Экологический портал

Это интересно!
Почему важно вступить в группу!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Популярное
» return_links(); ?>
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 2
Yandex, Googlebot
Гостей: 6
Всех: 8
Именниников сегодня нет

Ацетилхолин

 статья, Экологические статьи  10-06-2009, 08:39  KAMAZ
Ацетилхолин
    По химическому строению ацетилхолин представляет со-
бой соединение двух молекул — азотсодержащего холина и
остатка уксусной кислоты:
   
    Холин является незаменимым витаминоподобным соеди-
нением, получаемым с пищей в достаточном количестве, и по-
следствия его дефицита наблюдаются только в искусственных
условиях. Синтез ацетилхолина осуществляется в основном в
пресинаптических окончаниях с помощью фермента холина-
цетилтрансферазы. Затем медиатор переносится в пустые ве-
зикулы и хранится в них до момента выброса.
    Ацетилхолин в качестве медиатора работает в трех функ-
циональных блоках нервной системы: в нервно-мышечных
синапсах, периферической части вегетативной нервной систе-
мы и некоторых областях ЦНС.
    Ацетилхолин является медиатором мотонейронов нервной
системы, которые расположены в передних рогах серого веще-
ства спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов.
Их аксоны направляются к скелетным мышцам и, разветвля-
ясь, образуют нервно-мышечные синапсы. При этом один аксон
может устанавливать контакт с сотнями мышечных волокон,
но каждое мышечное волокно управляется только одним си-
напсом. Размер нервно-мышечных синапсов в десятки раз боль-
ше, чем синапсов в ЦНС, и пришедший по аксону мотонейрона
даже одиночный ПД вызывает выделение значительного ко-
личества ацетилхолина (этап /, рис. 3.24). В результате разви-
вающаяся на постсинаптическои мембране деполяризация ока-
зывается настолько велика, что всегда запускает ПД мышечной
клетки (//), который приводит к выбросу Са2+ из каналов ЭПС
(III), активации двигательных белков и сокращению (IV).
    Периферическое звено вегетативной нервной системы со-
стоит из двух нейронов: тело первого (преганглионарного) на-
ходится в ЦНС, а аксон направляется к вегетативному ганг-
лию; тело второго (постганглионарного) находится в ганглии,
а аксон иннервирует гладкие мышечные или железистые
клетки внутренних органов. Ацетилхолин в качестве меди-
атора вырабатывается во всех преганглионарных клетках, а
также в постганглионарных клетках парасимпатической час-
ти вегетативной нервной системы (рис. 3.25). Некоторые пост-
ганглионарные симпатические волокна (активирующие пото-
вые железы и вызывающие расширение сосудов) также секре-
тируют ацетилхолин.

    В ЦНС ацетилхолин вырабатывается частью нейронов рети-
кулярных ядер моста и интернейронами полосатого тела ба-
зальных ганглиев и некоторых других локальных зон. Рассмат-
ривается роль этого медиатора в регуляции уровня бодрство-
вания, а также в системах памяти, двигательных системах.
Доказана эффективность применения антагонистов ацетилхо-
лина при ряде двигательных нарушений.
    Выделяясь из пресинаптического окончания, ацетилхолин
действует на постсинаптические рецепторы. Эти рецепторы
неоднородны и различаются локализацией и рядом свойств.
Выделено два типа рецепторов (рис. 3.26): первый, помимо
ацетилхолина, возбуждается под действием алкалоида табака
никотина (никотиновые рецепторы), второй тип активируется
ацетилхолином и токсином мухомора мускарином (мускари-
новые рецепторы).
    Никотиновые рецепторы являются классическим приме-
ром ионотропных рецепторов: их ионный канал входит в со-
став рецептора и открывается сразу после присоединения аце-
тилхолина. Канал этот характеризуется универсальной про-
ницаемостью для положительно заряженных ионов, но в
обычных условиях (при открытии на фоне ПП) в связи с нико-
тиновыми рецепторами наблюдается в основном входящий
Na+-TOK, вызывающий деполяризацию мембраны и возбужде-
ние нейрона.

    Никотиновые рецептры расположены на постсинаптиче-
ской мембране поперечно-полосатых волокон скелетных
мышц (нервно-мышечные синапсы); в синапсах вегетативных
ганглиев и в меньшем количестве, чем мускариновые рецеп-
торы, в ЦНС. Областью, наиболее чувствительной к никоти-
ну, являются вегетативные ганглии, поэтому первые попытки
курения приводят к значительным нарушениям в деятельнос-
ти органов: скачкам артериального давления, тошноте, голо-
вокружению. По мере привыкания сохраняется в основном
симпатический компонент действия: никотин начинает рабо-
тать преимущественно как стимулятор многих систем орга-
низма. Присутствует также и центральное активирующее
влияние (на головной мозг) ацетилхолина. Сверхдозы никоти-
на E0 и более мг) вызывают резкое учащение сердцебиения,
судороги и остановку дыхания.

