Физиология центральной нервной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Строение синапса. Разнообразие и классификация синапсов

Синапс является элементарной структурой и функциональной единицей нервной ткани, в которой происходит передача сигналов с нейрона на нейрон.

Синапс состоит из пресинаптической части, синаптической щели и постсинаптической части.

В пресинаптическом окончании находятся небольшие мембранные пузырьки - везикулы, которые наполнены физиологически активными веществами - медиаторами. Для каждого конкретного нейрона параметры образуемых им синапсов (размер щели, диаметр и форма везикул, количество молекул медиатора в везикуле) постоянны.

Везикулы образуются в теле нейрона в результате деятельности комплекса Гольджи, транспортируются по аксону и накапливаются в пресинаптическом окончании. При возбуждении окончания происходит выброс (экзоцитоз) содержимого везикул за счет того, что мембрана пузырька слипается с пресинаптичекой мембраной, и он раскрывается в синаптическую щель. Медиатор, попав в щель, воздействует на постсинаптическую мембрану. В результате постсинапсическая клетка может возбудить или затормозить свою активность.

Принципы классификации синапсов:

1. В зависимости от контактирующих структур: аксо-дендритные, аксо-аксональные, аксо-соматические, дендрито-дендриальные и т.д.;

2. В зависимости от механизма передачи:

2.1. Электрические. Сигнал передается с помочью ионов, клетки соединены ионными каналами интегральных белков (коннексонами). Быстродействующие, с двухсторонней передачей;

2.2. Химические. При помощи медиатора. Работает с небольшой задержкой, передача односторонняя, возможна регуляция состояния синапса.

3. В зависимости от ответа: возбуждающие (активность клетки возрастает), тормозные (активность клетки снижается или прекращается);

4. В зависимости от клетки-мишени:

4.1. Синапсы между нейронами в ЦНС;

4.2. Нервно-мышечные синапсы (аксон мотонейронов и поперечно-полосатых скелетных мышечных волокон, синапсы соматической НС);

4.3. Синапсы с внутренними органами (вегетативной НС). Их образуют симпатические и парасимпатические эффекторные нейроны с эффекторами: гладкомышечное волокно, железистые клетки, волокна миокарда. В вегетативной нервной системе существуют синапсы между нервными клетками вне ЦНС -- в нервных сплетениях и ганглиях.

5. В зависимости от количества контактирующих структур:

5.1. Простые (одна пресинаптическая и одна постсинаптическая часть);

5.2. Розетка (1 пресинаптическая, несколько постсинаптических). Распространение сигналов в НС - дивергенция - расхождение сигнала от одной к нескольким. Обеспечивает надежность (всегда распространяется и доходит), ускорение переработки сигнала (параллельная переработка), многокомпонентная переработка сигнала (вовлечение различных центров), многокомпонентный ответ на сигнал, затрудняет точную локализацию;

5.3. Дендритный шипик (несколько пресинаптических, одна постсинаптическая, которая формируется из выроста мембраны дендрита). Сигнал распространяется конвергенцией. Обеспечивает усиление слабых сигналов, интеграцию (переработка объединенной информации) - создание сложных информационных конструкций;

5.4. Гломерула - взаимный обмен информации. Окружены клетками глии.

При образовании синапса формируются нейронные контуры, способные осуществлять передачу сигналов по сложным траекториям; соединять и разделять потоки сигналов. Такие сети образуют простейшие (типовые) нейронные модули, служащие для обработки информации, которые функционируют как единое целое и могут многократно повторяться в некоторой мозговой структуре (ядре).

2. Потенциал покоя нервной клетки. Механизм его формирования

Невозбужденный нейрон изнутри заряжен отрицательно по отношению к своей внешней поверхности, т. е. обладает относительно стабильным мембранным потенциалом, или потенциалом покоя (ПП), являющийся генетически заданной величиной, примерно в 70 мВт.

Механизмы, обеспечивающие его:

1. Постоянно открытые ионные каналы K, Na, Ca, Cl.

2. Ионные насосы. Для клетки недопустимо выравнивание потенциала. Создание такого ионного баланса осуществляется особыми белками-насосами. Наиболее важной для деятельности нервной системы является натрий-калиевая АТФ-аза (Na⁺, К⁺-насос). Этот крупный белок, встроенный в мембрану, имеет на внутренней поверхности места связывания для Na⁺ и АТФ, а на наружной поверхности -- для К⁺. Для работы насоса необходима энергия АТФ. Для нейронов необходим постоянный ток крови, так как у них нет своего гликогена, который можно расщеплять для энергии. На первой стадии цикла Na⁺, К⁺-насос захватывает из цитоплазмы три иона Na⁺ и молекулу АТФ, затем, используя энергию распада АТФ, молекула насоса меняет свою пространственную конфигурацию, ионы Na⁺ оказываются снаружи клетки и высвобождаются в межклеточную среду. Насос захватывает два иона К⁺ и возвращается к исходной конфигурации. В результате ионы К⁺ переходят в цитоплазму, а насос готов к новому циклу. Процесс переноса в клетку ионов К⁺ требует затраты энергии, получаемой в результате распада АТФ на АДФ и фосфорную кислоту (Ф). Сходные системы переноса существуют для ионов Cl^? и Ca²⁺. При этом ионы хлора выводятся из цитоплазмы в межклеточную среду, а ионы кальция обычно переносятся внутрь клеточных органоидов -- каналов ЭПС и митохондрий. Специфическим ядом, блокирующим деятельность Na⁺, К⁺-насоса, является токсин растительного происхождения строфантин, присоединяющийся к месту связывания К⁺.

Существует уравнение Нернста, позволяющее рассчитать уровень ПП, зная внутреннюю и наружную концентрации К⁺:

Входящий ток Na⁺ (ток утечки), снижая ПП по абсолютному значению, делает нейрон более возбудимым. Чем больше у нейрона ток утечки Na⁺ (постоянно открытых Na⁺-каналов), тем легче вызвать у него потенциал действия (деполяризация).

Роль ионов К⁺ в формировании ПП состоит в создании «базовой», несколько завышенной разности потенциалов между цитоплазмой нейрона и внешней средой, роль ионов Na⁺ -- в «подгонке» ПП каждого конкретного нейрона к генетически заданному уровню возбудимости. Чем больше натрия во внешней среде, а в мембране -- натриевых каналов, тем выше (меньше по абсолютному значению) уровень ПП.

