აღმგზნები პოსტსინაფსური პოტენციალი. აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალი (EPSP) ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი

როდესაც Na+ იონები უჯრედში შედიან, პოსტსინაფსური მემბრანის აგზნებადობა იზრდება. დეპოლარიზდება. ამიტომ რეცეპტორი, რომელიც ხსნის ნატრიუმის არხს, გადმოსცემს აგზნების ეფექტს. პოსტსინაფსურ პოტენციალს, რომელიც ამ შემთხვევაში ჩნდება, ე.წ ამგზნებადი პოსტსინაფსური პოტენციალი - EPSP(იხ. სურ. 16, პუნქტი A).

ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი - IPSP

რეცეპტორების სხვა ადგილები, რომლებიც, მაგალითად, აკავშირებენ გამა-ამინობუტირულ მჟავას (GABA), ხსნიან არხებს პოსტსინაფსურ მემბრანაში Cl- იონების უჯრედში შესასვლელად და ამცირებს პოსტსინაფსური მემბრანის აგზნებადობას. ჰიპერპოლარიზდება. ეს ნიშნავს, რომ რეცეპტორს, რომელიც ხსნის ქლორიდულ არხს, აქვს ინჰიბიტორული ეფექტი. და პოსტსინაფსური პოტენციალი, რომელიც წარმოიქმნება ამ შემთხვევაში, ე.წ ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი - IPSP(იხ. სურ. 16, პუნქტი B).

შეჯამება

განვიხილოთ კიდევ ერთი ინტეგრაციის მექანიზმი ერთი ნეირონის დონეზე, რომელსაც ე.წ შეჯამება.

შეჯამება(ლათ. summatio- დამატება) - ლოკალური რეაქციების შერწყმა ქვეზღურბლის სტიმულებზე. გახსოვდეს!როდესაც გამოიყენება ერთი ქვეზღვრული სტიმული, AP არ ხდება.

შეჯამების ორი ტიპი არსებობს:

1) დროებითი (თანმიმდევრული);

2) სივრცითი (ერთდროული).

ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში შეჯამების მექანიზმი პირველად აღწერა ი.მ. სეჩენოვმა (1868), რომელმაც რიტმული სტიმულაციის გარკვეულ პირობებში დააფიქსირა რეფლექსური რეაქციების გარეგნობის შეფერხება და შემდგომი გაძლიერება.

დროის შეჯამებაარის პოსტსინაფსური ლოკალური რეაქციების დამატების შედეგი, რომლებიც გამოწვეულია რამდენიმე თანმიმდევრული აფერენტული სტიმულით, რომლებიც სწრაფად მიჰყვებიან ერთმანეთს (სურ. 17).

ამ ტიპის შეჯამების წინაპირობაა მოკლე ინტერვალები შემოსულ სტიმულებს შორის. სტიმულები უნდა მივიდეს ისეთ ინტერვალში, რომ მათ მიერ გამოწვეული შემდგომი ლოკალური პასუხები შეჯამდეს წინასთან, რომლებსაც არ ჰქონდათ დრო „გაქრობა“. ამრიგად, სინაფსში დროებითი შეჯამება სუსტი სიგნალების გაფილტვრის საშუალებას იძლევა, ნეირონთან მისვლა.

მოდით დეტალურად განვიხილოთ დროებითი შეჯამების წარმოქმნის მექანიზმი. ნეირონიდან მეორე ნეირონზე გადასული ერთი აფერენტული სტიმულის საპასუხოდ, 1 კვანტური ნეიროტრანსმიტერი გამოიყოფა სინაფსის პრესინაფსურ ნაწილში. ამ შემთხვევაში, ნეირონის პოსტსინაფსურ მემბრანაზე, როგორც წესი, ჩნდება 0.1-0.2 mV ქვეზღვრული პოტენციალი (ლოკალური პასუხი), რომელიც არასაკმარისია AP-ის წარმოქმნისთვის. იმისათვის, რომ ლოკალური პასუხის სიდიდემ მიაღწიოს კრიტიკულ დონეს - AP-ის წარმოქმნის ზღურბლს, ის უნდა შემცირდეს დაახლოებით 10 მვ-ით. ეს მოითხოვს უჯრედის პოსტსინაფსურ მემბრანაზე მრავალი ქვეზღვრული ადგილობრივი პასუხის შეჯამებას. შეჯამება არისნეირონზე შემავალი სენსორული სტიმულის მოქმედების კუმულაციური შედეგი. პოსტსინაფსური პოტენციალების შეჯამება ხდება ნეირონის აქსონის ბორცვზე, სადაც ჩნდება მოქმედების გამრავლების პოტენციალი.

ცნების განმარტება

ადგილობრივი პოტენციალი (LP) არის ადგილობრივი არაგავრცელების ქვეზღურბლის აგზნება, რომელიც არსებობს მოსვენების პოტენციალიდან (საშუალოდ -70 მვ) დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონემდე (საშუალოდ -50 მვ). მისი ხანგრძლივობა შეიძლება მერყეობდეს რამდენიმე მილიწამიდან ათეულ წუთამდე.

გადაჭარბების შემთხვევაში დეპოლარიზაციის კრიტიკული დონე ადგილობრივი პოტენციალი შედის პოტენციური მოქმედებადა აწარმოებს .

დეპოლარიზაციის კრიტიკული დონე (KUD) - ეს არის აგზნებადი უჯრედის მემბრანის ელექტრული პოტენციალის დონე, საიდანაცადგილობრივი პოტენციალი იქცევა სამოქმედო პოტენციალად. ადგილობრივი პოტენციალის მოქმედების პოტენციალზე გადასვლა ემყარება ნატრიუმისთვის ძაბვის კონტროლირებადი იონური არხების თვითმმართველობის გაზრდას, რაც ხდება დეპოლარიზაციის მზარდი გავლენის ქვეშ. ამრიგად, KUD ავლენს, ადრე ღია იონური არხების გარდა, ნატრიუმის იონური არხების სხვა ჯგუფს - პოტენციურად დახურულ არხებს.

SUD ჩვეულებრივ არის -50 mV, მაგრამ იცვლება ნეირონებს შორის და შეიძლება შეიცვალოს ნეირონის აგზნებადობის ცვლილებისას. რაც უფრო ახლოს არის CUD მოსვენების პოტენციალთან (-70 მვ) და, პირიქით, რაც უფრო ახლოს არის დასვენების პოტენციალი CUD-თან, მით უფრო აგზნებადია ნეირონი.

მნიშვნელოვანია ამის გაგება ადგილობრივი პოტენციალის შექმნის პროცესი იწყება იონური არხების გახსნით . იონური არხების გახსნა ყველაზე მთავარია! ისინი უნდა გაიხსნას ისე, რომ იონების ნაკადი შევიდეს უჯრედში და შეიტანოს მასში ელექტრული მუხტები. სწორედ ეს იონური ელექტრული მუხტები იწვევს მემბრანის ელექტრული პოტენციალის ზევით ან ქვევით გადაადგილებას, ე.ი. ადგილობრივი პოტენციალი.

ნატრიუმი (Na+) , შემდეგ ნატრიუმის იონებთან ერთად უჯრედში შედიან დადებითი მუხტები და მისი პოტენციალი მაღლა იწევს ნულისკენ. ეს არის დეპოლარიზაცია და ასე იბადება ამგზნები ადგილობრივი პოტენციალი . შეიძლება ითქვას რომ აგზნების ადგილობრივი პოტენციალი წარმოიქმნება ნატრიუმის იონური არხებით, როდესაც ისინი გახსნიან.

თქვენ შეგიძლიათ ფიგურალურად თქვათ ეს: „არხები იხსნება - იბადება პოტენციალი“.

თუ იონური არხები იხსნება ქლორი (Cl-) , შემდეგ ნეგატიური მუხტები შედის უჯრედში ქლორის იონებთან ერთად და მისი პოტენციალი ქვევით გადადის მოსვენების პოტენციალის ქვემოთ. ეს არის ჰიპერპოლარიზაცია და ამ გზით იბადება ინჰიბიტორული ადგილობრივი პოტენციალი . შეიძლება ითქვას რომ ინჰიბიტორული ადგილობრივი პოტენციალი წარმოიქმნება ქლორიდის იონური არხებით.

ასევე არსებობს ინჰიბიტორული ადგილობრივი პოტენციალის ფორმირების სხვა მექანიზმი - დამატებითი იონური არხების გახსნის გამო. კალიუმი (K+) . ამ შემთხვევაში, კალიუმის იონების "დამატებითი" ნაწილი იწყებს უჯრედიდან გამოსვლას მათი მეშვეობით, ისინი ახორციელებენ დადებით მუხტებს და ზრდის უჯრედის ელექტრონეგატიურობას, ე.ი. გამოიწვიოს მისი ჰიპერპოლარიზაცია. ამრიგად, შეიძლება ითქვას, რომ ინჰიბიტორული ადგილობრივი პოტენციალი წარმოიქმნება დამატებითი კალიუმის იონური არხებით.

როგორც ხედავთ, ყველაფერი ძალიან მარტივია, მთავარია საჭირო იონური არხების გახსნა . სტიმულით შემოსაზღვრული იონური არხები იხსნება გამღიზიანებლის (სტიმულის) მიერ. ქიმიო-შეზღუდული იონური არხები იხსნება გადამცემით (აგზნებადი ან ინჰიბიტორული). უფრო ზუსტად, იმის მიხედვით, თუ რომელ არხებზე (ნატრიუმი, კალიუმი თუ ქლორიდი) იმოქმედებს შუამავალი, ასევე იმოქმედებს ადგილობრივი პოტენციალი - ამგზნები თუ ინჰიბიტორული. და შუამავალი როგორც აგზნების ადგილობრივი პოტენციალის, ასევე ინჰიბიტორისთვის შეიძლება იყოს იგივე; მნიშვნელოვანია, რომელი იონური არხები დაუკავშირდება მას მოლეკულურ რეცეპტორებს - ნატრიუმს, კალიუმს ან ქლორიდს.

ნარკოტიკების სახეები:

1. რეცეპტორი. ჩნდება რეცეპტორულ უჯრედებზე (სენსორული რეცეპტორები) ან ნეირონების რეცეპტორულ დაბოლოებებზე სტიმულის (გამაღიზიანებელი) გავლენის ქვეშ. ასეთი რეცეპტორის ადგილობრივი პოტენციალის წარმოქმნის მექანიზმი დეტალურად არის შესწავლილი აუდიტორიის რეცეპტორების მიერ ხმის აღქმის მაგალითის გამოყენებით - ხმის მიღების (გადაცემის) მოლეკულური მექანიზმები წერტილი-პუნქტით ამ პროცესს ეწოდება "გადაცემა", ანუ გაღიზიანების ტრანსფორმაცია. ნერვულ აგზნებაში. მეორადი ტიპის სენსორული რეცეპტორები ვერ წარმოქმნიან ნერვულ იმპულსს, ამიტომ მათი აგზნება რჩება ლოკალური და რამდენ გადამცემს ათავისუფლებს რეცეპტორული უჯრედი, დამოკიდებულია მის ამპლიტუდაზე.

