ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Насекомые из "Токсичные эфиры кислот фосфора" Ротенберг [72 ] исследовал действие ДФФ и эзерина на перенос ионов в аксоне кальмара оба вещества в концентрации 2-10- Ai удваивали проницаемость аксона для натрия и существенно повышали проницаемость для калия. [c.186] На основании этих и подобных исследований авторы (обычно обозначаемые как школа Нахманзона) единодушно утверждают, что блокада нервного проведения, вызванная ДФФ, объясняется угнетением холинэстеразы. Другие авторы столь же единодушно отрицают это. Некоторые их возражения приводятся ниже. [c.186] Решить, к какому лагерю примкнуть, нелегко для тех из нас, кто не является физиологом большинство физиологов, по-видимому, имеет четко выраженную точку зрения на этот предмет. Если согласиться с группой Нахманзона, что ДФФ действует на аксон путем угнетения холинэстеразы, то это приведет, вероятно, и к принятию их взгляда (изложенного в гл. 1) о том, что ацетилхолин играет универсальную роль в нервной функции, т. е. существенно необходим как для проведения по аксону, так и для передачи в синапсах. [c.188] По счастью, существует сравнительно мало противоречий относительно действия различных веществ на периферические синапсы. Считается общепринятым, что ацетилхолин является синаптическим медиатором. Разногласия касались лишь роли ацетилхолина в нервном проведении, По методическим соображениям изучение синапсов проводилось обычно только на тех синапсах, которые собраны в легко доступные ганглии. [c.189] В двух превосходных работах группа Келле [47, 54 ] исследовала действие ДФФ на верхний шейный ганглий крыс и кошек. В опытах на кошках ДФФ вводили животному и ганглии исследовали in situ. У крыс ганглии удаляли и погружали в раствор ДФФ. В обоих случаях было найдено, что небольшие концентрации ДФФ (10 М у крыс) усиливают передачу и частично угнетают холинэстеразу. Высокие концентрации (например, 10 М у крыс) подавляют передачу и практически полностью тормозят ацетилхолинэстеразу. Авторы полагают, что усиливающее действие связано с угнетением холинэстеразы, но выражают сомнение в том, можно ли считать, что им обусловлено и подавление передачи. Однако нам кажется, что оба эффекта могут быть объяснены угнетением холинэстеразы. Частичное угнетение (низкий уровень ДФФ) должно привести к незначительному накоплению ацетилхолина, что, как известно, обладает стимулирующим эффектом глубокое угнетение фермента приводит к накоплению больших количеств ацетилхолина, а это вызывает подавление функции. [c.189] Нервно-мышечное соединение очень чувствительно к ФОС. Холмс и Робинс [491 показали, что блокирующие эффекты ТЭПФ, ДФФ и зарина (10- М) на различные нервно-мышечные препараты млекопитающих снимаются реактиватором холинэстеразы 2-ПАМ, и сделали вывод, что блокирующее действие связано с угнетением холинэстеразы. Дуглас и Пантон [17[ исследовали влияние ТЭПФ на кошек малые дозы (0,5 мг/кг) повышали чувствительность мышечной концевой пластинки к повторному раздражению большие дозы (например, 2 мг/кг) вызывали быструю деполяризацию концевой пластинки. Авторы считают, что эффект был связан исключительно с накоплением ацетилхолина, возникавшим либо местно, либо на более широком пространстве, как следствие угнетения холинэстеразы. Однако наблюдаемые эффекты неожиданно оказались обратимыми — восстановление обычно наступало через 1 час. Хотя оба эти исследования и поддерживают гипотезу о том, что угнетением холинэстеразы можно объяснить описанное действие ФОС, они ни в коей мере не могут считаться безусловно доказательными. [c.190] Таким образом, механизм блокады нервно-мышечной передачи высокими концентрациями ФОС, по-видимому, не связан с угнетением холинэстеразы. [c.191] Хорошо известно, что нервно-мышечное соединение позвоночных весьма- чувствительно к ацетилхолину. Для низших классов это не может считаться доказанным [68]. [c.191] Данные о действии ФОС на аксонное проведение у насекомых чрезвычайно бедны. Известно только, что, как и у млекопитающих, лишь огромные дозы ядов вызывают блокаду. Так, для полного блокирования проведения у американского таракана требовалось М ДФФ, а нейтрализованный ГЭТФ (препарат, содержащий.. ТЭПФ) не действовал в концентрации до М. Блокада, вызванная ДФФ, снималась отмыванием [69]. У тараканов, обездвиженных введением высоких доз ТЭПФ (5 г на насекомое), аксонное проведение в нерве пятой ноги, церкальном нерве и