Эти важные продукты метаболизма аминокислот участвуют в процессах проведения импульсов от одной нервной клетки к другой. После раздражения первой нервной клетки она освобождает химический агент в заполненную жидкостью щель между нею и соседней нервной клеткой. Повышение ионной проницаемости мембраны второй клетки под влиянием этого агента в указанной щели, или синапсе, приводит к быстрой диффузии ионов натрия во вторую клетку. Результатом является деполяризация клеточной мембраны, инициирующая волну электрических разрядов вдоль второго нерва.

Те химические агенты, которые образуются при таком раздражении и обеспечивают передачу нервного импульса через синапс, обычно называют нейромедиаторами. Как было отмечено выше, к числу таких участвующих в проведении нервных импульсов соединений относятся тормозные агенты — ГАМК и глицин. Установлено, что существуют четыре типа возбуждающих нейромедиаторов, распространение которых в нервной системе различно.

К числу таких нейромедиаторов относятся ацетилхолин (в холинэргических окончаниях), норадреналин (в адренэргических окончаниях), серотонин (в серотонинэргических окончаниях) и гистамин (который, как считают, участвует в функционировании ряда сенсорных нервных механизмов).

Ацетилхолин в нервной системе

Рассматривая участие ацетилхолина в процессах нервного возбуждения, различают четыре фазы в судьбе этого важного соединения: биосинтез, депонирование, выделение и распад. Химически ацетилхолин представляет собой простой эфир, образованный ацетатом и аминоспиртом холином. Последний образуется из аминокислоты серина путем декарбоксилирования до этаноламина с последующим присоединением трех метальных групп, источником которых служит S-аденозилметионин. Как было отмечено выше, этим превращениям подвергаются азотистые соединения, образующие комплексы с фосфолипидами. Холин, кроме того, представляет собой важный компонент структуры мембран нервных клеток.

Биосинтез ацетилхолина, катализируемый специфическим ферментом холинацетилтрансферазой, происходит только в нервных волокнах, в частности в тех участках, где их окончания соприкасаются с поверхностями других нервных или мышечных клеток. В таких нервных окончаниях холин, который был доставлен либо с током крови, либо синтезирован в самих нервах, реагирует с ацетил-КоА, образующимся преимущественно при окислении углеводов в нервной системе. Синтезированный таким образом ацетилхолин быстро инкапсулируется, переходя в стойкую резервную форму и хранится в мельчайших образованных мембраной пузырьках.

При раздражении нерва эти пузырьки сливаются с поверхностной мембраной клетки и выделяют свое содержимое, которое представляет собой конгломерат молекул ацетилхолина, в синаптическую щель. Затем нейромедиатор, мигрируя через щель, достигает мембраны соседней нервной клетки и повышает ее проницаемость для натрия. После того как работа завершена, т. е. после индукции изменений электрического потенциала во второй нервной клетке, избыток ацетилхолина должен быть разрушен и удален, т. е. его эффект должен быть кратковременным. Этот процесс осуществляется на поверхности мембраны при участии специфического гидролитического фермента ацетилхолинэстеразы, который расщепляет ацетилхолин вновь до ацетата и холина. Распределение ацетилхолина в нервной системе соответствует распределению ферментов ацетилхолинтрансферазы и эстеразы, достигая наивысших концентраций на месте контакта моторных нервных окончаний со скелетной мышцей, а также в области окончаний парасимпатических нервов, например блуждающего.

Специфические ингибиторы ацетилхолинэстеразы позволяют ацетилхолину накапливаться, поскольку иных путей удаления этого нейромедиатора, кроме медленной диффузии, не существует. Агенты, оказывающие такие воздействия, называют антихолинэстеразами; к их числу относятся вещества, используемые в качестве лекарственных средств для контролируемого локального потенцирования действия ацетилхолина, а также яды. К категории последних относят инсектициды и нервные газы, воздействие которых сопровождается накоплением в нервной системе больших количеств ацетилхолина, что приводит к гибели пораженного организма при развитии судорог и остановке дыхания.

- Читать далее "Катехоламины в нервной системе. Виды катехоламинов в нервной системе"