Рецепторная теория

Содержание
  1. Теория рецептора • ru.knowledgr.com
  2. Понятие рецептора
  3. Модель занятия рецептора
  4. Конкурентоспособные модели запрещения
  5. Модели участника состязания
  6. Теория рецептора с двумя государствами
  7. Троичная сложная модель
  8. Постулаты теории рецептора
  9. Сенсорные системы
  10. Общие вопросы строения и функции анализаторов
  11. Отделы анализатора
  12. Рецепторный отдел
  13. Проводниковый отдел
  14. Центральный отдел
  15. Боль
  16. Морфология
  17. Функциональные свойства
  18. Место связывания ГАМК
  19. Аллостерическая модуляция: бензодиазепиновый участок
  20. β-субъединицы и ионный канал
  21. Таблицы
  22. Субъединицы ГАМК-А рецептора человека
  23. Примечания
  24. Основатель рефлекторной теории. Развитие и принципы рефлекторной теории
  25. Предпосылки рефлекторной теории
  26. Важность открытий Декарта
  27. Иван Сеченов
  28. Формирование рефлекторной теории
  29. Критика идей Сеченова в России
  30. Рецепторная теория
  31. Иван Павлов
  32. Безусловные и условные рефлексы
  33. Три принципа теории

Теория рецептора • ru.knowledgr.com

Рецепторная теория

Теория рецептора – применение моделей рецептора объяснить поведение препарата. Фармакологические модели рецептора предшествовали точному знанию рецепторов на многие годы. Джон Ньюпорт Лэнгли и Пол Эрлих ввели понятие рецептора, который добьется действия препарата в начале 20-го века.

Дж Кларк был первым, чтобы определить количество вызванных препаратом биологических ответов (использующий уравнение, описанное во-первых V Хиллом в 1909 и затем в 1910) и предложить модель, чтобы объяснить установленную препаратом активацию рецептора.

До сих пор почти все количественное теоретическое моделирование функции рецептора сосредоточилось на каналах иона лиганда-gated и GPCRs.

Понятие рецептора

В 1901 Лэнгли бросил вызов доминирующей гипотезе, что наркотики действуют в нервных окончаниях, демонстрируя, что никотин действовал в сочувствующих ганглиях даже после вырождения разъединенных preganglionic нервных окончаний.

В 1905 он ввел понятие восприимчивого вещества на поверхности скелетной мышцы, которая добилась действия препарата. Это также постулировало, что эти восприимчивые вещества отличались в различных разновидностях (цитирующий факт, что вызванный никотином паралич мышц у млекопитающих отсутствовал у речного рака).

В то же самое время Эрлих пытался понять основание селективности агентов. Он теоретизировал, что селективность была основанием предпочтительного распределения лидерства и красок в различных тканях тела. Однако он позже изменил теорию, чтобы объяснить свободные реакции и селективность иммунной реакции.

Думая, что селективность была получена из взаимодействия с самими тканями, Эрлих предусмотрел молекулы, простирающиеся от клеток, которые тело могло использовать, чтобы отличить и организовать иммунную реакцию на инородные тела.

Однако это было только, когда Ахлкуист показал, что отличительное действие адреналина продемонстрировало свои эффекты на два отличного населения рецептора, сделал теорию установленного рецептором принятия выгоды лекарственных взаимодействий.

Модель занятия рецептора

Модель занятия рецептора, которая описывает участника состязания и конкурентоспособных антагонистов, была основана на работе Лэнгли, Хилла и Кларка. Модель занятия была первой моделью, выдвинутой Кларком, чтобы объяснить деятельность наркотиков в рецепторах, и определила количество отношений между концентрацией препарата и наблюдала эффект.

Это основано на кинетике массовой акции и попытках связать действие препарата к пропорции рецепторов, занятых тем препаратом в равновесии. В частности величина ответа непосредственно пропорциональна на сумму препарата, связанного, и максимальный ответ был бы выявлен, как только все рецепторы были заняты в равновесии.

Он применил математические подходы, используемые в кинетике фермента систематически к эффектам химикатов на тканях.

Он показал, что для многих наркотиков, отношения между концентрацией препарата и биологическим эффектом соответствовали гиперболической кривой, подобной тому представлению адсорбции газа на металлическую поверхность, и соответствовали уравнению Холма-Langmuir.

Кларк, вместе с Gaddum, был первым, чтобы ввести кривую эффекта концентрации регистрации и описал теперь знакомое 'параллельное изменение' кривой эффекта концентрации регистрации, произведенной конкурентоспособным антагонистом.

