 |
юБРНюБРНЛЮРХГЮЖХЪюПУХРЕЙРСПЮюЯРПНМНЛХЪюСДХРаХНКНЦХЪаСУЦЮКРЕПХЪбНЕММНЕ ДЕКНцЕМЕРХЙЮцЕНЦПЮТХЪцЕНКНЦХЪцНЯСДЮПЯРБНдНЛдПСЦНЕфСПМЮКХЯРХЙЮ Х ялххГНАПЕРЮРЕКЭЯРБНхМНЯРПЮММШЕ ЪГШЙХхМТНПЛЮРХЙЮхЯЙСЯЯРБНхЯРНПХЪйНЛОЭЧРЕПШйСКХМЮПХЪйСКЭРСПЮкЕЙЯХЙНКНЦХЪкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮПЙЕРХМЦлЮРЕЛЮРХЙЮлЮЬХМНЯРПНЕМХЕлЕДХЖХМЮлЕМЕДФЛЕМРлЕРЮККШ Х яБЮПЙЮлЕУЮМХЙЮлСГШЙЮмЮЯЕКЕМХЕнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ АЕГНОЮЯМНЯРХ ФХГМХнУПЮМЮ рПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоПХАНПНЯРПНЕМХЕоПНЦПЮЛЛХПНБЮМХЕоПНХГБНДЯРБНоПНЛШЬКЕММНЯРЭоЯХУНКНЦХЪпЮДХНпЕЦХКХЪяБЪГЭяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРЮМДЮПРХГЮЖХЪяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХХрНПЦНБКЪрСПХГЛтХГХЙЮтХГХНКНЦХЪтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪуНГЪИЯРБНжЕММННАПЮГНБЮМХЕвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛЕРПХЙЮщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮчПХЯОСМДЕМЙЖХЪ
м-токи в вегетативных ганглиях
|
вХРЮИРЕ РЮЙФЕ: |
Каков механизм, ответственный за медленную деполяризацию, вызываемую ацетилхолином и LHRH? Этот вопрос был решен Брауном, Адамсом и их коллегами, которые впервые описали необычные калиевые токи, протекающие через «М-каналы» (получившие свое название благодаря взаимодействию с мускариновыми рецепторами)2)--23). М-каналы открываются часто на уровне потенциала покоя, внося существенный вклад в калиевую проводимость в состоянии покоя, и вероятность их открывания возрастает при деполяризации. Активация мускариновых рецепторов приводит к закрыванию каналов (рис. 16.3, 16.4). Вследствие этого нарушается баланс, существующий при потенциале покоя между входом натрия и выходом калия, и клетка деполяризуется.
М-каналы оказывают сильное влияние на синаптические ответы, вызванные АХ24). Одиночный пресинаптический потенциал действия приводит к активации никотиновых рецепторов, вызывая ВПСП, который характеризуется малой длительностью и генерирует не более одного постсинаптического потенциала действия. Длительность ВПСП невелика потому, что синаптическая деполяризация приводит к активации М-каналов, увеличивая таким образом степень реполяризации (см. рис. 16.2). Если при этом активируются также мускариновые рецепторы, то возникающее в результате снижение калиевой проводимости приводит к двум последствиям: во-первых, клетка деполяризуется; во-вторых, существенно возрастает длительность ВПСП, вызванных активацией никотиновых рецепторов. В результате каждый непосредственно вызванный ВПСП остается надпороговым в течение многих миллисекунд и вызывает пачку импульсов (см. рис. 16.4). Возникновение медленных потенциалов, вызванных пептидами, также обусловлено закрыванием М-каналов и оказывает сходное воздействие на синаптическую активность.
После открытия М-каналов в вегетативных ганглиях они были обнаружены также в спинном мозге, гиппокампе и коре головного мозга25). МакКиннон, Браун и коллеги клонировали гены субъединиц, входящих в состав калиевых М-каналов26· 27). Механизм, обеспечивающий закрывание М-каналов, до конца не изучен, хотя показано, что в нем участвует повышение внутриклеточного уровня
348 Раздел III. Интегративные механизмы
| Рис. 16.3. Свойства М-каналов, закрывающихся при аппликации мускарина. Пэтч-отведение от клеток нейробластомы в культуре. Мускарин существенно снижает вероятность открывания каналов. Fig. 16.3. Properties of M-Channels, which are closed by application of muscarine. The records were made by cell-attached patch recording from a transformed neuroblastoma cell in culture that expressed M-receptors and M-chan-nels. When muscarine was applied, the probability of channel opening was drastically decreased. (After Brown et al. 1993.) |
кальция, вовлеченное в систему вторичных посредников28).