Таким образом, функция ПП состоит в стабильном обеспечении работоспособного состояния нервных клеток, и, обладая ПП, нейрон способен из состояния ожидания переходить в «рабочий режим» -- т. е. время от времени генерировать потенциалы действия (скачки потенциала на мембране, передающие информацию в ЦНС).

Ток утечки - входящий NA ток, так как входящие ионы NA уменьшают отрицательный заряд.

Мембранный потенциал покоя - генетически заданная величина. Когда открываются дополнительные ионные каналы, возникает изменение мембранного потенциала.

Деполяризация - уменьшение разности потенциалов на мембране по абсолютной величине. Сдвиг мембранного потенциала в сторону положительных значений (Na и Ca-каналы).

Гиперполяризация - увеличение разности потенциалов на мембране по абсолютной величине. Сдвиг мембранного потенциала в сторону отрицательных значений (K и Cl- каналы).

3. Потенциал действия нервной клетки. Механизм его генерации. Фазы и свойства потенциала действия

Потенциал действия - быстрый, кратковременный, резкий скачок мембранного потенциала. Форма, в которой нейрон кодирует и проводит информацию по отростку.

Мембрана нервной клетки постоянно находится в состоянии поляризации, и ее внутренняя сторона заряжена отрицательно по отношению ко внешней. Процесс уменьшения разности потенциалов на мембране (снижение ПП по абсолютной величине) называется деполяризацией, а увеличение разности потенциалов (рост абсолютной величины ПП) -- гиперполяризацией.

Механизм генерации. Потенциалзависимые (электрочувствительные) ионные каналы Na и K каналы:

1. K каналы (одна створка): закрыты (ПП), открыты - K выходит из клетки.

2. Na каналы (две створки: А-створка быстрая, И-створка медленная, инертная):

2.1. А-створка закрыта, И-створка открыта, т.е. канал закрыт, но готов к работе.

2.2. Обе створки открыты, т.е. входящий Na ток.

2.3. А-створка открыта, И-створка закрыта, т.е. канал инактивирован, не готов к работе.

2.4. Обе створки закрыты. Канал к работе не готов.

Порог ПД - уровень мембранного потенциала, при достижении которого начинается генерация ПД.

Уровень критической деполяризации - величина деполяризации, которая необходима данному нейрону для достижения порога ПД. ПП характеризирует уровень возбудимости клетки (чем ниже ПП, тем меньше уровень критической деполяризации).

Рис. 1

Фазы ПД:

1. Фаза деполяризации (восходящая);

2. Фаза реполяризации (нисходящая);

3. Следовой процесс (следовая генерализация);

4. Период рефрактерности (не возбудимости, на протяжении которой клетка не способна генерировать ПД).

Таблица 1 Процесс

№	Na-канал	K-канал	Название фазы
0	И-створка открыта, А-створка закрыта	Канал закрыт	Потенциал покоя
1	Обе створки открыты, идет Na ток	Канал закрыт	Порог генерации потенциала действия
2	И-створка начинает медленно закрываться, А-створка открыта. Идет Na ток	Начинает открываться створка	Фаза деполяризации
3	И-створка закрывается, А-створка открыта. Na ток течет не сильно	Идет К-ток	Овершут (фаза деполяризации)
4	И-створка закрыта, А-створка открыта. Ток не течет	Идет К-ток	Овершут
5	Канал закрыт	Идет К-ток	Овершут (фаза реполяризации)
6	Канал закрыт.	Идет К-ток, створка начинает закрываться	Фаза реполяризации
7	Канал закрыт.	Канал закрыт	Завершение следового периода
8	Канал закрыт. Открывается И створка.	Канал закрыт	Завершение потенциала действия. Уровень потенциала покоя.

8-10 фазы - рефрактерность: состояние Na-каналов - инактивированы - полностью открываются И-створки, инверсия баланса ионов, работают с большой нагрузкой Na-K-насосы.

Свойства ПД:

1. Активная реакция нейрона;

2. Дискретный обмен;

3. Длительность ПД индивидуальна и определена (от количества и свойств потенциал-зависимых каналов 1-2 м/с)

4. Амплитуда ПД постоянна для каждого нейрона. Принцип «все или ничего» - всегда максимально возможная амплитуда, не зависящая от силы стимула, зависящая от структуры белка. если достигается уровень порога генерации ПД, то далее ПД генерируется с максимально возможной для данного нейрона амплитудой.

5. Продолжительность ПД равна периоду рефрактерности.

Лабильность нейрона - максимальная частот ПД, которую может генерировать нейрон.

Средняя длительность ПД составляет около 1,5 мс.

Рис. 2 Кривая ПД (а) и схемы движения створок Na+-канала (б) и К+-канала (в) во время генерации потенциала действия: 1--5 -- основные этапы процесса

4. Механизмы возникновения возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов. Свойства постсинаптических потенциалов

Запуск импульсной активности в нервной системе осуществляют два основных фактора. Первый из них -- стимулы, действующие на чувствительные клетки сенсорных систем и изменяющие проницаемость их мембраны. Это приводит к развитию особых рецепторных потенциалов и в итоге -- к генерации ПД.

Второй фактор -- выделение медиатора из пресинаптического окончания. Попав в синаптическую щель, медиатор воздействует на постсинаптическую мембрану, возбуждая или тормозя следующий нейрон.

ПСП - локальные изменения МП постсинаптической мембраны, возникающие под действием медиатора. С помощью лигангзависимых каналов (Na⁺, К⁺, Cl^? Ca).

Возбуждающий ПСП - локальная деполяризация постсинаптической мембраны, возникающая под действием медиатора (Na, Ca).

Тормозный ПСП - локальная гиперполяризация постсинаптической мембраны, возникающая под действием медиатора (K, Cl).

Механизмы:

1. Открытие Na и Ca каналов приводит к возбуждающему постсинаптическому потенциалу - локальная деполяризация постсинаптической мембраны, возникающая под действием медиатора. Нейрону нужен меньший стимул для генерации ПД;

2. Открытие K, Cl каналов приводит к тормозному постсинаптическому потенциалу - локальная гиперполяризация мембраны, возникающая под действием медиатора. Необходим больший стимул для генерации ПД.