Попытки отделить обязательное явление и явление активации были предприняты Ariëns в 1954 и Стивенсоном в 1956, чтобы составлять внутреннюю деятельность (эффективность) препарата (то есть, его способность вызвать эффект после закрепления).

Классические профессиональные модели активации рецептора не представили свидетельства, чтобы непосредственно поддержать идею, что занятие рецептора следует за кривой Langmuir, поскольку модель предположила, что приведение к развитию альтернативных моделей объяснило поведение препарата.

Конкурентоспособные модели запрещения

Развитие классической теории антагонизма препарата Гэддумом, Шильдом и Аранлэкшаной основывалось на работе Лэнгли, Хилла и Кларка. Гэддум описал модель для конкурентоспособного закрепления двух лигандов к тому же самому рецептору в короткой коммуникации Физиологическому Обществу в 1937.

Описание относилось только к закреплению, это не было немедленно полезно для анализа экспериментальных измерений эффектов антагонистов на ответе на участников состязания. Именно Хайнц Отто Шильд, сделанный измерением из равновесия, постоянного для закрепления возможного антагониста.

Он развил уравнение Шильда, чтобы определить отношение дозы, меру потенции препарата.

В регрессе Шильда, изменении в отношении дозы, отношение EC одного только участника состязания по сравнению с EC в присутствии конкурентоспособного антагониста, как определено на кривой ответа дозы раньше определяло близость антагониста для ее рецептора.

Модели участника состязания

Недостаток в модели занятия рецептора Кларка был то, что это было недостаточно, чтобы объяснить, что понятие частичного участника состязания приводит к развитию моделей участника состязания действия препарата Ariens в 1954 и Стивенсоном в 1956, чтобы составлять внутреннюю деятельность (эффективность) препарата (то есть, его способность вызвать эффект после закрепления).

Теория рецептора с двумя государствами

Модель с двумя государствами – простая линейная модель, чтобы описать взаимодействие между лигандом и его рецептором, но также и активным рецептором (R). Модель использует разобщение равновесия, постоянное, чтобы описать взаимодействие между лигандом и рецептором.

Это предлагает, чтобы закрепление лиганда привело к изменению в государстве рецептора от бездействующего до активного государства, основанного на структуре рецептора. Рецептор в его активном государстве в конечном счете выявит свой биологический ответ. Это было сначала описано Black и Leff в 1983 как альтернативная модель активации рецептора.

Подобный модели занятия рецептора, теория произошла из более ранней работы del Castillo & Katz на наблюдениях, касающихся каналов иона лиганда-gated.

В этой модели у участников состязания и обратных участников состязания, как думают, есть отборное обязательное влечение к предсуществовавшему отдыху и активным государствам или могут вызвать конформационное изменение различного государства рецептора. Принимая во внимание, что у антагонистов нет предпочтения в их влечении к государству рецептора.

Факт, что структура рецептора (государство) затронула бы обязательную близость лиганда, использовался, чтобы объяснить, что механизм частичного agonism рецепторов del Castillo & Katz в 1957 был основан на их работе над действием ацетилхолина в двигателе endplate, основываются на подобной работе Wyman & Allen в 1951 на конформационно вызванных изменениях в кислороде гемоглобина обязательная близость, происходящая в результате кислородного закрепления. Механизм дель Кастильо-Каца разводится с обязательным шагом (который может быть сделан участниками состязания, а также антагонисты) от шага активации рецептора (который может быть только проявлен участниками состязания), описывая их как два независимых события.

Троичная сложная модель

Оригинальная Троичная сложная модель использовалась, чтобы описать лиганд, рецептор и взаимодействия G-белка.

Это использует константы разобщения равновесия для взаимодействий между рецептором и каждым лигандом (K для лиганда A; K для лиганда B), а также cooperativity фактора (α), который обозначает взаимный эффект этих двух лигандов на влечении друг друга к рецептору. α> 1.

0 относится к положительной аллостерической модуляции, α Далее, α параметр может быть добавлен как тонкое, но очень полезное расширение к ATCM, чтобы включать эффекты аллостерического модулятора на эффективности (в отличие от близости) другого лиганда, который связывает рецептор, такой как orthosteric участник состязания. Интересно, некоторые лиганды могут уменьшить эффективность, но увеличить близость orthosteric участника состязания для рецептора.

