Cholinerga synapser: struktur, funktioner

Cholinerga synapser är en plats där två neuroner eller neuroner kontaktar och en effektorcell mottager en signal. Synaps består av två membraner - presynaptiska och postsynaptiska, och även från en synaptisk klyfta. Överföring av en nervimpuls utförs med hjälp av en mediator, det vill säga en sändarsubstans. Detta sker som ett resultat av interaktionen mellan receptorn och mediatorn på det postsynaptiska membranet. Detta är huvudfunktionen för den kolinerga synapsen.

Mediator och receptorer

I den parasympatiska NA är mediatorn acetylkolin, receptorerna är de kolinerga receptorerna av två typer: H (nikotin) och M (muskarin). M-holinomimetiki, som har en direkt typ av verkan, kan stimulera receptorer på membranet av den postsynaptiska typen.

Syntes av acetylkolin utförs i cytoplasman av neuronala kolinerga ändar. Det bildas av kolin, såväl som acetylkoenzym-A, som har mitokondriellt ursprung. Syntes sker under verkan av cytoplasmatisk enzymkolinacetylas. I synaptiska vesiklar sker avsättningen av acetylkolin. I vart och ett av dessa bubblor kan vara upp till flera tusen acetylkolinmolekyler. Den nervösa impulsen provocerar frisättningen av acetylkolinmolekyler i den synaptiska klyftan. Därefter interagerar han med kolinerga receptorer. Strukturen hos den kolinerga synapsen är unik.

struktur

Enligt de tillgängliga data för biokemister kan den neuromuskulära synaps-kolinergreceptorn innefatta 5 proteinunderenheter som omger jonkanalen och passerar genom hela tjockleken av membranet som består av lipider. Ett par acetylkolinmolekyler interagerar med ett par a-underenheter. Detta leder till det faktum att jonkanalen öppnas och det postsynaptiska membranet depolariseras.

Typer av kolinerga synapser

Holinoretseptory är lokaliserad och lika känslig för effekterna av farmakologiska ämnen. I enlighet med detta särskiljer:

• Maskarin-känsliga kolinerga receptorer - den så kallade M-holinoretseptoryen. Muskarin är en alkaloid, som är inneboende i ett antal giftiga svampar, till exempel flygearikum.
• Nikotinkänsliga kolinerga receptorer är de så kallade H-kolinerga receptorerna. Nikotin är en alkaloid som finns i tobakens löv.

Deras läge

De förstnämnda är belägna i det postsynaptiska membranet av celler i effektororganen. De är belägna i slutet av postganglioniska parasympatiska fibrer. Dessutom finns de också i neurala celler av vegetativa ganglier och i hjärnbarken. Det har fastställts att M-kolinerga receptorer med olika lokalisering är heterogena, vilket orsakar olika känslighet för kolinerga synapser till ämnen av farmakologisk natur.

Typer beroende på plats

Biokemister skiljer flera typer av M-kolinerga receptorer:

• Ligger i de autonoma ganglierna och i centrala nervsystemet. En egenskap hos den första är att de är lokaliserade utanför synapserna - M1-holinoretseptory.
• Ligger i hjärtat. Vissa av dem bidrar till att minska frisättningen av acetylkolin-M2-kolinerga receptorer.
• Ligger i de släta musklerna och i de flesta endokrina körtlarna - M3-holinoretseptor.
• Ligger i hjärtat, i väggarna i lungalveolerna, i centrala nervsystemet - M4-holinoretseptory.
• Ligger i centrala nervsystemet, i iris i ögat, i spottkörtlarna, i mononukleära blodkroppar - M5-holinoretseptor.

Effekter på kolinerga receptorer

De flesta effekterna av kända farmakologiska ämnen som påverkar M-kolinerga receptorer är relaterade till interaktionen mellan dessa substanser och postsynaptiska M2- och M3-kolinerga receptorer.

Betrakta klassificeringen av medel som stimulerar kolinerga synapser, nedan.

