какие медиаторы являются возбуждающими
Какие медиаторы являются возбуждающими
а) Возбуждающие или тормозные рецепторы в постсинаптической мембране. Одни постсинаптические рецепторы при их активации вызывают возбуждение постсинаптического нейрона, а другие — ведут к торможению. Важность наличия тормозных рецепторов наряду с возбуждающими состоит в том, что это позволяет не только возбуждать, но и ограничивать действие нервной системы.
Среди различных молекулярных и мембранных механизмов, используемых разными рецепторами для вызова возбуждения или торможения, можно выделить следующие.
1. Открытие натриевых каналов позволяет большому числу положительных электрических зарядов войти в постсинаптическую клетку. Это сдвигает внутриклеточный мембранный потенциал в положительном направлении, приближая его к пороговому для возбуждения уровню. Это наиболее широко используемый способ для вызова возбуждения.
2. Снижение проводимости через хлорные или калиевые каналы, или через те и другие уменьшает диффузию отрицательно заряженных ионов Сl- внутрь постсинаптического нейрона или снижает диффузию положительно заряженных ионов К+ наружу. В любом случае результатом будет поддержание более положительного, чем в норме, мембранного потенциала, что способствует возбуждению.
3. Различные изменения внутриклеточного метаболизма постсинаптического нейрона ведут к возбуждению клеточной активности или в некоторых случаях — к увеличению числа возбуждающих или уменьшению числа тормозных мембранных рецепторов.
1. Открытие каналов для ионов хлора в постсинаптической мембране нейрона позволяет отрицательно заряженным ионам быстро диффундировать снаружи внутрь постсинаптического нейрона, увеличивая таким образом отрицательность внутри нейрона. Это тормозной эффект.
2. Увеличение проводимости мембраны для ионов калия позволяет положительным ионам диффундировать наружу, что ведет к увеличению отрицательности внутри нейрона. Это также является тормозным эффектом.
3. Активация ферментов, отвечающих за клеточные метаболические функции, которые увеличивают число тормозных рецепторов или уменьшают количество возбуждающих синаптических рецепторов.
б) Химические вещества, функционирующие как синаптические медиаторы. К настоящему времени доказано или предполагают, что более 50 химических веществ функционируют как синаптические медиаторы. Многие из них перечислены в таблицах выше, где представлены две группы синаптических медиаторов. Одна группа включает низкомолекулярные быстродействующие медиаторы, другая группа состоит из нейропептидов гораздо большего молекулярного размера, обычно действующих значительно медленнее.
Именно низкомолекулярные быстродействующие медиаторы вызывают самые быстрые реакции нервной системы, такие как передача сенсорных сигналов к головному мозгу и двигательных сигналов к мышцам. Нейропептиды, наоборот, обычно вызывают более длительные эффекты, такие как долговременные изменения числа нейрональных рецепторов, долговременное открытие или закрытие некоторых ионных каналов и, возможно, даже долговременные изменения числа или размера синапсов.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Какие медиаторы являются возбуждающими
Вещество считают нейромедиатором при соответствии следующим критериям:
• В нейронах должны присутствовать белки, в том числе ферменты, для синтеза данного вещества.
• Вещество должно выделяться из нейрона после деполяризации нервного окончания и под влиянием входа ионов Са 2+ в клетку.
• На постсинаптической мембране должны присутствовать специфические рецепторы, способные изменять мембранный потенциал нейрона-мишени.
• Вещество должно оказывать аналогичный эффект при нанесении на нейрон-мишень путем микроионофореза.
• Для предполагаемого нейромедиатора должен существовать антагонист, блокирующий его действие при поступлении из кровотока или путем ионофореза.
• Должен быть установлен физиологический механизм прекращения действия вещества: ферментативное расщепление либо активный транспорт в нейрон-источник данного вещества или прилежащие клетки нейроглии.
Процесс нейромодуляции осуществляется в нервных окончаниях синоатриального узла сердца, где симпатические и парасимпатические нервные окончания часто расположены парами.
На данном изображении показано, что симпатическая нервная система находится в активном состоянии, происходит высвобождение медиатора норадреналина, деполяризующего клетки-водители ритма через β1-рецепторы на их мембранах.
Эпинефрин, свободно циркулирующий в кровеносном русле, оказывает положительное модулирующее действие на симпатическое нервное окончание, увеличивая высвобождение медиатора за счет влияния на β1-пресинаптические мембранные гетерорецепторы.
Ингибирующая модуляция избыточного высвобождения норадреналина происходит за счет α2-пресинаптических мембранных ауторецепторов. В это же время высвобождение тормозного медиатора ацетилхолина (АХ) из парасимпатического нейрона ингибируется через α2-гетерорецепторы.
