Регуляция функции синапсов

Эффективность передачи в синапсе вегетативной нервной системы (ВНС) зависит от количества медиатора, выделяемого в синаптическую щель, которое определяется числом импульсов, пришедших к терминали: с увеличением импульсации выделение медиатора увеличивается до определенного значения, при ослаблении импульсации - уменьшается. Кроме того, важную роль в регуляции выделения медиатора в синаптическую щель постганглионарными окончаниями ВНС играют пресинаптические адрено- и холинорецепторы, имеющиеся на самих окончаниях. Эти рецепторы реализуют свое влияние по принципу отрицательной обратной связи, вызывающей противоположные эффекты: малые порции медиатора стимулируют его выделение, большие - угнетают.

А. Регуляция выделения норадреналина. На симпатических постганглионарных окончаниях имеются α;₂ - и β₂-адренорецепторы и М₂-холинорецепторы. Активация М₂-холинорецепторов и α;₂-адренорецепторов тормозит, а β₂-адренорецепторов -стимулирует освобождение медиатора (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Ауторегуляция выделения медиатора симпатическими и парасимпатическими постганглионарными нервными окончаниями с помощью пресинаптических α;₂ и β₂- адренорецепторов, М₂ -, N-холинорецепторов и их реципрокные взаимодействия. Пунктирные стрелки - угнетение, сплошные стрелки - увеличение выделения медиаторов; НА - норадреналин; АХ - ацетилхолин

Пресинаптические β₂-адренорецепторы более чувствительны:

они активируются низкими концентрациями норадреналина и усиливают его секрецию. Пресинаптические α;₂-адренорецепторы менее чувствительны: активируются высокими концентрациями норадреналина и уменьшают его секрецию нервными окончаниями. Эффекторные клетки с помощью образуемых ими простагландинов группы Е также тормозят освобождение норадреналина из пресинаптических окончаний. Активация пресинаптических М₂-холинорецепторов осуществляется ацетилхолином, выделяющимся из рядом расположенных парасимпатических окончаний. На окончаниях преганглионарных симпатических волокон имеются рецепторы к серотонину, гистамину, кортикостероидам и N-холинорецепторы, активация которых облегчает синаптическую передачу. М₁-холинорецепторы, рецепторы дофамина, напротив, обеспечивают ингибирование секреции ацетилхолина преганглионарными симпатическими окончаниями.

Б. Регуляция освобождения ацетилхолина из пресинаптических окончаний постганглионарных волокон. Эта регуляция осуществляется также посредством нескольких, механизмов.

1. По принципу обратной связи - с помощью взаимодействия выделившегося в синаптическую щель ацетилхолина с М₂- и N-xoлинорецепторами пресинаптической мембраны: связывание с М₂-холинорецепторами тормозит, связывание с N-холинорецептора-ми усиливает выделение медиатора.

2. Ретроингибирование с помощью АТФ обеспечивается пуринорецепторами пресинаптической терминали. Большое количество АТФ выделяется в синаптическую щель под влиянием ацетилхолина из эффекторной клетки.

3. Тормозящее влияние норадреналина, выделяющегося из рядом расположенного симпатического синапса, обеспечивается в парасимпатическом синапсе действием на 02-рецепторы пресинаптической мембраны, что угнетает освобождение ацетилхолина, - перекрестное взаимное торможение активности симпатических и парасимпатических терминалей.

В. Эффективность передачи в синапсе. Передача в синапсе регулируется также числом рецепторов на постсинаптической мембране: при уменьшении выделения медиатора синтез рецепторов постсинаптической мембраной возрастает, чувствительность ее повышается (сенситизация); в случае увеличения выхода медиатора синтез рецепторов уменьшается, чувствительность постсинаптической мембраны снижается (десенситизация).

Одно и то же биологически активное вещество может выполнять функции медиатора и модулятора. Так, например, ацетилхолин и норадреналин, выделяемые из постганглионарных нервных окончаний, действуют не только на рецепторы эффекторных клеток, но одновременно регулируют выделение медиатора самими нервными окончаниями - проявляется их модулирующая роль (см. раздел 1.1.1, Б). Некоторые вещества, по-видимому, играют роль только модуляторов функции нервных окончаний и эффекторных клеток. Наиболее важными нейромодуляторами являются кортикостероиды, половые гормоны, АКТГ, соматостатин, ангиотензин, эндорфин, энкефалины, простагландины. Взаимодействие нейромодуляторов с клеточными внесинаптическими рецепторами вызывает изменение либо проницаемости клеточной мембраны, либо клеточного метаболизма в результате их проникновения в цитоплазму клеток. В обоих случаях это ведет к усилению влияния нервных волокон на эффекторную клетку.