Гуморальная регуляцияУчебные материалы по биологии / Особенности показателей вегетативной регуляции и функционального состояния у лиц с разным уровнем двигательной активности / Гуморальная регуляцияСтраница 2
Медиаторы
Катехоламины. Ацетилхолин.
Мысль о том, что передача возбуждения с нервного окончания на клетки органов осуществляется при помощи химических веществ, возникла уже давно. Но доказано это было только в 20-х годах нашего столетия. Вещества, образующиеся при возбуждении, получили название медиаторов (трансмиттеров) или передатчиков нервного возбуждения. Место их накопления - окончания нервных волокон, где они появляются в тот момент, когда нервный импульс приходит в рабочий орган, например в мышцу или железистую клетку. Они образуются в синапсах, связывающих между собой нервные клетки центральной нервной системы, в периферических нервных узлах, а также в нервных стволах.
Переход возбуждения с одной клетки на другую является необычайно сложным процессом, тонкий механизм которого довольно подробно изучен.
При электронно-микроскопическом исследовании четко обнаруживается, что синапс состоит из двух соприкасающихся поверхностей, одна из которых принадлежит аксону, другая - дендриту или телу клетки. При увеличении в несколько десятков тысяч раз синапс представляется в виде щели, шириной примерно в 200 А (ангстрем - одна стомиллионная доля сантиметра). Поверхность аксона, обращенная к синапсу, получила название пресинаптической мембраны (оболочки), а дендрита - постсинаптической.
В окончании аксона электронный микроскоп обнаруживает целое скопление крошечных пузырьков (везикулов), наполненных определенным химическим веществом. Вещество это - передатчик, медиатор, посредник нервного возбуждения, осуществляющий переход импульса через синапс.
Чаще всего это ацетилхолин или норадреналин, иногда серотонин, гамма-аминомасляная кислота и т.д. Вопрос о химической регуляции функций требует специального рассмотрения. Пока что констатируем факт: передача нервного возбуждения с нейрона на нейрон, с нервного окончания на орган-исполнитель происходит при участии медиаторов. Это очень важное обстоятельство, поверить в реальность которого очень долго не могли, а может быть и не желали физиологи и биохимики.
Без всякого преувеличения можно сказать, что открытие химической медиации явилось одним из наиболее блестящих, как принято говорить, «делающих эпоху», открытий биологии XX века.
Различные нейроны - в зависимости от их расположения, физико-химических свойств, обмена веществ, физиологических функций - возбуждаются или, наоборот, прекращают свою деятельность (затормаживаются) под влиянием различных медиаторов.
Отсюда и возникло представление, что существуют возбуждающие и тормозящие медиаторы. Этому до сих пор окончательно не решенному вопросу было посвящено немалое количество экспериментальных работ и теоретических споров. Надо думать, что одни и те же химические вещества, в зависимости от условий, могут вызывать как возбуждение, так и торможение функций.
Нервный импульс представляет сложнейший физико-химический процесс, связанный с перемещением некоторых минеральных веществ, в частности ионов калия и натрия. В состоянии покоя ионы калия находятся преимущественно внутри нервной клетки, ионы натрия на ее наружной поверхности. В протоплазме нервных клеток ионов калия примерно в 30-40 раз больше, чем в окружающей клетку тканевой жидкости, ионов же натрия - в 8-10 раз меньше. В соответствии с этим внутри клетки преобладают отрицательные электрические заряды, вне ее - положительные. В тот момент, когда нервный импульс приходит в окончание аксона (так называемую синоптическую бляшку), пузырьки, содержащие медиатор, лопаются. Ацетилхолин или норадреналин изливаются в синоптическую щель и изменяют проницаемость постсинаптической мембраны. Это ведет к тому, что ионы калия устремляются из клетки и располагаются на ее поверхности, обращенной к щели, а ионы натрия входят в клетку. Электрический заряд мембраны мгновенно изменяется, возникает разница потенциалов, и импульс переходит с аксона одной клетки на дендрит другой. Как только импульс прошел синапс, медиатор разрушается, ионы калия снова поступают в клетку, а ионы натрия выходят из нее.
Для того чтобы понять, как действуют медиаторы, предпримем небольшую прогулку в физиологическую лабораторию и проделаем несколько простых, но весьма показательных опытов.
Смотрите также
Генетически модифицированные организмы
ВВЕДЕНИЕ
Впервые
трансгенные продукты появились в 80-х годах прошлого века в Америке и с того
момента распространились по всему миру. Изначально учеными преследовалась цель
избавить ...
Биогеохимия: история и современность
Введение
Биогеохимия - наука, изучающая жизнедеятельность организмов в качестве
ведущего фактора миграции и распределения масс химических элементов на Земле.
Предметом изучения биогео ...
Птицы Богословского кладбища Санкт-Петербурга: список и распределение
Введение
Как
уже неоднократно отмечалось в зоологической литературе (Сонина, 2009; Otto,
Witt, 2002), важнейшими «островками» живой природы в современных городах
являются не только п ...