Ингибирование высвобождения некоторых медиаторов контролируется за счет механизма отрицательной обратной связи путем активации ауторецепторов на пресинаптической мембране. В идеале существование таких специфических тормозных ауторецепторов должно быть установлено.
Значение понятия «нейромодулятор» (от лат. modulare) интерпретировали по-разному. Наиболее удачное объяснение заимствовано из терминов электротехники: «амплитудная модуляция» и «частотная модуляция», которые определяют наложение одной волны или сигнала на другой. Симпатические и парасимпатические нервные волокна расположены вблизи от водителя ритма (видоизмененного кардиомиоцита). Подобное взаиморасположение нервных окончаний часто встречают в тканях сердца, что позволяет медиаторам модулировать действие друг друга. Симпатические нервные окончания выделяют норадреналин, оказывающий возбуждающее действие. За счет систем вторичных посредников осуществляются три процесса модуляции.
В подписи к рисунку также идет речь об ауторецепторах и гетерорецепторах. Рецепторы к определенному медиатору, располагающиеся, как правило, на пресинаптической и постсинаптической мембранах, называют ауторецепторами. Ауторецепторы активируются высокими концентрациями медиатора в синаптической щели, а также ингибируют дальнейшее высвобождение медиатора из булавовидного утолщения синапса по механизму отрицательной обратной связи. Гетерорецепторы располагаются на плазматической мембране нейронов, которые не высвобождают данный медиатор. На примере рисунка показано, что во время активации симпатических нервных окончаний за счет гетерорецепторов, расположенных на парасимпатических нервных окончаниях, происходит их ингибирование.
Дальнейшие преобразования нейромедиаторов. В дальнейшем нейромедиаторы подвергаются разнообразным преобразованиям. Некоторые из них инактивируются в синаптической щели, другие проникают через внеклеточную жидкость в спинномозговую жидкость путем диффузии, а часть нейромедиаторов подвергается обратному захвату глиальными клетками напрямую или опосредованно.
Наиболее значимые медиаторы и модуляторы представлены и соответствующие им рецепторы представлены в таблицах.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 11.11.2018
Какие медиаторы являются возбуждающими
Нейромедиаторы – это биологически активные химические вещества, вырабатываемые нервным клетками. Они играют очень важную роль в организме человека и животного. Именно благодаря им происходит передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами и, в свою очередь, от нейронов к другим клеткам, тканям и органам.
По классификации среди нейромедиаторов различают аминокислоты, пептиды и моноамины. И они уже по своим функциям делятся на возбуждающие и тормозные.
Среди тормозных нейромедиаторов важнейшим является аминокислота ГАМК, или гамма-аминомасляная кислота, которая содержится в ЦНС человека и других млекопитающих. Аминокислота является участником нейромедиаторных и метаболических процессов мозга. В организме образуется из глутаминовой аминокислоты посредством глутаматдекарбоксилазы, то есть последняя преобразует глутамин в ГАМК. Это происходит путем декарбоксилирования по следующей реакции:
Концентрация ГАМК значительно превышает суммарную концентрацию других медиаторов в мозге. Её Разрушение происходит ферментативным путем. В конечном счёте она превращается в янтарную кислоту.
Гамма-аминомасляная кислота оказывает успокаивающее действие. Под её влиянием усиливаются энергетические процессы.
Глутамат обеспечивает внимание и концентрацию, но при его избытке в организме появляется излишняя возбудимость нервной системы, приводящая к симптомами тревоги, волнения, в некоторых случаях эпилепсии.
ГАМК способна бороться с чрезмерной активностью и создавать условия для поддержания баланса в головном мозге. Кроме того, аминокислота оказывает положительное влияние на качество сна, способствуя быстрому засыпанию. Ещё кислота улучшает усвояемость глюкозы мозгом и процесс кровообращения в его тканях.
Стоит отметить, что она имеет большое значение и для спортсменов, так как с помощью неё усиливается выработка белка и замедляется его распад, уменьшает содержание жировой, но увеличивает количество мышечной ткани организма и способствует повышению уровня гормона роста.
Глицин также является нейромедиатором тормозного типа действия, необходимый для реализации эффектов глутамата. У него наблюдается способность блокировать многие информационные потоки. Также глицин является пищевой аминокислотой, входящей в состав белков. Как составная часть белка, он был индефицирован ещё в начале 19-ого века.
