Свойства химического синапса

Синапс проводит импульс только в одном направлении. Сигнал через синапс передается с задержкой (0,2-0,5мс). Через синапс нервная клетка может оказывать возбуждающее или тормозное действие. Работа синапса может контролироваться по принципу отрицательной обратной связи (выделении первой порции медиатора тормозит выделение второй порции). На работу синапса влияют другие БАВ, лекарства и токсины. Синапс, при передачи сигнала, может его усилить, ослабить или передать без изменений. Синапсы подвержены процессу утомления. Образование синапсов весьма специфично (например, аксоны находят свои мишени и иннервируют их) и генетически запрограммировано в клетках. Синапс служит местом временных или постоянных изменений при хранении информации (обучение и память) или при поведенческих реакциях в ответ на внешние стимулы (адаптация и привыкание).

Среди рецепторов постсинаптической мембраны выделяют:

1). Рецепторы, связанные с ионными каналами (рецептор ГАМК);

3). Рецепторы, активирующие инозитолтрифосфатную систему;

5). Рецепторы, активирующие аденилатциклазную систему;

Стадии химической синаптической передачи

1. Синтез медиатора

2. Загрузка нейромедиатора в везикулу. В случае, когда 1 и 2 стадии протекают в теле нервной клетки, происходит аксоплазматический транспорт везикулы к нервному окончанию.

3. Нервный импульс, приходящий от тела нейрона, вызывает деполяризацию пресинаптической мембраны и открытие кальциевых каналов.

4. Кальций поступает в цитоплазму пресинаптического элемента и активирует цитоскелет, что вызывает слияние 100-200 везикул, содержащих медиатор, с пресинаптической мембраной и высвобождение медиатора в синаптическую щель.

5. Медиатор дифундирует к постсинаптической мембране.

6. Медиатор связывается со специфическим рецептором на постсинаптической мембране.

7. Рецептор открывает натриевые каналы, что приводит к деполяризации постсинаптической мембраны и возникновению потенциала действия на клетке-мишени. Или рецептор открывает калиевые и хлорные каналы, что приводит к гиперполяризации постсинаптической мембраны и снижается возбудимость клетке-мишени. Или рецептор активирует аденилатциклазную систему вызывая метаболический эффект в клетке-мишени.

8. Инактивация медиатора путем его ферментативной деградации, либо путем его обратного поглощения пресинаптической мембраной. Инактивация медиатора приводит к ограничению длительности пресинаптического сигнала.

Адренэргнические синапсы

Адренэргические синапсы используют в качестве медиаторов катехоламины – норадреналин (НА), дофамин. Адренэргические синапсы находятся в головном мозге и в СНС – в окончаниях постганглионарных волокон. Они возбуждают сердечную мышцу, тормозят ГМК ЖКТ, бронхов.

Катехоламины синтезируются в синапсе из тирозина, который образуется из фенилаланина, либо поступает с пищей.

Синтезируемые катехоламины запасаются в везикулах. Кроме катехоламинов, везикулы содержат АТФ (в меньших количествах АДФ и АМФ) и ионы кальция.

Под действием нервного импульса везикулы сливаются с пресинаптической мембраной, а катехоламины высвобождаются в синаптическую щель.

На поссинаптической мембране катехоламины связываются с рецепторами. Существует 4 вида рецепторов к норадреналину: α-1-АР, α-2-АР, β-1-АР, β-2-АР. Под действием норадреналина: α-1-АР (ГМК сосудов кожи, ЖКТ, нейроны головного мозга) и β-1-АР (миокард) деполяризует постсинаптической мембрану и возбуждает эффекторную клетку, α-2-АР пресинаптической мембраны тормозит выделение синапсом следующей порции НА, β-2-АР (ГМК сосудов скелетных мышц, бронхов, матки, коронарных сосудов) поляризует постсинаптической мембрану и тормозит эффекторную клетку.

Адренэргический синапс использует свой медиатор экономично: большая часть (80%) катехоламинов реабсорбируются из синаптической щели пресинаптической мембраной и снова упаковываются в везикулы.

Часть катехоламинов диффундирует в кровь, часть захватывается эффекторной клеткой и подвергается катаболизму - аминогруппа удаляется окислительным дезаминированием на митохондриальной мембране с участием моноаминооксидазы, а одна из гидроксильных групп ароматического кольца метилируется катехол-О-метилтрансферазой.

На работу адренергических синапсов влияют различные вещества:

· Резерпин, октадин нарушают депонирование НА в везикулах;

· Ипразид ингибирует МАО;

· Пирогаллол ингибирует катехол-О-метилтрансферазу.

· Эфедрин усиливает выделение НА;

· Октадин, орнид ингибируют выделение НА;

· Резерпин, кокаин ингибируют захват НА;

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона – это прогрессирующее, часто фатальное нарушение центральной нервной системы, которое характеризуется ригидностью мышц, затруднениями движения и тремором. Больных узнают по застывшему выражению лица, и слегка согнутой окоченелой позе и замедленными движениями. У некоторых больных основным симптомом является дрожание конечностей.

Это заболевание связано с дегенеративным изменением в отделе ЦНС, ответственного за двигательный контроль. Обычно оно наступает во второй половине жизни, а его причины и факторы, провоцирующие болезнь, в основном неизвестны.

Заболевание поражает главным образом черное вещество и полосатое тело мозга – области богатые дофамином. У больных концентрация дофамина, продуктов его деградации и ферментов его биосинтеза снижены.

В качестве терапии таким больным назначают оральное применение ДОФА предшественника дофамина. Только небольшая доза введенного ДОФА достигает места своего действия, поэтому ежедневные дозы этого препарата достигают 2 –15г. Дозы могут быть значительно снижены, если вводить ДОФА вместе с ингибитором декарбоксилазы, блокирующим его периферическое разложение.

Холинэргические синапсы

Холинэргические синапсы - это группа различных синапсов использующих ацетилхолин в качестве нейромедиатора. Они играют важную роль в центральной нервной системе, участвуя в таких процессах, как поведение, сознание, эмоции, обучение и память.

Ацетилхолин- важный медиатор вегетативной нервной системы, он присутствует во всех ганглиях СНС и ПСНС, в постганглионарных нервных волокнах всех парасимпатических синапсов и некоторых симпатических. К группе холинэргических синапсов относятся нервно-мышечные соединения, образуемые моторными нейронами.

Синапсы преганглионарного типа стимулируются никотином и ацетилхолином, поэтому их называют никотиновыми холинэргическими синапсами. Синапсы постганглионарного типа стимулируются мускарином и ацетилхолином, поэтому их называют мускариновыми холинэргическими синапсами. Никотиновые рецепторы содержатся в нервно-мышечных синапсах скелетных мышц и в вегетативных ганглиях; мускариновые в гладких мышцах и мозге.