    Во время курения никотин действует как слабый наркоти-
ческий препарат-стимулятор, вызывая развитие не только
привыкания, но и зависимости. Наркотическая зависи-
мость — это ситуация, когда организм включает поступаю-
щий извне препарат в свой метаболизм, т. е. начинает «рас-
считывать» на его постоянный приток. При отказе от препара-
та происходит сбой в использующих его системах мозга:
наблюдается резкое ухудшение самочувствия, депрессия {абс-
тинентный синдром или синдром отмены)- Человеку, по-
павшему в зависимость, наркотик необходим уже не столько
для того, чтобы почувствовать бодрость и эйфорию, сколько
для возврата хотя бы к относительно нормальному уровню
жизнедеятельности.
    Наиболее известным антагонистом никотиновых рецепто-
ров является тубокурарин — активное действующее начало
яда некоторых южноамериканских растений. Основным «мес-
том приложения» его влияния являются нервно-мышечные
синапсы (рис. 3.27, вариант /). При этом происходит последо-
вательное расслабление и паралич мышц пальцев, затем глаз,
рук и ног, шеи, спины и, наконец, дыхательных.
    Мускариновые рецепторы являются метаботропными
(рис. 3.26, б); они связаны с G-белками, и присоединение к ним
ацетилхолина приводит к синтезу вторичных посредников.
    Выделяют две основные локализации мускариновых ре-
цепторов: синапсы, образуемые постганглионарными (в основ-
ном парасимпатическими) вегетативными волокнами и ЦНС.
В первом случае в качестве вторичных посредников использу-
ются инозитолтрифосфат и диацилглицерол; во втором —
цГМФ. Ионные последствия возбуждения мускариновых ре-
цепторов весьма разнообразны: в сердце наблюдается увеличе-
ние проводимости для ионов К+, что приводит к гиперполяри-
зации и снижению частоты сокращений; в гладких мышцах
отмечаются изменения проводимости как для К+, так и для
Na+ (возможна гипер- или деполяризация в зависимости от
конкретного органа).
    В ЦНС отмечается снижение проницаемости мембраны
для К+ (деполяризация; возбуждающее действие), но синап-
сы, содержащие мускариновые рецепторы, могут распола-
гаться как на тормозных, так и на возбуждающих нейронах
коры и базальных ганглиев. В связи с этим последствия бло-
кады либо активации мускариновых рецепторов на поведен-
ческом уровне оказываются очень индивидуальны; их выра-
женность и направленность зависит от конкретной химиче-
ской структуры того или иного препарата.
    Эффекты мускарина носят преимущественно парасимпа-
тический характер: при отравлении мухоморами наблюдается
тошнота, повышенное пото- и слюноотделение, слезотечение,
боли в животе, снижение артериального давления и сердечной
активности.
    Классическим антагонистом мускариновых рецепторов яв-
ляется атропин — токсин белены и дурмана. Его перифериче-
ские эффекты прямо противоположны действию мускарина:
происходит снижение тонуса мышц желудочно-кишечного
тракта, учащается сердцебиение, прекращается слюноотделе-
ние (сухость во рту), расширяются зрачки, наблюдаются и
центральные эффекты (двигательное и речевое возбуждение,
галлюцинации).
   
    Инактивация ацетилхолина происходит непосредственно в
синаптической щели. Ее осуществляет фермент ацетилхоли-
нэстераза, разлагающий медиатор до холина и остатка уксус-
ной кислоты, затем холин всасывается в пресинаптическое
окончание и может вновь использоваться для синтеза ацетил-
холина.
    Ацетилхолинэстераза имеет активный центр, узнающий
холин, и один активный центр, «отрывающий» ацетильную
группу от исходной молекулы. Последний часто является мес-
том атаки специфических блокаторов (рис. 3.27, вариант //).
    Примером подобного блокатора служит прозерин (неостиг-
мин), применяемый при миастении, которая встречается при-
мерно у трех человек на тысячу (чаще у женщин). Симптома-
ми заболевания служат быстрая мышечная утомляемость, не-
произвольное опускание век, замедленное жевание. Такие
больные очень чувствительны к тубокурарину, а введение бло-
каторов ацетилхолинэстеразы ослабляет патологические про-
явления. В настоящее время известно, что у значительной
части больных миастенией число никотиновых рецепторов
примерно на 70% меньше, чем в норме. Причина этого состо-
ит в том, что иммунная система больного вырабатывает анти-
тела на никотиновые рецепторы. Эти антитела ускоряют раз-
рушение рецепторов на мембране, ослабляя передачу в нерв-
но-мышечном синапсе (рис. 3.27, вариант IV).
    Прозерин и сходные с ним препараты называют обратимы-
ми блокаторами ацетилхолинэстеразы, их действие прекра-
щается через несколько часов после введения, кроме того, су-
ществуют необратимые блокаторы того же фермента. В этом
случае вещество, нарушающее работу ацетилхолинэстеразы,
вступает с белком в устойчивую химическую связь и выводит
его из строя. Таким образом действуют фосфорорганические
соединения, применяемые как препараты против насекомых
(инсектициды): хлорофос, тиофос и сходные с ними соедине-
ния могут вызвать у человека сужение зрачков, потливость,
снижение артериального давления, подергивания мышц.
    Еще более сильными агентами-блокаторами являются раз-
личные нервно-паралитические газы (зарин): легко проникая
через все барьеры организма, они вызывают судороги, потерю
сознания и паралич. Смерть наступает от остановки дыхания.
Для немедленного ослабления эффектов отравляющих газов
рекомендуется использование атропина; для восстановления
деятельности ацетилхолинэстеразы — особые вещества-реак-
тиваторы, «отрывающие» блокатор от фермента.
    Другим примером разрушительного действия на ацетилхо-
линергический (использующий ацетилхолин в качестве меди-
атора) синапс являются нейротоксины змей. Например, яд коб-
ры содержит альфа-нейротоксин, необратимо связывающийся
с никотиновым рецептором и блокирующий его, а также бе-
та-нейротоксин, который тормозит выделение медиатора из
пресинаптического окончания (рис. 3.27, варианты /, III).

загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.