Ацетилхолин, передача нервного импульса

По месту образования гормоны разделяют на нейрогормоны, гормоны, секретируемые специальными железами, и тканевые гормоны. Классификация часто затруднена, так как не во всех случаях точно определены места образования и воздействия. Согласно общепринятому определению гормонов, вещества, которые, диффундируя, действуют вблизи места их образования, не должны называться гормонами, однако все же часто к гормонам относят нейротрансмиттеры (ацетилхолин, допамин, норадреналин, серотонин, гистамин, глутамат, глицин, -у-аминобутират, таурин, вещество Р и многие другие пептиды), а также модуляторы нейронной активности нейрогормонов [569]. Возможно, не будет ошибкой рассматривать классическую эндокринологию как одну из областей нейроэндокрииологии. Мозг уже характеризуется как высокоспециализированная эндокринная железа , ибо в общем нейротрансмиссия связана с секреторными процессами, в то время как электрическая передача нервных импульсов представляет собой исключительный случай. Несмотря на трудность четкого определения, все активные в отношении центральной нервной системы пептиды следует называть нейропептидами (разд. 2.3.3), при этом понятие нейрогормоны должно соответствовать действующей классификации гормонов. [c.233]

Ацетилхолин является медиатором, участвующим в передаче нервных импульсов в синапсах холинэргических отделов нервной системы. [c.136]

В общих чертах картину участия ацетилхолина в осуществлении передачи нервного импульса возбуждения можно представить следующим образом. В синаптических нервных окончаниях имеются пузырьки (везикулы) диаметром 30—80 нм, которые содержат нейромедиаторы. Эти пузырьки покрыты оболочкой, которая образована белком клатрином (мол. масса 180000). В холинергических синапсах каждый пузырек диаметром 80 нм содержит 40000 молекул ацетилхолина. При возбуждении высвобождение медиатора происходит квантами , т.е. путем полного опорожнения каждого отдельного пузырька. В нормальных условиях под влиянием сильного импульса выделяется примерно 100—200 квантов медиатора—количество, достаточное для инициирования потенциала действия в постсинаптическом нейроне. Происходит это, по-видимому, следующим образом. Деполяризация мембраны синаптических окончаний вызывает быстрый ток ионов Са в клетку. Временное увеличение внутриклеточной концентрации ионов Са стимулирует слияние мембраны синаптических пузырьков с плазматической мембраной и таким образом запускает процесс высвобождения их содержимого. Для выброса содержимого одного пузырька требуется примерно 4 иона Са . Выделенный в синаптическую щель ацетилхолин вступает во взаимодействие с белком-хеморецептором, входящим в состав постсинаптической мембраны. В результате изменяется проницаемость мембраны —резко увеличивается ее пропускная способность для ионов Ка. Взаимодействие между рецептором и медиатором запускает ряд реакций, заставляющих постсинаптическую нервную клетку или эффекторную клетку выполнять свою специфическую функцию. После выделения медиатора должна наступить фаза его быстрой инактивации, или удаления, чтобы подготовить синапс к восприятию нового импульса. [c.638]

Эти Газы приводят к гибели при любом соприкосновении (вдыхание паров, попадание на кожный покров, проникновение в желудочно-кишечный тракт). Механизм токсического действия некоторых фосфорорганических соединений заключается в ингибировании ферментных систем, Которое нарушает нормальное течение важнейших жизненных процессов. Строго установлено, что фосфорорганические соединения блокируют (фосфорилируют) фермент холинэстеразу, регулирующий гидролиз ацетилхолина, накопление которого стимулирует процесс передачи нервного импульса клеткам. Сейчас созданы лекарственные вещества (антидоты), нейтрализующие даже смертельные поражения фосфорорганическими веществами. [c.308]

Хорошим примером сложного строения активного центра является также структура центра фермента ацетилхолинэстеразы, ускоряющего гидролиз ацетилхолина. Этот фермент имеет особое значение. Его работа связана с передачей нервного импульса. В тех точках, в которых нервные клетки граничат друг с другом, передача сигнала от одной клетки (нейрона) к соседней зависит от наличия ацетилхолина. Изменение его концентрации, отвечающее нормальной работе связанных нейронов, т. е. передача сигнала, н регулируется ацетилхолинэстеразой. [c.100]

