|
| Рис. 3.9. Схема влияния кураре и эзерина на потенциал концевой пластинки. Когда ее деполяризующий потенциал достигает —60 мВ, возникает потенциал действия (прерывистая линия). В присутствии кураре амплитуда потенциала концевой пластинки снижается и уже не достигает порога генерирования потенциала действия: мышца парализована. Если на фоне действия кураре добавить ингибитор холинэстеразы эзерин. амплитуда и длительность потенциала концевой пластинки увеличиваются, так что он вновь достигает порогового уровня
|
синаптическую щель (см. рис. 3.1), дальнейшая его диффузия из этого узкого пространства идет довольно медленно и не способна заметно снизить установившуюся концентрацию. Однако действие большинства медиаторов ограничивается очень коротким промежутком времени, как правило соответствующим длительности синаптических токов (т.е. около 1 мс в концевой пластинке). Очевидно, что-то сокращает период их действия. Для этого существуют два основных механизма -разрушение и удаление медиатора. В концевой пластинке есть очень эффективная система разрушения ацетилхолина; на постсинаптической мембране обнаружен в высоких концентрациях фермент ацетилхолинэстераза, расщепляющий это соединение на ацетил и холин (см. также рис. 3.13). Значительная доля высвобожденного ацетилхолина разрушается уже в ходе диффузии через синаптическую щель, не успевая достигнуть рецепторов, и через несколько миллисекунд его практически не остается: синапс вновь готов к передаче возбуждения.
Значение названного фермента для синаптической передачи в концевой пластинке хорошо заметно при его блокаде ингибиторами холинэстеразы. Эффект одного из них, эзерина, показан на рис. 3.9: потенциал концевой пластинки нарастает дольше, чем в норме, достигая более высокого уровня, поскольку ацетилхолин взаимодействует с рецепторами необычно долго и в повышенной концентрации [6]. В случае, представленном на рис. 3.9, такое действие можно считать «лечебным», поскольку эзерином обработана мышца, парализованная кураре. Происходящее повышение потенциала концевой пластинки позволяет достичь порога возбуждения и снять паралич. Аналогичным образом, ингибиторы холинэстеразы используются для устранения мышечного расслабления при наркозе, а также
при заболеваниях типа миастении (см. ниже). С другой стороны, известны отравления людей инсектицидами на основе этих ингибиторов. При этих отравлениях возникают судороги-результат пролонгированной активации ацетилхолинергических синапсов, особенно в вегетативной нервной системе. Во всех подробно изученных синапсах медиатор либо быстро разрушается, либо поглощается из синаптической щели через мембраны клеток. Мембранные транспортные механизмы особенно важны в случае адреналина, норадреналина, ГАМК и глутамата. В ацетилхолинергических синапсах транспортируется не сам апетилхолин, а продукт его расщепления холин. В некоторых случаях удаляемое вещество поступает в пресинаптическое окончание, что снижает потребность в ресинтезе медиатора. Подобно холинэстеразе, такие транспортные механизмы служат мишенями для действия многих важных лекарственных веществ, влияющих на синаптическую передачу.
Тяжелая миастения. Относительно хорошо изучено глобальное нарушение функции нервно-мышечных синапсов -myasthenia gravis [19]. При этом заболевании тонус и сокращения скелетных мышц ослабевают; например, больные не в состоянии держать открытыми глаза или же с трудом передвигаются. Причина заключается в снижении плотности субсинаптических рецепторов ацетилхолина. Сам медиатор высвобождается в нормальных количествах, однако связывается лишь с малым их числом; в результате потенциал концевой пластинки может не достигать порогового уровня, необходимого для возбуждения мышцы. Уменьшение количества функциональных ацетилхолиновых рецепторов обусловлено аутоиммунной реакцией: организм больного вырабатывает антитела, разрушающие или сокращающие время жизни собственных ацетилхолиновых рецепторов. При таком состоянии очень хорошо помогают ингибиторы холинэстеразы (амбеноний, неостигмин, пиридостигмин), позволяющие высвобождаемому в синапсах ацетилхолину действовать дольше, чем в норме (см. рис. 3.9 для эзерина), вызывая таким образом достаточную деполяризацию мембраны во время потенциала концевой пластинки.
