Тело человека №61, страница 17

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ

ФИЗИОЛОГИЯ

Как взаимодействуют нервные клетки

Нервные клети взаимодействуют между собой посредством специальных химических передатчиков, называемых нейротрансмиттерами. Лекарственные препараты, в том числе запрещенные, могут подавлять активность этих молекул.

ГРАЗДЕ ,80

ЛИСТ 50

Нервные клетки не имеют непосредственного контакта между собой. Микроскопические пространства между участками клеточных мембран - синаптиче-ские щели - разделяют нервные клетки и способны как испускать сигналы (пресинаптический нейрон), так и воспринимать их (постсинаптический нейрон).

Наличие синаптической щели обозначает невозможность прямой передачи электрического импульса от одной нервной клетки к другой. В момент, когда импульс достигает синаптическо-го окончания, резкое изменение

▼ На этом трансмиссионном электронном микроснимке показан синаптический контакт между пресинаптическим нейроном (слева), содержащим везикулы (обозначены голубым цветом), и постсинаптическим нейроном (справа).

разности потенциалов приводит к открытию каналов, через которые ионы кальция устремляются внутрь пресинаптической клетки.

ВЫДЕЛЕНИЕ НЕЙРОТРАНСМИТТЕРОВ Кальциевые ионы воздействуют на везикулы (маленькие, окруженные мембраной пузырьки, содержащие химические передатчики -нейротрансмиттеры) нервного окончания, которые приближаются к пресинаптической мембране и сливаются с ней, высвобождая свое содержимое в синаптическую щель. Молекулы нейротрансмит-тера диффундируют (проникают) внутрь постсинаптической клетки и активируют рецепторные белки, локализованные на ее мембране. Это может как стимулировать, так и ингибировать (подавлять) активность постсинаптической клетки (в зависимости от характера нейротрансмиттера и взаимодействующего с ним рецептора), что, соответственно, повышает или снижает вероятность возникновения потенциала действия.

► Молекулы нейротрансмит-теров диффундируют через синаптическую щель и связываются с рецепторами на постсинаптической мембране.

Нервная регуляция мышечной активности

Регуляция мышечной активности осуществляется нервными волокнами, которые отходят от спинного мозга и заканчиваются нервно-мышечным соединением. При поступлении нервного импульса происходит высвобождение

▼ На данной микрофотографии показано нервно-мышечное соединение: нервное волокно (обозначено черным) иннервирует мышцу (обозначена розовым).

из нервных окончаний нейротрансмиттера ацетилхолина. Он проникает через синаптическую щель и связывается с рецепторами мышечной ткани. Это запускает каскад реакций, приводящих к сокращению мышечных волокон. Таким образом центральная нервная система контролирует сокращения определенных мышц в любой момент времени. Этот механизм лежит в основе регуляции таких сложных движений, как, например, ходьба.

Воздействие нейротрансмиттеров

Синаптическая щель

□ Нейротрансмиттеры взаимодействуют с рецепторами, что приводит к возбуждению или торможению постсинап-тического нейрона.

Постсинаптический нейрон

Везикулы, содержащие молекулы нейротрансмиттеров

□ Изменение разности потенциалов вызывает открытие кальциевых каналов и проникновение ионов кальция внутрь клетки.

□ Ионы кальция способствуют выделению нейротрансмиттеров из везикул.

После взаимодействия нейротрансмиттера со специфическим рецептором на постсинаптической мембране он быстро высвобождается и дальнейшая его судьба двояка. С одной стороны, возможно его полное разрушение под действием ферментов, находящихся в синаптической щели, с другой - обратный захват в пресинаптические окончания с формированием новых везикул. Этот механизм обеспечивает краткосрочность действия нейротрансмиттера на рецепторную молекулу.

Некоторые запрещенные препараты, например кокаин, а также некоторые из применяемых в медицине веществ

► Кокаин ингибирует обратный захват нейротрансмиттера допамина, молекулы которого длительно стимулируют соответствующие рецепторы.

предотвращают обратный захват нейротрансмиттера (в случае с кокаином допамина). При этом удлиняется период воздействия последнего на рецепторы постсинаптической мембраны, что вызывает гораздо более мощный стимулирующий эффект.