2. გენერატორი . ჩნდება სენსორულ აფერენტულ ნეირონებზე (მათ დენდრიტულ დაბოლოებებზე, რანვიეს და/ან აქსონის ბორცვებზე) მედიატორების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ათავისუფლებენ მეორადი ტიპის სენსორული უჯრედების რეცეპტორებს. გენერატორის პოტენციალი გადაიქცევა მოქმედების პოტენციალად და ნერვულ იმპულსად, როდესაც ის მიაღწევს დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონეს, ე.ი. ის წარმოქმნის(წარმოქმნის) ნერვულ იმპულსს. ამიტომ მას გენერატორი ეწოდება.

3. აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალი (EPSP) . წარმოიქმნება სინაფსის პოსტსინაფსურ გარსზე, ე.ი. ის ასახავს აგზნების გადაცემას ერთი ნეირონიდან მეორეზე. როგორც წესი, ეს არის +4 მვ. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ აგზნება ერთი ნეირონიდან მეორეზე გადადის ზუსტად EPSP-ის სახით და არა მზა ნერვული იმპულსის სახით. EPSP იწვევს მემბრანის დეპოლარიზაციას, მაგრამ ქვეზღურბლს, რომელიც არ აღწევს CUD-ს და არ შეუძლია ნერვული იმპულსის გამომუშავება. მაშასადამე, EPSP-ების მთელი სერია ჩვეულებრივ საჭიროა იმისათვის, რომ ნერვული იმპულსი დაიბადოს, რადგან ერთი EPSP-ის სიდიდე სრულიად არასაკმარისია დეპოლარიზაციის კრიტიკული დონის მისაღწევად. თქვენ თავად შეგიძლიათ გამოთვალოთ რამდენი EPSP ერთდროულად არის საჭირო ნერვული იმპულსის დასაბადებლად. (პასუხი: 5-6.)

4. ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი (IPSP) . ის ჩნდება სინაფსის პოსტსინაფსურ გარსზე, მაგრამ არ აღაგზნებს მას, პირიქით, აფერხებს მას. შესაბამისად, ეს პოსტსინაფსური მემბრანა არის ნაწილი ინჰიბიტორული სინაფსი, არ არის ამაღელვებელი. IPSP იწვევს მემბრანის ჰიპერპოლარიზაციას, ე.ი. ანაცვლებს დასვენების პოტენციალს ქვევით, ნულიდან დაშორებით. როგორც წესი, ეს არის -0.2 მვ. TPSP-ის შესაქმნელად გამოიყენება ორი მექანიზმი: 1) "ქლორი" - იხსნება ქლორის იონური არხები (Cl-), რომლის მეშვეობითაც ქლორის იონები შედიან უჯრედში და ზრდის მის ელექტროუარყოფითობას, 2) "კალიუმი" - კალიუმის (K+) იონური არხები იხსნება, მათში კალიუმის იონები გამოდიან და უჯრედიდან დადებით მუხტებს ატარებენ, რაც უჯრედში ელექტრონეგატიურობას ზრდის.

5. კარდიოსტიმულატორის პოტენციალი - ეს არის მემბრანის პოტენციალის ენდოგენური პერიოდული რხევები სინუსოიდულთან ახლოს, 0,1-10 ჰც სიხშირით და 5-10 მვ ამპლიტუდით. ისინი წარმოიქმნება სპეციალური კარდიოსტიმულატორის ნეირონების (პეისმეიკერების) მიერ დამოუკიდებლად, გარე გავლენის გარეშე. კარდიოსტიმულატორის ადგილობრივი პოტენციალი უზრუნველყოფს კარდიოსტიმულატორის ნეირონს პერიოდულად მიაღწიოს დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონეს და მოქმედების პოტენციალის სპონტანური (ანუ სპონტანური) წარმოქმნას და, შესაბამისად, ნერვული იმპულსების.

სად ჩნდება ადგილობრივი პოტენციალი (LPs)?

პასუხი მარტივია: სენსორულ რეცეპტორებზე, ნეირონების დენდრიტული რეცეპტორების დაბოლოებებზე და სინაფსების პოსტსინაფსურ მემბრანებზე. არ უნდა დაგვავიწყდეს აქსონის ბორცვი, სადაც ინტეგრირებულია ადგილობრივი პოტენციალი და ქმნის გენერატორის პოტენციალს, რომელიც წარმოქმნის ნერვულ იმპულსს. ეს არის სადაც თქვენ უნდა მოძებნოთ ისინი, რათა მოიყვანოთ LP-ების მაგალითები.

ადგილობრივი პოტენციალის წარმოქმნის ადგილები:

1. სენსორული უჯრედული რეცეპტორები (მაგალითად, სმენის თმის უჯრედები, გემოვნების კვირტები და ა.შ.).

2. სენსორული (აფერენტული) ნეირონების რეცეპტორული დაბოლოებები (მაგალითად, ტკივილის ნეირონების ნოციცეპტორები).

3. სინაფსური კონტაქტების პოსტსინაფსური გარსები.

4. გენერატორის პოტენციალი იქმნება აქსონის ბორცვზე.

მემბრანის პოტენციალის მახასიათებლები

ადგილობრივი პოტენციალის თვისებები

1. ადგილობრივი პოტენციალი პირდაპირპროპორციულია სტიმულის ძალარომელიც მას უწოდებს.

2. ადგილობრივი პოტენციალი შეზღუდულია დრო(დიდხანს ნუ იცოცხლებ) ზომა(ისინი არ იზრდებიან) და სივრცე(ისინი არსად არ გარბიან).

3. ლოკალურ პოტენციალებს შეუძლიათ შეჯამება ., ე.ი. ისინი აერთიანებენ და აძლევენ გაზრდილ სიდიდეს (ამპლიტუდას).

4. ლოკალური პოტენციალის ამპლიტუდა მცირდება მანძილის კვადრატის პირდაპირპროპორციულად. ეს ნიშნავს, რომ LP არ ფარავს ნეირონის მთელ მემბრანას, მაგრამ შემოიფარგლება იმ უბნით, სადაც ის წარმოიშვა. თუმცა, მიუხედავად ამისა, ბევრი ინდივიდუალური LP შეჯამებულია და ერთობლივად მოქმედებს აქსონის ბორცვზე, ქმნის გენერატორის პოტენციალს.

ვეზიკულებში მდებარე გადამცემი გამოიყოფა სინაფსურ ჭრილში ეგზოციტოზის გამოყენებით. (ბუშტები უახლოვდება მემბრანას, ერწყმის მას და იფეთქება, ათავისუფლებს შუამავალს). მისი გამოშვება ხდება მცირე ნაწილებში - კვანტებში. თითოეული კვანტი შეიცავს 1000-დან 10000-მდე ნეიროტრანსმიტერ მოლეკულას. კვანტების მცირე რაოდენობა გამოდის ბოლოდან და ისვენებს. როცა ნერვული იმპულსი, ე.ი. AP აღწევს პრესინაფსურ ტერმინალს, ხდება მისი პრესინაფსური მემბრანის დეპოლარიზაცია. მისი კალციუმის არხები იხსნება და კალციუმის იონები შედიან სინაფსურ დაფაში. იწყება დიდი რაოდენობით ნეიროტრანსმიტერ კვანტების გამოყოფა. გადამცემი მოლეკულები სინაფსური ნაპრალის მეშვეობით დიფუზირდება პოსტსინაფსურ მემბრანამდე და ურთიერთქმედებს მის ქიმიორეცეპტორებთან. გადამცემ-რეცეპტორული კომპლექსების წარმოქმნის შედეგად სუბსინაფსურ მემბრანაში იწყება ეგრეთ წოდებული მეორე მესინჯერების სინთეზი. კონკრეტულად cAMP. ეს მესინჯერები ააქტიურებენ იონურ არხებს პოსტსინაფსურ მემბრანაზე. აქედან გამომდინარე, ასეთ არხებს უწოდებენ ქიმიოდამოკიდებულ ან რეცეპტორებზე დამოკიდებულს. იმათ. ისინი იხსნება ქიმიორეცეპტორებზე PAS-ის მოქმედებით. არხების გახსნის შედეგად იცვლება სუბსინაფსური მემბრანის პოტენციალი. ამ ცვლილებას პოსტსინაფსური პოტენციალი ეწოდება.

ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ქოლინი-, ადრენა-, დოფამინ-, სეროტონერგული სინაფსები და ზოგიერთი სხვა აგზნებადია. როდესაც მათი შუამავლები ურთიერთქმედებენ შესაბამის რეცეპტორებთან, იხსნება ქიმიოდამოკიდებული ნატრიუმის არხები. ნატრიუმის იონები უჯრედში შედიან სუბსინაფსური მემბრანის მეშვეობით. ხდება ადგილობრივი ან გავრცელების დეპოლარიზაცია. ამ დეპოლარიზაციას ეწოდება აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალი (EPSP).

გლიცინი და GABAergic სინაფსები ინჰიბიტორულია. როდესაც შუამავალი აკავშირებს ქიმიორეცეპტორებს, აქტიურდება კალიუმის ან ქლორიდის ქიმიოდამოკიდებული არხები. შედეგად, კალიუმის იონები ტოვებენ უჯრედს მემბრანის მეშვეობით. ქლორის იონები მასში შედიან. სუბსინაფსური მემბრანის მხოლოდ ადგილობრივი ჰიპერპოლარიზაცია ხდება. მას ეწოდება ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი (IPSP).

EPSP-ისა და IPSP-ის სიდიდე განისაზღვრება ტერმინალებიდან გამოთავისუფლებული გადამცემის კვანტების რაოდენობით და, შესაბამისად, ნერვული იმპულსების სიხშირით. იმათ. სინაფსური გადაცემა არ ემორჩილება ყველა-ან-არავის კანონს. თუ გამოთავისუფლებული აღმგზნები გადამცემის რაოდენობა საკმარისად დიდია, მაშინ შეიძლება წარმოიქმნას გამავრცელებელი AP სუბსინაფსურ მემბრანაში. IPSP, განურჩევლად გადამცემის რაოდენობისა, არ ვრცელდება სუბსინაფსური მემბრანის მიღმა.

ნერვული იმპულსების შეწყვეტის შემდეგ, გამოთავისუფლებული გადამცემი ამოღებულია სინაფსური ნაპრალიდან სამი გზით:

1. განადგურებულია სუბსინაფსური გარსის ზედაპირზე დაფიქსირებული სპეციალური ფერმენტებით. ქოლინერგულ სინაფსებში ეს არის აცეტილქოლინესტერაზა (AChE). ადრენერგული, დოფამინერგული, სეროტონერგული - მონოამინ ოქსიდაზა (MAO) და კატექოლ-ო-მეთილტრანსფერაზა (COMT).

2. ნეიროტრანსმიტერის ნაწილი უბრუნდება პრესინაფსურ ტერმინალს უკუმიტაცების პროცესის გამოყენებით (მნიშვნელობა ის არის, რომ ახალი ნეიროტრანსმიტერის სინთეზი ხანგრძლივი პროცესია).

3. მცირე რაოდენობას ატარებს უჯრედშორისი სითხე.

ქიმიური სინაფსების მეშვეობით აგზნების გადაცემის თავისებურებები:

1. აგზნება გადაეცემა მხოლოდ ერთი მიმართულებით, რაც ხელს უწყობს მის ზუსტ გავრცელებას ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში.

2.აქვთ სინაფსური შეფერხება. ეს არის დრო, რომელიც საჭიროა გადამცემის განთავისუფლებისთვის, მისი დიფუზიისთვის და სუბსინაფსურ მემბრანაში მიმდინარე პროცესებისთვის.

3. ტრანსფორმაცია ხდება სინაფსებზე, ე.ი. ნერვული იმპულსების სიხშირის ცვლილება.

4.მათ ახასიათებთ შეჯამების ფენომენი. იმათ. რაც უფრო მაღალია პულსის სიხშირე, მით უფრო მაღალია EPSP და IPSP ამპლიტუდა.

5. სინაფსებს აქვთ დაბალი ლაბილობა.

პერიფერიული სინაფსები წარმოიქმნება ეფერენტული ნერვების ბოლოებით და აღმასრულებელი ორგანოების მემბრანების მონაკვეთებით. მაგალითად, ნეირომუსკულური შეერთებები იქმნება საავტომობილო ნეირონებისა და კუნთების ბოჭკოების აქსონის ბოლოებით. თავისებური ფორმის გამო მათ ნეირომუსკულურ ბოლო ფირფიტებს უწოდებენ. მათი ზოგადი სტრუქტურული გეგმა იგივეა, რაც ყველა ქიმიური სინაფსების, მაგრამ სუბსინაფსური მემბრანა უფრო სქელია და ქმნის უამრავ სუბსინაფსურ ნაკეცს. ისინი ზრდის სინაფსური კონტაქტის არეალს. ამ სინაფსების შუამავალია აცეტილქოლინი. H-ქოლინერგული რეცეპტორები ჩაშენებულია სუბსინაფსურ მემბრანაში, ე.ი. ქოლინერგული რეცეპტორები, რომლებიც ACh-ის გარდა, ასევე შეუძლიათ ნიკოტინთან დაკავშირება. აცეტილქოლინის ქოლინერგულ რეცეპტორებთან ურთიერთქმედება იწვევს ქიმიოდამოკიდებული ნატრიუმის არხების გახსნას და დეპოლარიზაციის განვითარებას. იმის გამო, რომ აცეტილქოლინის ცალკეული კვანტები გამოიყოფა მოსვენების დროს, დეპოლარიზაციის სუსტი მოკლევადიანი აფეთქებები - მინიატურული ბოლო ფირფიტის პოტენციალი (MEPPs) - მუდმივად ჩნდება ნეირომუსკულური სინაფსების პოსტსინაფსურ მემბრანაში. როდესაც ნერვული იმპულსი მოდის, დიდი რაოდენობით ACh გამოიყოფა და ვითარდება გამოხატული დეპოლარიზაცია, რომელსაც ეწოდება ბოლო ფირფიტის პოტენციალი (EPP). ცენტრალურებისგან განსხვავებით, ნეირომუსკულარულ სინაფსებში EPP ყოველთვის მნიშვნელოვნად აღემატება დეპოლარიზაციის კრიტიკულ დონეს. ამიტომ, მას ყოველთვის თან ახლავს PD და კუნთოვანი ბოჭკოების შეკუმშვა. იმათ. აგზნების გამრავლებისთვის და ნეიროტრანსმიტერების კვანტების ჯამური ეფექტების შემცირებისთვის საჭირო არ არის. კურარე შხამი და კურარის მსგავსი პრეპარატები, ფარმაკოლოგიური პრეპარატები მკვეთრად ამცირებს PEP-ს და ბლოკავს ნეირომუსკულარულ გადაცემას. შედეგად, ყველა ჩონჩხის კუნთი გამორთულია, მათ შორის სასუნთქი კუნთები. იგი გამოიყენება მექანიკურად ვენტილირებადი ოპერაციებისთვის. ACh-ის განადგურებას ახორციელებს ფერმენტი აცეტილქოლინესტერაზა. ზოგიერთი ფოსფორორგანული ნივთიერება (ქლოროფოსი, სარინი) ააქტიურებს ქოლინესტერაზას. ამიტომ, ACH გროვდება სინაფსებში და ხდება კუნთების კრუნჩხვები.

ფიგურაში ნაჩვენებია ნეირონი მდგომარეობაში მოსვენებული და აუღელვებელი პრესინაფსური ტერმინალიმის ზედაპირთან კონტაქტში. დასვენების მემბრანის პოტენციალი მთელ სომაში არის -65 მვ.

სურათზე ჩანს პრესინაფსური ტერმინალისაიდანაც აღმგზნები გადამცემი გათავისუფლდა ნეირონ სომას ტერმინალსა და მემბრანას შორის არსებულ უფსკრულისკენ. ეს გადამცემი მოქმედებს მემბრანის აგზნების რეცეპტორზე, ზრდის მემბრანის გამტარიანობას Na+-მდე. Na+ იონების დიდი კონცენტრაციის გრადიენტისა და ნეირონის შიგნით მნიშვნელოვანი ელექტრონეგატიურობის გამო, Na+ იონები სწრაფად იშლება უჯრედში.

სწრაფი შემოდინება დადებითად დამუხტული Na+ იონებიუჯრედის შიგნით ნაწილობრივ ანეიტრალებს მოსვენებული მემბრანის პოტენციალის უარყოფითობას. ამრიგად, ფიგურაში მოსვენებული მემბრანის პოტენციალი გადავიდა დადებითი მიმართულებით -65-დან -45 მვ-მდე. მოსვენებული მემბრანის პოტენციალის ამ დადებით ცვლას ეწოდება ამგზნებადი პოსტსინაფსური პოტენციალი (EPSP), რადგან თუ ეს პოტენციალი მნიშვნელოვნად გადაინაცვლებს დადებითი მიმართულებით, ეს იწვევს პოსტსინაფსურ ნეირონში მოქმედების პოტენციალის განვითარებას, ე.ი. მის აღელვებაზე. (ამ შემთხვევაში, EPSP არის +20 მვ, ანუ მემბრანის პოტენციალი 20 მვ-ით უფრო დადებითი გახდა, ვიდრე დასვენების დროს.)

თუმცა, უნდა აღინიშნოს შემდეგი. მარტოხელებიერთი პრესინაფსური ტერმინალი ვერასოდეს გაზრდის ნეირონის პოტენციალს -65 მვ-დან დაუყოვნებლივ -45 მვ-მდე. ასეთი დიდი პოტენციალის ცვლა მოითხოვს მრავალი ტერმინალის განთავისუფლებას (დაახლოებით 40-80 ტიპიური ხერხემლის საავტომობილო ნეირონისთვის) ერთდროულად ან სწრაფი თანმიმდევრობით. ეს მოიცავს პროცესს, რომელსაც ეწოდება შეჯამება, რომელიც დეტალურად არის აღწერილი შემდეგ სტატიებში.
მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნა აქსონის საწყის სეგმენტში, რომელიც ვრცელდება ნეირონის სხეულიდან. აგზნების ბარიერი.

როდესაც EPSPსაკმაოდ ძლიერად იცვლება პოზიტიური მიმართულებით, მიღწეულია დეპოლარიზაციის დონე, რომლის დროსაც ვითარდება მოქმედების პოტენციალი ნეირონში. ამასთან, მოქმედების პოტენციალი არ წარმოიქმნება მემბრანის იმ ნაწილში, რომელიც მიმდებარე აქვს ამგზნები სინაფსებს, არამედ აქსონის საწყის სეგმენტში - ნეირონის სომა აქსონში გადასვლის წერტილში.

Მთავარი მიზეზიეს გამოწვეულია ნეირონის სომას მემბრანაში ძაბვით შემოსაზღვრული ნატრიუმის არხების შედარებით მცირე რაოდენობით, რაც EPSP-ის განვითარების დროს ართულებს ნატრიუმის არხების საჭირო რაოდენობის გახსნას მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნისთვის.

Პირიქით, ძაბვით შეკრული ნატრიუმის არხების კონცენტრაციასაწყისი სეგმენტის მემბრანაში 7-ჯერ მეტია, ვიდრე სომას მემბრანაში და, შესაბამისად, ნეირონის ამ რეგიონს შეუძლია მოქმედების პოტენციალის გენერირება ბევრად უფრო მარტივად, ვიდრე სომა. EPSP, რომელსაც შეუძლია აქსონის საწყის სეგმენტზე მოქმედების პოტენციალის გამოწვევა, მერყეობს +10-დან +20 მვ-მდე (შედარებით +30 ან +40 მვ ან მეტი, რომელიც საჭიროა სომას აღგზნებისთვის).

Დაუყოვნებლივ ვითარდება სამოქმედო პოტენციალი, ის ვრცელდება აქსონის გასწვრივ პერიფერიაზე და ჩვეულებრივ ასევე სომამდე. ზოგიერთ შემთხვევაში ის ვრცელდება დენდრიტებში, მაგრამ არა ყველა, რადგან მათ, ისევე როგორც სომას ნეირონს, აქვთ ძალიან ცოტა ძაბვით შეკრული ნატრიუმის არხები და ამიტომ ხშირად ვერ წარმოქმნიან მოქმედების პოტენციალს.

ფიგურა აჩვენებს ამას ნეირონის აგზნების ბარიერიუდრის დაახლოებით -45 მვ-ს, ე.ი. 20 mV უფრო დადებითი ვიდრე ნეირონის მოსვენების პოტენციალი -65 mV, რაც შეესაბამება EPSP +20 mV.

ელექტრული დენის ხელოვნური დეპოლარიზაციული ეფექტის შედეგად AP-ის გაჩენა ზემოთ იყო განხილული. ბუნებრივია, რეალურ პირობებში PD წარმოიქმნება გარკვეული ფიზიოლოგიური პროცესების შედეგად. ეს პროცესები სინაფსებში მიმდინარეობს. როდესაც AP, რომელიც ვრცელდება მემბრანაზე, აღწევს პრესინაფსურ ტერმინალს, ეს იწვევს გადამცემის განთავისუფლებას სინაფსურ ჭრილში.

პოსტსინაფსურ მემბრანაზე არიან რეცეპტორები- რთული ცილის მოლეკულები, რომლებთანაც მედიატორს შეუძლია დაკავშირება. შედეგად მიღებული კომპლექსი არის "გამომწვევი რგოლი" ბიოქიმიური რეაქციების ჯაჭვში, რომელიც მიდის გახსნამდე ქიმიოსენსიტიური იონური არხები. ასეთი არხების წყალობით - ნატრიუმი, კალიუმი, ქლორიდი, კალციუმი - წარმოიქმნება პოსტსინაფსური პოტენციალი (PSPs), როგორც ამგზნები, ასევე ინჰიბიტორული. ქიმიოსენსიტიური იონური არხები ჩვეულებრივ იხსნება 3-5 ms.