H-kolinerga receptorer är belägna i det postsynaptiska membranet i ganglion-neuronerna vid slutet av var och en av de preganglioniska fibrerna (i de parasympatiska och sympatiska ganglierna) i sino-carotidzonen, i adrenalmedulla, i neurohypofysen i Renshaw-cellerna i skelettmusklerna. Känsligheten hos olika H-kolinerga receptorer varierar med ämnen. Till exempel har H-kolinerga receptorer i strukturen av autonoma ganglier (neutrala receptorer) signifikanta skillnader från N-kolinoreceptorerna i skelettmusklerna (receptorer av muskeltyp). Det är denna speciella funktion som möjliggör selektiv blockering av ganglier med speciella ämnen. Till exempel kan kurarepodnye substanser blockera neuromuskulär överföring.

Presynaptiska kolinerga receptorer och adrenoreceptorer är involverade i reglering av frisättning av acetylkolin i synapser av neuroeffektiv natur. Excitation av dessa receptorer hämmar frisättningen av acetylkolin.

Acetylcholin interagerar med H-kolinerga receptorer och ändrar deras konformation, ökar permeabilitetsnivån för det postsynaptiska membranet. Acetylcholin har en spännande effekt på natriumjoner, som sedan tränger in i cellen, vilket leder till att postsynaptiskt membran depolariseras. Initialt uppstår en lokal synaptisk potential som når ett visst värde och börjar processen att generera åtgärdspotentialen. Efter detta börjar den lokala spänningen, som är begränsad av den synaptiska regionen, spridas genom cellmembranet. Om M-holinoretseptor stimuleras, spelar sekundära budbärare och G-proteiner en signifikant roll i signalöverföring.

Acetylcholin verkar under mycket kort tid. Detta beror på det faktum att det hydrolyseras snabbt av enzymet acetylkolinesteras. Kolin, som bildas under hydrolysen av acetylkolin, kommer att fångas i halva volymen med presynaptiska ändar och transporteras till cellens cytoplasma för efterföljande biosyntes av acetylkolin.

Ämnen som påverkar de kolinerga synapserna

Farmakologiska och diverse kemikalier kan påverka många processer som är associerade med synaptisk överföring:

• Syntesen av acetylkolin.
• Processen att släppa medlaren. Till exempel kan carbachol förbättra processen för isolering av acetylkolin, och botulinumtoxin kan störa frigöringen av mediatorn.
• Processen för interaktion mellan acetylkolin och kolinergreceptor.
• Hydrolys av acetylkolin enzymatisk natur.
• Processen för infångning av kolin, bildad som ett resultat av hydrolys av acetylkolin, presynaptiska ändar. Hemicholinium kan till exempel inhibera neuroninfångning och transport av kolin i cellens cytoplasma.

klassificering

De läkemedel som stimulerar de kolinerga synapserna kan inte bara utöva denna effekt utan också cholinoblockering (förtryckande) effekt. Som grund för klassificeringen av sådana ämnen använder biokemister direktiviteten för dessa ämnen till olika kolinerga receptorer. Om vi följer denna princip kan ämnen som påverkar kolinerga receptorer klassificeras enligt följande:

• Ämnen som har effekt på M-holinoretseptor och H-holinoretseptor: Kolinomimetika inkluderar acetylkolin och karbacholin och holinoblokatoram-cyklodol.
• Antikolinesterasmedel. Dessa innefattar fysostigminsalicylat, proserin, galanthaminhydrobromid, armin.
• Ämnen som påverkar de kolinerga synapserna. Cholinomimetika inkluderar pilokarpinhydroklorid och acetylidin, koloblocker - atropinsulfat, matatsin, platifillinhydrotartrat, ipratropiumbromid, scopalaminhydrobromid.

• Ämnen som påverkar H-holinoretseptor. Kolinomimetika inkluderar cititon och lobelinehydroklorid. Blockeringserna av N-kolinerga receptorer kan delas in i två grupper. Den första - betyder ganglioblokiruyuschego natur. Dessa innefattar bensohexonium, hygronium, pentamin, arfonad, pyrilen. Den andra gruppen är en blandning av curareliknande ämnen. Dessa inkluderar muskelavslappnande medel som har en perifer effekt, t ex tubokurarinklorid, pancuroniumbromid, pipecuroniumbromid.

Vi undersökte i detalj de medel som påverkar de kolinerga synapserna.