервно-мышечном волокне ее называют концевой пластинкой.
в) синаптическая щель.
Синаптическая щель имеет ширину 20-50 нм, заполнена внеклеточной жидкостью и плотным веществом в виде мостиков, может содержать ферменты.
Синапсы не лежат открыто, они (как в суставной сумке суставы) прикрытии обволакивающими их глиальными клетками.
В головном мозге относительно редко встречаются изолированные одиночные синапсы. Обычно несколько синапсов, расположенных на определенном участке мембраны, формируют определенный тип групповой синаптической связи. Такие Последовательные синапсы – когда два или несколько синапсов расположены рядом друг с другом и ориентированы в одном направлении. Когда тесно сближена целая группа терминалей с синапсами их называют синаптической гломерулой (в биологии так называют комки, шарообразные структуры). Таким образом, в зависимости от задач, решаемых при синаптической передаче, формируются различные типы контактов.
|
|
|
Понятие о шипиках дендритов (микрошипиках).Нервные клетки не делятся. В этой связи особая роль в развитии нервной системы у организма (прижизненное обучение) играют шипики – микровыросты, образующиеся на дендритах, которые являются постсинаптическими мембранами.
Через шипики наиболее быстро и четко происходит восприятие информации. Количество нервных клеток не увеличивается, но обучение, усовершенствование нервной системы происходит за счет образования новых шипиков и ветвления дендритов. Если клетка активно работает, образуются новые шипики, устанавливаются новые связи между нейронами и увеличивается объем информации, которую может воспринимать нервная система. Для развития шипиков большую роль играют сигналы, поступающие из внешней среды.
Примеры: Две группы крыс с обогащенной и обедненной средой. Крысы, которые воспитываются в обогащенной среде, у них на 30 % больше шипиков. Если мозг перестает работать, число шипиков уменьшается, и для их повторного образования необходимо время. Число шипиков резко уменьшается во время эпилептических приступов, при гипоксии (недостатке кислорода в тканях), при алкогольном, наркотическом отравлении, при болезни Дауна. Если лишить щенка зрительной информации, резко уменьшается количество и меняются шипики в зрительной коре.
|
|
|
Общая характеристика медиаторов
Медиаторы (нейромедиаторы)– информационные молекулы, с помощью которых передается информация в синапсах.
Критерии для отличия собственно медиаторов:
1) он должен синтезироваться в нейроне;
2) накапливаться в окончании клетки;
3) оказывать специфическое действие на постсинаптическую мембрану;
4) выделяться при появлении кальциевого тока в пресинаптическое окончание.
Медиаторами синапсовмогут быть около 30 разнородных химических веществ. В нервно-мышечном синапсе это – ацетилхолин. Он встречается в коре головного мозга, в спинном мозге. Имеет преимущественно возбуждающее влияние. Однако, в глубоких слоях коры больших полушарий, стволе мозга, хвостатом ядре оказывает тормозное действие благодаря особым рецепторам (М-холино рецепторам). Возбуждающее влияние передается, если ацетилхолин соединяется с Н-холинорецепторам.
Амины:норадреналин, дофамин, серотонин, гистамин. Больше содержатся в стволе мозга. Имеют возбуждающее и тормозное влияние в зависимости от рецепторов постсинаптической мембраны, их улавливающих. Так, серотонин в коре имеет тормозное влияние, в стволе – то и другое, содержится в структурах, имеющих отношение к регуляции вегетативных функций. Гистамина много в гипофизе и срединном возвышении гипоталамуса.
Аминокислоты: глицин, гамма-аминомасляная кислота – тормозные медиаторы. Глутамат – 75% возбуждающих синапсов мозга.
Другие: субстанция Р – медиатор нейронов, передающих сигналы боли. Энкефалины, эндорфины – медиаторы нейронов, блокирующих болевую импульсацию. Они воздействуют на опиатные рецепторы (клетки лимбической системы, черной субстанции, ядер промежуточного мозга, голубого пятна спинного мозга).
Физиологические эффекты действия медиаторов головного мозга:
Ацетилхолин участвует в организации движений, обеспечивает информационные процессы памяти и мышления.
Норадреналин регулирует настроение, эмоциональные реакции, обеспечивает бодрствование, участвует в механизмах формирования некоторых фаз сна, сновидений.
Серотонин ускоряет процессы обучения, формирования болевых ощущений, сенсорное восприятие, засыпание.
Дофамин участвует в формировании чувства удовольствия, регуляции эмоциональных реакций, поддержании бодрствования. Дофамин полосатого тела регулирует сложные мышечные движения.
Эндорфины, энкефалины – антиболевые реакции, повышение устойчивости к стрессу, сон.
Олигопептиды – медиаторы настроения, полового поведения, формирования болевых ощущений.
Роль медиаторов в функционировании ЦНС:медиаторы создают возможность объединения отдельных нейронов в сети, функциональные системы и, наконец, целостную нервную систему, так как медиаторноспецифичные клетки (то есть клетки, чувствительные именно к конкретному виду медиатора) расположены в определенных центрах мозга, которые по системам восходящих и нисходящих трактов связаны с другими структурами центральной нервной системы.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 2070; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!