Холинергичните синапси са мястото, където два неврона, или неврон и ефекторна клетка, която получава сигнал, влизат в контакт. Синапсът се състои от две мембрани – пресинаптичната и постсинаптичната, както и от синаптичната цепнатина. Предаването на нервен импулс се осъществява чрез медиатор, тоест предавателно вещество. Това се случва в резултат на взаимодействието на рецептора и медиатора на постсинаптичната мембрана. Това е основната функция на холинергичния синапс.
Медиатор и рецептори
В парасимпатиковата НС медиаторът е ацетилхолин, рецепторите са холинергични рецептори от два типа: Н (никотин) и М (мускарин). М-холиномиметиците, които имат директен тип действие, могат да стимулират рецепторите на мембраната от постсинаптичен тип.
Синтезът на ацетилхолин се извършва в цитоплазмата на невронните холинергични окончания. Образува се от холин, както и от ацетил коензим-А, който има митохондриалнапроизход. Синтезът се осъществява под действието на цитоплазмения ензим холин ацетилаза. Ацетилхолинът се отлага в синаптичните везикули. Всяка от тези везикули може да съдържа до няколко хиляди ацетилхолинови молекули. Нервният импулс провокира освобождаването на ацетилхолинови молекули в синаптичната цепнатина. След това той взаимодейства с холинергичните рецептори. Структурата на холинергичния синапс е уникална.
Сграда
Според данните, с които разполагат биохимиците, холинергичният рецептор на нервно-мускулния синапс може да включва 5 протеинови субединици, които обграждат йонния канал и преминават през цялата дебелина на мембраната, която се състои от липиди. Двойка ацетилхолинови молекули взаимодействат с двойка α-субединици. Това кара йонния канал да се отвори и постсинаптичната мембрана да се деполяризира.
Видове холинергични синапси
Холинорецепторите са различно локализирани и също различно чувствителни към ефектите на фармакологичните вещества. В съответствие с това те разграничават:
- Маскарин-чувствителни холинергични рецептори - така наречените М-холинергични рецептори. Мускаринът е алкалоид, открит в редица отровни гъби като мухоморка.
- Никотин-чувствителни холинергични рецептори - така наречените Н-холинергични рецептори. Никотинът е алкалоид, който се намира в тютюневите листа.
Местоположението им
Първите са разположени в постсинаптичната мембрана на клетките като част от ефекторните органи. Те се намират в краяпостганглионни парасимпатикови влакна. Освен това те се намират и в невронните клетки на автономните ганглии и в мозъчната кора. Установено е, че М-холинергичните рецептори с различна локализация са хетерогенни, което причинява различна чувствителност на холинергичните синапси към вещества от фармакологично естество.
Прегледи в зависимост от местоположението
Биохимиците разграничават няколко вида М-холинергични рецептори:
- Намира се в автономните ганглии и в централната нервна система. Особеността на първите е, че са локализирани извън синапсите - M1-холинергични рецептори.
- Намира се в сърцето. Някои от тях помагат за намаляване на освобождаването на ацетилхолин - М2-холинергични рецептори.
- Намира се в гладката мускулатура и в повечето от ендокринните жлези - M3-холинергични рецептори.
- Намира се в сърцето, в стените на белодробните алвеоли, в централната нервна система - M4-холинергични рецептори.
- Намира се в централната нервна система, в ириса на окото, в слюнчените жлези, в мононуклеарните кръвни клетки - M5-холинергични рецептори.
Влияние върху холинергичните рецептори
Повечето от ефектите на известни фармакологични вещества, които засягат М-холинергичните рецептори, са свързани с взаимодействието на тези вещества и постсинаптичните М2- и М3-холинергични рецептори.
Нека разгледаме класификацията на лекарствата, които стимулират холинергичните синапси по-долу.
