Здоров'я

Яка роль нейромедіаторів

20.02.2021

2850

Нейромедіатори – це хімічний передавач, який переносить, посилює та врівноважує сигнали між нейронами (нервові клітини) та клітинами-мішенями по всьому тілу. Роль нейромедіаторів полягає у тому, щоб передавати сигнали у ці клітини-мішені, які можуть знаходитися в залозах, м’язах або інших нейронах.

Роль нейромедіаторів полягає в тому, що мільярди молекул постійно працюють, щоб підтримувати роботу мозку, керуючи всім – від дихання та серцебиття до рівня концентрації. Вони також можуть впливати на різні психологічні функції, такі як страх, настрій, задоволення та радість.

Як працюють нейромедіатори

Для того, щоб нейрони передавали сигнали по всьому тілу, вони повинні бути з’єднані один з одним. Однак нейрони не просто пов’язані між собою. В кінці кожного нейрона є крихітна щілина, яка називається синапсом, і для того, щоб передати сигнал до наступної клітини, він повинен якось пройти через цей невеликий простір. Ось такий процес і називається нейромедіацією.

У більшості випадків нейромедіатор вивільняється з так званого кінця аксону після того, як потенціал дії досягне синапсу – місця, де нейрони можуть передавати сигнали один одному.

Коли електричний сигнал досягає кінця нейрона, він запускає вивільнення невеликих мішечків (їх називають пухирцями), які містять нейромедіатори. Ці мішечки виливають свій вміст у синапс, де нейромедіатори потім рухаються через щілину до сусідніх клітин. Ці клітини містять рецептори, де нейромедіатори можуть зв’язуватися і викликати зміни в клітинах.

Після виходу нейромедіатор перетинає синаптичну щілину і приєднується до ділянки рецептора на іншому нейроні, збуджуючи або блокуючи нейрон, залежно від того, який нейромедіатор.

Рецептори та нейромедіатори діють як система замків. Подібно до того, як правильна комбінація відкриває певний замок, нейромедіатор (ключ) зв’язується лише з певним рецептором (замком). Якщо нейромедіатор здатний працювати на рецепторній ділянці, це викликає зміни в клітині, що приймає цей сигнал. Іноді нейромедіатори можуть зв’язуватися з рецепторами і передавати електричний сигнал по клітині. В інших випадках нейромедіатор блокує сигнал, перешкоджаючи його передачі.

Інактивація нейромедіаторів

Отже, що відбувається з нейромедіатором після завершення його роботи? Після того, як нейромедіатор надасть потрібний ефект, його діяльність може бути зупинена трьома шляхами:

Деградація: Фермент змінює структуру нейромедіатора і рецептор не зможе його розпізнати
Дифузія: нейромедіатор віддаляється від рецептора
Зворотне захоплення: ціла молекула нейромедіатора поглинається назад аксоном нейрона, який її вивільнив

Критерії

Ідентифікація нейромедіаторів насправді досить складна. Хоча вчені можуть спостерігати везикули, що містять нейромедіатори, з’ясувати, які хімікати зберігаються у везикулах, не так просто.

Через це неврологи розробили ряд рекомендацій щодо визначення того, чи слід хімічну речовину визначати як нейромедіатор:

Спосіб видалення: існує конкретний механізм видалення хімічної речовини з місця її активації після закінчення роботи.

Класифікація нейромедіаторів

Нейромедіатори відіграють важливу роль у повсякденному житті та функціонуванні організму. Вчені ще не знають, скільки точно існує нейромедіаторів, але виявлено понад 60 різних видів.

Нейромедіатори можна класифікувати за їх функцією:

Збудливі нейромедіатори: ці типи нейромедіаторів мають збудливу дію на нейрон, тобто вони збільшують ймовірність того, що нейрон спрацює з потенціалом дії. Деякі з основних збудливих нейромедіаторів включають адреналін та нор-адреналін.
Гальмівні нейромедіатори: ці типи нейромедіаторів мають перешкоджаючу дію на нейрон – вони зменшують ймовірність запуску нейроном потенціалу дії. Деякі з основних гальмівних нейромедіаторів включають серотонін та гамма-аміномасляну кислоту (ГАМК).
Модулюючі нейромедіатори: ці нейромедіатори( їх часто називають нейромодуляторами), здатні впливати на декілька нейронів одночасно. Ці нейромодулятори також впливають на дію інших хімічних речовин. Якщо синаптичні нейромедіатори вивільняються за допомогою кінців аксона, щоб мати швидкодіючий вплив на інші рецепторні нейрони, то нейромодулятори поширені на більшій площі і вони повільніші.