М-каналы оказывают решающее влияние на паттерн импульсной активности в вегетативной нервной системе29). В клетках с большим M-током, в частности, в тех, которые ответственны за расширение зрачка, пресинаптический вход не обладает тонической импульсной активностью, и на выходе частота входящих импульсов воспроизводится приблизительно один к одному. Ответы ганглионарных клеток, таким образом, имеют фазный характер, т. е. импульсы в них возникают лишь в случае поступления внешней команды. Напротив, клетки поясничных ганглиев, которые обеспечивают сокращение сосудов, находятся под постоянным активирующим воздействием пресинаптических входов. Это воздействие подавляет М-токи через мускариновые АХ рецепторы. В результате эти клетки проявляют тоническую активность, частота которой зависит от входа, и производят повышение или снижение тонуса сосудов. Эти результаты соответствуют требованиям прерывистого, эпизодического расширения зрачка в случае необходимости, с одной стороны, и поддержанию регуляции диаметра кровеносных сосудов, с другой. Тонические и фазные разряды вызывают и дополнительные эффекты; они определяют, возможно, какой тип передатчика будет высвобождаться терминалями ганглионарной клетки на ее мишени.
§ 2. Синаптичесиая передача от постганглионарных аксонов
Хотя АХ является основным медиатором, используемым посттанглионарными парасимпатическими аксонами, они одновременно выделяют пептиды (рис. 16.5). Например, АХ, высвобождаемый парасимпатическими аксонами, вызывает секрецию слюнных желез, действуя через мускариновые рецепторы. При высокочастотной стимуляции те же аксоны высвобождают также пептид, называемый вазоактивным интестинальным пептидом (VIP). VIP, изначально открытый в кишечнике и мозге, вызывает вазодилятацию, повышает внутриклеточную концентрацию кальция и усиливает секрецию слюны, причем эти эффекты не блокируются антагонистом мускариновых
Глава 16. Вегетативная (автономная) нервная система 349
| Рис. 16.4. Торможение калиевых токов в клетках симпатического ганглия модулирует ответы на пресинаптическое раздражение. (А) АХ и LHRH, действуя через соответствующие рецепторы, оба тормозят M токи калиевых каналов. (В) Результатом снижения М-токов во время медленного синаптического потенциала является повышение возбудимости ганглионарной клетки. Деполяризующие стимулы до и после медленного ВПСП вызывают одиночный ПД, а во время медленного ВПСП — серию ПД. Сходная с медленным ВПСП деполяризация клетки, вызванная инъекцией поддерживающего тока, не вызывает такого эффекта. Fig. 16.4. Inhibition of Potassium Currents in Sympathetic Ganglion Cells modulates responses to presynaptic stimulation. (A) Binding of ACh to muscarinic receptors (mAChR) and binding of LHRH to its receptor both inhibit M-current potassium channels. | 
(B) The effect of the decrease in the M-current during the slow synaptic potential is to increase the excitability of the ganglion cell. Depolarizing current pulses applied through the microelectrode (lower traces) before and after a slow synaptic potential produce a single action potential. During the slow potential the same current pulse elicits a burst of action potentials. Depolarizing the ganglion cell (to the same extent as occurs during closure of M-channels) by injecting a maintained current has no such effect on the responsiveness of the cell. (After Jones and Adams, 1987.)
|
рецепторов атропином30· 31). Такая передача известна также как неадренергическая и нехолинергическая, или как NANC32).
Основным медиатором для симпатических постганглионарных нейронов является норадреналин. Однако симпатические аксоны, иннервирующие потовые железы и кровеносные сосуды в скелетной мышце, вместо норадреналина секретируют ацетилхолин33). Симпатические нервные волокна также секретируют АТФ и пептиды, высвобождаемые совместно с основными медиаторами. Пространственное распределение некоторых медиаторов, используемых в интестинальных рефлексах, показано на рис. 16.6.
В табл. 16.1 приведены основные области локализации адренергических рецепторов в организме и механизмы их действия. С развитием молекулярной биологии стало ясно, что все адренергические рецепторы, содержащие субъединицы a , a 2, b, и b2, так же как и мускариновые АХ рецепторы, сходны по аминокислотной последовательности. Все эти рецепторы состоят из семи трансмембранных сегментов, связаны с G-белками и используют вторичные посредники (главы 10 и 13).
оНХЯЙ ОН ЯЮИРС: