Neurotransmiteriai

Bendrumas

Neuromediatoriai yra endogeniniai cheminiai pasiuntiniai, kuriuos nervų sistemos ląstelės (vadinamieji neuronai) naudoja bendravimui tarpusavyje arba raumenų ar liaukų ląstelių stimuliavimui.

Cheminės sinapsės yra funkcinio sąlyčio vietos tarp dviejų neuronų arba tarp neurono ir kitos ląstelės genties.

Yra įvairių neurotransmiterių klasių: aminorūgščių klasė, monoaminų klasė, peptidų klasė, „pėdsakų“ aminų klasė, purinų klasė, dujų klasė ir kt.

Labiausiai žinomi neurotransmiteriai yra: dopaminas, acetilcholinas, glutamatas, GABA ir serotoninas.

Kas yra neurotransmiteriai?

Neurotransmiteriai yra cheminės medžiagos, kurias neuronai - nervų sistemos ląstelės - naudoja bendraudami tarpusavyje, veikdami raumenų ląsteles arba skatindami liaukinių ląstelių reakciją.

Kitaip tariant, neuromediatoriai yra endogeniniai cheminiai pasiuntiniai, kurie įgalina tarpneuroninį ryšį (t. Y. Tarp neuronų) ir ryšį tarp neuronų ir likusio kūno.

Žmogaus nervų sistema naudoja neuromediatorius, kad sureguliuotų ar nukreiptų gyvybiškai svarbius mechanizmus, tokius kaip širdies plakimas, plaučių kvėpavimas ar virškinimas.

Be to, naktinis miegas, koncentracija, nuotaika ir pan. Priklauso nuo neurotransmiterių.

NEUROTRANSMITERIAI IR CHEMINĖS SINAPESĖS

Pagal labiau specializuotą apibrėžimą neurotransmiteriai yra informacijos nešėjai vadinamųjų cheminių sinapsių sistemoje.

Neurobiologijoje terminas sinapsė (arba sinapsinė jungtis) nurodo funkcinio sąlyčio vietas tarp dviejų neuronų arba tarp neurono ir kitos ląstelės genties (pavyzdžiui, raumenų ląstelės ar liaukos ląstelės).

Sinapsės funkcija yra perduoti informaciją tarp dalyvaujančių ląstelių, sukelti tam tikrą atsaką (pavyzdžiui, raumenų susitraukimą).

Žmogaus nervų sistemą sudaro dviejų tipų sinapsės:

• Elektrinės sinapsės, kuriose informacijos perdavimas priklauso nuo elektros srovių srauto per dvi dalyvaujančias ląsteles, pvz
• Minėtos cheminės sinapsės, kuriose informacijos perdavimas priklauso nuo neuromediatorių srauto per dvi paveiktas ląsteles.

Klasikinė cheminė sinapsė susideda iš trijų pagrindinių komponentų, išdėstytų nuosekliai:

• Priešsinapsinis neurono terminalas, iš kurio ateina informacija apie nervus. Aptariamas neuronas taip pat vadinamas ikisinaptiniu neuronu;
• Sinapsinė erdvė, tai yra atskirties erdvė tarp dviejų pagrindinių sinapsės ląstelių. Jis yra už ląstelių membranų, o jo „išplėtimo plotas lygus maždaug 20–40 nanometrų;
• Neurono, raumenų ląstelės ar liaukos ląstelės posinapsinė membrana, į kurią turi patekti nervinė informacija. Nesvarbu, ar tai neuronas, ar raumenų ląstelė, ar liaukinė ląstelė, ląstelių vienetas, kuriam priklauso postsinapsinė membrana, vadinamas postsinapsiniu elementu.

Cheminė sinapsė, jungianti neuroną su raumenų ląstele, taip pat žinoma kaip neuromuskulinė jungtis arba galinė plokštė.

