Вещество считают нейромедиатором при соответствии следующим критериям:
• В нейронах должны присутствовать белки, в том числе ферменты, для синтеза данного вещества.
• Вещество должно выделяться из нейрона после деполяризации нервного окончания и под влиянием входа ионов Са2+ в клетку.
• На постсинаптической мембране должны присутствовать специфические рецепторы, способные изменять мембранный потенциал нейрона-мишени.
• Вещество должно оказывать аналогичный эффект при нанесении на нейрон-мишень путем микроионофореза.
• Для предполагаемого нейромедиатора должен существовать антагонист, блокирующий его действие при поступлении из кровотока или путем ионофореза.
• Должен быть установлен физиологический механизм прекращения действия вещества: ферментативное расщепление либо активный транспорт в нейрон-источник данного вещества или прилежащие клетки нейроглии.
Процесс нейромодуляции осуществляется в нервных окончаниях синоатриального узла сердца, где симпатические и парасимпатические нервные окончания часто расположены парами.
На данном изображении показано, что симпатическая нервная система находится в активном состоянии, происходит высвобождение медиатора норадреналина, деполяризующего клетки-водители ритма через β1-рецепторы на их мембранах.
Эпинефрин, свободно циркулирующий в кровеносном русле, оказывает положительное модулирующее действие на симпатическое нервное окончание, увеличивая высвобождение медиатора за счет влияния на β1-пресинаптические мембранные гетерорецепторы.
Ингибирующая модуляция избыточного высвобождения норадреналина происходит за счет α2-пресинаптических мембранных ауторецепторов. В это же время высвобождение тормозного медиатора ацетилхолина (АХ) из парасимпатического нейрона ингибируется через α2-гетерорецепторы.
Ингибирование высвобождения некоторых медиаторов контролируется за счет механизма отрицательной обратной связи путем активации ауторецепторов на пресинаптической мембране. В идеале существование таких специфических тормозных ауторецепторов должно быть установлено.
Значение понятия «нейромодулятор» (от лат. modulare) интерпретировали по-разному. Наиболее удачное объяснение заимствовано из терминов электротехники: «амплитудная модуляция» и «частотная модуляция», которые определяют наложение одной волны или сигнала на другой. Симпатические и парасимпатические нервные волокна расположены вблизи от водителя ритма (видоизмененного кардиомиоцита). Подобное взаиморасположение нервных окончаний часто встречают в тканях сердца, что позволяет медиаторам модулировать действие друг друга. Симпатические нервные окончания выделяют норадреналин, оказывающий возбуждающее действие. За счет систем вторичных посредников осуществляются три процесса модуляции.
В подписи к рисунку также идет речь об ауторецепторах и гетерорецепторах. Рецепторы к определенному медиатору, располагающиеся, как правило, на пресинаптической и постсинаптической мембранах, называют ауторецепторами. Ауторецепторы активируются высокими концентрациями медиатора в синаптической щели, а также ингибируют дальнейшее высвобождение медиатора из булавовидного утолщения синапса по механизму отрицательной обратной связи. Гетерорецепторы располагаются на плазматической мембране нейронов, которые не высвобождают данный медиатор. На примере рисунка показано, что во время активации симпатических нервных окончаний за счет гетерорецепторов, расположенных на парасимпатических нервных окончаниях, происходит их ингибирование.
Дальнейшие преобразования нейромедиаторов. В дальнейшем нейромедиаторы подвергаются разнообразным преобразованиям. Некоторые из них инактивируются в синаптической щели, другие проникают через внеклеточную жидкость в спинномозговую жидкость путем диффузии, а часть нейромедиаторов подвергается обратному захвату глиальными клетками напрямую или опосредованно.
Наиболее значимые медиаторы и модуляторы представлены и соответствующие им рецепторы представлены в таблицах.
Видео физиология синапса и нерва - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