სხვადასხვა შუამავალი იწვევს სხვადასხვა არხის გახსნას. პოსტსინაფსურ მემბრანაზე ნატრიუმის ან კალციუმის არხების გახსნა იწვევს Na + იონების (Ca 2+) შეყვანას უჯრედში და ნეირონის უმნიშვნელო დეპოლარიზაციას. ამ დეპოლარიზაციის დროს მემბრანის გასწვრივ პოტენციური სხვაობა უფრო ახლოს არის AP გამომწვევ ზღურბლთან. ამიტომ, ჩვეულებრივზე უფრო მცირე სტიმულმა შეიძლება გამოიწვიოს ნეირონის რეაქცია - ანუ ნერვული უჯრედი შედარებით აღგზნებულ მდგომარეობაშია. ამასთან დაკავშირებით, ეწოდა მემბრანის ლოკალური დეპოლარიზაცია მედიატორის გავლენის ქვეშ აგზნების პოსტსინაფსური პოტენციალი(EPSP).

ქიმიოსენსიტიური Cl - არხების გახსნა იწვევს ქლორის იონების შეღწევას უჯრედში; K + არხების გახსნა - კალიუმის იონების გასასვლელამდე. ორივე შემთხვევაში, მცირე ჰიპერპოლარიზაცია ხდება და ნეირონების მემბრანის პოტენციური განსხვავება იზრდება აბსოლუტური მნიშვნელობით. ამ ფონზე, ჩვეულებრივზე მეტი სტიმულია საჭირო PD-ს გამოსაწვევად. შესაბამისად, ნერვული უჯრედი შედარებით ინჰიბირებულ მდგომარეობაშია. ამასთან დაკავშირებით, ეწოდა მემბრანის ლოკალური ჰიპერპოლარიზაცია მედიატორის გავლენის ქვეშ ინჰიბიტორული პოსტსინაფსური პოტენციალი(TPSP).

მოქმედების პოტენციალისგან განსხვავებით, პოსტსინაფსური პოტენციალი (PSP) არ ვითარდება „ყველაფერი ან არაფერი“ კანონის მიხედვით, არამედ თანდათანობით, ე.ი. შეიძლება იყოს მეტ-ნაკლებად. PSP-ის სიდიდე პროპორციულია სინაფსურ ჭრილში გამოშვებული გადამცემის ოდენობის. შუამავალი გამოიყოფა პრესინაფსიდან მცირე ნაწილებში - კვანტები, რომლებიც შეესაბამება ვეზიკულის მოცულობას. თითოეული ვეზიკულა შეიცავს რამდენიმე ათას შუამავალ მოლეკულას. შესაბამისად, შუამავლის ერთი კვანტი იწვევს პატარა PSP-ს (მინიატურული PSP), 0,1-0,6 mV მნიშვნელობით. კიდევ ერთი განსხვავება PSP-სა და AP-ს შორის არის ის, რომ PSP არ ვრცელდება ნეირონების მემბრანაზე.

EPSP-ისა და IPSP-ის საშუალო პარამეტრები ახლოსაა. მათი ხანგრძლივობა ჩვეულებრივ არის დაახლოებით 10 ms (ზოგჯერ 50-100 ms), რაც მნიშვნელოვნად აღემატება PD-ს შემთხვევაში. EPSP-ების და IPSP-ების ამპლიტუდა განისაზღვრება მათი პირველი ფაზის ხანგრძლივობითა და დახრილობით. ეს, თავის მხრივ, დამოკიდებულია გადამცემის ყოფნის რაოდენობასა და ხანგრძლივობაზე სინაფსურ ჭრილში. ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ერთჯერადი პოსტსინაფსური პოტენციალის ამპლიტუდა არის 1-5 მვ. დიდ ნეირომუსკულურ სინაფსში, EPSP-ის ანალოგი, ეგრეთ წოდებული ბოლო ფირფიტის პოტენციალი, აღწევს 40 მვ-ს ან მეტს. . დროს, რომელსაც სჭირდება აღგზნება სინაფსური ნაპრალის მეშვეობით, ეწოდება სინაფსური დაყოვნება. ეს არის დაახლოებით 1 ms.

ცხადია, რომ შემთხვევების აბსოლუტურ უმრავლესობაში (გარდა ბოლო ფირფიტის პოტენციალისა), ერთ EPSP-ს არ შეუძლია გამოიწვიოს AP. შუამავლის მიერ გამოწვეული აგზნება უბრალოდ არ აღწევს ზღვრულ დონეს. ამიტომ, PD ტრიგერების ზღურბლის მისაღწევად აუცილებელია შეჯამებარამდენიმე EPSP-ის (სუპერპოზიცია). შეჯამების ორი ვარიანტი არსებობს - დროითი და სივრცითი. პირველ შემთხვევაში, არსებობს სტიმულის ზემოქმედების სუპერპოზიცია, რომლებიც მიდიან ერთ სინაფსში მაღალი სიხშირით. . მართლაც, თუ მეორე, მაშინ მესამე და ა.შ. ემატება EPSP-ს, რომელიც ჯერ არ მომკვდარა. – იქნება რეალური შესაძლებლობა, რომ დაიწყოს PD. რეალურ სიტუაციებში, ეს ნიშნავს, რომ სინაფსამდე მიმავალი სიგნალი საკმაოდ ინტენსიურია და „იმსახურებს“ შემდგომ გადაცემას ნეირონების ქსელის გასწვრივ. სივრცითი შეჯამება შედგება მეზობელი სინაფსების EPSP-ების ერთმანეთზე გადანაწილებისგან მათ მიმდებარე ელექტრომგრძნობიარე მემბრანის ზოგიერთ რეგიონში. მემბრანას, რომელსაც აქვს ძაბვით შეკრული იონური არხები, ეწოდება ელექტრომგრძნობიარე. მემბრანას, რომელსაც აქვს ლიგანდ-დახურული იონური არხები, ეწოდება ქიმიოსენსიტიურს.

რეალური ნეირონების აქტივობის შემთხვევაში, სივრცითი და დროითი შეჯამების ეფექტები გაერთიანებულია. და რაც უფრო მეტი სინაფსი მონაწილეობს ამ პროცესში (ანუ ისინი შედარებით ერთდროულად იფეთქებენ), მით უფრო დიდია მოქმედების პოტენციალის გააქტიურების ზღურბლის მიღწევის ალბათობა. ამ შემთხვევაში, ზოგიერთ სინაფსს შეიძლება ჰქონდეს ინჰიბიტორული თვისებები და გამოიწვიოს IPSP. შესაბამისად, მათი ეფექტი გამოკლდება ამაღელვებელი გავლენების ჯამს. ზოგადად, როგორც პირველი მიახლოება, PD– ის გაშვების პირობა დროის თითოეულ მომენტში შეიძლება განისაზღვროს შემდეგნაირად:

å EPSP - å IPSP ³ PD ტრიგერის ბარიერი

თუმცა, ამ შედეგში კონკრეტული პოსტსინაფსური პოტენციალის წვლილის შეფასება საკმაოდ რთულია. ფაქტია, რომ მათი გავლენა სწრაფად ქრება, რადგან ისინი შორდებიან წარმოშობის ადგილს. გარდა ამისა, პროცესებში შესუსტება უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე ნეირონის სხეულში და რაც უფრო სწრაფია პროცესი, მით უფრო თხელია. და ბოლოს, ნეირონის ელექტრომგრძნობიარე მემბრანას აქვს ოდნავ განსხვავებული აგზნებადობა სხვადასხვა ადგილას. მაქსიმალურია აქსონის ბორცვში (ადგილი, სადაც აქსონი შორდება ნეირონის სხეულს) და დიდი დენდრიტების პირველი განშტოების ადგილებში. შედეგად, გამოდის, რომ რაც უფრო ახლოს არის კონკრეტული სინაფსი ამ წერტილებთან, მით უფრო დიდია მისი წვლილი AP-ების გენერირების კონტროლში. აქსონის ბორცვის მახლობლად წარმოქმნილი ერთი IPSP შეიძლება საკმარისი იყოს სიგნალის გადაცემის შესაჩერებლად.

EPSP-ების და IPSP-ების შეჯამების პროცესი, რომლებიც წარმოიქმნება სხვადასხვა სინაფსებზე, ფაქტობრივად, არის მთავარი გამოთვლითი ოპერაცია, რომელიც ხდება ცენტრალური ნერვული სისტემის ნეირონებზე. განხორციელებისას, სიგნალებს აქვთ შესაძლებლობა "დაადასტურონ" მათი მნიშვნელობა, შეიძლება გაერთიანდეს სხვა სიგნალებთან და შექმნან გარკვეული "ინფორმაციული სურათი", შეიძლება დაიბლოკოს (გარკვეული პირობების არსებობისას - სიგნალები ინჰიბიტორული არხებით) და ა. აქედან გამომდინარეობს, რომ ცენტრალური ნერვული სისტემის ყველაზე ელემენტარული სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული არ არის ნეირონი, არამედ სინაფსი. ცენტრალური ნერვული სისტემის უნარი შეასრულოს რთული გამოთვლითი ოპერაციები, ამრიგად, განისაზღვრება არა მისი მთლიანი წონით ან თუნდაც ნეირონების რაოდენობით, არამედ სინაფსების რაოდენობით. ეს რაოდენობა ადამიანის ტვინში, როგორც ჩანს, ათობით ტრილიონშია გაზომილი. უფრო მეტიც, ინდივიდუალური ონტოგენეზის პროგრესირებასთან ერთად, ტვინს შეუძლია შექმნას დამატებითი სინაფსები, რაც ზრდის მის პოტენციალს. ეს პროცესი განსაკუთრებით ინტენსიურია ადრეულ პოსტნატალურ პერიოდში, როდესაც ნერვული სისტემა მორგებულია ინფორმაციის დატვირთვის მომავალ დონეზე.

ასე რომ, ინფორმაცია ნერვულ ქსელში გადაიცემა შემდეგნაირად: ამგზნები (გამომწვევი EPSP) გადამცემი თავისუფლდება პრესინაფსური ტერმინალიდან, AP ხდება პოსტსინაფსურ ნეირონში, ის ვრცელდება აქსონის გასწვრივ მის ბოლომდე, იქ გადამცემი კვლავ იხსნება. და ა.შ. ყოველი ახლად ჩამოყალიბებული PD არის იგივე ზომით (კანონი „ყველა ან არაფერი“). შედეგად, სიგნალი მოძრაობს სწრაფად და შესუსტების გარეშე.

თუმცა, ინფორმაციის გავრცელებას ნერვულ სისტემაში უნდა ჰქონდეს გარკვეული საწყისი წერტილი. ამასთან დაკავშირებით ჩნდება კითხვა: საიდან მოდის პირველი EPSP? პასუხი ასეთია: ის წარმოიქმნება სპეციალურ სენსორულ წარმონაქმნებში, რომლებიც აღიქვამენ გავლენას გარე სამყაროდან ან სხეულის შიდა გარემოდან. შედეგად, ხდება უჯრედული მემბრანების გამტარიანობის ცვლილებები. ისინი იწვევენ სპეციალური რეცეპტორების პოტენციალის განვითარებას, რომლებიც მსგავსია PSP-ის თვისებებით და, საბოლოო ჯამში, სენსორულ ნერვში AP-ის წარმოქმნას. არსებითად, სხვადასხვა ტიპის სენსორული წარმონაქმნები ენერგიის უამრავ ფორმას (ქიმიური, მექანიკური, მსუბუქი, თერმული) თარგმნიან ნერვული სიგნალების ერთ ენაზე, რომელსაც ესმის ტვინი.