Деякі нейромедіатори, такі як ацетилхолін та дофамін, можуть створювати як збудливий, так і гальмівний ефект, залежно від типу рецепторів, які присутні.

Типи нейромедіаторів

Існує ряд різних способів класифікації нейромедіаторів. Частіше всього їх поділяють на моноаміни, амінокислоти та пептиди.

Нейромедіатори також можна поділити на шість видів:

Амінокислоти

Гамма-аміномасляна кислота: ця амінокислота виступає в ролі головного хімічного вісника організму, що блокує передачі. ГАМК впливає на зір, координацію рухів та регуляцію тривожності. Бензодіазепіни, які зменшують відчуття тривоги, функціонують за рахунок підвищення ефективності нейромедіаторів ГАМК.
Глутамат: найпотужніший нейромедіатор, який міститься в нервовій системі, відіграє певну роль у когнітивних функціях, таких як пам’ять та навчання. Надмірна кількість глутамату може спричинити екситотоксичність, що призводить до загибелі клітин. Ця екситотоксичність, спричинена накопиченням глутамату, пов’язана з деякими захворюваннями та травмами мозку, подібних до хвороби Альцгеймера, інсульту та епілептичних нападів.

Пептиди

Окситоцин: цей потужний гормон діє як нейромедіатор мозку. Він виробляється гіпоталамусом і відіграє роль у соціальному визнанні та статевому розмноженні. Штучний окситоцин, такий як пітоцин, часто використовується як допомога під час пологів. Окситоцин і пітоцин викликають скорочення матки під час пологів.
Ендорфіни: ці нейромедіатори пригнічують передачу больових сигналів та породжують почуття ейфорії. Ці хімічні месенджери виробляються організмом у відповідь на біль, але вони також можуть бути викликані іншими видами діяльності, такими як аеробні вправи. Наприклад, переживання “кайфу бігуна” є прикладом приємних почуттів, породжених виробленням ендорфінів.

Моноаміни

Епінефрин: також відомий як адреналін, вважається гормоном і нейромедіатором. Як правило, адреналін – це гормон стресу, який виділяється наднирковою системою. Однак він функціонує як нейромедіатор у мозку.
Нор-адреналін: це природний нейромедіатор, який впливає на підвищення уважності та реакції «бий або біжи». Її суть полягає в тому, щоб спонукнути тіло та мозок до дії під час небезпеки або стресу. Рівень цього нейромедіатора, як правило, найнижчий під час сну і найвищий під час стресу.
Гістамін: ця органічна сполука діє як нейромедіатор у головному та спинному мозку. Він бере участь у алергічних реакціях і виробляється як частина реакції імунної системи на патогени.
Дофамін: загальновідомий як нейромедіатор, що забезпечує хороше самопочуття, бере участь у заохоченні та мотивації. Кілька видів наркотиків, що викликають звикання, підвищують рівень дофаміну в мозку. Цей хімічний вісник також бере безпосередню участь у координації рухів тіла. Хвороба Паркінсона (дегенеративне захворювання) наслідком якого є тремор і порушення координації рухів, спричинена втратою нейронів у мозку, що генерує дофамін.
Серотонін: гормон та нейромедіатор, який відіграє важливу роль у регуляції настрою, сну, тривоги, сексуальності та апетиту. Селективні інгібітори зворотного захоплення серотоніну (СІЗЗС) – це різновид антидепресантів, які зазвичай призначають для лікування депресії, тривоги, панічного розладу та панічних атак. СІЗЗС працюють для збалансування рівня серотоніну, блокуючи його зворотне захоплення, що сприяє поліпшення настрою і зменшенню почуття тривоги.