NEUROTRANSMITERIŲ ATRADIMAS

Paveikslas: cheminė sinapsė

Iki XX amžiaus pradžios mokslininkai tikėjo, kad ryšys tarp neuronų ir tarp neuronų bei kitų ląstelių vyksta tik per elektros sinapses.

Idėja, kad gali būti ir kitas bendravimo būdas, kilo kai kuriems tyrinėtojams atradus vadinamąją sinapsinę erdvę.

Vokiečių farmakologas Otto Loewi iškėlė hipotezę, kad sinapsinę erdvę gali panaudoti neuronai, kad ten išleistų cheminius pasiuntinius. Tai buvo 1921 metai.

Atlikdamas eksperimentus dėl nervinio širdies veiklos reguliavimo, Loewi tapo pirmojo žinomo neuromediatoriaus - acetilcholino - atradimo veikėju.

Svetainė

Priešsinapsiniuose neuronuose neurotransmiteriai yra mažose tarpląstelinėse pūslelėse.

Šios tarpląstelinės pūslelės yra panašios į maišelius, kuriuos riboja fosfolipidų dvisluoksnis, daugeliu atžvilgių panašus į bendros sveikos eukariotinės ląstelės plazminės membranos fosfolipidinį dvisluoksnį.

Kol jie lieka viduląstelinių pūslelių viduje, neurotransmiteriai, galima sakyti, yra inertiški ir nesukelia jokio atsako.

Veiksmo mechanizmas

Prielaida: norint suprasti neuromediatorių veikimo mechanizmą, gerai turėti omenyje anksčiau aprašytas chemines sinapses ir jų sudėtį.

Neurotransmiteriai lieka intraląstelinėse pūslelėse, kol ateina nervų kilmės signalas, galintis paskatinti pūslelių išsiskyrimą iš konteinerio neurono.

Pūslelių išsiskyrimas vyksta netoli konteinerio neurono ikisinapsinio terminalo ir apima neuromediatorių išleidimą į sinapsinę erdvę.

Sinapsinėje erdvėje neurotransmiteriai gali laisvai sąveikauti su nervų ląstelės, raumenų ar liaukos, po sinapsine membrana, esančia visai šalia ir sudarančios cheminę sinapsę.

Neurotransmiterių ir posinapsinės membranos sąveika įmanoma dėl to, kad ant pastarųjų yra tam tikrų baltymų, tinkamai vadinamų membranos receptoriais.

Kontaktas tarp neuromediatorių ir membraninių receptorių pradinį nervinį signalą (tą, kuris paskatino tarpląstelinių pūslelių išsiskyrimą) paverčia labai specifiniu ląstelių atsaku. Pavyzdžiui, ląstelių atsakas, atsirandantis sąveikaujant tarp neurotransmiterių ir raumenų ląstelės po sinapsinės membranos, gali būti raumenų audinio, kuriam priklauso minėta ląstelė, susitraukimas.

Baigiant šį schematinį neurotransmiterių veikimo vaizdą, svarbu pranešti apie paskutinį aspektą: aukščiau paminėtas specifinis ląstelių atsakas „iš tikrųjų priklauso nuo neuromediatoriaus tipo ir receptorių, esančių posinapsinėje membranoje.

KAS YRA VEIKSMŲ POTENCIALAS?

Neurobiologijoje nervinis signalas, skatinantis tarpląstelinių pūslelių išsiskyrimą, vadinamas veikimo potencialu.

Pagal apibrėžimą veikimo potencialas yra reiškinys, vykstantis generiniame neurone ir susijęs su greitu elektros krūvio pasikeitimu tarp dalyvaujančio neurono ląstelių membranos viduje ir išorėje.

Atsižvelgiant į tai, neturėtų stebėtis, kai, kalbėdami apie nervinius signalus, ekspertai juos lygina su elektriniais impulsais: nervinis signalas visais atžvilgiais yra elektrinio tipo įvykis.