Н-холинергичните рецептори са разположени в постсинаптичната мембрана на ганглийните неврони в краищата на всяко от преганглионните влакна (в парасимпатиковите и симпатиковитеganglia), в зоната на каротидния синус, в надбъбречната медула, в неврохипофизата, в клетките на Renshaw, в скелетните мускули. Чувствителността на различните Н-холинергични рецептори не е еднаква към веществата. Например, Н-холинергичните рецептори в структурата на автономните ганглии (рецептори от неутрален тип) се различават значително от Н-холинергичните рецептори в скелетните мускули (рецептори от мускулен тип). Именно тази тяхна особеност прави възможно селективното блокиране на ганглиите със специални вещества. Например веществата курарепод могат да блокират нервно-мускулното предаване.
Пресинаптичните холинергични рецептори и адренорецептори участват в регулирането на освобождаването на ацетилхолин в синапсите с невроефекторна природа. Възбуждането на тези рецептори ще инхибира освобождаването на ацетилхолин.
Ацетилхолинът взаимодейства с Н-холинергичните рецептори и променя тяхната конформация, повишава нивото на постсинаптичната мембранна пропускливост. Ацетилхолинът има възбуждащ ефект върху натриевите йони, които след това проникват в клетката и това води до факта, че постсинаптичната мембрана се деполяризира. Първоначално възниква локален синаптичен потенциал, който достига определена стойност и започва процеса на генериране на потенциал за действие. След това локалното възбуждане, което е ограничено до синаптичната област, започва да се разпространява в цялата клетъчна мембрана. Ако възникне стимулация на М-холинергични рецептори, тогава вторите пратеници и G-протеините играят значителна роля в предаването на сигнала.
Ацетилхолинът действав рамките на много кратко време. Това се дължи на факта, че той бързо се хидролизира под действието на ензима ацетилхолинестераза. Холинът, който се образува по време на хидролизата на ацетилхолин, ще бъде уловен от пресинаптичните окончания в половината от обема и ще се транспортира до цитоплазмата на клетката за последваща биосинтеза на ацетилхолин..
Вещества, които действат върху холинергичните синапси
Фармакологични и различни химикали могат да повлияят на много процеси, които са свързани със синаптичното предаване:
- Процесът на синтез на ацетилхолин.
- Процесът за освобождаване на посредника. Например, карбахолинът може да засили освобождаването на ацетилхолин, а ботулиновият токсин може да попречи на освобождаването на невротрансмитера.
- Процесът на взаимодействие между ацетилхолина и холинергичния рецептор.
- Хидролиза на ацетилхолин с ензимна природа.
- Процесът на улавяне на холин, образуван в резултат на хидролизата на ацетилхолин, чрез пресинаптичните окончания. Например, хемихолиниумът е в състояние да инхибира невронното поглъщане и транспортирането на холин в клетъчната цитоплазма.
Класификация
Средства, които стимулират холинергичните синапси, могат да имат не само този ефект, но и антихолинергичен (депресиращ) ефект. Като основа за класификацията на такива вещества биохимиците използват посоката на действие на тези вещества върху различни холинергични рецептори. Акопридържайте се към този принцип, тогава веществата, които влияят на холинергичните рецептори, могат да бъдат класифицирани, както следва:
- Вещества, които влияят на М-холинергичните рецептори и Н-холинергичните рецептори: холиномиметиците включват ацетилхолин и карбахол, а антихолинергиците - циклодол.
- Средства с антихолинестеразна природа. Те включват физостигмин салицилат, прозерин, галантамин хидробромид, армин.
- Вещества, които влияят на холинергичните синапси. Холиномиметиците включват пилокарпин хидрохлорид и ацеклидин, антихолинергиците включват атропин сулфат, матацин, платифилин хидротартарат, ипратропиев бромид, скопаламин хидробромид.
- Вещества, които влияят на Н-холинергичните рецептори. Холиномиметиците включват цититон и лобелин хидрохлорид. N-холинергичните блокери могат да бъдат разделени на две групи. Първият е агентите, блокиращи ганглиите. Те включват бензохексоний, гигроний, пентамин, арфонад, пирилен. Втората група включва вещества, подобни на кураре. Те включват периферни мускулни релаксанти като тубокурарин хлорид, панкурониев бромид, пипекурониев бромид.
Разгледахме подробно лекарствата, които влияят на холинергичните синапси.
