Регуляция кровотока в нервной ткани. Значение синаптического взаимодействия нейронов и астроцитов. Взаимодействие астроцитов с эндотелием сосудов головного мозга

Модуляция кровотока и диаметра кровеносных сосудов — астроциты способны к генерации кальциевых сигналов в ответ на нейрональную активность.Астроглия участвует в контроле кровотока, регулирует высвобождение некоторых специфических веществ.

23. Интеграция синаптических входов. Взаимодействие между различныминейромедиаторами: их суммарный эффект. Возбуждающий постсинаптический потенциал. Возбуждающие нейромедиаторы. Ингибиторный постсинаптический потенциал. Тормозные нейромедиаторы.

Интеграция синаптических входов

Если возбуждающий синапс силен, то потенциал действия пресинаптического нейрона вызы-

вает потенциал действия постсинаптического нейрона. Однако если возбуждающий синапс

слаб, то возбуждающий постстинаптический потенциал (EPSP) не достигает границы иници-

ации потенциала действия. В головном мозге каждый нейрон получает множество сигналов

от различных нейронов и, если к нейрону одновременно приходят несколько возбуждающих

сигналов, то нейрон суммирует эти сигналы, что обеспечивает усиление пресинаптического

потенциала действия, которого достаточно для инициации постсинаптического потенциала.

Этот процесс называется суммированием. С другой стороны, пресинаптический нейрон вы-

свобождающий ингибиторный нейромедиатор такой как ГАМК может вызывать ингибитор-

ный постсинаптический потенциал в постсинаптическом нейроне, снижая его возбудимость.

Возбуждающий постсинаптический потенциал

Возбуждающий постсинаптический потенциал (EPSP) — изменение мембранногопотенциа-

ла постсинаптических нейронов вследствие стимуляции рецепторов возбуждающих нейро-

трансмиттеров. Наиболее изучены норадреналин и ацетилхолин.

Ингибиторный постсинаптический потенциал

Ингибиторный постсинаптический потенциал (IPSP) — изменение мембранного потенциала

постсинаптических нейронов вследствие стимуляции рецепторов ингибиторных нейротранс-

миттеров. Наиболее изучены ГАМК и глицин.

Норадреналин. Функции. Ферменты, участвующие в синтезе норадреналина. Типы рецепторов норадреналина. Высвобождение и деградация норадреналина. Механизм нейрональной трансдукции с вовлечением рецепторов норадреналина.

Норадреналин — главный симпатический нейромедиаторцентральной и симпатической

нервной системы.

Функции норадреналина

Норадреналин выделяется адренергическими нейронами центральной и симпатической нерв-

ной системы. Действие норадреналина осуществляется через адренергические рецепторы

нейронов и периферических тканей. Функция норадреналина характеризуется ответом ≪борь-

ба-или-бегство≫. При этом повышается артериальное давление, расширяются зрачки, повы-

шается частота сердечных сокращений.

Синтез

Норадреналин синтезируется из предшественников в несколько этапов:

1)окисление тирозина (образуется диоксифенилаланин — ДОФА);

2)декарбоксилирование ДОФА (образуется дофамин);

3) гидроксилирование дофамина (образуется норадреналин).

Деградация

У млекопитающих норадреналин разрушается до различных метаболитов:

1)норметанефрин посредством катехол-O-метилтрансферазы (COMT);

2) 3,4-дигидроксиминдальная кислота посредством моноаминоксидазы (MAO);

3)3-метокси-4-гидроксиминдальная кислота посредством MAO;

4)3-метокси-4-гидроксифенилгликол посредством MAO.

Везикулярный транспорт

Между этапами декарбоксилирования и гидроксилирования норадреналин переносится в ве-

зикулы посредством везикулярных транспортеров моноаминов (VMAT).

Высвобождение

Высвобождение норадреналина из везикул модулируется α2-адренорецепторами — отрица-

тельная обратная связь.

Рецепторы

Адренергические рецепторы — класс G-протеин-ассоциированных рецепторов. Функцио-

нально выделяют 2 главные группы рецепторов: α-адренорецепторы (α1 и α2-адренорецепто-

ры) и β-адренорецепторы.

α1-Адренорецепторы сопряжены с Gq-протеином, активирующим фосфолипазу C (PLC). В

свою очередь PLC высвобождает инозитолтрифосфат, который стимулирует выход Ca2+ из эн-

доплазматическогоретикулума. Поэтому стимуляция α1-адренорецепторов вызывает высво-

бождениенейромедиаторов и сокращение гладкихмиоцитов.

α2-Адренорецепторы сопряжены с Gi-протеином, поэтому их стимуляция ингибирует аде-

нилатциклазу, что приводит к снижению продукции цАМФ. Поэтому стимуляция α2-адрено-

рецепторов вызывает сокращение гладких миоцитов и ингибированием высвобождения ней-

ротрансмиттера.

β-Адренорецепторы сопряжены с Gs-протеином, поэтому их стимуляция активирует аде-

нилатциклазу, продуцирующую цАМФ. Это приводит к повышению частоты сердечных со-

кращений, расслаблению гладких миоцитов и гликогенолизу.

Ацетилхолин. Функции. Ферменты, участвующие в синтезе и инактивации ацетилхолина. Типы рецепторов ацетилхолина. Механизм нейрональной трансдукции с вовлечением рецепторов ацетилхолина.

Ацетилхолин — нейротрансмиттер периферической и центральной нервной системы.

Функция

В периферической нервной системе ацетилхолин стимулирует сокращение мышц. Ацетилхо-

лин вызывает открытие лиганд-открываемых натриевых каналов клеточной мембраны. Вход

Na+ вызывает сокращение мышц. В то же время, сократимость кардиомиоцитов снижается.

Эти различия обусловлены разными типами рецепторов ацетилхолина. В автономной нерв-

ной системе ацетилхолин высвобождается во всех пре- и постганглионарныхпарасимпатиче-

скихнейронах, во всех преганглионарных симпатических нейронах, некоторых постганглио-

нарных симпатических нейронах (например, в потовых железах).

В центральной нервной системе ацетилхолин выполняет функцию нейромодулятора.

Синтез и деградация

Ацетилхолин синтезируется некоторыми нейронами посредством холинацетилтрансферазы

из холина и ацетил-КоА.

Ацетилхолинэстераза превращает ацетилхолин в неактивные метаболиты холин и ацетат.

Этим ферментом богаты пре- и постсинаптические мембраны клеток.

Рецепторы

Существуют два основных класса рецепторов ацетилхолина: никотиновые рецепторы ацетил-

холина (nAChR) и мускариновые рецепторы ацетилхолина (mAChR).

Никотиновые рецепторы ацетилхолина являются ионотропными каналами, проницаемых для

ионов Na+ и K+. Стимуляция Н-холинорецепторов вызывает деполяризацию мембраны клет-

ки-мишени. Десенситизация Н-холинорецепторовобусловленафосфорилированием их субъ-

единиц посредством PLA и PLC.

Мускариновые рецепторы ацетилхолина являются метаботропными G-протеин-ассоцииро-

ванными рецепторами. Стимуляция М-холинорецепторов вызывает биохимические каскады,

сопряженные с продукцией вторичных посредников и открытием ионных каналов.