Хотя это – простое предположение, что пропорциональная сумма активного государства рецептора должна коррелировать с биологическим ответом, экспериментальные данные для сверхвыражения рецептора и запасных рецепторов свидетельствуют, что вычисление чистого изменения в активном государстве рецептора – намного лучшая мера для ответа, чем фракционное или пропорциональное изменение.

Это продемонстрировано эффектами участника состязания / антагонистические комбинации на десенсибилизации рецепторов.

Это также продемонстрировано рецепторами, которые активированы сверхвыражением, так как это требует изменения между R и R*, который трудно понять с точки зрения пропорционального, а не чистого изменения, и для молекулярной модели, которая соответствует математической модели.

Постулаты теории рецептора

  • Рецепторы должны обладать структурной и стерической спецификой.
  • Рецепторы насыщаемы и конечны (ограниченное число связывающих участков)
  • Рецепторы должны обладать высоким влечением к ее эндогенному лиганду при физиологических концентрациях
  • Как только эндогенный лиганд связывает с рецептором, некоторое раннее распознаваемое химическое событие должно иметь место

Источник: https://ru.knowledgr.com/05101616/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F%D0%A0%D0%B5%D1%86%D0%B5%D0%BF%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0

Сенсорные системы

Рецепторная теория

При создании данной страницы использовалась лекция по соответствующей теме, составленная Кафедрой Нормальной физиологии БашГМУ

Навигация:

Человек познает окружающий мир, получая информацию через органы чувств: зрения, слуха, осязания, вкуса, обоняния.

Общие вопросы строения и функции анализаторов

Анализатор – это совокупность образований нервной системы, обеспечивающих восприятие внешних или внутренних раздражителей, трансформацию их энергии в процесс возбуждения, его проведение в ЦНС, а также анализ и синтез зонами коры.

Термин «анализатор» был введен И. П. Павловым в 1909 году.

на новости сайта в соцсетях!

Пожалуйста, примите участие в опросах по оценке качества сайта. Важен каждый голос!

Отделы анализатора

  • периферический или рецепторный отдел – восприятие и первичный анализ раздражителей и формирование специфического процесса возбуждения;
  • проводниковый отдел – передача информации по афферентным нервам;
  • центральный или корковый отдел – высший синтез и формирование ощущения.

Рецепторный отдел

Рецепторы – специализированные чувствительные образования, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней и внутренней среды в специфическую активность нервной системы.

Рецептором является окончание нейрона или специализированная клетка, которые в процессе эволюции приспособились к восприятию соответствующего адекватного раздражителя и к преобразованию его энергии в электрический импульс.

Строение афферентного или чувствительного нейрона

Классификация рецепторов:

  • В зависимости от чувствительности к адекватным раздражителям: механо-, термо-, фото-, хемо-, осмо-, баро-, ноцицепторы (болевые рецепторы) и др.
  • В зависимости от дальности расположения стимула: дистантные (слух, зрение), контактные (осязание, вкус).
  • В зависимости от локализации: экстеро- (локализация в коже), интеро- (во внутренних органах), проприорецепторы (в мышцах, связках, сухожилиях).
  • По уровню чувствительности (порогу): низкопороговые (механо-), высокопороговые (ноцицепторы).
  • По механизму возникновения возбуждения: первично- и вторичночувствущие.

Первичночувствующие – окончания (рецепторы) афферентного нейрона (тактильные, обонятельные, температурные рецепторы и мышечные веретена).

Общая особенность рецепторов:

Независимо от типа стимула, результатом действия раздражителя является изменение свойств клеточной мембраны, а именно – мембранного потенциала (МП) рецептора. Это изменение заряда получило название рецепторный потенциал (РП).

Механизм развития РП

В ответ на раздражение открываются Na+ каналы, ионы диффундируют внутрь волокна. МП сдвигается до порогового уровня (КУД), что и является рецепторным потенциалом.

Возникновение РП вызывает появление локального кругового тока, который деполяризует мембрану в области первого перехвата Ранвье. Далее будут возникать обычные ПД, распространяющиеся по нервному волокну. Чем выше рецепторный потенциал порогового уровня, тем выше частота ПД.

Вторичночувствущие рецепторы

Это специализированные эпителиальные клетки, улавливающие сигнал и далее передающие его при помощи медиаторов к дендритам.

Вторичночувствущие рецепторы: зрительные, слуховые, вестибулярные, вкусовые.

Механизм передачи возбуждения

Специализированная клетка под действием раздражителя выделяет медиатор, который контактирует с окончанием чувствительного нейрона. На его мембране возникает де- или гиперполяризация, которая называется генераторным потенциалом (ГП). Далее он вызывает обычные ПД в дендрите.