Токсичность фосфорорганических ОВ обусловлена их способностью подавлять деятельность жизненно важного фермента (холинэстеразы), который гидролизует ацетил-холин, образующийся при передаче нервных импульсов. Накопление ацетилхолина вызывает извращение передачи нервных импульсов. [c.190]

Пептиды - нейромедиаторы. Нейромедиаторы - это химические соединения, регулирующие передачу нервных импульсов в нервной системе. К ним относятся, например, ацетилхолин, некоторые АК, а также открытые в 1975 г. пептиды, названные энкефалинами, или опиатными пептидами. Первое их название связано с тем, что они находятся в ткани мозга, а второе -объясняет их обезболивающее действие, сходное с эффектом веществ из опия. Наиболее известны и изучены два энкефалина тир-гли-гли-фен-мет и тир-гли-гли-фен-лей (часто их называют просто мет- и лей-энкефалины). [c.21]

Некоторые четвертичные аммониевые соли физиологически активны. Например, холин — составная часть лецитинов (рис. 7.8), входящих в состав ткани головного и спинного мозга. Холин необходим для роста, участвует в транспорте жиров и в метаболизме углеводов и белков. Он также является предшественником ацетилхолина (рис. 7.8), который участвует в передаче нервных импульсов к клеткам нервных узлов и мускульным волокнам. [c.150]

Пищевой токсин блокирует синтез ацетилхолина кото-рый необходим для передачи нервного импульса [c.352]

Эти пищевые яды — наиболее сильные из всех известных до сих пор, превосходят по своему токсическому действию даже нервные яды . Как видно из фиг. 96, они блокируют синтез ацетилхолина, а следовательно, и передачу нервного импульса (сигнала), что приводит к параличу таких важных органов, как, например, сердце. [c.352]

Рис 3 Передача нервного импульса ацетилхолином (АХ) через синаптическую щель Расширение ионофорного канма под действием АХ [c.31]

Молекулы холина доставляют в процессах метаболизма ме-тильные группы, которые требуются для различных биохимических синтезов, а ацетилхолин играет важнейшую роль в передаче нервных импульсов. Быстрое разложение ацетилхолина под действием фермента ацетилхолинэстеразы составляет один из основных этапов прохождения их сигнала по цепи нервных клеток. Холин в составе фосфолипидов влияет на процессы обмена липидов в печени, и при недостатке холина может развиться некроз печени, злокачественное перерождение ее тканей и отложения фосфолипидов. [c.138]

В процессе передачи нервного импульса постоянно происходит биосинтез ацетилхолина (с участием ацетилкофермента А) и его гидролиз тод действием ацетилхолинэстеразы [c.54]

Периферическое никотиноподобное действие проявляется в передаче нервного возбуждения при малых дозах ацетилхолина в больших дозах может происходить стойкая деполяризация в области синапсов, что приведет к блокированию нервного возбуждения. Аналогичное действие ацетилхолина в синаптической передаче нервного импульса наблюдается также в центральной нервной системе. [c.71]

Нервно-паралитические газы угнетают фермент холинэстеразу, осуществляющую гидролиз медиатора ацетилхолина, который участвует в передаче нервных импульсов как в центральных, так и периферических отделах нервной системы. Возникающее в результате угнетения активности холинэстеразы избыточное накопление ацетилхолина приводит к нарушению передачи нервных импульсов, которое выражается вначале в виде возбуждения, а затем в параличе важнейших физиологических систем. Более подробную информацию можно найти в специальных монографиях, например [Стройков,1978]. - Прим. ред. [c.396]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Изучены нейротропные прир. ялы, блокирующие проницаемость мембран нейронов в вегетативной нервной системе для На (напр., тетродотоксин ф-ла II), что практически мгновенно прерывает нервный импульс, Блокаторами передачи нервных импульсов являются также бис-аммоиие-вые соед., подобные тубокурарину, к-рые блокируют рецепторы ацетилхолина и вызывают расслабление (миорелакса-цию) мышц. Эти в-ва рассматриваются в зарубежных армиях как прототипы ОВ для боеприпасов, предназначенных для микстовых поражений. [c.427]

Известно неск. механизмов, по к-рым активированные Р.б. запускают биохим. процессы в клетке. Напр., при взаимод. ацетилхолина с никотиновым холинорецептором (чувствителен не только к ацетялхолину, но также и к никотину), локализованным в постсинаптич, мембране, открывается Na-канал. Увеличение внутриклеточного содержания Na приводит к деполяризации мембраны, что обусловливает передачу нервного импуЛьса. [c.262]

