всеобщност
Невротрансмитерите са ендогенни химически посланици, които използват клетките на нервната система (така наречените неврони), за да общуват помежду си или да стимулират клетки от мускулен или жлезист тип.
Химичните синапси са места на функционален контакт между два неврона или между неврон и друг род на клетката.
Съществуват различни класове невротрансмитери: аминокиселинен клас, моноаминов клас, пептиден клас, аминен клас "следи", клас пурин, класа газ и др.
Сред най-известните невротрансмитери са: допамин, ацетилхолин, глутамат, GABA и серотонин.
Какво представляват невротрансмитерите?
Невротрансмитерите са химикали, които невроните използват - т.е. клетките на нервната система - да общуват помежду си, да действат върху мускулните клетки или да стимулират отговор от жлезисти клетки.
С други думи, невротрансмитерите са ендогенни химически посланици, които позволяват вътрешно-невронална комуникация (т.е. между неврони) и комуникация между невроните и останалата част от тялото.
Човешката нервна система използва невротрансмитерите, за да регулира или насочва жизнените механизми, като сърдечен ритъм, дишане на белите дробове или храносмилане.
Освен това, нощният сън, концентрацията, настроението и т.н. зависят от невротрансмитерите.
НЕВРОТРАЗМЕТРИ И ХИМИЧЕСКИ СИНАПСИС
Според по-специализирана дефиниция, невротрансмитерите са транспортери на информация по системата на така наречените химични синапси .
В невробиологията, терминът синапс (или синаптична връзка) показва местата на функционален контакт между два неврона или между неврон и друг род на клетката (например, мускулна клетка или жлезиста клетка).
Функцията на синапса е да предава информация между участващите клетки, за да произведе специфичен отговор (например, свиването на мускула).
Човешката нервна система се състои от два вида синапси:
- Електрически синапси, при които предаването на информация зависи от потока от електрически токове през двете участващи клетки, напр
- Гореспоменатите химични синапси, при които предаването на информация зависи от потока невротрансмитери през двете засегнати клетки.
Класически химически синапс се състои от три основни компонента, поставени в серия:
- Предсинаптичният край на неврона, от който идва нервната информация. Въпросният неврон също се нарича предсинаптичен неврон ;
- Синаптичното пространство, това е пространството на разделяне между двете клетки, които са главните герои на синапса. Той се намира извън клетъчните мембрани и има площ от около 20-40 нанометра;
- Постсинаптичната мембрана на неврона, мускулната клетка или жлезистата клетка, към която трябва да достигне нервната информация. Дали това е неврон, мускулна клетка или жлезиста клетка, клетъчната единица, към която принадлежи постсинаптичната мембрана, носи името на постсинаптичния елемент .
Химичният синапс, който се присъединява към неврон към мускулна клетка, е известен също като невромускулна връзка или двигателна пластина .
ОТКРИВАНЕ НА НЕВРОТРАЗМИТЕРИТЕ
Фигура: химичен синапс
До началото на двадесети век учените вярваха, че комуникацията между невроните и между невроните и другите клетки се осъществява изключително чрез електрически синапси.
Идеята, че може да има друг начин на комуникация, възникна, когато някои изследователи откриха така нареченото синаптично пространство.
Немският фармаколог Ото Лоеви предположи, че синаптичното пространство може да служи на невроните, за да освобождават химически посланици. Беше 1921 година.
Чрез експериментите си за нервната регулация на сърдечната дейност, Loewi става главен герой на откриването на първия известен невротрансмитер: ацетилхолин .
седалка
В предсинаптичните неврони, невротрансмитерите се намират в малки вътреклетъчни везикули .
Тези междуклетъчни мехурчета са сравними с торбичките, ограничени от двуслоен фосфолипид, подобен, в няколко отношения, на двуслойния фосфолипиден слой на плазмената мембрана на обща здрава еукариотна клетка.
Докато остават вътре в вътреклетъчните мехурчета, невротрансмитерите са така инертни и не предизвикват никакъв отговор.
Механизъм за действие
Предговор: за да се разбере механизмът на действие на невротрансмитерите, е добре да се имат предвид химичните синапси и техния състав, описани по-горе.
