Варианты изображения н-холинорецептора (nicotinic acetylcholine receptors)

^33

http://www.nature.com/nrn/journal

http://journals.cambridge.org/

http://media-2.web.britannica.com/eb-media

Рецептор изображен синим, фосфолипидные головки мембраны желтым и прикрепленный цитоплазматический белок розовым. Рецептор приблизительно 12 нм длиной выдвинут приблизительно на 6.5 нм во внеклеточное и на 1.5 нм во внутриклеточное пространство. Узкая пора (длинная стрелка) диаметром ~2 нм сформирована кольцом из пяти aльфа-спиралей. Участок связывания АХ выглядит как карман (короткая стрелка) в aльфа-субъединице и расположен приблизительно в 5 нм от ворот. (По данным Найджела Унвина, MRC Лаборатория Молекулярной Биологии, Кембриджа.)

http://medbiol.ru/medbiol/cell_sign3/00033e4a.htm

^34

Этапы передачи возбуждения в НМС

1. Деполяризация пресинаптической мембраны пришедшим по аксону потенциалом действия (ПД).

2. Открытие потенциалзависимых Сa⁺⁺‑каналов на пресинаптической мембране и поступление Сa⁺⁺ в пресинапс (пассивный транспорт).

3. Выход в синаптическую щель ацетилхолина путем экзоцитоза.

4. Диффузия медиатора к постсинаптической мембране.

5. Взаимодействие ацетилхолина с Н‑холинорецепторами постсинаптической мембраны мышечного волокна.

6. Открытие никотиновых рецепторных каналов постсинаптических каналов, пассивный вход Na⁺ в мышечное волокно.

7. Образование потенциала концевой пластинки - ПКП (возбуждающего постсинаптического потенциала - ВПСП) в области постсинаптической мембраны.

8. Электротоническое распространение ПКП в околосинаптическую область.

9. Формирование ПД мышечного волокна на сарколемме околосинаптической области.

Ацетилхолин в синаптической щели быстро разрушается ацетилхолинэстеразой (АХЭ), превращаясь в холин (он вновь захватывается для по­следующего синтеза) и ацетат.

Миниатюрный потенциал концевой пластинки

^35

Один квант ацетилхолина активирует ~ 1,5·10³ каналов. Через один активированный канал нейромышечного соединения проходит приблизительно 2·10⁴ одновалентных ионов. Постоянная времени затухания миниатюрного потенциала концевой пластинки соответствует постоянной времени закрытия канала. Постоянная времени закрытия канала зависит от разности потенциалов на мембране (потенциалзависимый канал). Деполяризация продлевает, а гиперполяризация укорачивает время открытых каналов.

Фармакологическая модификации нмс

^36

Как и все синапсы, нервно-мышечный синапс подвергает­ся фармакологической модификации (см. подробно в учебнике [1] С.71).

Коротко. Можно блокировать проведение ПД по пресинаптическому элементу (новокаином), блокировать высвобождение медиатора, например, за счет удаления из среды ионов кальция или добавления ионов мар­ганца, или при помощи ботулинического токсина, можно заб­локировать синтез АХ, угнетая захват холина. Наконец, что в практическом отношении чрезвычайно важно, можно бло­кировать сами рецепторы и, тем самым, полностью прекра­тить передачу возбуждения в синапсе. Это можно сделать, используя такие вещества, которые при высоких концентраци­ях способны вытеснять ацетилхолин с ХР. Этим свойством об­ладают кураре и курареподобные вещества (д‑тубокурарин, диплацин и т.д.). Эта процедура находит широкое примене­ние в хирургии. Существует также возможность управлять активностью ацетилхолинэстеразы (АХЭ). Если ее активность уменьшить до определенной степени, то это будет способство­вать накоплению АХ в синаптической щели. Такая ситуация при определенной патологии (миастения гравис, когда коли­чество выбрасываемого медиатора резко снижено) является благоприятной. Если инактивация АХЭ достигает значитель­ной величины, то это сопровождается развитием стойкой де­поляризации в области синапса и приводит к блокаде прове­дения возбуждения через мионевральный синапс. В конечном итоге это может привести к гибели организма. На этом явле­нии основано применение фосфороорганических соеди­нений (ФОС) в качестве отравляющих веществ (ОВ) или в качестве инсектицидов (дихлофос, хлорофос и т.д.).