Генераторный и рецепторный потенциалы – аналоги локального ответа (способны к суммации и затуханию). Они целиком зависят от внешнего стимула – его силы и длительности.

Проводниковый отдел

Специфический путь – 3-х нейронный. Неспецифический путь образован РФ ствола.

Специфический проекционный путь

1-й афферентный нейрон – находится в спинномозговом ганглии, либо это чувствительный нейрон черепных нервов.

2-й нейрон – находится на уровне спинного мозга или ствола.

3-й нейрон – в таламусе.

Неспецифический путь

На уровне ствола мозга от специфического пути отходят коллатерали к клеткам ретикулярной формации (РФ).

Активация РФ будет обеспечивать двигательный, эмоциональный, вегетативный компоненты сенсорных реакций.

Возбуждение проводится медленно, через большое число синапсов. Вовлекается в гипоталамус и лимбическая система, что обеспечивает эмоциональный и вегетативный компоненты сенсорных реакций.

Центральный отдел

  • Первичная (проекционная) зона – мотосенсорная.
  • Вторичная зона – бисенсорная.
  • Третичная (ассоциативная) зона – глубокая расшифровка информации (анализ и синтез).

Разделы с похожими страницами

Источник: https://medfsh.ru/teoriya/teoriya-po-normalnoy-fiziologii/lektsii-po-normalnoj-fiziologii/sensornye-sistemy

Боль

Рецепторная теория

ГАМКА-рецептор — лиганд-зависимый ионный канал в химических синапсах нервной системы, который тормозит передачу нервного возбуждения и управляется с помощью ГАМК (основного нейротрансмиттера мозга).

Это, наряду сГАМКС-рецептором, один из двух ионотропных ГАМК-рецепторов, отвечающий за реакцию организма на гамма-аминомасляную кислоту.

Помимо места, связывающего ГАМК, рецепторный комплекс содержит аллостерические сегменты, способные связывать бензодиазепины, барбитураты, этанол, фуросемид, нейростероиды и пикротоксин.

Морфология

Схема строения субъединицы ГАМКA-рецептора.
Слева — топология субъединицы. Большой внеклеточный N-концевой домен несёт характеристический цистеиновый мостик (Cys-Cys), который присутствует во всех пентамерных ионных каналах, и места связывания агонистов и модуляторов.

Трансмембранные домены показаны в виде цилиндров (1-4) с доменом ТМ2, выстилающим ионный канал (оранжевый). Крупнейшая внутриклеточная петля (между доменами ТМ3 и ТМ4) несёт места связывания многочисленных внутриклеточных модуляторов и сегменты, участвующие в стабилизации и фиксации рецептора в клеточной мембране.

В процентах показаны относительные пропорции молекулы субъединицы рецептора, которые находятся по разные стороны плазматической мембраны и внутри неё.
Справа — четвертичная структура рецептора.

Пентамерный комплекс субъединиц формирует нативный ГАМКА-рецептор, при этом домены ТМ2 каждой субъединицы расположены так, что формируют ионный канал, по которому проходят анионы Cl- и НСО3-после активации рецептора агонистом (ГАМК).

Ионотропные ГАМКА-рецепторы впервые были выделены из бычьего мозга в 1987 году, и их структура тогда была определена как состоящая из двух субъединиц. Но позже, благодаря методикам молекулярного клонированиябыло выделено большое количество разных субъединиц, которые могут входить в состав этого рецептора.

Перечень субъединиц включает семь различных семей, многие из которых насчитывают более чем один вид белка. Это семьи, α (6 изоформ), β (три изоформы), γ (три изоформы), а также δ, ε, π и θ (одна изоформа в каждой). Гомология (сходство) в последовательностях аминокислот между изоформами одной семьи достигает по меньшей мере 70 %, в то время как между представителями разных семей — меньше чем 40 %; подробнее о свойствах рецепторов, которые образуются различными комбинациями субъединиц, см. в таблице 1.

Каждый функционирующий ГАМКА-рецептор представляет собой гетеропентамер, где все пять субъединиц имеют одинаковую третичную структуру.

Эта структура состоит в наличии большого N-терминального домена, характеристическим признаком которого для этого типа рецепторов является дисульфидный мостик между двумя остатками цистеина (так называемая «cys-cys-петля») — черта, присущая всем ионно-канальным рецепторам.

Также на N-терминальном домене находятся многочисленные места связывания различных лигандов и участок, который активирует рецептор при связывании с ним молекул ГАМК.