ნერვული სისტემის შუამავლები

შუამავლის სასიცოცხლო ციკლი

ამ სახელმძღვანელოს ეს და შემდეგი სექციები ეძღვნება ნერვული სისტემის ქიმიურ ასპექტებს, სხვადასხვა მედიატორული სისტემებისა და ფსიქოტროპული საშუალებების აღწერას. თუმცა, სანამ გადავიდოდეთ კონკრეტულ ნივთიერებებზე, რომლებიც ახორციელებენ და არეგულირებენ სინაფსურ გადაცემას, გასათვალისწინებელია "განზოგადებული" გადამცემის სასიცოცხლო ციკლი. იგი მოიცავს შემდეგ ეტაპებს: სინთეზს, ვეზიკულაში ჩატვირთვას და პრესინაფსურ ტერმინალში ტრანსპორტირებას; გამოშვება სინაფსურ ნაპრალში; პოსტსინაფსურ მემბრანაზე არსებულ რეცეპტორთან დაკავშირება; ინაქტივაცია.

გადამცემის ფორმირება ხშირად ხდება უშუალოდ პრესინაფსურ ტერმინალში. ეს შესაძლებელია, როდესაც სინთეზის პროცესი ქიმიურად შედარებით მარტივია და არ საჭიროებს რაიმე ძნელად საპოვნელ წინამორბედებს. თუ ეს პირობები არ არის დაკმაყოფილებული, ნეირონის სხეულში ხდება გადამცემის ფორმირება. ეს განსაკუთრებით ეხება პეპტიდურ შუამავლებს, რომლებიც წარმოიქმნება უფრო დიდი ცილის მოლეკულებისგან „მოჭრის“ შედეგად. თითოეული კონკრეტული შუამავლის სინთეზი დაკავშირებულია სპეციფიკურ ფერმენტებთან, რომლებიც ახორციელებენ შესაბამის რეაქციებს. მედიატორის სისტემის აქტივობა საბოლოო ჯამში დამოკიდებულია მათ რაოდენობასა და აქტივობაზე.

ნეირონების სხეულში სინთეზირებული ნეიროტრანსმიტერის მოლეკულები გადადის ჯერ ენდოპლაზმურ რეტიკულუმში, შემდეგ კი გოლჯის აპარატში. ეს ორგანელა უზრუნველყოფს შუამავლების ეგზოციტოზს, მათ წინასწარ შეფუთვას მემბრანულ ვეზიკულებში - ვეზიკულებში. შედეგად მიღებული ვეზიკულები ტრანსპორტირდება პრესინაფსურ ტერმინალებში სწრაფი აქსონალური ტრანსპორტის გამოყენებით.

იმ შემთხვევაში, როდესაც გადამცემი სინთეზირდება დაუყოვნებლივ პრესინაფსურ ტერმინალში, გოლჯის აპარატს შეუძლია შექმნას ცარიელი ვეზიკულები. ისინი ანალოგიურად გადაადგილდებიან აქსონის გასწვრივ. ვეზიკულები ივსება გადამცემით პირდაპირ პრესინაფსურ ტერმინალზე (სპეციალური მოლეკულური ტუმბოების მუშაობის გამო). პრესინაფსურ ტერმინალში დაგროვილი ვეზიკულების რაოდენობა იზომება ათასობით. მედიატორის რეზერვების ამოწურვა, ინფორმაციის ინტენსიური გადაცემის შემთხვევაშიც კი, ხდება ძალიან იშვიათად (ჩვეულებრივ, სპეციალური ფარმაკოლოგიური აგენტების მოქმედების გამო).

თითოეული ნეირონი აწარმოებს მხოლოდ ერთ მთავარ გადამცემს (აცეტილქოლინი, დოფამინი და ა.შ.). თუმცა, სხვა ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ ნერვული სიგნალების გადაცემა, ხშირად გვხვდება პრესინაფსურ ტერმინალში. ეს არის ეგრეთ წოდებული კომედიატორები (მაგალითად, პეპტიდები). ისინი გვხვდება ძალიან მცირე რაოდენობით და ჩვეულებრივ გვხვდება ვეზიკულებში, რომლებიც ფორმისა და ზომის მიხედვით განსხვავდებიან ძირითადი გადამცემის შემცველი ვეზიკულებისგან.

ვეზიკულების შიგთავსის გათავისუფლება ხდება იმ მომენტში, როდესაც მოქმედების პოტენციალი მიაღწევს პრესინაფსურ ტერმინალს (ნახ. 10). ამ შემთხვევაში, ელექტრული სიგნალი არსებითად გარდაიქმნება ქიმიურ სიგნალად. ასეთი ტრანსფორმაცია საკმაოდ რთული ამოცანაა და რამდენიმე ეტაპად ხორციელდება. პირველი არის გახსნა ძაბვის ბლოკირებული Ca 2+ არხები.

ამ ტიპის არხები ფართოდ არის გავრცელებული ნერვულ სისტემაში. ამ შემთხვევაში ისინი განლაგებულია პრესინაფსური ტერმინალის მემბრანაში და იხსნება მისი დეპოლარიზაციის დროს, რაც გამოწვეულია AP-ის მოსვლით. შედეგად, Ca 2+ იონების გარკვეული ნაწილი შედის უჯრედში და მათი შემცველობა ტერმინალის შიგნით 10-100-ჯერ იზრდება. ნათელია, რომ რაც მეტია Ca 2+ კონცენტრაცია გარე გარემოში, მით მეტი იქნება შემომავალი იონების რაოდენობა.

Ca 2+ იონების ძირითადი დანიშნულება პრესინაფსურ ტერმინალში არის ზემოქმედება კომპლექსურ ცილოვან კომპლექსზე, რომელიც ჩაშენებულია ვეზიკულის მემბრანაში. ეს კომპლექსი მოიცავს ცილებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ვეზიკულის ფიქსაციაზე („დამაგრება“) პრესინაფსური ტერმინალის ციტოპლაზმაში და მის კონტაქტზე პრესინაფსურ მემბრანასთან. Ca 2+-ის გავლენით (ვარაუდობენ, რომ ამას ოთხი იონი სჭირდება), ვეზიკულა იწყებს მოძრაობას. პრესინაფსურ მემბრანამდე მიღწევისას ვეზიკულა მასზე „იწებება“, რის შედეგადაც გადამცემი ხვდება სინაფსურ ნაპრალში. მთელი ეს პროცესი ძალიან სწრაფად ხდება - 1-5 ms-ში. საინტერესოა, რომ დაახლოებით 10 წამის შემდეგ შესაძლებელია ვეზიკულების აღდგენის პროცესის დაკვირვება: ისინი გამოიყოფა პრესინაფსური მემბრანიდან და უბრუნდება პრესინაფსურ ტერმინალს. მომავალში, ეს ცარიელი ბუშტები შეიძლება კვლავ შეივსოს შუამავლით.

საინტერესოა, რომ Mg 2+ იონებს ასევე შეუძლიათ შეაღწიონ კალციუმის არხებით, კონკურენციას უწევენ კალციუმს. შესაბამისად, მაგნიუმის გამოჩენა უჯრედშორის გარემოში ამცირებს კალციუმის მთლიან რაოდენობას, რომელიც შედის ტერმინალში. ამიტომ, Mg 2+-ის დიდი რაოდენობით შეყვანა (მაგალითად, მაგნიუმის სახით - MgSo 4) იწვევს გადამცემის გამოყოფის შემცირებას და, შესაბამისად, სინაფსური სიგნალის გადაცემის შესუსტებას.

სინაფსურ ნაპრალში მოხვედრის შემდეგ, გადამცემი ურთიერთქმედებს სპეციალიზებულ ცილის რეცეპტორებთან, რომლებიც ჩაშენებულია პრესინაფსურ მემბრანაში 1 ms-ზე ნაკლებ დროში. ასეთი რეცეპტორის სივრცითი ორგანიზაცია ითვალისწინებს "აქტიური ცენტრის" არსებობას - ადგილის ცილის მოლეკულაში, რომელსაც აქვს გარკვეული ფორმა და მუხტის განაწილება. ეს რეგიონი მკაცრად შეესაბამება შუამავლის სივრცულ კონფიგურაციას და მის მოლეკულაზე მუხტების განაწილებას. რეცეპტორის აქტიურ ცენტრს და შუამავალს შეუძლია შექმნას კომპლექსი (საკეტის გასაღების პრინციპის მიხედვით). ამის უშუალო შედეგია რეცეპტორის გააქტიურება, ხოლო შედარებით შორეული შედეგია პოსტსინაფსური პოტენციალების განვითარება და მოქმედების პოტენციალის დაწყება.

გადამცემსა და რეცეპტორს შორის კონტაქტმა შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა შედეგები იმისდა მიხედვით, თუ რომელი ტიპის რეცეპტორს ეკუთვნის. ყველაზე ზოგად შემთხვევაში, ამ რეცეპტორების ორი ტიპი არსებობს: იონოტროპული და მეტაბოტროპული რეცეპტორები.

გააქტიურება მეტაბოტროპული რეცეპტორი(სურ. 11) იწვევს უჯრედშიდა მეტაბოლიზმის ცვლილებებს, ანუ ზოგიერთი ბიოქიმიური რეაქციის მიმდინარეობას. მემბრანის შიდა მხარეს, რიგი სხვა პროტეინები მიმაგრებულია ასეთ რეცეპტორზე, რომლებიც ნაწილობრივ ასრულებენ ფერმენტულ, ნაწილობრივ გადამცემს ("შუამავალ") ფუნქციებს. შუამავალი ცილები მიეკუთვნება G ცილების ჯგუფს. გააქტიურებული რეცეპტორის გავლენით, G ცილა მოქმედებს ფერმენტის პროტეინზე, გადააქვს მას აქტიურ "სამუშაო" მდგომარეობაში. ეს ნიშნავს, რომ გარკვეული ქიმიური რეაქცია იწყება. მისი არსი ის არის, რომ გარკვეული წინამორბედი მოლეკულა გარდაიქმნება სასიგნალო მოლეკულად - მეორე მესენჯერად.

