Химические вещества. Свойство нервных центров

Сигнальные химические вещества, например никотин, карбахолин, оказывают на постсинаптическую мембрану такое же действие, как и ацетилхолин. Особенность влияния этих соединений заключается в том, что они не разрушаются ферментом ацетилхолинэстеразой в синаптической щели. Поэтому никотин и подобные ему лекарства длительное время активируют постсинаптическую мембрану мышечного волокна.

Эти знания дают основания врачам выбрать контролируемую дозу, например никотина, и применять их, например, для восстановления двигательной активности парализованных мышц после перенесенного инсульта.

Другие химические вещества — эзерин, прозерин, неостигмин, физостигмин — обладают антихолинэстеразным действием, они инактивируют ацетилхолинэстеразу, поэтому ацетилхолин в синаптической щели не гидролизуется, что резко увеличивает продолжительность действия ацетилхолина, выделяемого из нервных окончаний. Вследствие этого указанные лекарства активируют открытие натриевых каналов постсинаптической мембраны и инициируют сократительную деятельность мышцы. Из-за чего они в лечебных целях используются для стимуляции парализованных мышц.

Если же концентрация ацетилхолина неуправляемо возрастает под действием перечисленных лекарств, стимуляция мышечных волокон резко возрастает, что может вызвать мышечный спазм.

Стрихнин блокирует тормозные синапсы, точнее, угнетает действие тормозного медиатора глицина в спинном мозге. Поэтому активность возбуждающихмедиаторов становится превалирующей, и это резко повышает возбудимость нейронов. Нейроны начинают генерировать частые ПД, что вызывает тонические мышечные сокращения.

Ботулотоксин является самым сильным органическим ядом, его вырабатывают бактерии Clostridum botulinum. Ботулотоксин препятствует высвобождению в синаптическую щель ацетилхолина из везикул, находящихся в пресинаптическом окончании. Токсин блокирует слияние везикул с пресинаптической мембраной и экзоцитоз пузырьков с ацетилхолином. Нервное волокно возбуждается, а передача химических сигналов на мышцу не происходит (ацетилхолин не выбрасывается в синаптическую щель). Ботулотоксин полностью выключает возникновение нормальных кальций-зависимых ПКП — мышца не сокращается. Зная механизм действия яда на нервно-мышечное соединение, врачи могут управлять работой синапса с помощью ботулотоксина.

Например, при усилении напряжения мышц на одной стороне шеи, туловища (мышечные дистонии) введение ботулотоксина приводит к расслаблению мышц по описанному выше механизму. В настоящее время ботулотоксин применяют и в косметологии для «разглаживания» морщин мимической мускулатуры.

Серотонин как нейротрансмиттер в большом количестве высвобождается в синапсах нейронов восходящей ретикулярной формации (управляют активным бодрствованием) и лимбической системы (контролируют эмоциональное состояние). В норме при передаче ПД от одного нейрона другому серотонин выделяется в синаптическую щель и взаимодействует с рецепторами постсинаптической мембраны. Серотонин гидролизуется с помощью ферментов моноаминоксидазы (МАО) или катехол-О-метилтрансферазы (СОМТ) в синаптической щели. Кроме этого, серотонин удаляется из синаптической щели путем обратного захвата (реаптейк) через специальные рецепторы пресинаптической мембраны.

Известны 16 типов серотонинергических рецепторов на постсинаптической мембране нейронов. После взаимодействия серотонина с сайтом на постсинаптическом рецепторе открываются метаботропные, связанные с G-белком каналы или ионотропные (лигандзависимые Na+) каналы.

Некоторые психические заболевания сопровождаются уменьшением выделения серотонина в синаптическую щель, у таких больных снижается психическая и физическая активность, развивается депрессия, появляется чувство страха.