За N-терминальным доменом идут четыре трансмембранных домена (ТМ1-4), среди которых ТМ2 вводит внутреннюю выстилку просвета ионного канала.

Между доменами ТМ3 и ТМ4 находится большой внутриклеточный регион, который содержит сегменты, применяемые для фосфорилирования с помощью протеин-киназ, а также места присоединения многочисленных фиксирующих и проводящих протеинов.

За доменом ТМ4 расположен очень короткий С-терминал. В целом, количество аминокислотных остатков, которые составляют третичную структуру одной субъединицы, равно примерно 400.

Большое количество типов субъединиц ГАМКА-рецептора (всего 16) приводит к большому количеству структурно отличных ГАМКА-рецепторов, которые могут быть теоретически ими сформированы. Но практически in vivoуровень многообразия функциональных ГАМКА-рецепторов является намного меньшим.

Благодаря комплексным молекулярно-биологическим исследованиям было установлено, какие именно комбинации субъединиц могут формировать функциональные ГАМКА-рецепторы — см. Таблицу 1.

При этом надо заметить, что не все искусственно синтезированные нормально функционирующие формы рецепторов, приведенные в таблице, в настоящее время найдены в мозге.

Функциональные свойства

Исследования рекомбинантных ГАМКА-рецепторов показали, что функциональные свойства ГАМКА-рецепторов во многом определяются составом субъединиц рецептора. В целом, доказанными могут считаться следующие закономерности:

  • Отсутствие β-субъединицы в составе рецептора заметно уменьшает или даже полностью блокирует чувствительность к ГАМК;
  • Создание комбинаций α-β увеличивает чувствительность к ГАМК, но полученные таким образом каналы имеют относительно низкую проводимость (12-18 pS). Также эти рецепторы нечувствительны к бенздиазепинам и могут быть ингибированы с помощью низких концентраций Zn2+ (~100-200 нМ);
  • Привлечение γ-субъединицы, что приводит к формированию комбинаций α-β-γ, незначительно снижает чувствительность ГАМК сравнению с α-β-рецепторами; также таким рецепторам присуща аллостерическая модуляция бенздиазепинами и заметно меньшая чувствительность к ионам Zn2+ (Около 200—500 μМ). Проводимость ионного канала у рецепторов с таким составом субъединиц примерно на 30 % выше (28-31 pS), чем у форм α-β. Наличие субъединицы γ2, кроме того, стимулирует формирование кластеров (тесных групп) рецепторов на постсинаптической мембране химических синапсов.

Место связывания ГАМК

Места связывания ГАМК и бенздиазепинов на ГАМКА-рецепторе Пентамерная структура протеина демонстрирует расположение α, β и γ-субъединиц в большинстве ГАМКА-рецепторов. Участки связывания агонистов (синие) формируются на контактной поверхности между субъединицами разных семей, включая в себя несколько аминокислотных остатков как α, так и β субъединиц.

Аналогично сформирован единый участок, где связываются бензодиазепины (красный) между α и β субъединицами. Показаны аминокислотные остатки, которые причастны к формированию указанных участков связывания.

В настоящее время считается, что в состав сегмента связывания ГАМК на ГАМКА-рецепторе входят аминокислотные остатки как от α-, так и β-субъединицы.

При этом в составе β-субъединицы для формирования участка связывания ГАМК критическими являются два домена, содержащие аминокислоты YGYT (однобуквенный код, см.

статью «аминокислота») — остатки 157—160 субъединицы β2 (здесь и далее буква обозначает однобуквенный код аминокислоты, цифра — номер остатка в цепи молекулы, начиная с N-конца); и, также,YGSY — остатки 202—205.

Однако, согласно некоторым теориям, последний домен может быть ассоциирован с механизмом конформационной передачи в процессе открытия ионного канала, а не собственно с участком связывания ГАМК. Перечисленные выше остатки взаимодействуют с остатками F64, R66, S68, R120 субъединицы α1 — таким образом, сегмент связывания ГАМК сформирован на поверхности контакта α- и α-субъединиц.

Аллостерическая модуляция: бензодиазепиновый участок

Исследования рекомбинантных рецепторов показали, что одновременное наличие α- и γ-субъединиц является необходимым для возможности аллостерического регулирования[en] ГАМКА-рецептора с помощьюбензодиазепинов. При этом были идентифицированы несколько критически важных аминокислотных остатков —Н101 у α1-субъединицы и F77 γ2-субъединицы — которые влияют на активность связывания.