Рецепторы глицина расположены на многих участках головного и спинного мозга. Когда устанавливается связь глицина и его рецепторов, происходит уменьшение выброса возбуждающих нейромедиаторов, своеобразная блокировка, и при этом повышается выработка главного тормозного нейромедиатора – гамма-аминомасляной кислоты. В спинном мозге глицин выполняет функцию торможения мотонейронов. По этой причине его часто назначают при повышенном тонусе мышц.
Таким образом, тормозные медиаторы имеют огромное значение в организме человека и животных. С их помощью соблюдается баланс в реализации процессов головного мозга и регулирование деятельности возбуждающих нейромедиаторов.
Какие медиаторы являются возбуждающими
Вегетативная нервная система поддерживает гомеостаз. ВНС управляет такими висцеральными функциями, как кровообращение, пищеварение и выделение, главным образом без условного или сознательного контроля. ВНС также модулирует функцию эндокринных желез, регулирующих метаболизм. ВНС имеет сенсорные и моторные компоненты и разделяется на симпатическую и парасимпатическую системы. Первые нейроны симпатической системы расположены в промежуточных рогах тораколюмбального отдела спинного мозга; синапс со вторым набором нейронов находится в параили превертебральном симпатическом ганглии. В парасимпатической системе первые нейроны расположены либо в черепно-мозговом нерве, в автономных ядрах, либо в промежуточном роге сакрального отдела спинного мозга; синапс со вторым набором нейронов находится или в автономном ганглии (в случае черепно-мозговых нервов), или в эффекторной ткани непосредственно. ВНС имеет три главных компонента:
• афферентный (центростремительный, чувствительный);
• центральный объединяющий;
• эфферентный.
Афферентный компонент несет информацию от нейрональных физиологических рецепторов, расположенных в концах центростремительных нервов, к спинному мозгу и более высоким областям ЦНС. Большая часть этой информации обрабатывается в пределах гипоталамуса и других нижележащих областей мозга. После обработки соответствующий сигнал посылается от ЦНС вниз по эфферентным нервам к исполнительным органам (см. рис. 8.1, 8.9), названным так потому, что они отвечают на деятельность в ЦНС.
На основе различий анатомии и медиаторов эфферентную часть ВНС подразделяют на три системы:
• парасимпатическую (холинергическую);
• симпатическую (адренергическую);
• неадренергическую нехолинергическую (НАНХ).
Ацетилхолин — нейромедиатор холинергической системы. Ацетилхолин — нейромедиатор, высвобождаемый из пресинаптического окончания в автономном ганглии и в окончаниях нервов в исполнительном органе. Рецепторами для ацетилхолина служат холинорецепторы, которые подразделяют на мускариновые и никотиновые.
Норадреналин — нейромедиатор адренергической системы. Другая важная составляющая ВНС — адренергическая система. До сих пор неизвестно, какой нейромедиатор использовался в этой системе первоначально — эпинефрин или норэпинефрин. Сейчас известно, что за исключением надпочечников, которые секретируют эпинефрин (адреналин), нейроме-диатором в адренергической системе является норэпинефрин.
Ацетилхолин — ганглионарный медиатор для холинергической и адренергической систем. Эфферентные нервы и для холинергической, и для адренергической систем происходят из соответствующих частей ствола мозга и спинного мозга. Эфферентные нервы образуют синапс в ганглии, расположенном вне органа, где основным нейромедиатором является АХ:
• в адренергической системе ганглии находятся в цепочке вблизи спинного мозга, известной как паравертебральная симпатическая цепочка;
• в холинергической системе ганглий обычно располагается внутри или вблизи эффекторного органа.
Несмотря на явное анатомическое различие, оба типа ганглиев используют АХ как основной ганглионарный нейромедиатор, активирующий никотиновые рецепторы.
Нейромедиаторы могут модулировать собственное высвобождение. Нейромедиаторы могут модулировать собственное высвобождение. Нейромедиаторы могут активировать пресинаптические рецепторы на нейроне, что ингибирует высвобождение самих нейромедиаторов.
Учебное видео анатомии вегетативной нервной системы (ВНС)
— Вернуться в оглавление раздела «фармакология»
Медиаторы возбуждающего типа
Определение понятия
Медиаторы возбуждающего типа — это биолиганды, выделяющиеся из пресинаптического окончания и передающие возбуждение в виде локальных потенциалов на постсинаптическое окончание за счёт открытия на его мембране . хемоуправляемых ионных каналов.
Следует принять во внимание, что деление трансмиттеров на медиаторы и модуляторы, на возбуждающие и тормозные медиаторы, является условным и очень относительным. Дело в том, что один и тот же биолиганд может выполнять в организме разные функции: и медиатора, и модулятора, и возбуждающего медиатора, и тормозного, и гормона, и гистогормона.