Механізм обміну ацетилхоліну. Лікарські засоби впливають на нервово-м`язову з`єднання

У зв`язку з досить великим розміром нервово-м`язового з`єднання воно є одним з небагатьох синапсів нервової системи, в якому розкрито практично всі деталі хімічного проведення.
Так, відомі наступні фази процесу освіти і виділення ацетилхоліну в цьому з`єднанні.

1. Маленькі везикули розміром близько 40 нм формуються в апараті Гольджі в тілі мотонейрона спинного мозку. Потім ці везикули транспортуються аксоплазмой, яка «тече» всередині аксона на всій його довжині від тіла клітини в спинному мозку до периферичних нервових закінчень аксона в нервово-м`язовому з`єднанні. Близько 300000 цих маленьких бульбашок збираються в нервових закінченнях одиночній кінцевої пластинки в скелетної м`язі.

2. ацетилхолін синтезується в цитоплазмі закінчення нервового волокна і відразу ж транспортується через мембрани везикул всередину, де він зберігається у високій концентрації (близько 10000 молекул ацетилхоліну в кожній везикул).

3. Прибуття потенціалу дії в нервове закінчення відкриває велику кількість електрокерованих кальцієвих каналів в мембрані нервового закінчення. В результаті концентрація іонів кальцію з внутрішньої сторони мембрани закінчення підвищується більш ніж в 100 разів, що, в свою чергу, збільшує швидкість злиття везикул ацетилхоліну з мембраною закінчення приблизно в 10000 разів. Це злиття призводить до розриву безлічі везикул і робить можливим екзоцитоз ацетилхоліну в синаптическое простір. У відповідь на кожен потенціал дії зазвичай розриваються близько 125 везикул. Через кілька мілісекунд ацетилхолін розщеплюється ацетилхолінестеразою на іон ацетату і холін, який активно реабсорбується всередину нервового закінчення, де використовується для формування нового ацетилхоліну. Ця послідовність подій відбувається протягом 5-10 мсек.

4 В нервовому закінченні кількості доступних для використання везикул достатньо для передачі лише кількох тисяч імпульсів з нерва на м`яз. Отже, для безперервного функціонування нервово-м`язового з`єднання необхідно швидке утворення нових везикул. Протягом декількох секунд після закінчення кожного потенціалу дії в мембрані нервового закінчення з`являються облямовані ямки. Їх поява пов`язана з функцією скорочувальних білків нервового закінчення, особливо білка клатріна, який прикріплюється до мембрани в області освіти везикул. Протягом приблизно 20 сек білки скорочуються, викликаючи відрив ямок від внутрішньої сторони мембрани з формуванням нових везикул. Через кілька секунд всередину цих везикул транспортується ацетилхолін, і везикули готові для нового циклу виділення ацетилхоліну.

Лікарські засоби, стимулюючі м`язове волокно подібно ацетилхоліну. Багато хімічні сполуки, включаючи метахолином карбахол і нікотин, надають такий же вплив на м`язове волокно, як і ацетилхолін. Різниця між дією цих лікарських речовин і ацетилхоліном полягає в тому, що ліки не розщеплюються холінестеразою або руйнуються так повільно, що їх дія часто триває від декількох хвилин до декількох годин. Ці лікарські речовини викликають локальну деполяризацію мембрани м`язового волокна в області рухової кінцевої пластинки, де розташовуються рецептори для ацетилхоліну. В результаті кожен раз після відновлення м`язового волокна від попереднього скорочення ці деполяризованого за рахунок витоку іонів області ініціюють новий потенціал дії, викликаючи стан м`язового спазму.
Лікарські засоби, стимулюючі нервово-м`язову з`єднання шляхом інактивації ацетилхолінестерази.

добре відомі три лікарських засоби (Неостигмін фізостигмін і діізопропілфторфосфат), які інактивують ацетилхолінестеразою в синапсах, в результаті гідроліз ацетилхоліну не відбувається. З кожним наступним нервовим імпульсом накопичується додатковий ацетилхолін, повторно стимулюючий м`язове волокно. Це викликає м`язовий спазм навіть при незначному числі нервових імпульсів, що надходять до м`яза. На жаль, це може привести до смерті за рахунок задухи через ларингоспазма.

неостигмін і фізостигмін, з`єднуючись з ацетилхолінестеразою, можуть гальмувати її дію протягом декількох годин, потім дані речовини відділяються від ацетилхолінестерази, і вона знову стає активною. Навпаки, діізопропілфторфосфат, який є бойовою отруйною нервово-паралітичним газом, інактивує ацетилхолінестеразою протягом тижнів, що робить цей газ смертельно небезпечним.

лікарські речовини, блокують передачу в нервово-м`язовому з`єднанні. Група лікарських речовин, відомих як курареподібних речовини, можуть попереджати проведення імпульсів з нервового закінчення на м`яз. Наприклад, D-тубокурарин блокує дію ацетилхоліну на ацетилхолінові рецептори м`язового волокна, попереджаючи підвищення проникності каналів м`язової мембрани до рівня, достатнього для виникнення потенціалу дії.