Свойства ПСП:

1. Амплитуда носит градуальный характер - не постоянна, зависит от того, сколько медиаторов выбросилось в щель, и от того, как долго открыты ионные каналы. Амплитуда ВПСП и ТПСП определяется длительностью и крутизной наклона их первой фазы, которая зависит от количества и длительности существования медиатора в синаптической щели. Амплитуда одиночных постсинаптических потенциалов в ЦНС составляет 5--10 мВ. В крупном нервно-мышечном синапсе аналог ВПСП -- потенциал концевой пластинки, может достигать 40 и более мВ.

2. Длительность: 10-15 мин.

3. Распространяется по мембране электротонически - вызывая смещение зарядов на соседних участках, поэтому он затухает по мере распространения, т.к. нет других каналов.

4. Способен к суммации - наложению ПСП в определенных участках мембраны:

4.1. Временная суммация -- объединение эффектов стимулов, пришедших по одному «каналу» с большой частотой: если к еще не угасшему ВПСП присоединить второй, затем третий и т.д., -- возникнет реальная возможность запустить ПД. Это означает, что сигнал, достигший синапса, достаточно интенсивен и «заслуживает» того, чтобы быть переданным дальше по сети нейронов. За короткий промежуток времени выбрасывается несколько медиаторов.

Рис 3 Схема временной суммации ВПСП, возникающих при повторной стимуляции синапса, выделяющего возбуждающий медиатор

Наложение нескольких ПСП, возникающих один за другим в одном синапсе на короткий промежуток времени.

4.2. Пространственная суммация заключается в наложении друг на друга ВПСП соседних синапсов в некоторой близлежащей точке постсинаптической мембраны, обладающей потенциал-зависимыми ионными каналами. Результат положительный, если несколько условий будут выполнены (несколько входных сигналов одновременно достигнут нервной клетки). Наложение ПСП, распространяющие в определенный участок мембраны от разных синаптических каналов.

Рис. 4 Схема пространственной суммации ВПСП в результате одновременного срабатывания синапсов 1 -- 3

Усредненные параметры ВПСП и ТПСП весьма близки. Их длительность составляет обычно около 10 мс (иногда 50--100 мс), что существенно больше, чем в случае ПД.

5. Роль возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов в возникновении потенциала действия

В подавляющем большинстве случаев (кроме потенциала концевой пластинки) одиночный ВПСП не способен запустить ПД, так как возбуждение, вызываемое медиатором, не дорастает до порогового уровня. Для достижения порога запуска ПД необходима суммация (наложение) нескольких ВПСП.

Учитывая свойства ПСП вклад каждого синапса в функциональную активность нейрона зависит от нескольких групп факторов:

1. Место синаптического контакта (чем ближе к аксональному холмику, тем сильнее влияет). Врожденное свойство, формируемое в случайном процессе.

2. Размер синаптического контакта (чем больше по площади, тем больше амплитуда возникающих сигналов, тем больше вклад). По большей части являются влиянием среды.

3. Активность синапса в данный конкретный момент (определяется текущей ситуацией).

В ходе деятельности нейронов эффекты пространственной и временной суммации объединяются, и чем больше синапсов участвуют в этом процессе (срабатывают относительно одномоментно), тем больше вероятность достичь порога запуска ПД. При этом часть синапсов может обладать тормозными свойствами и вызывать ТПСП, вычитающиеся из суммы возбуждающих влияний. В результате в первом приближении условие запуска ПД в каждый момент времени можно определить следующим образом: ПП + (сумма всех ВПСП) ? (сумма всех ТПСП) > порог запуска ПД

6. Возникновение и распространение потенциала действия. Миелиновые оболочки

ПД генерирует только аксональный холмик. В ходе этого распространения фронт ПД движется от точки возникновения без «возвратов» назад, так как только что сработавшая мембрана приходит в состояние абсолютной рефрактерности. В каждый момент времени она может проводить сигнал только в одном направлении, и повторное проведение возможно лишь после возврата потенциал-зависимых каналов в состояние готовности.



Рис. 5 Схемы распространения ПД по нервным клеткам: а -- общая схема; б -- распространение ПД по немиелинизированному (безмякотному) волокну (1, 2, 3, 4 -- участки мембраны нейрона); в -- распространение ПД по миелинизированному волокну

На том участке, который генерирует ПД возникает инверсия заряда и ионы Na начинают «стягиваться» с соседних невозбужденных участках мембраны, тем самым вызывая деполяризацию этих участков. Когда она достигает критического уровня, открываются потенциал-зависимые Na-каналы, начинается генерация ПД. Т.е. возбужденный участок вызывает возбуждение соседних участков, запуская генерацию ПД. На каждом участке ПД генерируется по закону «все или ничего», поэтому не угасает. Скорость прохождения зависит от диаметра волокна, примерно 60 м/с.

Другой путь -- формирование миелиновых оболочек. В этом случае очередным возбужденным участком при проведении ПД будет не соседняя точка мембраны, а ближайший перехват Ранвье, в котором находятся каналы. В результате импульс будет распространяться прыжками (сальтаторно), развиваясь только на участках аксона, не закрытых Шванновскими клетками, которые удерживают заряд близко к мембране и под которыми заряды быстро движутся. Скорость примерно 100-129 м/с, экономится энергия, которая могла бы была затрачена на работу насосов.

7. Медиаторы нервных клеток. Жизненный цикл медиатора

Жизненный цикл медиаторов нервной системы включает следующие «стандарные» стадии: синтез, загрузку в везикулы и транспорт в пресинаптическое окончание; выделение в синаптическую щель; связывание с рецептором на постсинаптической мембране; инактивацию.

Синтез и загрузка в везикулы.

Правило Дейла: каждый нейрон генетически запрограммирован на синтез одного медиатора и именно он выбрасывается их всех его пресинаптических окончаниях. Образование медиатора часто происходит непосредственно в пресинаптическом окончании. В каждой клетке работает определенный блок генов (белков-катализаторов), который синтезирует определенный медиатор.

Происходит в пресинаптическом окончании, если синтез простой (3-4 этапа с цепью из 3-4 ферментов), при этом ферменты образуется в мембране каналов шероховатой ЭПС. Или в соме нейрона. Медиаторами являются нейропептиды. На рибосомах шероховатой ЭПС синтезируется молекула-предшественник с множеством аминокислот, транспортируется в аппарат Гольджи, где ферменты вырезают молекулы медиаторов из определенного количества аминокислот и загружают в везикулы, которые по аксону транспортируются в пресенаптическую часть.

Везикулы образуются в теле нейрона в результате деятельности комплекса Гольджи, транспортируются по аксону и накапливаются в пресинаптическом окончании.

