Медиаторы нервной системы

Медиаторы нервной системы
Медиаторы вегетативной нервной системы – это химические соединения, которые обеспечивают процесс передачи нервного импульса от одной клетки к другой. Тем самым они связывают многочисленные звенья нервной системы в одну цепь, обеспечивая слаженную работу всего организма человека.

В ответ на приход нервного импульса к синапсу происходит выброс медиатора; молекулы медиатора соединяются с рецепторами постсинаптической мембраны, что приводит к открыванию ионного канала или к активированию внутриклеточных реакций.

Благодаря исследованиям последних десятилетий эта схема достаточно усложнилась. Появление иммунохимических методов позволило показать, что в одном синапсе могут сосуществовать несколько групп медиаторов.

В настоящее время при классификации медиаторных веществ принято выделять медиаторы:
1) первичные – действуют непосредственно на рецепторы постсинаптической мембраны;
2)сопутствующие и медиаторы-модуляторы – запускают каскад ферментативных реакций
3)аллостерические медиаторы – участвуют в кооперативных процессах взаимодействия с рецепторами первичного медиатора.

Медиатор, может действовать не только на «свою» постсинаптическую мембрану, но и за пределами данного синапса – на мембраны других нейронов, имеющих соответствующие рецепторы.
Таким образом, физиологическая реакция обеспечивается не точным анатомическим контактом, а наличием сопутствующего рецептора на клетке-мишени.

Типы хеморецепторов на постсинаптической мембране:
1. Ионотропные рецепторы, в состав которых включен ионный канал, открывающийся при связывании молекул медиатора с «узнающим» центром
2. Метаботропные рецепторы открывают ионный канал опосредованно (через цепочку биохимических реакций), в частности, посредством активации специальных внутриклеточных белков

Одни из самых распространённых – медиаторы, принадлежащие к группе биогенных аминов. Эта группа медиаторов достаточно надёжно идентифицируется микрогистологическими методами.
Функции: медиаторная, гормональная, регуляция эмбриогенеза.
Биогенные амины
Катехоламины (дофамин, норадреналин, адреналин)
Индоламин (серотонин)

В продолговатом мозге крупное скопление норадренергических нейронов находится в вентролатеральном ядре ретикулярной формации.
В промежуточном мозге (гипоталамусе) норадренергические нейроны наряду с дофаминергическими нейронами входят в состав гипоталамо-гипофизарной системы.

Норадренергические нейроны в большом количестве содержатся в периферической НС. Их тела лежат в симпатической цепочке и в некоторых интрамуральных ганлиях.

Дофаминергические нейроны находятся преимущественно в среднем мозге (нигро-неостриарная система), а также в гипоталамической области. Дофаминовые цепи мозга млекопитающих хорошо изучены, известны 3 главные цепи, все они состоят из однонейронной цепочки. Тела нейронов находятся в мозговом стволе и отсылают аксоны в другие области ГМ.

Одна цепь очень проста. Тело нейрона находится в области гипоталамуса и отсылает короткий аксон в гипофиз. Этот путь входит в состав гипоталамо-гипофизарной системы и контролирует систему эндокринных желёз.
Вторая дофаминовая система – чёрная субстанция. Аксоны этих нейронов проецируются в полосатые тела. Эта система содержит примерно ¾ дофамина ГМ.

Третья система участвует в проявлении шизофрении и некоторых других психических заболеваний. Тела нейронов лежат в среднем мозге рядом с чёрной субстанцией. Они проецируют аксоны в вышележащие структуры ГМ, мозговую кору и лимбическую систему, особенно к фронтальной коре, к септальной области и энторинальной коре. Энторинальная кора – главный источник проекций к гиппокампу.

Серотонин - это химическое вещество, которое образуется в результате обмена аминокислот и относится к группе так называемых биогенных аминов.
Серотонин обладает сосудосуживающим действием, участвует в центральной регуляции артериального давления, температуры тела, дыхания, почечной фильтрации.
Нормальный обмен серотонина обеспечивает положительный эмоциональный настрой.
Доказано, что именно серотонину мы обязаны возможностью испытывать радость, счастье и интерес к жизни, быть работоспособными и иметь хороший тонус.