მეორადი შუამავლები- ეს არის პატარა მოლეკულები ან იონები, რომლებსაც შეუძლიათ სწრაფი მოძრაობა, რომლებიც გადასცემენ სიგნალს უჯრედის შიგნით. ამით განსხვავდებიან ისინი "პირველადი მესინჯერებისგან" - შუამავლებისგან და ჰორმონებისგან, რომლებიც გადასცემენ ინფორმაციას უჯრედიდან უჯრედში. ყველაზე ცნობილი მეორე მესინჯერი არის cAMP (ციკლური ადენოზინმონოფოსფორის მჟავა), რომელიც წარმოიქმნება ATP-დან ფერმენტ ადენილატ ციკლაზას მიერ. მისი მსგავსია cGMP (გუანოზინ-მონო-ფოსფორის მჟავა). სხვა მნიშვნელოვანი მეორე მესინჯერებია ინოზიტოლ ტრიფოსფატი და დიაცილგლიცეროლი, რომლებიც წარმოიქმნება უჯრედის მემბრანის კომპონენტებისგან. უაღრესად მნიშვნელოვანია Ca 2+-ის როლი, რომელიც უჯრედში გარედან შემოდის იონური არხებით ან გამოიყოფა უჯრედის შიგნით არსებული სპეციალური შენახვის ადგილებიდან (კალციუმის „საწყობი“). ბოლო დროს დიდი ყურადღება დაეთმო ძალიან ხანმოკლე მეორე მესინჯერს NO (აზოტის ოქსიდი). ნაჩვენებია, რომ NO-ს შეუძლია სიგნალის გადაცემა არა მხოლოდ უჯრედში, არამედ უჯრედებს შორისაც (მათ შორის, პოსტსინაფსური ნეირონიდან პრესინაფსურამდე).

ქიმიური სიგნალის გადაცემის საბოლოო ნაბიჯი არის მეორე მესინჯერის მოქმედება ქიმიოსენსიტიურ იონურ არხზე. ეს ეფექტი ხდება პირდაპირ ან დამატებითი შუალედური ბმულების (მაგალითად, ფერმენტების) მეშვეობით. ნებისმიერ შემთხვევაში, იონური არხი იხსნება და ვითარდება EPSP ან IPSP. მათი პირველი ფაზის ხანგრძლივობა და ამპლიტუდა განისაზღვრება მეორადი მესინჯერის რაოდენობით, რაც, თავის მხრივ, დამოკიდებულია გამოთავისუფლებული შუამავლის რაოდენობაზე და რეცეპტორთან მისი ურთიერთქმედების ხანგრძლივობაზე.

ამრიგად, მეტაბოტროპული რეცეპტორების მიერ გამოყენებული ნერვული სტიმულის გადაცემის მექანიზმი მოიცავს რამდენიმე თანმიმდევრულ ეტაპს. თითოეულ მათგანზე შესაძლებელია სიგნალის რეგულაცია (შესუსტება ან გაძლიერება), რაც პოსტსინაფსური უჯრედის რეაქციას უფრო მოქნილს და არსებულ პირობებს ადაპტირებს. ამავდროულად, ეს ასევე იწვევს ინფორმაციის გადაცემის პროცესის შენელებას. სწორედ ამიტომ, ევოლუციის მსვლელობისას გაჩნდა საჭიროება უფრო სწრაფი სიგნალის გზის შესახებ, რის შედეგადაც გაჩნდა იონოტროპული რეცეპტორები.

იონოტროპული რეცეპტორის შემთხვევაში (იხ. სურ. 13), მგრძნობიარე მოლეკულა შეიცავს არა მხოლოდ შუამავლის შეკავშირების აქტიურ ადგილს, არამედ იონურ არხსაც. მედიატორის მოქმედება რეცეპტორზე იწვევს არხის თითქმის მყისიერ გახსნას და პოსტსინაფსური პოტენციალის განვითარებას. მაგალითად, ნეირომუსკულური სინაფსები ამ პრინციპით მუშაობენ.

ინაქტივაცია შუამავლის სასიცოცხლო ციკლის ბოლო ეტაპია. ამ ეტაპის მნიშვნელობა არის მისი მოქმედების შეჩერება რეცეპტორზე (სიგნალის შეწყვეტა). მართლაც, AP-ები, რომლებიც მრავლდებიან ნერვული უჯრედების მემბრანის გასწვრივ, არის დისკრეტული, დროში შეზღუდული მოვლენები. ნეირონიდან ნეირონზე სიგნალის ადექვატური გადაცემისთვის, ეს დისკრეტულობა უნდა იყოს დაცული. შესაბამისად, სინაფსური გადაცემაც დროში შეზღუდული უნდა იყოს და ჰქონდეს არა მხოლოდ დაწყების, არამედ შეწყვეტის მექანიზმებიც.

უმარტივეს შემთხვევაში ინაქტივაცია ხდება უშუალოდ სინაფსურ სამიზნეზე. ამ შემთხვევაში ფერმენტი ეფექტურად ანადგურებს ყველა თავისუფლად მცურავ შუამავლის მოლეკულას. რა თქმა უნდა, ზოგიერთი მათგანი მაინც ახერხებს პოსტსინაფსურ გარსამდე მიღწევას. თუმცა, მათი კავშირი რეცეპტორების აქტიურ ცენტრებთან არ არის აბსოლუტურად სტაბილური. საქმე იმაშია, რომ ლიგანდ-რეცეპტორის ურთიერთქმედება, როგორც წესი, სავარაუდოა. ეს ნიშნავს, რომ სინამდვილეში გადამცემის მოლეკულა აქტიურ ცენტრთან არის კავშირში, ვთქვათ, დროის 2/3, მაგრამ 1/3 თავისუფლად ცურავს სინაფსურ ნაპრალში. სწორედ ამ მომენტში შეიძლება მისი ინაქტივაცია.

ინაქტივაციის მეორე მეთოდი გულისხმობს გადამცემის შეწოვას სინაფსური ნაპრალიდან სპეციალური ტუმბოს ცილების გამოყენებით. ეს ცილები შეიძლება განთავსდეს როგორც გლიური უჯრედების მემბრანებზე, ასევე პრესინაფსურ მემბრანაზე. პირველ შემთხვევაში, შუამავალი სწრაფად გადადის გლიურ უჯრედებში, რის შემდეგაც ის ნადგურდება სპეციალიზებული ფერმენტის მიერ. მეორე შემთხვევაში, გადამცემი ბრუნდება პრესინაფსურ ტერმინალში ( ხელახლა დაჭერა). მომავალში, ის ასევე შეიძლება განადგურდეს, მაგრამ ასევე შეიძლება გადაიტვირთოს ცარიელ ვეზიკულებში. ეს უკანასკნელი ვარიანტი იძლევა იმ შუამავლების ყველაზე ეკონომიურ გამოყენებას, რომელთა სინთეზი დაკავშირებულია ნეირონისთვის გარკვეულ პრობლემებთან (პატარა წინამორბედი, რეაქციების გრძელი ჯაჭვი და ა.შ.).

ინაქტივაციის პროცესის სიჩქარე განსაზღვრავს მედიატორის რეცეპტორზე ზემოქმედების მთლიან დროს. სწორედ ამაზეა დამოკიდებული პოსტსინაფსური პოტენციალების ამპლიტუდა და, შესაბამისად, AP-ების დაწყება და ნერვული ქსელის მეშვეობით სიგნალის გადაცემის გაგრძელება. როდესაც ინაქტივაციის სისტემის ელემენტები ზიანდება, ჩვენ ვხედავთ სინაფსური გადაცემის ეფექტურობის მნიშვნელოვან ზრდას. მართლაც, ამ შემთხვევაში, გამოთავისუფლებული გადამცემი იმოქმედებს რეცეპტორებზე ბევრად უფრო დიდხანს და შესამჩნევად გაიზრდება EPSP-ის ან IPSP-ის ამპლიტუდა.

ყველა ნეირონი იყოფა ტიპებად, მათ მიერ წარმოებული გადამცემის მიხედვით. ამ შემთხვევაში შუამავლის სახელს ემატება „-ergic“. ამრიგად, აცეტილქოლინერგული ნეირონები, რომლებიც ასინთეზირებენ აცეტილქოლინს, ქმნიან აცეტილქოლინერგულ სისტემას, ნეირონები, რომლებიც ასინთეზირებენ გლუტამინის მჟავას, ქმნიან გლუტამატერგიულ სისტემას და ა.

ნეირონი შეიძლება დაკავშირებული იყოს როგორც მისი გადამცემი სისტემის, ასევე სხვა სისტემების ნეირონებთან. საქმეს ართულებს ის ფაქტი, რომ, როგორც წესი, არსებობს არა ერთი ტიპის რეცეპტორი ერთი მედიატორისთვის, არამედ ორი ან მეტი, ხოლო ერთი მედიატორისთვის შეიძლება იყოს როგორც იონოტროპული, ასევე მეტაბოტროპული რეცეპტორები.

ნივთიერებებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ შუამავლების სასიცოცხლო ციკლის სხვადასხვა ეტაპებზე, დიდი მნიშვნელობა აქვს ადამიანის სიცოცხლეს. ისინი ქმნიან ჯგუფს ე.წ ფსიქოტროპული პრეპარატები– ნაერთები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ტვინის აქტივობის სხვადასხვა ასპექტზე: აქტივობის ზოგად დონეზე, მეხსიერებაზე, ემოციურ გამოცდილებაზე და ა.შ. ამ შემთხვევაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული ნივთიერებებია ის ნივთიერებები, რომლებიც ცვლის რეცეპტორსა და შუამავალს შორის ურთიერთქმედებას, ისევე როგორც ის, რაც გავლენას ახდენს ქიმიოსენსიტიურ იონურ არხებზე.

სხეულში მოლეკულების შეყვანით, რომლებიც აგებულებით შუამავლის მსგავსია, შეიძლება დავაკვირდეთ, როგორ უკავშირდებიან ისინი შესაბამისი რეცეპტორების აქტიურ ცენტრებს და აღაგზნებენ მათ. შედეგად, გამოყენებული წამლის ეფექტი იქნება თავად შუამავლის ეფექტის მსგავსი. ამ სახის ნივთიერებები ე.წ აგონისტებიშუამავალი. აგონისტების მოქმედება სინაფსებზე ხშირად ძალიან ხანგრძლივი და ეფექტურია. ეს აიხსნება იმით, რომ რეცეპტორებთან მათი შეკავშირების სიძლიერე ხშირად უფრო დიდია, ვიდრე შუამავლისა და ინაქტივაციის სისტემებს არ შეუძლიათ სწრაფად ამოიღონ აგონისტი სინაფსური ნაპრალიდან.

უფრო რთულ შემთხვევაში, გარედან შემოტანილი მოლეკულები მხოლოდ ნაწილობრივ ჰგავს შუამავალს. შემდეგ, რეცეპტორების აქტიურ ცენტრებთან შეერთებით, ისინი დაიკავებენ მათ (ანუ შეაჩერებენ მედიატორს მათთან წვდომას; კონკურენციას გაუწევენ მას), მაგრამ არ აღაგზნებენ რეცეპტორს. შედეგად, გამოყენებული წამლის ეფექტი საპირისპირო იქნება შუამავლის ეფექტისგან. ამ ტიპის ნივთიერებებს კონკურენტული ეწოდება ანტაგონისტებიშუამავლის (ბლოკატორები). ასევე არსებობს არაკონკურენტული ანტაგონისტის კონცეფცია. ამ განსახიერებაში, შეყვანილი პრეპარატი არღვევს შუამავლის მოქმედებას ქიმიოსენსიტიური იონური არხების დაბლოკვით.

შუამავლების ზოგიერთი აგონისტი და ანტაგონისტი ბუნებრივი წარმოშობის ნივთიერებებია. მათი არსებობა ხანგრძლივი ევოლუციური პროცესების შედეგია, რომლის დროსაც ზოგიერთმა ცოცხალმა ორგანიზმმა (პირველ რიგში მცენარეებმა) „გამოიგონეს“ ნივთიერებები, რომლებიც იცავდნენ მათ სხვა ორგანიზმების მიერ ჭამისგან. ასევე ბუნებრივი ფსიქოტროპული საშუალებებია სანადირო ცხოველების შხამები (გველები, ობობები და სხვ.).