Функции везикул: транспорт медиатора, хранение и накопление медиатора, квантование медиатора (выброс в определенных порциях). Для каждого конкретного нейрона параметры образуемых им синапсов (размер щели, диаметр и форма везикул, количество молекул медиатора в везикуле) постоянны.

Опровержение правила Дйелза: в пресинаптической части находится еще одна группа активных веществ (комедиаторы), «помощники» медиатора, которые так же хранятся в везикулах и выбрасываются в синаптическую щель, но сигнал они не передают. Они оптимизируют работу синапсов (поддерживают нужную рабочую конфронтацию рецепторов медиатора, способствуют реализации эффекта медитора). Комедиатора может находится в других по форме и размерах везикулах, либо в везикулах вместе с медиатором.

Выброс в синаптическую щель.

При возбуждении окончания происходит выброс (экзоцитоз) содержимого везикул за счет того, что мембрана пузырька слипается с пресинаптической мембраной, и он «раскрывается» в синаптическую щель. Медиатор, попав в щель, воздействует на постсинаптическую мембрану.

Распространяется ПД, вызывая деполяризацию и открывая потенциал-зависимые Ca-каналы. Начинается входящий ток Ca, который попадает в белковые ловушки на мембране, белок из-за этого меняет конфронтацию. Везикула, находящаяся на направляющих микротрубочках начинает двигаться. Достигая пресинаптической мембраны, пузырек «слипается» с ней, в результате чего медиатор попадает в синаптическую щель. Ca выводится из цитоплазмы с помощью насосов в мембране ЭПС и митохондриях. Везикулы отделяются от мембраны и возвращаются в пресинаптическое окончание. В дальнейшем эти пустые пузырьки могут быть вновь заполнены медиатором.

Отравление Ca²⁺-насосов ведет к гиперактивности синапса, продолжающейся до полного истощения запасов медиатора. Аналогичное действие оказывают токсины, блокирующие потенциал-зависимые Ca²⁺-каналы в открытом положении.

Токсин ботулиновой бактерии известен как соединение, вызывающее тяжелейшие пищевые отравления. Проникая в синапс, он блокирует белки, отвечающие за контакт везикулы с пресинаптической мембраной, в результате чего прекращается всякая передача нервного сигнала, развиваются параличи.

Рис. 6 Основные этапы выброса медиатора из пресинаптического окончания: 1 -- потенциал действия, открывающий Ca²⁺-каналы; 2 -- вход ионов Ca²⁺ в пресинаптическое окончание; 3 -- ионы Ca²⁺, соединяющиеся с мембраной везикул; 4 -- везикулы; 5 -- взаимодействие везикулы с мембраной и выброс медиатора в синаптическую щель; 6 -- снижение концентрации ионов Ca²⁺ в синаптическом окончании; 7 -- митохондрия; 8 -- ЭПС; ? -- ионы Ca²⁺, Ч -- медиатор

Взаимодействие с рецепторами.

Белковый рецептор - интегральный белок, пронизывающий мембрану, который имеет активный центр. Его конфронтация и распространение комплиментарны медиатору. При взаимодействии с ним, конфронтация меняется и запускается сигнал.

Инактивация медиатора.

Инактивация - процесс, обеспечивающий удаление медиатора из синаптической щели, при котором прекращается взаимодействие, обеспечивающие адекватность ответа клетки-мишени.

Способы:

1. Расщепление медиатора ферментом в синаптической щели.

2. В пресинаптической мембране существуют транспортные белки, обеспечивающие обратный транспорт медиатора, далее либо повторная загрузка в везикулы, либо на расщепление ферментом на мембране ЭПС или митохондриях.

3. С помощью транспортных белков, находящихся в мембране астроглии либо транспорт обратно в пресинаптическую часть, либо употребление в качестве метаболических процессов, либо превращение в другой медиатор.

Скорость процесса инактивации определяет общее время воздействия медиатора на рецептор, от которого в конечном итоге зависит амплитуда постсинаптических потенциалов, запуск ПД и продолжение проведения сигнала по нейронной сети. При повреждении элементов системы инактивации наблюдается значительное увеличение эффективности синаптической передачи, так как выделившийся медиатор существенно дольше воздействует на рецепторы и амплитуда ВПСП либо ТПСП заметно возрастает.

8. Взаимодействие медиатора с рецептором. Типы рецепторов: ионотропные и метаботропные (особенности строения и функции). Агонисты и антагонисты медиаторов

Рецептор - интегральный белок, пронизывающий мембрану, который имеет активный центр. Его конфронтация и распространение комплиментарны медиатору. При взаимодействии с ним, конфронтация меняется и запускается сигнал.

Типы рецепторов:

1. Ионотропные. Участвуют хемочувствительные каналы, состоящие из активного центра и канала. Пока медиатор не контактирует с рецептором, канал закрыт. При контактировании - конфронтация белка и открытие канала.

Свойства: быстродействие, продолжительность (время контакта с медиатором), эффективность (1 молекула - один канал), однозначность эффектов (не зависит от мишени, результат один и тот же).

Рис. 7 Схема строения и функционирования ионотропного рецептора: 1 -- медиатор; 2 -- рецептор

2. Метаботропные. Комплекс белков, связанных друг с другом. Не содержит ионных каналов. Возбуждение выражается в изменении внутриклеточного метаболизма, т. е. течения биохимических реакций. С внутренней стороны мембраны присоединен ряд других белков, выполняющих ферментативные и передающие («посреднические») функции. Под влиянием возбужденного рецептора G-белок воздействует на белок-эффектор, который выбрасывает вторичные посредники, которые открывают канал изнутри.

Вторичные посредники - внутри клетки (цАМФ, диацилглицерол, инозитолтрифосфат, NO, Ca), первичные - медиаторы и гормоны.

Свойства рецептора: медленнодействующие, эффект сохраняется дольше, чем время взаимодействия с медиатором, ответ усиливается, экономия медиатора, ответ зависит не от медиатора, а от открывающихся каналов, регуляция ответа, происходит воздействие на внутриклточные белки (изменение процессов метаболизма вплоть до изменения работы генов).