Ląstelinio atsako charakteristikos

Remiantis neurobiologų kalba, neuromediatorių sukeltas ląstelių atsakas posinapsinės membranos lygyje gali būti sužadinantis arba slopinantis.

Jaudinantis atsakas yra reakcija, skirta skatinti nervinio impulso sukūrimą posinapsiniame elemente.

Kita vertus, slopinantis atsakas yra reakcija, skirta slopinti nervinio impulso sukūrimą posinapsiniame elemente.

klasifikacija

Yra daug žinomų žmogaus neuromediatorių ir jų sąrašas nuolat didės, nes neurobiologai reguliariai atranda naujų.

Dėl daugybės pripažintų neurotransmiterių tapo būtina klasifikuoti šias chemines molekules, kad būtų lengviau supažindinti jas.

Yra įvairių klasifikavimo kriterijų; labiausiai paplitęs yra tas, kuris išskiria neurotransmiterius pagal molekulių, kurioms jie priklauso, klasę.

Pagrindinės molekulių klasės, kurioms priklauso žmogaus neurotransmiteriai, yra šios:

• Aminorūgščių arba jų darinių klasė. Į šią klasę įeina: glutamatas (arba glutamo rūgštis), aspartatas (arba asparto rūgštis), gama-aminosviesto rūgštis (geriau žinoma kaip GABA) ir glicinas.
• Peptidų klasė. Į šią klasę įeina: somatostatinas, opioidai, medžiaga P, kai kurie sekretinai (sekretinas, gliukagonas ir kt.), Kai kurie tachikininai (neurokininas A, neurokininas B ir kt.), Kai kurie gastrinai, galaninas, neurotenzinas ir vadinamieji kokaino reguliuojami transkriptai. ir amfetamino.
• Monoaminų klasė. Į šią klasę įeina: dopaminas, norepinefrinas, epinefrinas, histaminas, serotoninas ir melatoninas.
• Vadinamųjų „pėdsakų aminų“ klasė. Į šią klasę įeina: tiraminas, trijodtironaminas, 2-feniletilaminas (arba 2-feniletilaminas), oktopaminas ir triptaminas (arba triptaminas).
• Purinų klasė. Į šią klasę įeina: adenozino trifosfatas ir adenozinas.
• Dujų klasė. Į šią klasę įeina: azoto oksidas (NO), anglies monoksidas (CO) ir vandenilio sulfidas (H2S).
• Kiti. Visi tie neurotransmiteriai, kurių negalima priskirti jokiai ankstesnei klasei, pvz., Minėtas acetilcholinas ar anandamidas, patenka į antraštę „kita“.

Geriausiai žinomi pavyzdžiai

Kai kurie neurotransmiteriai yra neabejotinai garsesni už kitus tiek dėl to, kad jie buvo žinomi ir ištirti ilgiau, tiek dėl to, kad jie atlieka daug biologiškai svarbių funkcijų.

Tarp garsiausių neurotransmiterių verta paminėti:

• Glutamatas. Tai yra pagrindinis centrinės nervų sistemos jaudinantis neuromediatorius: neurobiologų teigimu, daugiau nei 90% vadinamųjų sužadinimo sinapsių ja naudojasi.

  Be sužadinimo funkcijos, glutamatas taip pat dalyvauja mokymosi procesuose (mokymasis suprantamas kaip duomenų saugojimo smegenyse procesas) ir atmintyje.
  Remiantis kai kuriais moksliniais tyrimais, jis būtų susijęs su tokiomis ligomis kaip: Alzheimerio liga, Huntingtono liga, amiotrofinė šoninė sklerozė (geriau žinoma kaip ALS) ir Parkinsono liga.