აგონისტებისა და ანტაგონისტების მეორე ნაწილი არის ადამიანის მიერ შექმნილი სინთეზური ნაერთები. მათი განვითარებისას ქიმიკოსებმა და ფარმაკოლოგებმა მთელი რიგი მოთხოვნები უნდა გაითვალისწინონ. უპირველეს ყოვლისა, ასეთი ნივთიერების სტრუქტურა უნდა შეიცავდეს შუამავლის მოლეკულის შესაბამის "საკვანძო" რეგიონს. მეორეც, ასეთი პრეპარატი უნდა იყოს რეზისტენტული ინაქტივაციის სისტემების მიმართ. მესამე, მან უნდა შეაღწიოს სხეულის ბარიერებს - სისხლის ტვინში და, სასურველია, ნაწლავებში. მხოლოდ ამ შემთხვევაში შეიძლება ის ტვინამდე მიაღწიოს სხეულში ტაბლეტის ან ინექციის სახით შეყვანისას. ამჟამად კლინიკაში ფართოდ გამოიყენება ნეიროტრანსმიტერების აგონისტები და ანტაგონისტები (ისევე, როგორც ნაერთები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სინაფსურ გადაცემაზე სხვა გზებით). ამავდროულად, დიდი დოზებით, ბევრი მათგანი ნარკოტიკები და შხამებია, რაც ასევე მიუთითებს მათი სერიოზული შესწავლის აუცილებლობაზე.

შუამავლები ძალიან მრავალფეროვანია მათი ქიმიური აგებულებით. ამასთან დაკავშირებით, მათ შორის არის მონოამინების ჯგუფები (ამინომჟავების წარმოებულები), ამინომჟავები, პეპტიდები (ამინომჟავების ჯაჭვები). აცეტილქოლინს აქვს თავისებური ქიმიური ბუნება, რომლითაც ჩვენ დავიწყებთ მიმოხილვას ძირითადი მედიატორული სისტემებისა და მათთან დაკავშირებული ფსიქოტროპული საშუალებების შესახებ.

აცეტილქოლინი

აცეტილქოლინი იყო პირველი ნეიროტრანსმიტერი, რომელიც აღმოაჩინეს. მისი ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ეს არის ორი მოლეკულის - აზოტის შემცველი ქოლინის და ძმარმჟავას ნარჩენის ერთობლიობა. აცეტილქოლინის სინთეზი ძირითადად ხდება პრესინაფსურ ტერმინალებში ფერმენტ ქოლინის აცეტილტრანსფერაზას გამოყენებით. შემდეგ გადამცემი გადადის ცარიელ ვეზიკულებში და ინახება იქ, სანამ არ გათავისუფლდება.

აცეტილქოლინი მოქმედებს როგორც შუამავალი ნერვული სისტემის სამ ფუნქციურ ბლოკში. ეს არის ნეირომუსკულური სინაფსები, ავტონომიური ნერვული სისტემის პერიფერიული ნაწილი და ცენტრალური ნერვული სისტემის შედარებით მცირე ნაწილი.

აცეტილქოლინი არის ნერვული სისტემის საავტომობილო ნეირონების გადამცემი, ლოკალიზებულია ზურგის ტვინის ნაცრისფერი ნივთიერების წინა რქებში და კრანიალური ნერვების საავტომობილო ბირთვებში. მათი აქსონები მიმართულია ჩონჩხის კუნთებისკენ და განშტოებით, მათთან ერთად ქმნიან ნეირომუსკულარულ სინაფსებს. ამ შემთხვევაში ერთ აქსონს შეუძლია კონტაქტის დამყარება 5-5000 კუნთოვან ბოჭკოსთან; მაგრამ თითოეულ კუნთოვან ბოჭკოს აკონტროლებს მხოლოდ ერთი სინაფსი. ნეირომუსკულური სინაფსების ზომა ათჯერ აღემატება ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში არსებულ სინაფსებს. საავტომობილო ნეირონის აქსონის გასწვრივ ერთი AP-ც კი იწვევს სინაფსში აცეტილქოლინის ძალიან მნიშვნელოვანი რაოდენობის გამოყოფას. შედეგად, პოსტსინაფსურ მემბრანაზე განვითარებული დეპოლარიზაცია იმდენად დიდია, რომ ყოველთვის იწვევს კუნთოვანი უჯრედის მოქმედებას. ეს AP, თავის მხრივ, იწვევს Ca 2+-ის გამოყოფას ენდოპლაზმური ბადის არხებიდან, საავტომობილო ცილების გააქტიურებას და განივზოლიანი ბოჭკოს შეკუმშვას.

ავტონომიურ ნერვულ სისტემაში აცეტილქოლინს, როგორც შუამავალს, აწარმოებენ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში განლაგებული ნეირონები, ასევე პარასიმპათიკური ნაწილის განგლიონური უჯრედები. შესაბამისად, ამ შუამავლის დახმარებით ხდება სიგნალების გადაცემა ავტონომიურ განგლიებში, ასევე პარასიმპათიკური ზემოქმედება უშუალოდ შინაგან ორგანოებზე.

ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში აცეტილქოლინს წარმოქმნის პონსის რეტიკულური ბირთვების ნეირონების ნაწილი, ბაზალური განგლიის ინტერნეირონები (უფრო ზუსტად, სტრიატუმი) და ზოგიერთი სხვა ადგილობრივი ზონა. განიხილება ამ შუამავლის როლი სიფხიზლის, მეხსიერების სისტემების და საავტომობილო სისტემების დონის რეგულირებაში.

პრესინაფსური ტერმინალიდან გამოთავისუფლებული აცეტილქოლინი მოქმედებს პოსტსინაფსურ რეცეპტორებზე. ეს რეცეპტორები არ არის ერთგვაროვანი და განსხვავდებიან როგორც მდებარეობით, ასევე მთელი რიგი არსებითი თვისებებით. მათი ორი ტიპი არსებობს, მათი აგონისტების სახელით. პირველი ტიპი, აცეტილქოლინის გარდა, აგზნებულია თამბაქოს ალკალოიდის ნიკოტინის (ნიკოტინური რეცეპტორების ან H-ქოლინერგული რეცეპტორების) მოქმედებით. მეორე ტიპს ააქტიურებს აცეტილქოლინი და ბუზის აგარის ტოქსინი მუსკარინი (მუსკარინული რეცეპტორები ან M-ქოლინერგული რეცეპტორები). მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ მათ.

ნიკოტინის რეცეპტორებიარის იონოტროპული რეცეპტორების კლასიკური მაგალითი, ე.ი. მათი იონური არხი არის რეცეპტორის ნაწილი და იხსნება აცეტილქოლინის დამატებისთანავე. ეს არხი ხასიათდება დადებითად დამუხტული იონების უნივერსალური გამტარიანობით. თუმცა, ნორმალურ პირობებში (PP-ს ფონზე გახსნისას), ძირითადად, შემომავალი Na + დენი შეინიშნება მათი არხებით, რაც იწვევს მემბრანის დეპოლარიზაციას და ნეირონის აგზნებას.

N-ქოლინერგული რეცეპტორები განლაგებულია ჩონჩხის კუნთების განივზოლიანი ბოჭკოების პოსტსინაფსურ მემბრანაზე (ნეირომუსკულური სინაფსები), ავტონომიური განგლიების სინაფსებში და უფრო მცირე რაოდენობით, ვიდრე ცენტრალური ნერვული სისტემის მუსკარინული რეცეპტორები. ნიკოტინის მიმართ ყველაზე მგრძნობიარე უბანი არის ავტონომიური განგლიები (განსაკუთრებით სიმპათიკური). ამიტომ, მოწევის პირველი მცდელობები იწვევს შინაგანი ორგანოების ფუნქციონირების მნიშვნელოვან დარღვევას, არტერიული წნევის მატებას, გულისრევას და ა.შ. როგორც ადამიანი ეჩვევა, მოქმედების სიმპათიკური კომპონენტი ძირითადად შენარჩუნებულია - ე.ი. ნიკოტინი იწყებს მუშაობას, ძირითადად, როგორც მასტიმულირებელი სხეულის მრავალი სისტემისთვის. ასევე არსებობს აცეტილქოლინის ცენტრალური (ტვინზე) გამააქტიურებელი ეფექტი. ნიკოტინის დოზის გადაჭარბება (50 მგ ან მეტი) იწვევს გულისცემის მკვეთრ მატებას, კრუნჩხვებს და სუნთქვის გაჩერებას.

მოწევის დროს, როგორც სუსტი ნარკოტიკული სტიმულატორის გამოყენებისას, ნიკოტინი იწვევს არა მხოლოდ დამოკიდებულების, არამედ დამოკიდებულების განვითარებას - სიტუაცია, როდესაც ორგანიზმი თავის მეტაბოლიზმში შედის გარედან შემოსულ წამალს, ე.ი. "ითვლის" მის მუდმივ შემოდინებას. როდესაც თქვენ შეწყვეტთ პრეპარატის მიღებას, ხდება დარღვევა თავის ტვინის სისტემებში, რომლებიც იყენებენ მას. შედეგად, ხდება კეთილდღეობის მკვეთრი გაუარესება, დეპრესია და ა.შ. (მოხსნის სინდრომი ან მოხსნის სინდრომი). ამგვარად, ნარკომანი ადამიანს ნარკოტიკი სჭირდება არა იმდენად ხალისისა და ეიფორიის განსაგრძნობად, არამედ ფუნქციონირების შედარებით „ნორმალურ“ დონეზე მაინც დასაბრუნებლად.

ნიკოტინის რეცეპტორების ყველაზე ცნობილი ანტაგონისტია დ-ტუბოკურარინი, სამხრეთ ამერიკის ზოგიერთი მცენარისგან მომზადებული შხამის აქტიური პრინციპი. მისი გამოყენების ძირითადი ადგილია ნეირომუსკულური სინაფსები. ამ შემთხვევაში ხდება თითების, შემდეგ თვალების, მკლავებისა და ფეხების, კისრის, ზურგის და ბოლოს სასუნთქი კუნთების თანმიმდევრული მოდუნება. დ-ტუბოკურარინის მოქმედების ხანგრძლივობა შედარებით მოკლეა - 30-60 წუთი. თუ მთელი ამ ხნის განმავლობაში შეინარჩუნებთ ხელოვნურ სუნთქვას, მაშინ ტუბოკურარინის მოქმედების დასრულების შემდეგ ორგანიზმს მნიშვნელოვანი დაზიანება არ ექნება.

გველის ნეიროტოქსინები კიდევ უფრო ძლიერ გავლენას ახდენენ ნეირომუსკულარულ შეერთებაზე. მაგალითად, კობრას შხამი შეიცავს ა-ნეიროტოქსინს, რომელიც თითქმის შეუქცევად აკავშირებს ნიკოტინურ რეცეპტორს და ბლოკავს მას. შხამი ასევე შეიცავს b-ნეიროტოქსინს, რომელიც აფერხებს გადამცემის გათავისუფლებას პრესინაფსური დაბოლოებიდან.