При введении молекул, сходных по структуре с медиатором, наблюдается их соединение с активными центрами соответствующих рецепторов и последующее возбуждение рецепторов. Медиатор присоединяется к рецептору, что приводит к воздействию на ионный канал; агонист присоединяется к рецептору, что также приводит к передаче сигнала на ионный канал; конкурентный антагонист не позволяет медиатору соединиться с рецептором; неконкурентный антагонист блокирует ионный канал, что также не позволяет развиться эффектам медиатора.

Рис. 8 Схема строения и функционирования метаботропного рецептора: 1 -- медиатор; 2 -- рецептор; 3 -- ионный канал; 4 -- вторичный посредник; 5 -- фермент; 6 -- G-белок; > -- направление передачи сигнала

В результате эффект применяемого препарата оказывается аналогичен действию самого медиатора. Вещества такого рода называют агонистами медиатора, их влияние на синапс нередко оказывается очень длительным и эффективным. Это объясняется тем, что прочность связывания агониста с рецепторами нередко больше, чем у медиатора, а системы инактивации не способны быстро опознать агонист и убрать его из синаптической щели.

Рис. 9 Механизмы деятельности агонистов и антагонистов медиаторов

Антагонист препятствует распространению эффектов медиатора. В более сложном случае вводимые молекулы лишь частично похожи на медиатор. Тогда, соединяясь с активными центрами рецепторов, они будут их занимать (прекращать к ним доступ медиатора; конкурировать с ним), но не будут возбуждать рецептор. В результате эффект применяемого препарата будет противоположен действию медиатора. Вещества такого рода называют конкурентными антагонистами медиатора. Существует также понятие неконкурентного антагониста (вводимый препарат мешает работе медиатора, блокируя хемочувствительные ионные каналы).

Во-первых, в структуре такого вещества должен присутствовать «ключевой» участок, соответствующий молекуле медиатора. Во-вторых, такой препарат должен быть устойчив к действию систем инактивации. В-третьих, он должен проникать через барьеры организма -- гематоэнцефалический и желательно кишечный.

9. Ацетилхолинергическая система и ее физиологическая роль. Типы рецепторов. Эффекты агонистов и антагонистов

По химическому строению ацетилхолин представляет собой соединение двух молекул -- азотсодержащего холина и остатка уксусной кислоты:

Синтез ацетилхолина осуществляется в основном в пресинаптических окончаниях с помощью фермента холинацетилтрансферазы. Затем медиатор переносится в пустые везикулы и хранится в них до момента выброса.

Холинорецепторы:

1. Никотиновые рецепторы ионотропные: их ионный канал входит в состав рецептора и открывается сразу после присоединения ацетилхолина. Входящий Na⁺-ток, вызывающий деполяризацию мембраны и возбуждение нейрона. Возбуждается под действием никотина.

2. Мускариновые рецепторы являются метаботропными. Преобладают Na и K-каналы.

Инактивация ацетилхолина происходит непосредственно в синаптической щели. Ее осуществляет фермент ацетилхолинэстераза, разлагающий медиатор до холина и остатка уксусной кислоты, затем холин всасывается в пресинаптическое окончание и может вновь использоваться для синтеза ацетилхолина.

Функционирование:

1. Нервно-мышечные синапсы (концевая пластинка) с никотиновыми холинорецепторами. Ацетилхолин является медиатором мотонейронов нервной системы, которые расположены в передних рогах серого вещества спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов. Их аксоны направляются к скелетным мышцам и, разветвляясь, образуют нервно-мышечные синапсы.

2. Синапсы ВНС - мотонейроны соматической нервной системы иннервируют скелетные мышцы - АХ с НХР. Парасимпатическая нервная система - в вегетативном ганглии АХ с НХР, а синапсе с органом АХ с МХР. Симпатическая нервная система - в вегетативном ганглии АХ с НХР, а на органе НА с адренорецепторами; при иннервации мозгового вещества надпочечников АХ с НХР; при иннервации потовых желез в вегетативном ганглии АХ с НХР, а на железе АХ с МХР.

3. В ЦНС. Доказана эффективность применения антагонистов ацетилхолина при ряде двигательных нарушений. Синапсы РФ ствола головного мозга - регуляция уровня бодроствования. Синапсы struatum хвостатого ядра. Интер-нейроны ассоциативных слоев коры БПШ - переработка информации, системы памяти, когнитивные функции.

Агонисты к никотиновым рецепторам - никотин. Областью, наиболее чувствительной к никотину, являются вегетативные ганглии, поэтому первые попытки курения приводят к значительным нарушениям в деятельности органов: скачкам артериального давления, тошноте, головокружению. По мере привыкания сохраняется в основном симпатический компонент действия: никотин начинает работать преимущественно как стимулятор многих систем организма. Присутствует также и центральное активирующее влияние (на головной мозг) ацетилхолина. Сверхдозы никотина (50 и более мг) вызывают резкое учащение сердцебиения, судороги и остановку дыхания.

Рис. 10 Схема распределения медиаторов в периферической нервной системе: 1 -- нейроны ЦНС, образующие двигательные нервы (мотонейроны); 2 -- нейроны ЦНС, образующие преганглионарные волокна парасимпатической нервной системы; 3 -- нейроны ЦНС, входящие в состав симпатической нервной системы (три варианта строения); 4 -- мышца; 5 -- орган (парасимпатическая система); 6 -- орган (симпатическая система); 7 -- надпочечник (симпатическая система); 8 -- потовая железа (расширение сосудов, симпатическая система); м, н -- мускариновые и никотиновые рецепторы; _ -- нейроны, вырабатывающие ацетилхолин; ? -- нейроны, вырабатывающие норадреналин

Антагонист никотиновых рецепторов - тубокурарин - активное действующие начало яда некоторых южноамериканских растений. Основное место действия - нервно-мышечные синапсы. При этом происходит последовательное расслабление и паралич мышц пальцев, затем глаз, рук и ног, шеи, спины и дыхательных мышц.

Агонисты к мускариновым рецепторам. Эффекты мускарина носят преимущественно парасимпатический характер: при отравлении мухоморами наблюдается тошнота, повышенное пото- и слюноотделение, слезотечение, боли в животе, снижение артериального давления и сердечной активности.

Антагонист мускариновых рецепторов - атропин - токсин белены и дурмана. Его периферические эффекты прямо противоположны действию мускарина: происходит снижение тонуса мышц желудочно-кишечного тракта, учащается сердцебиение, прекращается слюноотделение (сухость во рту), расширяются зрачки, наблюдаются и центральные эффекты (двигательное и речевое возбуждение, галлюцинации). Он действует на активный центр, блокируя его.

Ацетилхолинэстераза (расщепляющая ацетилхолин) имеет активный центр, узнающий холин, и один активный центр, «отрывающий» ацетильную группу от исходной молекулы. Последний часто является местом атаки специфических блокаторов.

Блокаторы АХЭ:

Прозерин (неостигмин) - применяется при миастении (обратимый блокатор)

Фосфорорганические соединения (пестициды) хлорофос, тиофос - сужение зрачков, потливость, снижение артериального давления, подергивание мышц (обратимый блокатор).

Нервно-паралитические газы (зарин) - легко проникая через все барьеры организма, они вызывают судороги, потерю сознания и паралич. Смерть наступает от остановки дыхания (необратимый блокатор). В этом случае вещество, нарушающее работу ацетилхолинэстеразы, вступает с белком в устойчивую химическую связь и выводит его из строя. Для ослабления эффектов применяется атропин.

Нейротоксины змей - яд кобры содержит альфа-нейротоксин, необратимо связывающийся с НХР и блокирующий его, а также бета-нейротоксин, который тормозит выделение медиатора из пресинаптического окончания.

10. Норадренергическая система и ее физиологическая роль. Типы рецепторов. Эффекты агонистов и антагонистов

Медиатор норадреналин относится к катехоламинам (биогенным аминам) -- производным аминокислоты тирозина.

Синтезируется в пресинаптической части из тирозина и L-ДОФА после дофамина.

Выделяясь в синаптическую щель, норадреналин действует на постсинаптические рецепторы -- альфа- и бета-адренорецепторы (по два на каждый вид). Оба они являются метаботропными.

Функции:

1. Как гормон надпочечников: сужение сосудов, повышение артериального давления.

2. Как медиатор - постганглионарых волокон симпатической НС и все ее функции. Воздействуя на внутренние органы, он конкурирует с эффектами ацетилхолина. Альфа-рецепторы имеют большинство сосудов, которые сужаются под действием норадреналина, в результате чего повышается артериальное давление. Норадреналин стимулируют деятельность сердца и расширяют бронхи. Работа желудочно-кишечного тракта ослабляется. Сфинктеры (запирающие мышцы) кишечника и мочевого пузыря сокращаются. Является центром симпатической НС.

3. В ЦНС норадреналин вырабатывается нейронами голубого пятна (мост) и межножкового ядра (средний мозг):

3.1. создание определенного уровня активации бодрствующей ЦНС (за счет прежде всего торможения центров сна), обеспечивает реакцию пробуждения;

3.2. участие в тормозной регуляции сенсорных потоков;

3.3. обезболивающее действие, способное ярко проявляться при сильном стрессе (как компонент антиноцецептивной системы);

3.4. выключают тормозные интернейроны в моторных цепях, стимулируя двигательную активность;

3.5. снижение уровня тревожности, повышение уровня агрессивности;

3.6. участие в процессах обучения (запоминания информации), протекающих в корковых зонах ЦНС; в этом случае активность норадренергических проекций регулируется центрами положительного и отрицательного подкрепления мозга;

3.7. участие в контроле центров потребностей;

3.8. контролируют центры эмоций в гипоталамусе.

Инактивация в основном обратным захватом, который осуществляется особыми белками-насосами. Там может повторно «загружаться» в везикулы, но может и разлагаться с помощью фермента моноаминоксидазы внутри митохондрий.

Рис. 11 Схема регуляции деятельности норадренергического синапса: 1 -- везикулы с норадреналином; 2 -- постсинаптический рецептор; 3 -- белок-насос, осуществляющий обратное всасывание норадреналина; 4 -- пресинаптический рецептор, активизирующий тирозингидроксилазу (ТГ); 5 -- молекулы норадреналина

Пресинаптических адренорецепторы регулируют выброс медиатора. Выделяемый в щель медиатор, воздействуя на них, тем самым активирует систему вторичных посредников, что приводит к активации тирозингидроксилазы и ускорению синтеза норадреналина.

Агонист альфа-адренорецепторов - феталон, нафтизин и галазолин - при нанесении на слизистую носа они сужают сосуды, прекращая насморк. Антагонист - фентоламин - расширяет сосуды и снижает артериальное давление. Альфа-рецепторы имеют большинство сосудов в симпатической НС.

Агонист бета-адренорецепторов - изадрин - стимулирует деятельность сердца и расширяет бронхи (ослабление бронхиальной астмы), антагонист - пропранолол - помогает при нарушениях сердечного ритма и гипертонической болезни. Рецепторы на сердечной мышце и гладких мышцах бронхов.

Эфедрин - алкалоид небольшого голосеменного кустарника эфедры, который действует как смешанный агонист альфа- и бета-адренорецепторов. В клинике он используется для повышения артериального давления, расширения бронхов, расширения зрачков, при насморке. При передозировке проявляются центральные эффекты эфедрина - нервное возбуждение, бессонница, дрожание конечностей; в токсических дозах - судороги.

Сиднокарб (психомоторный стимулятор) - используют при астенических состояниях, абстинентных синдрмах, задержках умственного развития у детей. После травм и инфекций головного мозга.

Прямое подкожное или внутривенное введение адреналина вызывает активацию как альфа-, так и бета-адренорецепторов (сужение сосудов и рост артериального давления; стимуляция деятельности сердца); введение норадреналина -- активацию преимущественно альфа-адренорецепторов (влияет в основном на давление).

Легко представить последствия как избыточной, так и недостаточной активности норадренергической системы: в первом случае мы можем столкнуться с гиперактивностью и психотическими проявлениями, во втором -- с апатией, депрессией, ухудшением памяти; в первом случае могут оказаться необходимыми препараты с нейролептическими свойствами, во втором -- антидепрессанты.

Обнаружено также, что симптомы коклюша и холеры развиваются через периферические адренорецепторы: токсины, вырабатываемые соответствующими микроорганизмами, выключают расслабляющее действие симпатической нервной системы на гладкую мускулатуру бронхов и кишечника. При этом непосредственной «мишенью» токсинов являются связанные с адренорецепторами G-белки и система синтеза вторичных посредников.

11. Дофаминергическая система и ее физиологическая роль. Эффекты агонистов и антагонистов

Дофамин относится к катехоламинам. Синтезируется в пресинаптической части из тирозина и L-ДОФА.

Рецепторы метаботропные - дельта1-дельта5.