Кроме того, важную роль играет остаток Т142 у субъединицы γ2, который влияет на эффективность бензодиазепинов.

Интересно, что остаток F77 у субъединицы γ2 гомологичен F64 субъединицы α1, что имеет активное влияние на эффект ГАМК.

Таким образом, сегмент связывания бензодиазепинов, локализованный на поверхности между субъединицами α и γ, возможно, эволюционно возник из участка связывания агониста (то есть ГАМК).

Набор субъединиц, который формирует нативный рецептор, особенно что касается различных изоформ γ и α субъединиц, может оказывать влияние и на фармакологию бенздиазепинов.

Лиганды бенздиазепинового ряда могут действовать как частичные или полные агонисты, потенцирующие действие ГАМК; как антагонисты, которые не имеют никакого влияния на действие ГАМК, но предотвращают действие агонистов-бензодиазепинов; и как частичные или полные обратные агонисты, которые ингибируют активацию рецептора с помощью ГАМК, действуя на бенздиазепиновый участок. Эффекты обратных агонистов могут быть ингибированы антагонистами бензодиазепинового ряда. Рецепторы, которые включают α1- и βіγ2 субъединицы (где i=1-3), имеют высокое родство к бензодиазепинам, диазепаму, CL218872, изолпидему (часто называются рецепторами или лигандами первого типа). CL218872 и золпидем имеют гораздо более низкое сродство с рецепторами, содержащими α2-α3 и α5βіγ2 субъединицы (рецепторы второго типа). Следующая группа рецепторов, α4- и α6βіγ2 — рецепторы, является диазепам-нечувствительной, но способной связывать частичный обратный агонист, Ro-15-4513. В субъединицах α4 и α6 отсутствует критически важный для α1 аминокислотный остаток Н101, который заменен наагринин. Такие диазепам-чувствительные рецепторы называются рецепторами третьего типа.

β-субъединицы и ионный канал

β-субъединицы рецептора сначала считались фармакологически пассивными; тем не менее, недавние исследования показали, что их наличие в составе нативного рецептора является критически необходимым условием для его функционирования, а различные конформации β-субъединиц могут влиять на эффект лигандов, которые с этими субъединицами непосредственно не связаны (например, на эффекты лореклезола). Во всех известных на настоящее время случаях воздействия на эффекты лигандов ГАМКA-рецептора со стороны его β-субъединиц разница в рецепторном ответе обусловлена мутациями (то есть заменами) одного и того же аминокислотного остатка — на позиции 290 в сегменте ТМ2. В случае β1-субъединицы это место занимает серин, и эффект лореклезола при этом не меняется или ингибируется; в случае β2-субъединицы на этом месте находится аспарагин, который заметно потенцирует (увеличивает) эффект лореклезола и ряда других соединений.

Другой остаток, который сильно влияет на чувствительность αβ-вмещающих ГАМКA-рецепторов — это Н267, который находится на внешней части домена ТМ2. Этот остаток гистидина формирует часть сегмента связывания Zn2+, делая рецептор чувствительным к ингибированию ионами цинка в концентрации около 100 нМ.

Локализация этого аминокислотного остатка внутри хлорного канала рецептора и тот факт, что двувалентный катион цинка может проникать в канал, приспособленный для прохождения одновалентных анионов, независимо от того, активирован рецептор или нет, являются признаками локализации ион-селектирующей части рецепторной молекулы и механизма открытия канала на противоположном конце рецептора.

Таблицы

Таблица 1. Формы ГАМКA-рецепторов, найденные в нервной системе

Комбинация субъединицРаспространение и свойства
α1βγ2Самая обыкновенная изоформа, ~40% всех ГАМКА-рецепторов; широко распространена в химических синапсах нервной системы.
α2βγ2Довольно обычная, также широко распространена.
α3βγ2Не такая обычная, как две предыдущие, широко распространена.
α4βγ2/δОтносительно редкая, найдена в гиппокампе и таламусе. Возможно, является внесинаптическим рецептором.
α5βγ2Относительно редкая, найдена в гиппокампе.
α6βγ2/δНайдена лишь в гранулярном слое мозжечка и в нервных клетках улитке уха. Возможно, является внесинаптическим рецептором.
α1α2-6βγ2Рецепторы, которые содержат две разные формы α-субъединицы, вероятно, являются очень редкими, если вообще такая комбинация способна формировать функциональный рецептор. Об их существовании можно утверждать, основываясь на результатах иммунных реакций с использованием селективных сывороток.
α2α3-6βγ2Относительно редкая, если вообще способна формировать функциональные рецепторы.
α3α4-6βγ2Относительно редкая, если вообще способна формировать функциональные рецепторы.