Важность такого процесса, с точки зрения физиологии нервной деятельности, несомненна. Уже давно было показано, что для передачи нервного импульса с одной нервной клетки на другую необходимы по крайней мере три элементарных акта — выделение небольшого количества ацетилхолина одной клеткой, возбуждение потенциала на другой клетке и немедленное расщепление выделившегося ацетилхолина. Этот механизм был открыт более 50 лет назад и с тех пор является предметом интенсивных исследований. Наиболее полные сводки, посвященные физиологической роли ацетилхолина, принадлежат Нахманзону [1], Келле [2], Михельсону [3] и др. С точки зрения ферментативной кинетики наибольший интерес представляет одно из звеньев метаболизма ацетилхолина — его ферментативный гидролиз. [c.138]

Ацетилхолин является медиатором при передаче нервного импульса. В ответ на выделение ацетилхолина окончанием нервного волокна следует реакция возбуждения нервной клетки. После передачи нервного импульса ацетилхолин разрушается ферментом, который гидролизует 1—2 мкг ацетилхолина за 0,1—0,2 мс. Существует два типа таких ферментов ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы. Первые ранее назывались истинными холинэстеразами, вторые — псевдохолинэстеразами, или ложными холинэстеразами, но эти названия менее удачны, чем настоящие. Ацетилхолинэстераза встречается преимущественно в нервной ткани и эритроцитах большинства видов животных, холинэстераза преобладает в плазме крови животных. Эти ферменты относятся к простым белкам. Механизм действия ацетилхолинэстеразы подробно исследован. Ведущую роль в каталической активности ацетилхолинэстеразы, как и иных эстераз, играет гистидин—сериновая пара, а также радикалы дикарбоновых кислот и тирозина. [c.140]

Некоторые из наиболее известных токсичных белков [26] продуцируются анаэробной спорообразующей бациллой lostridium botulinum, хорошо растущей на некоторых пищевых, в первую очередь мясных, продуктах. Продуцируемые ею токсины блокируют высвобождение ацетилхолина и тем самым передачу нервного импульса в холинэргических синапсах. Для человека летальная доза токсина составляет около I мкг. О структурах этих соединений известно мало. [c.570]

Единого холинэргического синапса не существует. Холинэргические синапсы представляют собой группу структурно, функционально и фармакологически весьма различных синапсов. Объединяет их только одно — использование ацетилхолина в качестве нейромедиатора. Особого внимания заслуживают ней-ромышечные соединения, где нервный импульс передается мышечному волокну и вызывает его сокращение. Имеются, однако, многочисленные свидетельства того, что холинэргические синапсы, кроме этой периферической функции, играют важную роль в центральной нервной системе [3, 4], участвуя в таких процессах, как поведение, сознание, эмоции, обучение и память. Доказательствами этого служат биохимические исследования метаболизма ацетилхолина и ассоциированных ферментов в центральной нервной системе, а также эксперименты с психофармакологическими веществами, влияющими на холинэргические синапсы. Ацетилхолин представляет собой также важный медиатор вегетативной нервной системы. Во всех ганглиях симпатических и парасимпатических систем имеются холинэргические синапсы. В постганглионарных, т. е. соединяющих ганглий и орган-мишень, нервных волокнах ацетилхолин опосредует передачу нервного импульса во всех парасимпатических синапсах (т. е. синапсах глаз, сердца, легких, желудка, кишечника) и в некоторых симпатических (например, синапсах потовых желез). [c.193]

Поскольку совершенно опрсделеиио сложились представления о химической природе передачи нервных импульсов, одним из передатчиков которых является ацетилхолин, патологические состояния в отдельных звеньях нервной системы можно регулировать веществами, стимулирующими ацетилхолин, либо тормозящими его. [c.16]

В длительном споре сторонников и противников теории химического механизма передачи нервного возбуждения в синапсах большое значение имел вопрос о скоростях ферментативного расщепления медиатора, которые должны быть адекватны скорости передачи нервного импульса. Окончательно этот вопрос был решен на основании убедительных аргументов Нахманзона [1], который, исходя из многих данных, показал, что выделяемое при одиночном нервном импульсе количество ацетилхолина (1—2 мкг) может быть прогн-дролизовано при помощи фермента — холинэстеразы — за 0,1— [c.138]

