|
с
л
о
в
а
р
ь |
Ф
И
З
И
О
Л
О
Г
И
Я
|
|
Медиаторы (нейромедиаторы) (от лат.
mediator — посредник), химические вещества, молекулы которых способны
реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять ее
проницаемость для определенных ионов, вызывая возникновение (генерацию)
потенциала действия — активного электрического сигнала. Выделяясь под влиянием
нервных импульсов, медиаторы участвуют в их передаче с нервного окончания на
рабочий орган и с одной нервной клетки на другую. В центральной нервной системе
роль медиаторов осуществляют ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин,
гамма-аминомасляная и глутаминовая кислоты, глицин. Эти же соединения
обнаружены в растениях, где, вероятно, также выполняют регуляторные и
сигнальные функции.
* * *
Медиаторы (нейромедиаторы, нейротрансмиттеры), химические
передатчики нервного импульса с нервного
окончания на другие нервные клетки или на клетки периферических органов.
Предположение,
касающееся возможности того, что некоторые химические соединения могут
опосредовать нервные влияния возникло в первой четверти 20 века.
Впервые Т. К. Эллиот в 1904 году высказал мысль о том, что адреналин может быть посредником в
действии нервов симпатической нервной системы. В 1921 О. Леви показал, что
перфузат сердца после раздражения блуждающего нерва способен тормозить работу другого сердца, т.е.
оказывать такое же действие, как и сам блуждающий нерв. Впоследствии
активное вещество, этого перфузата было идентифицировано как ацетилхолин, а
медиатором симпатической нервной системы оказалось вещество, близкое по
строению к адреналину — норадреналин. В 1924 А. Ф. Самойлов показал, что
передача возбуждения с нервного на мышечное волокно принципиально отличается от
проведения нервного импульса, и предположил, что в этом процессе преобладают
химические способы воздействия. В дальнейшем эта гипотеза была подтверждена А.
В. Кибяковым на материале межнейронных взаимодействий.
Местом
действия медиаторов является синапс, где они находятся в специальных синаптических пузырьках, которые образуются в аппарате Гольджи, а затем
транспортируются по аксону в синаптическое окончание и заполняются медиаторами.
При деполяризации синаптического окончания медиаторов при участии ионов кальция
освобождается в синаптическую щель, после чего происходит его диффузия и
связывание с рецепторным белком постсинаптической мембраны. Многие медиаторы
способны взаимодействовать с рецепторами различных типов, различающимся по их
способности связываться с различными агонистами и антагонистами данного
медиатора. Избыток медиатора либо разрушается специальными ферментами, либо
захватывается обратно в пресинаптическое окончание. Существует ряд критериев,
которым должно удовлетворять вещество для того, чтобы оно могло быть
идентифицировано как медиатор в данном нейроне. К ним относится анатомический
критерий (присутствие вещества в пресинаптических окончаниях), биохимический
(наличие в нейроне ферментов, синтезирующих и разрушающих это вещество), физиологический
(выделение вещества при раздражении пресинаптического нейрона и сходство
эффектов, вызываемых таким раздражением, с теми, которые наблюдаются при
аппликации этого вещества на постсинаптическую клетку) и фармакологический
(соответствие действия фармакологических препаратов, влияющих на синтез,
освобождение вещества, связывания его с рецептором и пр., ожидаемым эффектам).
Выявление локализации конкретных медиаторов производится преимущественно
радиоиммуноцитохимическими методами.
Действие
медиаторов может в значительной степени модифицироваться веществами,
называемыми нейромодуляторами. Понятие «модуляторные вещества» было предложено
Э. Флори в 60-х годах. В отличие от медиаторов нейромодуляторы не обладают
самостоятельным действием, но влияют на эффекты медиаторов. Нейромодуляторы
могут освобождаться не только из синаптических окончаний, но также из тел
нейронов и даже из глии, и действуют, помимо постсинаптической мембраны, также
на другие участки нейрона, причем это действие может продолжаться до нескольких
минут, что значительно превышает время действия медиаторов.
Подавляющее
большинство медиаторов подразделяется на две группы: низкомолекулярные
медиаторы и пептидные медиаторы. К числу наиболее распространенных в
центральной нервной системе позвоночных низкомолекулярных медиаторов относятся
ацетилхолин, моноамины (норадреналин, дофамин, серотонин и гистамин) и
нейромедиаторные аминокислоты (L-глутаминовая, аспарагиновая, g-аминомасляная
кислоты, глицин и таурин). Было также показано, что АТФ или ее производные
является медиатором проведения влияний вегетативной нервной системы к гладким мышцам.
Интересно,
что в онтогенезе медиаторы возникают значительно раньше нервной системы. Так,
было показано, что уже на самых ранних стадиях дробления зародыша
взаимодействие между бластомерами осуществляется при участии таких классических
медиаторов, как серотонин, ацетилхолин и др., причем механизмы их
внутриклеточного действия опосредуются процессами, весьма сходными с теми,
которые возникают в постсинаптических нервных клетках.
Регуляторные
пептиды составляют большую группу нейромодуляторов, но многие из них
удовлетворяют критериям медиаторов. К числу наиболее вероятных пептидных
кандидатов на роль медиаторов относятся вещество Р, участвующее в проведении сенсорных,
в том числе болевых, сигналов, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП),
соматостатин, нейропептид У, люлиберин и эндогенные опиоиды (эндорфины и
энкефалины). В синаптических окончаниях
пептидные медиаторы и нейромодуляторы могут локализоваться либо в отдельных
пузырьках, которые в таком случае характеризуются большими размерами и высокой
электронной плотностью, либо совместно с низкомолекулярными медиаторами.
Типичными функциональными отличиями пептидных медиаторов от низкомолекулярных
(«классических») являются: во-первых, их более продолжительное (до нескольких
минут) действие, во-вторых, значительно большее количество и, в-третьих,
способность продуктов их распада оказывать самостоятельное физиологическое
действие.
- физиология -
психология
(А - В) (Г - З) (И - Л) (М - О) (П - С) (Т - Я)
|
|
|