восходящих волокнах брюшной цепочки оставалось ненарушенным. При этой дозе синаптическая передача в грудных ганглиях была блокирована. [c.191] Для объяснения этого необычного явления Редер и Кеннеди [70] позже высказали предположение, что исследованные ФОС, помимо угнетения холинэстеразы, могут в высоких концентрациях вызывать блокаду холин рецепторов. Поэтому неожиданный период нормальной реакции можно объяснить наступлением равновесия между двумя функционально противоположными процессами — одним, ведущим к появлению избытка ацетилхолина, и другим, антагонизирующим с эффектом ацетилхолина. При повышении концентрации яда антагонизирующее действие становится преобладающим и развивается блокада. Следовательно, две указанные выше фазы блокады б и г объясняются соответственно деполяризацией избытком ацетилхолина и связыванием холинорецепторов. Такая трактовка указывает на то, что Редер согласился с мнением, что ацетилхолин является синаптическим медиатором как у насекомых, так и у млекопитающих. [c.192] Как же объяснить в таком случае отсутствие эффекта при непосредственном применении ацетилхолина Вероятный ответ на этот вопрос дает Хойл [51 [, который показал, что нервная система саранчи защищена от высоких концентраций калия (вызывающих деполяризацию нервов млекопитающих) оболочкой введение калия под оболочку вызывает ожидаемую блокаду. По всей вероятности, эта оболочка препятствует диффузии калия активно, а не пассивно. [c.192] Эти наблюдения привели две независимые группы исследователей [63, 811 в 1956 г. к выводу, что у саранчи имеется, вероятно, неспецифический ионный барьер. Если бы он существовал также у таракана, то этим можно было бы объяснить неэффективность ацетилхолина в отношении синапсов таракана. Его существование у всех насекомых могло бы объяснить непонятную аномалию, состоящую в том, что ацетилхолин нетоксичен для насекомых, хотя весьма. токсичен для млекопитающих. Эта аномалия привела некоторых исследователей к сомнению, имеет ли вообще система ацетилхолин — холинэстераза какое-либо значение для насекомых [50, 581. [c.193] О Брайн [631 показал, что экзогенный ацетилхолин не вступает в контакт с холинэстеразой при перфузии американского таракана, в то время как неионизированные субстраты, например фенилацетат, легко с ней соединяются в этом эксперименте. Этот эффект был отнесен за счет неспецифического барьера для ионов. Поскольку холинэстераза сосредоточена только в нервной системе таракана [531, нужно думать, что ацетилхолиновый барьер окружает всю нервную систему. [c.193] Существование ацетилхолинового барьера показано в работе Колхоуна [12], который нашел, что изолированная и обработанная эзерином нервная цепочка американского таракана накапливает ацетилхолин, если предотвращен его переход в перфузат, так как при повреждении ганглиев около 10% общего ацетилхолина теряется. [c.194] Из данных о зависимости степени угнетения холинэстеразы интактной нервной цепочки от pH легко было рассчитать количество проникшего в цепочку тетрама (см. рис. 24). На этом же рисунке приведена кривая диссоциации тетрама, которая показывает, какая часть вещества (в процентах) находится в неионизированной форме при любом данном значении pH. Почему эти кривые не совпадают По этому поводу могут быть высказаны два предположения — одно правдоподобное, другое очень маловероятное. Первое объяснение основано на допущении существования ионного барьера и состоит в том, что сдвиг кривой внутреннего уровня налево зависит просто от особенностей применявшейся методики. [c.195] Если бы мы могли измерить начальную скорость, с которой внешний неионизированный тетрам проникает через ионный барьер немедленно после того, как тетрам и нервная цепочка приходят в соприкосновение, то эта скорость была бы строго пропорциональной концентрации неионизированного тетрама во внешней среде. Кривые процент неионизированного тетрама и скорость проникновения в зависимости от pH совпали бы точно. Если бы, наоборот, мы могли измерять только внутреннее содержание тетрама в тот период, когда между внутренней и наружной концентрациями установится равновесие, то эти две концентрации оказались бы одинаковыми (если допустить, что вещество обладает одинаковым сродством к внутренней и наружной среде), так как диффузия неионизированной формы продолжалась бы до тех пор, пока концентрация каждой из форм по обе стороны барьера не оказалась одинаковой. [c.195] Вернуться к основной статье