В ходе исследований, естественно, возникла необходимость сопоставления свойств ферментов, находящихся в разных тканях различных видов животных. При этом с самого начала было ясно особое физиологическое значение холинэстеразы, локализованной в нервной ткани, в частности в областях так называемых синапсов — мест специализированных контактов между окончаниями волокон нервных клеток или между нервными клетками и клетками исполнительных органов (например, желез, мышц) [19—21]. Менее ясны функции холинэстеразы, локализованной в проводящих путях— отростках нервных клеток (аксонах). Нахманзон [1, 180] развивает представление об едином механизме участия ацетилхолина в проведении возбуждения по аксону нервной клетки, и передачи в синапсах. Если утверждения Нахманзона верны, то понятны и функции холинэстеразы аксонов, не отличающиеся от функций фермента синапсов. Основное назначение холинэстеразы нервной ткани — быстрый гидролиз выделяющегося ацетилхолина, без которого невозможна передача нервных импульсов. [c.140]

Холин является физиологически активным веществом, пони-л<ающнм кровяное давление. Большое значение для деятельности центральной нервной системы имеет ацетилхолин, участвующий в передаче нервного возбуждения и синтезируемый в окончаниях нервных клеток из холина и уксусной кислоты под влиянием фермента холинэстеразы и кофермента. Его проникновение в место контакта [lepBHoro волокна и иннервируемой клетки приводит к ее возбуждению (или торможению). Далее ацетилхолин с помощью холинэстеразы гидролизуется в холин и уксусную кислоту. Установление механизма передачи нервного импульса между клетками — одно из крупнейших достижений естествознания XX в. [c.256]

Холин — гидроокись р-оксиэтил-триметиламмония. Обладает сильными основными свойствами. Входит в состав тканей животных и растений. Особенно высоко его содержание в нервных тканях, в частности в мозге, а также в печени, почках, мышцах сердца. Холин играет важную роль в обмене веществ, входит в состав лецитинов и сфингомиэлинов (гл. 37.3). Ацетилхолин участвует в механизме передачи нервных импульсов, т. е. является медиатором. [c.266]

Действие Ф. о. в. на организм обусловливается ингибированием фермента холинэстеразы, содержащегося в нервных тканях. На активном центре последней происходит расщепление ацетилхолина (см. Ацетилхолинхлорид) — медиатора передачи нервного импульса от одной нервной клетки к другой. Ф. о. в., взаимодействуя с холинэстеразой, фосфорили-руют ее (см. схему I). Ингибированный фермент уже [c.263]

Другой пример необратимого ингибирования — действие диизопропилфторфосфата (ДФФ), соединения из фуппы нервно-паралитических офавляющих веществ. ДФФ связывается с остатком аминокислоты серина, находящргмся в активном ценфе фермента ацетилхолинэстеразы. Этот фермент инактивирует ацетилхолин, ифа-юпщй роль нейромедиатора. Одна из функций ацетилхолина заключается в обеспечении передачи нервного импульса от одного нейрона к другому через синаптическую щель (гл. 17). Почти [c.163]

В сыворотке крови была обнаружена другая специфическая холинэстераза, отличающаяся от находящейся в эритроцитах АХЭ наряду с другим также и тем, что ее наивысшая активность проявляется при иной концентрации субстрата Основная функция АХЭ, как это установлено, заключается в быстром снижении концентрации ацетилхолина, образовавшегося при передаче нервного импульса физиологическая функция ХЭ еще полностью не выяснена. "при отравлении фосфорорганическимн соединениями мо>кет происходить снижение активности ХЭ, которое, однако, не находится в определенной связи с тяжестью клинических симптомов поражения. Так, снижение активности ХЭ на 85% от начальной было установлено при отсутствии симптомов поражения. С другой стороны, при ингаляционном отравлении появление тяжелых признаков поражения наступало без заметного изменения активности фермента 2. Однако, в общем, определение активности ХЭ в сыворотке крови дает хорошую возможность диагностировать отравления фосфорорганическимн веществами для профилактических или терапевтических целей. Угнетение активности фермента на 40% может служить признаком начала поражения, естественно, если исключены другие факторы, снижающие его активность, такие, как анемия, гепатит, или разные другие инфекционные заболевания. [c.161]