• GABA. Tai yra pagrindiniai centrinę nervų sistemą slopinantys neurotransmiteriai: remiantis naujausiais biologijos tyrimais, apie 90% vadinamųjų slopinamųjų sinapsių ja pasinaudotų.
  Dėl slopinančių savybių GABA yra vienas iš pagrindinių raminamųjų ir raminamųjų vaistų taikinių.
• Acetilcholinas. Tai neuromediatorius, turintis raumenų sužadinimo funkciją: neuromuskulinėse jungtyse iš tikrųjų jo buvimas skatina tuos mechanizmus, kurie sutraukia dalyvaujančių raumenų audinių ląsteles.
  Acetilcholinas veikia ne tik raumenų lygmenyje, bet ir veikia vadinamosios autonominės nervų sistemos valdomų organų veiklą, o jo įtaka autonominei nervų sistemai gali būti ir jaudinanti, ir slopinanti.
• Dopaminas. Priklauso katecholaminų šeimai, tai yra neuromediatorius, atliekantis daugybę funkcijų tiek centrinės nervų sistemos, tiek periferinės nervų sistemos lygiu.
  Centrinės nervų sistemos lygmeniu dopaminas dalyvauja: judesių kontrolėje, hormono prolaktino sekrecijoje, motorinių įgūdžių valdyme, atlygio ir malonumo mechanizmuose, dėmesio įgūdžių kontrolėje, miego mechanizme, elgesio kontrolėje. , tam tikrų pažinimo funkcijų valdymas, nuotaikos ir galiausiai mokymosi mechanizmų valdymas.
  Kita vertus, periferinės nervų sistemos lygmenyje jis veikia kaip: vazodilatatorius, natrio išsiskyrimą skatinantis veiksnys, skatinantis žarnyno judrumą, faktorius, mažinantis limfocitų aktyvumą, ir, galiausiai, veiksnys, mažinantis insulino sekreciją.
• Serotoninas. Tai neuromediatorius, esantis daugiausia žarnyne ir, nors ir mažesniu mastu nei žarnyno ląstelėse, centrinės nervų sistemos neuronuose.
  Iš slopinamojo poveikio serotoninas reguliuoja apetitą, miegą, atmintį ir mokymosi procesus, kūno temperatūrą, nuotaiką, kai kuriuos elgesio aspektus, raumenų susitraukimus, kai kurias širdies ir kraujagyslių sistemos bei kai kurias endokrininės sistemos funkcijas..
  Patologiniu požiūriu atrodo, kad jis turi įtakos depresijos ir susijusių ligų vystymuisi. Tai paaiškina vadinamųjų selektyviųjų serotonino reabsorbcijos inhibitorių, antidepresantų, naudojamų daugiau ar mažiau sunkioms depresijos formoms gydyti, egzistavimą rinkoje.
• Histaminas. Tai neuromediatorius, turintis centrinę nervų sistemą, būtent hipotalamo ir smegenų bei nugaros smegenų putliųjų ląstelių lygyje.
• Norepinefrinas ir epinefrinas.Norepinefrinas visų pirma yra sutelktas centrinėje nervų sistemoje ir jo užduotis yra sutelkti smegenis ir kūną veiksmams (todėl jis turi jaudinantį poveikį). Pavyzdžiui, smegenyse jis skatina susijaudinimą, budrumą, susikaupimą ir atminties procesus; likusioje kūno dalyje padidina širdies susitraukimų dažnį ir kraujospūdį, skatina gliukozės išsiskyrimą iš saugojimo vietų, padidina kraujo tekėjimą į skeleto raumenis , sumažina kraujotaką virškinimo trakte ir skatina šlapimo pūslės bei žarnyno ištuštinimą.
  Epinefrino daugiausia yra antinksčių ląstelėse ir nedideliais kiekiais - centrinėje nervų sistemoje.
  Šis neuromediatorius turi jaudinantį poveikį ir dalyvauja tokiuose procesuose kaip: kraujo padidėjimas į skeleto raumenis, širdies susitraukimų dažnio padidėjimas ir vyzdžių išsiplėtimas.
  Tiek norepinefrinas, tiek epinefrinas yra neurotransmiteriai, gauti iš tirozino.