Андрей Сазонов - Вся правда о гормонах и не только

А теперь давайте познакомимся с синапсом, с «плацдармом», на котором действуют нейромедиаторы. Там они рождаются и там же они умирают.

«Синапсом» называется специализированный межклеточный контакт, посредством которого клетки нервной системы передают друг другу или иным, не нервным, клеткам сигнал (нервный импульс). Это название происходит от греческого слова «синапсис», означающего «связь».

Возбуждение распространяется по нервной клетке в виде электрического импульса. В области синапса находятся так называемые «синаптические пузырьки», органоиды (так называются клеточные органы), способные вырабатывать либо нейромедиатор, либо фермент, этот нейромедиатор разрушающий.

Электрический импульс стимулирует те пузырьки, которые вырабатывают нейромедиатор. Нейромедиатор выходит в синаптическую щель и воздействует на мембрану другой клетки, изменяя ее электрический потенциал, то есть – создавая новый электрический импульс.

Рис. 26. Синапс

Выделение нейромедиатора стимулирует работу пузырьков, вырабатывающих разрушающие ферменты. После того, как нейромедиатор сделал свое дело – вызвал импульс, он уже не нужен.

Если вас интересует, как именно нейромедиатор создает импульс, то знайте, что он делает это посредством изменения проницаемости клеточной мембраны для положительно заряженных ионов калия и натрия. В результате перемещения ионов изменяются электрические потенциалы на внутренней и наружной сторонах мембраны – вот вам и импульс.

С электрохимической точки зрения синапс представляет собой участок, на котором происходит преобразование электрических сигналов в химические и обратно – химических в электрические.

С синапсом на этом мы заканчиваем и переходим к нейромедиаторам, «волшебным» веществам, управляющим главными функциями организма, такими как движение, сон, мышление, эмоциональные реакции, способность ощущать боль.

По химической природе нейромедиаторы подразделяются на аминокислоты, пептиды и моноамины.

Что такое аминокислоты, вы уже знаете – это химические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные (-СООН) и аминные (-NH 2) группы.

В быту все пептиды называют «белками». Химики называют пептидами все вещества, состоящие из остатков аминокислот, а те пептиды, молекулы которых содержат от 50 и более аминокислотных остатков, называют «белками». Молекулы нейромедиаторов не доросли до того, чтобы называться белками, они содержат менее 50 аминокислотных остатков, некоторые – всего пять. Нейромедиаторы «по определению» не могут иметь очень крупные молекулы, потому что, во-первых, они должны легко и просто выходить из клетки, а во-вторых, они должны быстро синтезироваться в ответ на электрический импульс. Высокомолекулярные вещества проходят через клеточные мембраны «с трудом», относительно медленно, и выработка их – дело долгое.

Моноаминами называются вещества, содержащие одну аминную группу (-NH 2).

Также нейромедиаторы можно условно разделить на две группы по характеру оказываемого ими действия – возбуждающие и тормозящие. Но такое разделение не совсем правильно, потому что некоторые нейромедиаторы (дофамин, ацетилхолин) обладают двояким действием.

Возбуждающие нейромедиаторы – естественные стимуляторы, повышающие вероятность передачи возбуждающего сигнала. Они ускоряют процессы мышления, делают нас быстрыми и сильными, обеспечивают сокращения мышц наших органов.

Любое возбуждение приводит к истощению. Работающие клетки должны получать время для отдыха, то есть для восполнения ресурсов, затраченных в ходе работы. Иначе истощение приведет к гибели клетки. Вдобавок в процессе нормальной жизнедеятельности организма сокращения всех мышц должны чередоваться с их расслаблением. Что такое ходьба или бег? Попеременное сокращение и расслабление мышц нижних конечностей. Если сократившаяся мышца не расслабляется, то возникает мышечный спазм, мышцу «сводит судорогой». Спазмированная мышца не работает, то есть не может выполнять свою функцию.

К слову, если уж зашла речь о судорогах. Знаете ли вы, почему мышцы сводит судорогой во время интенсивной работы, например – во время плавания? Дело в том, что в таком спазмированном состоянии уставшая мышца «отдыхает». В состоянии расслабления она, конечно же, «отдыхает» еще полноценнее.

Если сердечная мышца не расслабится после сокращения, то полости сердца не наполнятся новой порцией крови, то есть сердце перестанет качать кровь.

Спазм кишечных мышц приведет к тому, что движение пищевых масс по кишке остановится.

Чрезмерное возбуждение нервной системы приводит к появлению ощущения беспокойства, повышенной раздражительности, нарушениям сна, а порой и к обморокам и припадкам.

И так далее…

Как вы понимаете, возбуждающие нейромедиаторы непременно должны быть «уравновешены» в организме тормозящими нейромедиаторами. Если есть включатель, то должен быть и выключатель, верно? Тормозящие нейромедиаторы уменьшают вероятность передачи возбуждающего сигнала. Тем самым обеспечивается баланс между возбуждением и торможением.

А теперь давайте знакомиться с конкретными нейромедиаторами.

Начнем мы это знакомство с ацетилхолина.

Ацетилхолин – это моноамин, главной задачей которого является передача возбуждения от нервных клеток к мышечным. Главной, но не единственной. Также ацетилхолин обеспечивает передачу импульса железистым клеткам и участвует в передаче импульса от одной нервной клетки к другой. В организме есть разные рецепторы к ацетилхолину (да-да, нейромедиаторы тоже действуют через специальные рецепторы). Соединяясь с одними рецепторами, ацетилхолин оказывает возбуждающее действие, соединяясь с другими – тормозящее. Собственно, двоякость действия нейромедиатора определяется наличием рецепторов разного типа.

Так, например, ацетилхолин понижает частоту сердечных сокращений и расслабляет мышцы стенок периферических кровеносных сосудов, но стимулирует перистальтику, усиливает сокращение мускулатуры бронхов, матки, желчного и мочевого пузыря, а также круговой мышцы радужной оболочки (то есть – сужает зрачок).

Ацетилхолин имеет очень важное значение для нашей высшей нервной деятельности, поскольку он улучшает память и повышает способность к обучению. Согласно одной (наиболее старой) гипотезе, такое заболевание, как болезнь Альцгеймера [23], вызывается снижением выработки ацетилхолина в определенных участках головного мозга. В наше время эта гипотеза подвергается сомнению, но убедительную замену ей пока еще не нашли. Возможно, окажется, что при болезни Альцгеймера сбой происходит не на уровне выработки ацетилхолина, а где-то еще. Но то, что ацетилхолин можно назвать «гормоном памяти» или «гормоном обучения», сомнений не вызывает.