К эфирам фосфорной кислоты относятся биологически активные вещества, играющие исключительно важную роль в жизненных процессах клетки (фосфорные эфиры сахаров, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты и т. п.) и синтетические соединения, например инсектициды. Физиологическое действие последних как нервных ядов связано с их вмешательством в процесс передачи нервного возбуждения. Они подавляют активность фермента хо-линэстеразы, которая гидролизует ацетилхолин, образующийся в очень малых количествах при передаче нервных импульсов. Накопление ацетилхолина в тканях поражает организм в целом. [c.310]

Окончание нервного волокна и мембрана другой клетки или мышцы разделены синаптической щелью шириной 300—500 А, эта щель заполнена гелеобразным веществом и имеет огромную электрическую емкость, поэтому электрический сигнал не может пройти через нее. Передача нервного импульса через синаптическую щель осуществляется с помощью химических веществ (медиаторов), выделяемых через пресинаптическую мембрану. Наиболее распространенными медиаторами являются ацетилхолин и норадреналин. Си-, напсы, где передача нервного импульса осуществляется с помощью ацетилхолина, называют холинэргическими, а синапсы, в которых медиатором является норадреналин, — адренэргическими (рис. 3). [c.138]

Ацетилхолин и холиномиметические вещества. Ацетилхолин непосредственно участвует в передаче нервного импульса в процессе синапса. При этом он взаимодействует с холинорецепторами, которые локализуются на внешней стороне постсинаптической мембраны. Холинорецепторы постганглионарных холинэргических нервов (нервы сердца, гладкой мускулатуры, желез) обозначают как м-холинорецепторы, т. е. мускаринчувствительные рецепторы (мускарин — токсин мухоморов). Рецепторы, расположенные в области ганглионарных синапсов и в соматических нервно-мышечных синапсах, обозначают как н-холинорецепторы — никотино-чувствительные рецепторы (никотин — алкалоид табака) м- и н-холинорецепторы располагаются также в различных отделах центральной нервной системы. [c.71]

Многие наши представления о явлениях, происходящих при передаче нервных импульсов в насекомых, основаны на сопоставлении свойств нервной ткани насекомых и теплокровных животных. Во многих случаях I нервы насекомых реагируют на химические вещества так же, как нервы животных. Например, физостигмин, вызывающий обратимое ингибирование холинэстеразы, и фосфорорганические соединения, необратимо ингибирующие ее, нарушают передачу возбуждения в синапсах насекомых. Эти синапсы сосредоточены в ганглиях центральной нервной системы, где локализованы высокие концентрации холинэстеразы. Ацетилхолин и холинаце-тилаза — вторые компоненты, необходимые для холин-эргической передачи возбуждения, также найдены в большей части ганглий [3]. Присутствие этих веществ ясно показывает, что по крайней мере некоторые фазы возбуждения нерва у насекомых являются холинэргически-ми. Нарушение нормальной деятельности нервной системы антихолинэстеразными веществами подтверждают этот вывод. Интенсивная стимуляция активности цен-трально нервной системы насекомых пилокарпином [13, [c.147]

Механизм отравления теплокровных животных фосфорорга-ническими препаратами заключается в нарушении нормально деятельности фермента холинэстеразы—нейрогормона парасимпатической нервной системы. Функция холинэстеразы заключается в разр ллении ацетилхолина—вещества, обладающего чрезвь -чайно большой физиологической активностью и образующегося в мо.мент передачи нервного импульса. Для того чтобы нервные к.тетки после передачи импульсов прггшли в нормальное состояние, ацетилхолин должен быть разрушен. Разрушение ацетил-холина идет по следующей реакции [c.80]

Ацетилхолин [СН2(ОСОСНз)СН2Н(СНз)з] ОН" играет важную роль в функционировании нервов, участвуя в передаче нервных импульсов. Этаноламин НОСН2СН2НН2 входит в состав другого фосфолипида — цефалина. [c.221]

К группе гидролаз относятся и широко распространенные эстеразы — ферменты, катализирующие гидролитическое расщепление разнообразных сложных эфиров. Под действием не-крторых эстераз (иногда называемых липазами) в организме происходит распад жиров (липидов) на глицерин и свободные жирные кислоты. Очень важные функции выполняют так на-зымемые холинэстеразы, обеспечивающие быстрое расщепление особого вещества — ацетилхолина, ответственного за передачу нервных импульсов. Ацетилхолин нужен организму на весьма короткое время для передачи эстафеты нервного возбуждения и должен быть немедленно разрушен, так как его накопление приводит к тяжелым отравлениям эту функцию в выполняет фермент холинэстераза. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология