Химические медиаторы. 
Медиаторы и рецепторы ЦНС

Медиатор химический — вещество, выделяемое окончанием аксона в области синапса и активирующее постсинаптический нейрон или мышцу.

Полипептиды — это пептиды, состоящие из большого числа остатков аминокислот. Образование линейных молекул белков (первичная структура) происходит в результате соединения аминокислот друг с другом с помощью прочной ковалентной связи. Карбоксильная группа одной аминокислоты сближается с аминогруппой другой, и при отщеплении молекулы воды между аминокислотными остатками возникает пептидная связь. Каждый белок по своему химическому строению является полипептидом.

В состав белков входят аминокислоты.

Аминокислоты — это органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп.

По числу карбоксильных групп различают монои дикарбоновые аминокислоты, а по числу аминогрупп моно — и диаминокислоты. Из аминокислот синтезируются в организме белки различных органов и тканей, гормоны, ферменты и другие биологически важные вещества.

Аминокислоты по структурным признакам бывают двух групп: Ациклические (алифатические) и Циклические. К первой группе относятся моноаминомонокарбоновые (глицин, аланин, лейцин, изолейцин, валин), оксимоноаминокарбоновые (серин, треонин), моноаминодикарбоновые (аспарагиновая и глутаминовая кислоты).

В зависимости от свойств радикала, определяющего химическую природу аминокислот, последние могут быть классифицированы по такой схеме:

• 1. Радикал неполярный, или гидрофобный — аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, оксипролин, фенилаланин, триптофан, метионин.
• 2. Радикал полярный незаряженный — глицин, серин, треонин, цистеин, тирозин.
• 3. Радикал, заряженный отрицательно (кислый) — аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота
• 4. Радикал, заряженный положительно (основной) — лизин, аргинин, гистидин.

Ацетилхолин (нейрогормон) — медиатор парасимпатической нервной системы, участвующий в проведении нервного импульса. В форме хлорида (температура плавления 147−151 градус) является одновременно и четвертичной аммониевой солью, и сложным эфиром:

Ацетилхолин — уксуснокислый эфир органического основания холина, выделяемый окончаниями многих нейронов.

Это широкораспространенное в растительных и животных тканях вещество получено синтетически. В обмене ацетилхолина участвуют два гормона: трансацетилаза (холинацетилаза) в биосинтезе из холина и ацетата в присутствии АТФ и холинэстераза в расщеплении его на холин и уксусную кислоту. В отсутствии АТФ ацетилхолин может образоваться в головном мозге из фосфорилхолина.

Концентрация различных медиаторов в бодрствующем и спящем мозге во время разных фаз сна различаются. Например, концентрация ацетилхолина выше в мозгу бодрствующего человека, а концентрация серотонина, наоборот, увеличивается у спящих.

Помимо ацетилхолина различные нейроны в мозгу синтезируют некоторые другие медиаторы. Среди них можно назвать норадреналин (норэпинефрин), очень схожий с адреналином (эпинефрином), который тоже обнаруживается в периферической нервной системе. Он является гормоном мозгового вещества надпочечников и является предшественником адреналина. Такой же химической структурой обладают дофамин и серотонин, характерные только для головного мозга. Дофамин служит медиатором для большой группы нейронов, связанных исключительно с контролем мышечной активности. Это промежуточный продукт биосинтеза норадреналина, относящийся к катехоламинам. Болезнь Паркинсона, проявляющаяся в сериях неконтролируемых движений, иногда вызывается недостатком этого медиатора, поэтому нередко при введении дофамина больные выздоравливают. Серотонин — медиатор, синтезируемый группой клеток, тела которых располагаются в стволе головного мозга, прямо над спинным мозгом. Считается, что серотонинергическая система играет важную роль в регуляции цикла сон-бодрствование и в формировании эмоциональных состояний.

Сравнительно недавно из различных областей мозга удалось выделить вещества, получившие название эндорфины. Эти вещества подавляют чувство боли. Их роль в организме пока еще не вполне ясна, но интересно отметить, что по химической структуре они сходны с морфином. Наличием в центральной нервной системе рецепторов эндорфинов можно объяснить высокую чувствительность мозга к морфину, опиуму и родственным им веществам.

Согласно теории химической передачи, процесс, происходящий в синапсах, в корне отличается от механизма передачи возбуждения по волокну. Предполагается, что физическое разъединение нервных волокон в синапсе препятствует «кабельной «передаче в месте соединения и вместо нее вступает в действие химический медиатор. В кончике аксона синтезируется специфическое вещество, которое освобождается под действием приходящего нервного импульса. Оно диффундирует через синаптическое пространство и связывается специальным хеморецептором на поверхности дендрита соседней клетки. В результате соединения медиатора с хеморецептором происходят изменения в мембране, вызывающие ее деполяризацию и возникновение нового потенциала действия. Этот потенциал распространяется по нейрону до следующего синапса, где в свою очередь стимулирует выделение другого химического медиатора.