Функции только в ЦНС:

1. Нигростриатная система (черная субстанция, хвостатое ядро):

1.1. Осуществляет тормозный контроль хвостатого ядра, пластический тонус мышц;

1.2. Поддерживает общий уровень двигательной активности, обеспечивает точности выполнения моторных программ, устранении непроизвольных движений;

1.3. Разрушение черной субстанции - болезнь Паркинсона.

2. Вентральное ядро покрышки (кора больших полушарий и септум):

2.1. Стимуляция эйфории;

2.2. Процессы памяти, эмоций и обучения;

3. Ядра гипоталамуса (серый бугор: эндокринная система, гипофиз, субталамус: интенсивность логомоции):

3.1. Снижение уровня тревожности;

3.2. Снижение активности оборонительного поведения;

3.3. Тормозит центр голода;

4. Центр положительных эмоций от сложных двигательных программ.

Рис. 12

В норме инактивация дофамина осуществляется обратным захватом, а затем повторной загрузки в везикулы либо разложению с помощью МАО. Пресинаптические синапсы уменьшают дальнейший выброс медиатора.

Отличие состоит в функции пресинаптических рецепторов. В случае дофамина их включение тормозит активность синапса, т. е. уменьшает дальнейший выброс медиатора. Этот механизм позволяет нервным клеткам экономно расходовать запасы дофамина, но подразумевается, что чувствительность пре- и постсинаптических рецепторов к дофамину тонко сбалансирована. Смещение этого баланса, вероятно, является причиной некоторых видов шизофрении, при которых пресинаптические рецепторы «опаздывают» с торможением выброса медиатора, поэтому оказывается полезным введение специфических агонистов пресинаптических рецепторов или галоперидола.

Описано взаимодействие D₁- и D₂-рецепторов: стимуляция первых усиливает последствия специфической активации вторых.

Агонист дофаминэргических рецепторов - апоморфин - используется как препарат, вызывающий рвоту и применяемый при пищевых отравлениях, а также для выработки условно-рефлекторной отрицательной реакции на алкоголь.

Избирательный агонист Д2-рецепторов - бромокриптин - применяется для подавления послеродовой лактации.

Антагонисты дофаминергических и норадренергичеких рецепторов - аминазин и сходные с ним соединения (нейролептики) - ослабление психотичеких проявлений, уменьшение двигательной активности, эмоциональная тупость (индифферентность), запоздалые реакции на внешние стимулы. Большие дозы создают фон для развития дремотного состояния, они способны вызывать депрессию и двигательные расстройства.

Антагонист Д2-рецепторов - галопередол - эффективно блокирует маниакальные состояния и острый бред, не вызывая состояние вялости и апатии.

Психомоторные стимуляторы (фенамин) - вещества, стимулирующие выброс дофамина из пресинаптических окончаний, в связи с чем уровень возбуждения ЦНС усиливается, уменьшается чувство утомления и потребность во сне, улучшается настроение, ощущается прилив сил.

Кокаин - влияние на нервную систему как местноанастезирующее, так и центральное. В ЦНС он функционирует как блокатор обратного захвата дофамина.

Амфетамины (действуют и на норадренергическую систему), как и кокаин, истощают пресинаптические запасы дофамина: первые -- усиливая выброс медиатора; второй -- не давая ему возвращаться в везикулы. В последнем случае значительная часть дофамина распадается прямо в синаптической щели.

С данными о преимущественно дофаминергической природе активности нейролептиков перекликаются и представления о важной роли данной медиаторной системы в развитии шизофрении: посмертный анализ мозга больных показывает значительное увеличение связывания антагонистов дофамина в различных структурах переднего мозга, что обусловлено повышением плотности дофаминовых рецепторов D₂ и D₄. Следовательно, происходящие при шизофрении изменения, не затрагивая процессы синтеза и выброса дофамина, значительно (избыточно) повышают чувствительность к нему постсинаптической мембраны.

Внутривенное введение дофамина приводит к росту возбуждения симпатических синапсов и используется при острой сердечной и сосудистой недостаточности, шоках и других патологических состояниях. При этом дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и не влияет на головной мозг, где работает в норме в качестве медиатора.

12. Нейрохимические механизмы миастении и болезни Паркинсона. Фармакологические средства, используемые для поддержания функции медиаторных систем (холинегрический, дофаминергической)

Миастения встречается примерно у 3 человек на 1000, чаще у женщин. Симптомами заболевания служат быстрая мышечная утомляемость, непроизвольное опускание век, замедленное жевание. Такие больные очень чувствительны к тубокурарину, а введение блокаторов ацетилхолинэстеразы ослабляет патологические проявления (прозерин). В настоящее время известно, что у значительной части больных миастенией число никотиновых рецепторов примерно на 70% меньше, чем в норме. Причина этого состояния в том, что иммунная система больного вырабатывает антитела на никотиновые рецепторы. Эти антитела ускоряют разрушение рецепторов на мембране, ослабляя передачу в нервно-мышечном синапсе.

Нейроны черной субстанции направляют аксоны к конечному мозгу, где образуются синапсы на клетках полосатого тела (скорлупа и хвостатое ядро, относящиеся к базальным ганглиям). Функция этих проекций состоит в поддержании общего уровня двигательной активности, обеспечении точности выполнения моторных программ, устранении непроизвольных движений. В случае дегенерации черной субстанции развивается паркинсонизм. Его основные симптомы состоят в затрудненном запуске движений (акинезия), патологически усиленном мышечном тонусе (ригидность), дрожании пальцев и головы (тремор). На начальной стадии заболевания преобладает один из симптомов, позже они комбинируются, образуя характерный комплекс двигательных нарушений.

Болезнь обычно прогрессирует в течение 10-20 и более лет. Причины дегенерации могут быть различными: генетические аномалии, образование токсических продуктов окисления дофамина, нарушение функций нейроглии и другие. Известно, что риск развития паркинсонизма увеличивается с возрастом, а также в результате различных экстремальных воздействий на ЦНС (механические удары, отравления, клиническая смерть).

Препараты, применяемые для лечения паркинсонизма, не устраняют его причин, а лишь облегчают тяжесть состояния, ослабляют симптоматику. Они делятся на две группы. К первой относятся антагонисты центральных НХР и МХР (циклодол, акинетон). Снижая активность ацетилхолинергических интернейронов полосатого тела, они способны значительно ослабить тремор.

Вторая группа препаратов - L-ДОФА и его производные. Она является непосредственным предшественником дофамина в цепочке синтеза катехоламинов, а также хорошо проходит ГЭБ. Превращаясь в дофамин непосредственно в базальных ганглиях, он восполняет недостаток медиатора, возникший в результате дегенерации черной субстанции. влияние препарата распространяется преимущественно на симптомы ригидности и акинезии.

13. Серотонинерическая система и ее физиологическая роль

Серотонин -- медиатор, относящийся к группе индоламинов. Образуется серотонин в результате химического преобразования аминокислоты триптофана в пресинаптической части.

Функции:

1. Как тканевой гормон выделяется из разрушенных тромбоцитов. Вызывает сокращение гладкой мускулатуры и повышает ее тонус, сужение кровеносных сосудов, сокращение желудочно-кишечного тракта, бронхов и матки. Останавливает кровотечение, вызывает воспаление;

2. Как медиатор синтезируется в ядрах Шва и ЦСВ:

2.1. Управление уровня бодрствования (снижение уровня бодрствования);

2.2. Тормозный контроль сенсорных потоков (процессов внимания);

2.3. Центр антиноцецептивной системы;

2.4. Контроль центра потребностей - снижение тревожности и уровня оборонительного поведения, контроль пищевой потребности;

2.5. Центр положительных эмоций (удовлетворения);

2.6. Процессы обучения и памяти. Выработка навыков положительного подкрепления.

Рецепторы метаботропные 3 типа: 5HT₁-, 5HT₂- и 5НТ₃-рецепторы.

5HT1-агонисты - лизурин и суматриптан - противомигреневые препараты.

5HT2-блокатор - кетансерин - используется при повышенном тонусе артерий и гипертонических кризах.

Производные лизергиновой кислоты - алкалоиды паразитического гриба спорыньи. Они используются в клинике (для стимуляции мускулатуры матки и при мигрени) и одновременно являются представителями особой категории наркотических препаратов - галлюциногенов.

Механизм действия ЛСД и родственных ему препаратов связан в большинстве случаев с блокадой постсинаптических серотониновых рецепторов, возможна также активация пресинаптических рецепторов. В итоге наблюдаются различные варианты активации систем, в обычном состоянии блокируемых серотонинергическими проекциями. Зрительные галлюцинации являются следствием неадекватной работы затылочной коры; нарушения эмоций и мышления -- сбоями, возникающими в гиппокампе, поясной извилине, гипоталамусе, лобной коре.

Антидепрессанты - блокаторы МАО, усиливающие работу сразу трех медиаторов-моноаминов (дофамин. Серотонин и норадреналин).

Обратимые блокаторы МАО - пиразидол и инказан - обладают психостимулирующим действием. Препараты данного класса применяются при различных видах депрессий: маниакально-депрессивном психозе, тревожно-депрессивной и тревожно-бредовой симптоматике, депрессиях с психомоторной заторможенностью.

Такие антидепрессанты, как имипрамин, амитриптилин и азафен не обладают четкой избирательностью и активируют состояние всех трех моноаминергических систем. Последние два из них не оказывают психостимулирующего действия. Что уменьшает вероятность побочных эффектов.

Особый интерес представляют препараты, способные ослаблять обратный захват только серотонина - тразодон, флуоксетин - если применять в малых дозах, то они помогают повысить уверенность в себе, устранить чувство скованности при общении с другими людьми - сделать человека социально активным, контактным и коммуникабельным.

При инактивации преобладает расщепление серотонина в пресинаптической части (фермент моноаминксидаза)

14. Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), ее распространение и функции. Рецепторы к ГАМК. Эффекты агонистов и антагонистов

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) синтезируется в пресинаптическом окончании из глутамата (тормозный).

Рецепторы ГАМК:

ГАМКа-рецепторы - ионотропны. Эндозипины - пептидные регуляторы - снятие тормоза ГАМК

ГАМКб-рецепторы - метаботропные

Функционирует:

1. В двигательных центрах. Клетки Пуркинье, бледный шар, тормозит двигательные ядра таламуса, не допуская прохождение случайных сигналов в моторную кору;

2. Антогонистические центры гипоталамуса. Центр голода-насыщения, положительных-отрицательных эмоций, активного-пассивного оборонительного поведения;

3. Кора больших полушарий. Тормозные интернейроны - оптимизирует работу нейронных сетей;

Антагонисты ГАМКа-рецепторов - бикукулин и пикротоксин - сильные яды, которые вызывают судороги. Бикукулин является конкурентном антагонистом. А пикротоксин неконкурентный антагонист и блокирует Сl^?-канал.

Антагнисты ГАМК - барбидураты и бензодиазепины - успокоительные, противоэпилептические, снотворные препараты, средства для наркоза. Кроме уже перечисленных ситуаций, бензодиазепины применяют для облегчения абстинентного синдрома, при мигрени, кожном зуде, сердечных аритмиях, для уменьшения ночного выделения желудочного сока (язвенные заболевания).

Транквилизаторы - их эффекты - уменьшение эмоциональной напряженности, тревоги и страха. Также они могут применяться в качестве противосудорожных препаратов, на их фоне облегчается сон и усиливается действие снотворных препаратов и анальгетиков. Наиболее известны среди анксиолитиков-бензодиазепинов элениум, реланиум, тазепам. Более мягким по сравнению с ними действием характеризуется мезапам, что позволяет назначать его пожилым людям, детям, а также в качестве «дневного транквилизатора», минимально угнетающего основные функции ЦНС.

Бензодиазепины также применяются для облегчения абстинентного синдрома, при мигрени, кожном зуде, сердечных аритмиях, для уменьшения ночного выделения желудочного сока.

Бензодиазепины функционируют как антагонисты эндозипинов и тем самым увеличивают уровень торможения в ЦНС.

ГАМК при попадании непосредственно в мозг вызывает тормозные эффекты. Однако через гематоэнцефалический барьер эта аминокислота проходит плохо, а проникая в ЦНС, вызывает главным образом метаболические изменения. Тем не менее ГАМК в чистом виде (аминалон) используется в клинике при различных патологиях мозга: после инсультов и травм, при возрастных изменениях, сосудистых заболеваниях, умственной отсталости. Для ГАМК характерно мягкое психостимулирующее действие, реализуемое за счет улучшения работы тормозных интернейронов. Сходные эффекты вызывают также производные ГАМК оксибутират и фенибут, для которых более выражены транквилизирующие проявления.