Невротрансмитерите остават затворени в рамките на вътреклетъчните везикули, докато пристигне сигнал от нервен произход, способен да стимулира освобождаването на самите везикули от контейнера.
Освобождаването на везикулите се осъществява в близост до предварително синаптичния терминал на неврона на контейнера и включва освобождаването на невротрансмитерите в синаптичното пространство.
В синаптичното пространство невротрансмитерите са свободни да взаимодействат с постсинаптичната мембрана на нервната клетка, мускулна или жлезиста, поставени в непосредствена близост и образуващи част от химическия синапс.
Взаимодействието между невротрансмитерите и постсинаптичната мембрана е възможно благодарение на присъствието на последните на определени протеини, наречени правилно мембранни рецептори .
Контактът между невротрансмитерите и мембранните рецептори променя първоначалния нервен сигнал (този, който стимулира освобождаването на вътреклетъчните везикули) в специфичен клетъчен отговор. Например, клетъчният отговор, продуциран от взаимодействието между невротрансмитерите и постсинаптичната мембрана на мускулна клетка, може да се състои в свиване на мускулната тъкан, към която принадлежи гореспоменатата клетка.
В края на тази схематична картина на работата на невротрансмитерите е важно да докладваме следния последен аспект: специфичният клетъчен отговор, за който говорихме по-рано, зависи от вида на невротрансмитера и от вида на рецепторите, присъстващи на постсинаптичната мембрана.
КАКВО Е ПОТЕНЦИАЛЪТ НА ДЕЙСТВИЕ?
В невробиологията нервният сигнал, който стимулира освобождаването на вътреклетъчните везикули, се нарича потенциал за действие .
По дефиниция, потенциалът за действие е това явление, което се случва в генеричен неврон и осигурява бърза промяна на електрическия заряд между вътрешната и външната страна на клетъчната мембрана на участващия неврон.
В светлината на това, не трябва да е изненадващо, когато говорят за нервните сигнали, експертите ги сравняват с електрически импулси: нервният сигнал е електрическо събитие във всички отношения.
ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ЦЕЛЕВНИЯ ОТГОВОР
Според езика на невробиолозите, клетъчният отговор, индуциран от невротрансмитери, на нивото на постсинаптичната мембрана, може да бъде възбуждащ или инхибиторен .
Възбуждащ отговор е реакция, предназначена да стимулира създаването на нервен импулс в постсинаптичния елемент.
Инхибиторният отговор, от друга страна, е реакция, предназначена да инхибира създаването на нервен импулс в постсинаптичния елемент.
класификация
Известните човешки невротрансмитери са многобройни и списъкът им е предназначен да се удължи, тъй като редовно невробиолозите откриват нови.
Големият брой признати невротрансмитери е направил необходимото класифицирането на тези химични молекули, което улеснява консултирането.
Съществуват различни критерии за класификация; най-често срещаната е тази, която отличава невротрансмитерите според класа молекули, към които те принадлежат .
Основните класове молекули, към които принадлежат човешките невротрансмитери, са:
- Класът на аминокиселини или аминокиселинни производни . Този клас включва: глутамат (или глутаминова киселина), аспартат (или аспартанова киселина), гама-аминомаслена киселина (по-известна като GABA) и глицин.
- Класът на пептидите . В този клас са включени: соматостатин, опиоиди, вещество Р, някои секретини (секретин, глюкагон и др.), Някои тахикинини (неврокинин А, неврокинин В и т.н.), някои гастрини, галанин, невротензин и т.нар. амфетамин.
- Класът моноамин . Попада в този клас: допамин, норепинефрин, епинефрин, хистамин, серотонин и мелатонин.
- Класът на така наречените " аминови следи ". Те включват: тирамин, три-йодотиронин, 2-фенилетиламин (или 2-фенилетиламин), октопамин и триптамин (или триптамин).
- Класът пурини . Те попадат в този клас: аденозин трифосфат и аденозин.
- Класът на газовете . Този клас включва: азотен оксид (NO), въглероден оксид (CO) и сероводород (H2S).
- Други . Всички тези невротрансмитери, които не могат да бъдат включени в някоя от предишните класове, като споменатия по-горе ацетилхолин или анандамид, попадат в "другия" запис.