პარკინსონიზმის სიმპტომების შესამცირებლად გამოიყენება თავის ტვინში ნიკოტინის რეცეპტორების ანტაგონისტები, ციკლოდოლი და აკინეტონი. მათი დანერგვა ამცირებს ამ დაავადებისთვის დამახასიათებელ მოტორული დარღვევების გამოვლინებებს.

მუსკარინული რეცეპტორებიარის მეტაბოტროპული. ისინი დაკავშირებულია G პროტეინებთან და მათში აცეტილქოლინის დამატება იწვევს მეორე მესინჯერების სინთეზს.

ეს რეცეპტორები გვხვდება როგორც ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, ასევე პერიფერიაში, სადაც ისინი განლაგებულია პარასიმპათიკური ნერვული სისტემის სამიზნე ორგანოებზე. მუსკარინული რეცეპტორების აგზნების იონური შედეგები ძალიან მრავალფეროვანია. ამრიგად, გულში ხდება K + იონების გამტარობის მატება, რაც იწვევს ჰიპერპოლარიზაციას და შეკუმშვის სიხშირის შემცირებას. გლუვი კუნთების შემთხვევაში, კონდუქტომეტრული ცვლილებები აღინიშნება K + და Na +-შიც; შესაბამისად შესაძლებელია ჰიპერ- ან დეპოლარიზაცია, კონკრეტული ორგანოს მიხედვით.

ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში შეინიშნება K+-ის გამტარობის დაქვეითება (დეპოლარიზაცია, აგზნების ეფექტი). ამავდროულად, მუსკარინული რეცეპტორების შემცველი სინაფსები შეიძლება განთავსდეს როგორც ქერქის ინჰიბიტორულ, ისე ამგზნებელ ნეირონებზე, ბაზალურ განგლიებზე და ა.შ. ამასთან დაკავშირებით, ქცევის დონეზე მუსკარინული რეცეპტორების ბლოკადის ან გააქტიურების შედეგები ძალიან ინდივიდუალურია.

პერიფერიულ ნერვულ სისტემაში, მუსკარინის ეფექტი უპირატესად პარასიმპათიკურია. ბუზის აგარითით მოწამვლისას აღინიშნება გულისრევა, ოფლიანობა და ნერწყვდენა, ლაქრიმაცია, მუცლის ტკივილი, არტერიული წნევის დაქვეითება და გულის აქტივობა. მუსკარინის რაოდენობა, რომელიც იწვევს კომას და სიკვდილს, არის 0,5 გ.

მუსკარინული რეცეპტორების კლასიკური ანტაგონისტი არის ატროპინი, ჰენბანისა და დატურის ალკალოიდი. მისი პერიფერიული ეფექტები ზუსტად საპირისპიროა მუსკარინის ეფექტისგან. ატროპინის გავლენით კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის კუნთოვანი ტონუსი იკლებს, მატულობს გულისცემა და წყდება ნერწყვდენა („პირის სიმშრალე“). უაღრესად დამახასიათებელია გუგების გაფართოება. ასევე შეინიშნება ცენტრალური (შუამავლობით ცენტრალური ნერვული სისტემის მეშვეობით) ეფექტები: მოტორული და მეტყველების აგზნება, ჰალუცინაციები.

ამავდროულად, მუსკარინული რეცეპტორების ანტაგონისტებს აქვთ დამამშვიდებელი ეფექტი. მაგალითად, პრეპარატი, როგორიცაა ამიზილი, კლასიფიცირდება როგორც დამამშვიდებელი და გამოიყენება მოძრაობის დარღვევებისთვის.

აცეტილქოლინის ინაქტივაცია ხდება უშუალოდ სინაფსურ ჭრილში. იგი ხორციელდება ფერმენტის მიერ აცეტილქოლინესტერაზაშუამავლის დაშლა ქოლინისა და ძმარმჟავას ნარჩენებისთვის. შემდგომში, ქოლინი შეიწოვება პრესინაფსურ ტერმინალში და კვლავ შეიძლება გამოყენებულ იქნას აცეტილქოლინის სინთეზისთვის.

აცეტილქოლინესტერაზას აქვს აქტიური ადგილი, რომელიც ამოიცნობს ქოლინს და სხვა აქტიურ ადგილს, რომელიც აცეტილის ჯგუფს აბსტრაქტებს მშობელი მოლეკულიდან. სწორედ ეს უკანასკნელი არის ყველაზე ხშირად კონკრეტული ბლოკატორების თავდასხმის ადგილი. ამის მაგალითია ესერინი (ფიზოსტიგმინი), აფრიკული პარკოსნების ერთ-ერთი სახეობის ალკალოიდი, რომელიც იწვევს გუგის შეკუმშვას, ნერწყვდენას და გულისცემის შენელებას.

ეზერინის სინთეზური ანალოგი არის პროზერინი (ნეოსტიგმინი), რომელიც გამოიყენება მიასთენიის გრავიზის დროს. მისი სიმპტომებია კუნთების სწრაფი დაღლილობა, ქუთუთოების უნებლიე დავარდნა და ნელი ღეჭვა. აცეტილქოლინესთერაზას ბლოკატორების შეყვანა ასუსტებს პათოლოგიურ გამოვლინებებს. ნაჩვენებია, რომ მიასთენიის გრავიის მქონე პაციენტების მნიშვნელოვან ნაწილში ნიკოტინის რეცეპტორების რაოდენობა ნორმაზე დაახლოებით 70%-ით ნაკლებია. ამის მიზეზი ის არის, რომ პაციენტის იმუნური სისტემა აწარმოებს ანტისხეულებს ნიკოტინის რეცეპტორების მიმართ. ეს ანტისხეულები აჩქარებენ მემბრანაზე რეცეპტორების განადგურებას, ასუსტებენ გადაცემას ნეირომუსკულარულ შეერთებაზე. ამ ტიპის დაავადებებს აუტოიმუნური ეწოდება.

პროზერინს და მსგავს პრეპარატებს უწოდებენ შექცევად აცეტილქოლინესთერაზას ბლოკატორებს და მათი მოქმედება წყდება მიღებიდან რამდენიმე საათის შემდეგ. გარდა ამისა, არსებობს იგივე ფერმენტის შეუქცევადი ბლოკატორები. ამ შემთხვევაში, ნივთიერება, რომელიც არღვევს აცეტილქოლინესთერაზას ფუნქციონირებას, შედის ცილებთან სტაბილურ ქიმიურ კავშირში და აფერხებს მას. ასეთი მაბლოკირებელი აგენტებია სხვადასხვა ნერვული აირები (სარინი და ა.შ.). ისინი ადვილად აღწევენ სხეულის ყველა ბარიერს, იწვევენ კრუნჩხვებს, გონების დაკარგვას და დამბლას. სიკვდილი ხდება სუნთქვის გაჩერების შედეგად. აირების ეფექტის დაუყოვნებლივ შესამცირებლად რეკომენდებულია ატროპინის გამოყენება; აცეტილქოლინესთერაზას აქტივობის აღსადგენად - სპეციალური რეაქტივირებული ნივთიერებები, რომლებიც გამოყოფენ ბლოკერს ფერმენტისგან.

მონოამინები

მონოამინური შუამავლებია კატექოლამინები, სეროტონინი და ჰისტამინი. ყველა მათგანი სხვადასხვა ამინომჟავების წარმოებულებია.

კატექოლამინები

კატექოლამინები მოიცავს სამ ნეიროტრანსმიტერს: ნორეპინეფრინს, ადრენალინს და დოფამინს. ყველა მათგანი წარმოიქმნება ამინომჟავა ტიროზინისაგან - აუცილებელი ამინომჟავა, რომელსაც მხოლოდ საკვებიდან ვიღებთ.

ტიროზინი ® L-DOPA ® დოფამინი ® ნორეპინეფრინი ® ადრენალინი

მთავარი, ყველაზე ნელი ნაბიჯი არის ტიროზინის L-DOPA-დ (დიოქსიფენილალანინი) გადაქცევის პირველი რეაქცია. და ფერმენტს, რომელიც ამ რეაქციას აკატალიზებს, ტიროზინის ჰიდროქსილაზას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს. კატექოლამინების სინთეზი ძირითადად ხდება პრესინაფსურ ტერმინალებში. შემდეგ ისინი გადააქვთ ცარიელ ვეზიკულებში, სადაც ინახება გათავისუფლებამდე.

ნორეპინეფრინი

კატექოლამინი ადრენალინიარის თირკმელზედა ჯირკვლის ჰორმონი. ნორეპინეფრინიმნიშვნელოვან როლს ასრულებს როგორც ცენტრალურ, ისე პერიფერიულ ნერვულ სისტემაში, როგორც შუამავალი.

პერიფერიაზე, ნორეპინეფრინი არის სიმპათიკური ნერვული სისტემის პოსტგანგლიონური სინაფსების გადამცემი. შინაგან ორგანოებზე მოქმედებით მას აქვს აცეტილქოლინის საწინააღმდეგო ეფექტი.

პრესინაფსური ტერმინალიდან გამოთავისუფლებული ნორეპინეფრინი მოქმედებს პოსტსინაფსურ რეცეპტორებზე. ეს რეცეპტორები იყოფა ორ ტიპად, რომლებსაც ალფა და ბეტა ადრენერგული რეცეპტორები ეწოდება. ორივე მათგანი მეტაბოტროპულია. განსხვავება ისაა, რომ ალფა ადრენერგული რეცეპტორები მეორე მესინჯერებად იყენებენ ინოზიტოლ ტრიფოსფატს, დიაცილგლიცეროლს და Ca 2+ იონებს. ბეტა-ადრენერგული რეცეპტორები დაკავშირებულია ფერმენტ ადენილატ ციკლაზასთან, რომელიც მონაწილეობს ციკლური ადენოზინმონოფოსფატის (cAMP) სინთეზში. სწორედ ბეტა-ადრენერგული რეცეპტორების შესწავლამ შესაძლებელი გახადა მეორე მესინჯერების სისტემის არსებობის დადგენა და მისი ძირითადი თვისებების აღწერა. ადრენერგული რეცეპტორების გააქტიურების შედეგი შეიძლება იყოს როგორც ნატრიუმის, ასევე კალიუმის გამტარობის ცვლილება - ანუ ამგზნები ან ინჰიბიტორული ეფექტები რეცეპტორების სპეციფიკური მდებარეობიდან გამომდინარე.

კლასიკური ალფა-ადრენერგული რეცეპტორების აგონისტი არის პრეპარატი ფეთანოლი, ხოლო ანტაგონისტი არის ფენტოლამინი. ბეტა-ადრენერგული რეცეპტორების შემთხვევაში, ყველაზე ცნობილი აგონისტი ისადრინი და ანტაგონისტი პროპრანოლოლი (სინონიმები - ანაპრილინი, ობზიდანი).

თითოეული შინაგანი ორგანო შეიცავს ან ალფა ან ბეტა ადრენერგულ რეცეპტორებს, ან ორივე ტიპს.