Лекция 20.04.2013

5. Синаптическая передача в ЦНС. Медиаторы ЦНС. Строение центрального химического синапса. Особенности строения и функций везикул. Роль белков в передаче информации.

6. События, происходящие в химическом синапсе. Роль рецепторов пост- и пресинаптической мембраны. Ионотропные и метаботропные каналы-рецепторы.

7. Возникновение ВПСП и ТПСП на мембране нейрона. Процесс суммации.

8. Строение и функции электрических синапсов.

Медиаторы ЦНС:

1. Самый широко представленный медиатор в ЦНС — ацетилхолин (синтезируется из холина и ацетил-коэнзим А). Фермент холинацетилтрансфераза обеспечивает синтез. Холинастераза — тоже фермент, который разрушает ацетилхолин.

2. Моноамины — синтезируются из одной аминокислоты. Среди них серотонин (синтезируется из аминокислоты триптофан), группа медиаторов под общим названием катехоламины (синтезируются из аминокислоты тирозин: напр, дофамин => из него синтезируется норадреналин => из него адреналин). Все эти медиаторы могут оказывать и возбуждающее, и тормозное влияние — зависит от рецептора, с которым они будут взаимодействовать.

3. Аминокислоты. Глутамат (оказывает только возбуждение), глицин (только торможение, чаще всего в СМ), гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) (только торможение).

4. Субстанция P (П). Обеспечивает передачу болевой чувствительности. Выделяется в окончаниях афферентных нейронов.

Центральный химический синапс. См рисунок.

Каль-модулин отделяет везикулы от цитоскелета. Синаптотагмин образует пору (через которую выделяется медиатор), взаимодействуя с вошедшим кальцием. Рецепторы на пресинаптической мембране: часть медиаторов возвращается обратно в аксонную терминаль.

Везикулы имеют разную электронную плоскость: есть электроннопрозрачные (30-60 нм). В них содержится ацетилхолин, ГАМК. Есть электронно прочные (10-100 нм): в них катехоламины, нейропептиды.

Медиаторы могут синтезироваться и в соме нервной клетки, и в аксонной терминали. Синтез происходит в аппарате Гольджи. От эндоплазматического ретикулума везикулы отшнуровываются, в их мембране имеется протонный транспортный насос. В одной везикуле от 6 до 8 тыс молекул медиаторов. Туда же поступают ионы. Везикулы — гетерогенные образования, которые выполняют разные функции, имеют разное содержимое.

Медиаторы обладают определенными свойствами:

- должны накапливаться в аксонной терминали

- должны выделяться из аксонной терминали при возбуждении аксона

- должен быть фермент, который их синтезирует

- дб фермент, который их разрушает

- должны быть рецепторы

- эффект аксона должен быть таким же, как и эффект медиатора, который из него выделяется

Один медиатор может взаимодействовать с несколькими рецепторами. Норадреналин взаимодействует с альфа1, альфа2, бета1 и бета2 рецепторами (они являются метаботропными).

Ацетилхолин взаимодействует с м и н-холинорецепторами. Н-холинорецепторами (ионотропные) бывают двух типов: I (находятся в скелетных мышцах) и II (в ганглиях).

М-холинорецепторы (метаботропные) бывают 5 видов (М1, М2 и тд).

ГАМКА и ГАМКБ - рецепторы ионотропные.

Серотонин: есть 7 подтипов; рецепторы метаботропные.

Ионотропные рецепторы являются одновременно каналами, которые при взаимодействии с сцетилхолином открываются и для натрия, и для калия. Н-холинорецепторы состоят их 5 субъединиц (см рисунок). За 1 мсек проходит 5*10 в пятой степени ионов натрия и калия.

М-холинорецепторы (метаботропные) не каналы, а являются белковыми молекулами. Участие G-белка активизирует ферменты, они способствуют появлению макроэргов (в-в, кот содержат большое кол-во энергии), они способствуют открытию каналов (калий может входить и выходить).

(ПКП могут суммироваться, ПД не может суммироваться.)

Если на мембрану приходит сигнал от нервной клетки, возникает возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Множество ВПСП (их суммация) — деполяризация достигает критического уровня и возникает потенциал действия.

Тормозные постсинаптические потенциалы (ТПСП) тоже суммируются и вызывают ПД, если они достигают критического уровня деполяризации.

1959 — открыли, что для передачи сигнала не всегда нужны хим. вещества. Сначала электрические синапсы открыли у ракообразных. У людей они тоже есть. Иррадиация (возбуждение) при зубной боли очень быстро распространяется по веточкам тройничного нерва. Вестибулярное ядро Дейтерса. Продолговатый мозг (шипик с шипиком).

	Электрические синапсы	Химические
Синаптич. щель	2 нм	20 нм
Направление реакции	В обоих направлениях	В одном
Зависимость от метаболизма	нет	да
Коннексоны (цитоплазматические мостики, по кот проходит ток)	есть	нет
Сигнал проходит	без изменения	видоизменяется