Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

Если нейромедиатор не срабатывает, то не происходит и передача возбуждения к мышце. Это называется паралич. Как этого добиться? Надо доставить в межклеточное пространство, химическое соединение, которое бы нейтрализовало выделяемые нейронами медиаторы. И такое вполне возможно, природа сама об этом позаботилась. Вещества, которые оказывают такое действие на нервную систему называются ядами. Именно так действует яд кураре, который южноамериканские индейцы наносят на стрелы. Он присоединяется к ионным каналам, участвующим в процессе передачи импульсов в нервных и мышечных волокнах, и блокирует действие естественного медиатора, вызывая паралич.

Второй случай, когда, например, нейромедиатор не удаляется из околосинаптической области. Это приведёт к перевозбуждению постсинаптической мембраны, мышца будет непрерывно возбуждаться. Так действуют боевые отравляющие вещества нервнопаралитического действия, например, Зарин.

В общем, яды воздействуют на активность каналов, присоединяясь к тому же участку, что и естественный медиатор, и блокируя или имитируя действие этого медиатора.

Логика подобного механизма управления каналами лежит в основе действия многих лекарственных препаратов.

Но мы не рассмотрели ещё один способ повлиять на проводимость нервных импульсов через синапс – препятствовать поступлению Са⁺ в пресинаптическую мембрану. Это должно блокировать прохождение нервного импульса и предотвратить выброс нейромедиатора из везикул нервного окончания. Такой метод широко используется в медицине при местной анестезии. Местные анестетики даже называют «стабилизаторами мембраны». Они действуют на все нервные волокна: чувствительные, двигательные, вегетативные. Первыми реагируют на них волокна меньшего диаметра, затем более крупные. Чувствительность выключается в следующем порядке: болевая, вкусовая, температурная, тактильная.

Со временем выяснилось, что существуют сотни различных медиаторов и каждому конкретному получателю нервного импульса – мышце, железе или другому нейрону присущи свойственные только им нейромедиаторы, а другие игнорируются.

Вероятно, система так защищается от ложных срабатываний. А нейромедиатор далеко из синапса не уходит и быстренько дезактивируется.

Химические соединения, которое при взаимодействии с рецептором изменяют его состояние, приводя к биологическому отклику называют агонистами. Обычные агонисты увеличивают отклик рецептора, обратные агонисты уменьшают его, а антагонисты блокируют действие рецептора.

Агонисты могут быть эндогенными, например, гормоны и нейротрансмиттеры, или экзогенными – лекарства. Эндогенные агонисты в норме производятся внутри организма и опосредуют функцию рецептора. К примеру, дофамин является эндогенным агонистом дофаминовых рецепторов.

Эндокринная система и гормоны

Как прекрасно действуют яды! А почему природа не использует этот механизм в полезных целях? Ещё как использует!

Применение химических веществ для передачи информации от одной клетки к другой не ограничивается нервной системой. Химические мессенджеры широкого действия, известные как гормоны, передают информацию между клетками нашего организма, которые расположены на довольно большом расстоянии. Множество разных гормонов постоянно циркулируют в организме, влияя на наше настроение, поддерживая водно-солевой баланс, стимулируя рост клеток, настраивая нас на борьбу со стрессами и даже регулируя секрецию других гормонов. Возможно, что в процессе эволюции нервы просто адаптировали эту универсальную химическую сигнальную систему для своих целей.

Гормоны – биологически активные вещества, они вырабатываются в специализированных клетках желёз внутренней секреции (эндокринные железы), поступают в кровь, связываются с рецепторами клеток-мишеней и оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны являются гуморальными —переносимыми с кровью – регуляторами определённых процессов в различных о́рганах.

Гормоны оказывают дистантное действие: попадая с током крови в различные органы и системы организма, они регулируют деятельность о́ргана, расположенного вдали от синтезирующей их железы, при этом даже очень малое количество гормонов способно вызвать значительные изменения деятельности о́ргана.

Однако нервная система не полностью устраняется из процесса регулирования. В целом происходит это так. Внешние или внутренние раздражители того или иного рода воздействуют на рецепторы организма и порождают в них импульсы, поступающие сначала в центральную нервную систему, а затем в гипоталамус.

В данном отделе мозга вырабатываются первичные активные вещества удалённого гормонального действия – так называемые рилизинг-факторы, которые, в свою очередь, направляются к гипофизу.

Под действием рилизинг-факторов либо ускоряется, либо замедляется выработка и выделение тропных гормонов гипофиза. Последние, попав в кровь и достигнув с ней конкретной эндокринной железы, оказывают влияние на синтез требуемого гормона.