Таблица 2. Свойства ГАМКA-рецепторов

Субъединицы ГАМК-А рецептора человека

Существуют следующие субъединицы[1]:

  • Шесть α субъединиц (GABRA1, GABRA2, GABRA3, GABRA4, GABRA5, GABRA6)
  • Три β субъединицы (GABRB1, GABRB2, GABRB3)
  • Три γ субъединицы (GABRG1, GABRG2, GABRG3)
  • δ-субъединица (GABRD), ε-субъединица (GABRE), π-субъединица (GABRP), θ-субъединица (GABRQ)

Примечания

  1.  Martin IL and Dunn SMJ. GABA receptors A review of GABA and the receptors to which it binds. Tocris Cookson LTD.
  • Bormann J (2000): The «ABC» of GABA receptors. Trends Pharmacol Sci 21:16-19.
  • Feigenspan A, Wassle H, Bormann J (1993): Pharmacology of GABA receptor Cl- channels in rat retinal bipolar cells. Nature 361:159-162.
  • Fritschy J-M, Mohler H (1995): GABAA receptor heterogeneity in the adult rat brain: differential regional and cellular distribution of seven major subunits. J Comp Neurol359:154-194.
  • Hosie AM, Aronstein K, Sattelle DB, Ffrench-Constant RH (1997): Molecular biology of insect neuronal GABA receptors. Trends Neurosci. 20:578-583.
  • Jones A, Korpi ER, McKernan RM, Pelz R, et al. (1997): Ligand-gated ion channel subunit partnerships: GABAA receptor 6 subunit gene inactivation inhibits delta subunit expression. J Neurosci 17:1350-1362.
  • Korpi ER, Grunder G, Luddens H (2002): Drug interactions at GABAA receptors. Prog Neurobiol 67:113-159.
  • Moss SJ, Smart TG (1996): Modulation of amino acid-gated ion channels by protein phosphorylation. Int Rev Neurobiol 39:1-52.
  • Rabow LE, Russek SJ, Farb DH (1996): From ion currents to genomic analysis: Recent advances in GABAA receptor research. Synapse 21:189-274.
  • Rudolph U, Crestani F, Benke D, Brunig I, et al. (1999): Benzodiazepine actions mediated by specific γ-aminobutyric acid (A) receptor subtypes. Nature 401:796-800.
  • Smith GB, Olsen RW (1995): Functional domains of GABAA receptors. Trends Pharmacol Sci 16:162-168.
  • Whiting PJ, McKernan RM, Wafford KA (1995): Structure and pharmacology of vertebrate GABAA receptor subtypes. Int Rev Neurobiol 38:95-138.

Источник: https://edu.volgmed.ru/mod/book/tool/print/index.php?id=3889

Основатель рефлекторной теории. Развитие и принципы рефлекторной теории

Рецепторная теория

В каждом учебнике биологии говорится, что основатель рефлекторной теории – Иван Павлов. Это действительно так, однако еще до знаменитого русского физиолога нервную систему изучали многие исследователи. Из них самый большой вклад внес учитель Павлова Иван Сеченов.

Предпосылки рефлекторной теории

Термин «рефлекс» означает стереотипную реакцию живого организма на внешний раздражитель. Как это ни удивительно, но данное понятие имеет математические корни. Термин был введен в науку физиком Рене Декартом, жившим в XVII веке. Он пытался объяснить с помощью математики те законы, по которым существует мир живых организмов.

Рене Декарт – не основатель рефлекторной теории в современном ее виде. Но он открыл многое из того, что потом стало ее частью. Декарту помог Уильям Гарвей – английский медик, который первым описал систему кровообращения в организме человека.

При этом он также представил ее в виде механической системы. Позже этим методом воспользуется Декарт. Если Гарвей перенес свой принцип на внутреннее устройство организма, то его французский коллега применил эту конструкцию на взаимодействие организма с внешним миром.

Свою теорию он описал с помощью термина «рефлекс», взятого из латинского языка.

Важность открытий Декарта

Физик считал, что мозг человека является центром, отвечающим за связь с окружающим миром. Кроме того, он предположил, что от него идут нервные волокна.

Когда внешние факторы влияют на концы этих нитей, сигнал поступает в мозг. Именно Декарт стал основоположником принципа материалистического детерминизма в рефлекторной теории.