Най-известните примери
Някои невротрансмитери определено са по-известни от други, тъй като те са познати и изследвани дълго време и защото изпълняват функции от значителен биологичен интерес.
Сред най-известните невротрансмитери заслужават цитат:
- Глутамат . Той е основният възбуждащ невротрансмитер на централната нервна система: според невробиолозите, повече от 90% от така наречените възбуждащи синапси ще го използват.Наред с възбуждащата си функция, глутаматът участва и в процесите на учене (учене като процес на съхранение на данни в мозъка) и в паметта.
Според някои научни изследвания, той би бил замесен в болести като болестта на Алцхаймер, болестта на Хънтингтън, амиотрофична латерална склероза (по-известна като АЛС) и Паркинсонова болест.
- GABA . Той е главният инхибиращ невротрансмитер на централната нервна система: според последните изследвания на биологията, около 90% от така наречените инхибиторни синапси ще го използват.
Поради инхибиторните си свойства, GABA е една от основните цели на успокоителни и успокояващи лекарства.
- Ацетилхолин . Това е невротрансмитер с възбуждаща функция на мускулите: в невромускулните връзки, всъщност, неговото присъствие привежда в действие тези механизми, които свиват клетките на участващите мускулни тъкани.
Освен че действа върху мускула, ацетилхолинът влияе и върху функционирането на органите, контролирани от така наречената автономна нервна система. Неговото влияние на нивото на автономната нервна система може да бъде както възбуждащо, така и инхибиращо.
- Допамин . Принадлежащи към семейството на катехоламините, това е невротрансмитер, който изпълнява много функции, както на нивото на централната нервна система, така и на нивото на периферната нервна система.
На ниво централна нервна система допаминът участва в: контрол на движението, хормонална секреция на пролактин, контрол на двигателните умения, механизми на възнаграждение и удоволствие, контрол на уменията за внимание, механизъм на сън, поведенчески контрол, контрол на определени когнитивни функции, контрол на настроението и, накрая, механизмите, обуславящи ученето.
От друга страна, на нивото на периферната нервна система той действа като: вазодилататор, стимулант на екскрецията на натрий, фактор, благоприятстващ чревната подвижност, фактор, който намалява лимфоцитната активност и накрая фактор, който намалява инсулиновата секреция.
- Серотонин . Той е невротрансмитер, присъстващ главно в чревното ниво и, макар и в по-малка степен, в сравнение с клетките на червата, в невроните на централната нервна система.
От инхибиторните ефекти серотонинът регулира апетита, съня, паметта и процесите на учене, телесната температура, настроението, някои аспекти на поведението, свиването на мускулите, някои функции на сърдечно-съдовата система и някои функции на ендокринната система.,
От патологична гледна точка изглежда, че тя играе роля в развитието на депресия и свързаните с нея заболявания. Това обяснява съществуването на така наречените селективни инхибитори на обратното поемане на серотонина на пазара, антидепресанти, използвани за лечение на повече или по-малко тежки депресивни форми.
- Хистамин . Той е невротрансмитер, разположен предимно в централната нервна система, по-специално на нивото на хипоталамуса и мастните клетки, намиращи се в мозъка и в гръбначния мозък.
- Норепинефрин и епинефрин . Норепинефрин се концентрира предимно на нивото на централната нервна система и има за задача да мобилизира мозъка и тялото за действие (следователно има възбуждащ ефект). Например, на церебрално ниво, тя благоприятства възбудата, бдителността, концентрацията и процесите на запаметяване; в останалата част на тялото, тя увеличава сърдечната честота и кръвното налягане, стимулира освобождаването на глюкоза от местата за съхранение, увеличава притока на кръв към скелетните мускули, намалява притока на кръв към стомашно-чревната система и стимулира изпразването на пикочния мехур и червата.
Епинефринът присъства в голяма степен в клетките на надбъбречните жлези и, в малки количества, на нивото на централната нервна система.
Този невротрансмитер има възбуждащи ефекти и участва в процеси като повишена скелетна мускулна кръв, повишена сърдечна честота и разширяване на зеницата.
Както норепинефрин, така и епинефрин са невротрансмитери, произлизащи от тирозин.