В популярной литературе его называют «гормоном радости» . Это правильно лишь наполовину: радости - да, но по структуре своей серотонин не гормон, а нейромедиатор.
Он переносит нервные импульсы, участвует в процессах возбуждения и торможения. Без него невозможно нормальное функционирование нервной и мозговой тканей.
При нарушенном обмене серотонина развиваются такие заболевания, как депрессия, шизофрения, мигрень, различные аллергии, геморрагический диатез, токсикоз беременности, ослабление иммунитета с частыми простудами, энурез.

Серотонинергические нейроны широко распространены в ЦНС. Они обнаруживаются в составе дорасального и медиального ядер шва продолговатого мозга, а также в среднем мозге и варолиевом мосту.
Серотонинергические нейроны иннервируют обширные области мозга, включающие кору БП, гиппокамп, бледный шар, миндалину, область гипоталамуса.

Другую группу медиаторов ЦНС составляют аминокислоты. Нервная ткань содержит целый набор аминокислот: глутаминовая кислота, глутамин, аспарагиновая кислота, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК).
Глутамат в нервной ткани образуется преимущественно из глюкозы. Больше всего глутамата содержится в конечном мозге и мозжечке. В спинном мозге глутамат занимает больше задние рога, чем передние.

Ответ постсинаптической мембраны на активацию ее глута-матом (схема).
а — при небольшой и 6 — при высокой частоте синаптической активации. В случае а глутамат (GLU) активирует как NMDA, так и квисгулатные/каинатные (Q/K) рецепторы, открываются каналы, пропускающие ионы Na+ и К+. NMDA-каналы заблокированы Mg++. В случае б имеет место устойчивая деполяризация постсинаптической мембраны, ионы Mg++ покидают NMDA-каналы и они начинают пропускать ионы Ca++, Na+ и К+. Деполяризация может также активировать вольтзависимые кальциевые каналы.

Из тормозных медиаторов ГАМК является самой распрастранённой в ЦНС.
Два типа ГАМК-рецепторов на постсинаптической мембране:
1. ГАМКА – открывает каналы для ионов Cl
2. ГАМКБ – открывает в зависимости от типа клетки каналы К+ и Са++

В ГАМК-рецептор входит бензодиазипиновый рецептор, наличием которого объясняют действие так называемых малых (дневных) транквилизаторов (молекулы медиатора специальным механизмом поглощаются из синаптической щели в цитоплазму нейрона)
Из антоганистов ГАМК хорошо известен бикукулин. Он хорошо проходит через гематоэнцефалический барьер, оказывает сильное воздействие на организм даже в малых дозах, вызывая конвульсии и смерть.
ГАМК обнаруживается в ряде нейронов мозжечка (в клетках Пуркинье, клетках Гольджи, корзинчатых клетках), гиппокампа (в корзинчатых клетках), в обонятельной луковице и чёрной субстанции.

Другой известный тормозной медиатор – глицин. Глицинерические нейроны находятся главным образом в спинном и продолговатом мозге. Эти клетки выполняют роль тормозных интернейронов.
Аминоуксусная кислота помогает работе центральной нервной системы. Она обеспечивает индивиду полноценный сон, лишает человека беспокойства, налаживает психологическое и эмоциональное состояние субъекта в общем и целом. Благодаря глицину головной мозг выдерживает повышенные умственные нагрузки, а память улучшается в разы.

Ацетилхолин – один из первых изученных медиаторов. Широко распространён в периферической НС. Примером могут служить мотонейроны спинного мозга и нейроны ядер ЧМН.
Холинергические цепи в мозге определяют по присутствию фермента холинэстеразы. В ГМ тела холинергических нейронов в ядре перегородки, ядре двигательного пучка и базальных ядрах.
При недостатке ацетилхолина снижается сила сокращений мышц

Эти группы нейронов формируют фактически одну популяцию холинергических нейронов: ядро переднего мозга. Аксоны соответствующих нейронов проецируются к структурам переднего мозга, особенно в новую кору и гиппокамп.
Ацетилхолиновая система играет большую роль в процессах, которые требуют участия памяти
Ацетилхолиновые рецепторы
Мускариновые
Никотиновые