Пурини

Аденозин: діє як нейромодулятор у мозку і бере участь у придушенні збудження та поліпшенні сну.
Аденозинтрифосфат (АТФ): так звана енергетична валюта життя, діє як нейромедіатор у центральній та периферичній нервовій системах . Він відіграє роль у автономному контролі, сенсорній трансдукції та обміні інформацією з гліальними клітинами. Дослідження показують, що він також може брати участь у деяких неврологічних проблемах, включаючи біль, травми та нейродегенеративні розлади.

Газотрансмітери

Оксид азоту: ця сполука відіграє важливу роль у впливі на м’язи, розслабляючи їх, цим самим дозволяючи кровоносним судинам розширюватися та збільшуючи приплив крові до певних ділянок тіла.
Окис вуглецю: цей безбарвний газ без запаху може мати токсичні та потенційно смертельні наслідки, коли люди піддаються впливу високого вмісту цієї речовини. Однак він також виробляється організмом природним шляхом та діє як нейромедіатор, який допомагає регулювати запальну реакцію організму.

Ацетилхолін

Ацетилхолін: це єдиний нейромедіатор у своєму виді. Виявлений як у центральній, так і в периферичній нервовій системі, він є основним нейромедіатором, пов’язаним з нейронами руху. Він сприяє роботі м’язів та пам’яті.

Коли нейромедіатори не працюють належним чином

В багатьох процесах в організмі іноді все може піти не так. Мабуть, не дивно, що така велика і складна система, як нервова система людини, схильна до проблем.

Що може піти не так:

Нейрони можуть виробляти недостатньо певного нейромедіатора
Нейромедіатори можуть занадто швидко всмоктуватися
Занадто багато нейромедіаторів можуть бути дезактивовані ферментами
Може виділитися забагато певного нейромедіатора

Коли нейромедіатори уражаються хворобами або наркотиками, може виникати цілий ряд різних несприятливих для організму наслідків. Такі захворювання, як хвороба Альцгеймера, епілепсія та Паркінсон, пов’язані з дефіцитом певних нейромедіаторів.

Медичні працівники наголошують, що нейромедіатори іноді по різному впливають на психічне здоров’я, і тому часто призначаються ліки, що впливають на дії хімічних передавачів організму, щоб лікувати різні психічні захворювання .

Наприклад, дофамін пов’язаний з такими хворобами, як наркоманія та шизофренія. Серотонін відіграє важливу роль при розладах настрою, включаючи депресію.

Препарати, такі як СІЗЗС, можуть призначати лікарі та психіатри, щоб допомогти лікувати симптоми депресії або тривоги.

Ліки зазвичай застосовуються окремо, але вони також можуть застосовуватися разом з іншими терапевтичними методами лікування, включаючи когнітивно-поведінкову терапію .

Препарати, що впливають на нейромедіатори

Мабуть, найбільш практичним застосуванням для відкриття та детального розуміння того, як функціонують нейромедіатори, була розробка препаратів, що впливають на хімічну передачу. Ці препарати здатні змінити дію нейромедіаторів, які можуть полегшити симптоми деяких захворювань.

Агоністи проти антагоністів: деякі препарати, відомі як агоністи, функціонують шляхом посилення ефекту специфічних нейромедіаторів. Інші ліки називаються антагоністами, і вони блокують ефекти нейромедіації.
Прямий чи непрямий вплив: ці нейродіючі препарати можна додатково розподілити на основі того, чи мають вони прямий або непрямий ефект. Ті, що мають прямий ефект, діють, імітуючи нейромедіатори, оскільки вони дуже схожі за хімічною структурою. Ті, що мають непрямий – діють на синаптичні рецептори.

Ліки,що використовуються для лікування хвороб, таких як депресія та тривога – СІЗЗС, трициклічні антидепресанти та бензодіазепіни .

Незаконні наркотики, такі як героїн, кокаїн та марихуана, також впливають на нейромедіацію. Героїн діє як агоніст прямої дії, імітуючи природні опіоїди мозку для стимуляції пов’язаних з ними рецепторів. Кокаїн є прикладом лікарського засобу непрямої дії, який впливає на передачу дофаміну.

Підсумок

Роль нейромедіаторів у нервовій системі надзвичайно важлива, впливаючи на все – від мимовільних рухів до настрою. Ця система є одночасно складною і взаємопов’язаною. Нейромедіатори діють певним чином, але на них також можуть впливати хвороби, наркотики або навіть дії інших хімічних передавачів.