Принцип этот заключается в том, что любой нервный процесс, происходящий в головном мозге, вызывается действием раздражителя.

Много позже русский физиолог Иван Сеченов (основатель рефлекторной теории) справедливо назвал Декарта одним из тех ученых, на которых он опирался в своих исследованиях. При этом у француза было много заблуждений.

Например, он считал, что животные, в отличие от людей, действуют машинально. Опыты другого русского ученого – Ивана Павлова – показали, что это не так. Нервная система животных имеет такое же строение, как у человека.

Иван Сеченов

Другим человеком, внесшим важный вклад в развитие рефлекторной теории, является Иван Сеченов (1829–1905). Он был просветителем и создателем отечественной физиологии.

Ученый первым в мировой науке предположил, что высшие отделы головного мозга работают только на рефлексах.

До него неврологи и физиологи не ставили вопрос о том, что, возможно, все психические процессы человеческого организма имеют физиологическую природу.

Во время исследований во Франции Сеченов доказал, что головной мозг влияет на двигательную активность. Он открыл явление центрального торможения. Его исследования произвели фурор в тогдашней физиологии.

Формирование рефлекторной теории

В 1863 году Иван Сеченов издал книгу «Рефлексы головного мозга», которая снимает вопрос о том, кто основатель рефлекторной теории.

В данном труде были сформулированы многие идеи, легшие в основу современного учения о высшей нервной системе. В частности, Сеченов объяснил публике, что такое рефлекторный принцип регуляции.

Он заключается в том, что любая сознательная и бессознательная деятельность живых организмов сводится к реакции внутри нервной системы.

Сеченов не только открыл новые факты, но и проделал огромную работу по обобщению уже известной информации о физиологических процессах внутри организма. Он доказал, что влияние внешней среды нужно как для обычного одергивания руки, так и для появления мысли или чувства.

Критика идей Сеченова в России

Общество (особенно российское) не сразу приняло теорию гениального физиолога. После того как вышла книга «Рефлексы головного мозга», некоторые статьи ученого перестали печатать в «Современнике». Сеченов смело нападал на теологические церковные идеи. Он был материалистом и пытался доказать все с точки зрения физиологических процессов.

Несмотря на неоднозначную оценку в России, основы теории рефлекторной деятельности были тепло встречены научным сообществом Старого Света. Книги Сеченова начали издаваться в Европе гигантскими тиражами. Ученый даже на некоторое время перенес свою основную исследовательскую деятельность в западные лаборатории. Он продуктивно работал с французским медиком Клодом Бернаром.

Рецепторная теория

В истории науки можно найти множество примеров того, как ученые шли по ложному пути, предлагая идеи, не соответствовавшие действительности. Таким случаем можно назвать рецепторную теорию ощущений, противоречащую взглядам Сеченова и Павлова. В чем их отличие? Рецепторная и рефлекторная теория ощущений по-разному объясняют природу реакции организма на внешние раздражители.

И Сеченов, и Павлов считали, что рефлекс – это активный процесс. Эта точка зрения закрепилась в современной науке и сегодня считается окончательно доказанной.

Активность рефлекса заключается в том, что живые организмы на некоторые раздражители реагируют острее, чем на другие. Природа отделяет нужное от ненужного.

Рецепторная теория, наоборот, гласит, что органы чувств реагируют на окружающую среду пассивно.

Иван Павлов

Иван Павлов – основатель рефлекторной теории наравне с Иваном Сеченовым. Он изучал нервную систему всю свою жизнь и развил идеи своего предшественника. Этот феномен привлек ученого своей сложностью.

Принципы рефлекторной теории были доказаны физиологом опытным путем. Даже далекие от биологии и медицины люди слышали фразу «собака Павлова». Конечно, речь не идет об одном животном.

Имеются в виду сотни собак, которых Павлов использовал для своих опытов.

Толчком для открытия безусловных рефлексов и окончательного формирования всей рефлекторной теории стало простое наблюдение. Павлов уже десять лет изучал пищеварительную систему и имел в своей лаборатории много собак, которых очень любил.

Однажды ученый задался вопросом: почему у животного появляется слюна еще до того, как ему дают еду. Дальнейшие наблюдения показали удивительную связь. Слюна начинала выделяться, когда собака слышала звон посуды или голос человека, приносившего ей корм.

Такой сигнал запускал механизм, вызывающий выработку желудочного сока.

Безусловные и условные рефлексы

Вышеописанный случай заинтересовал Павлова, и он начал серию экспериментов. К каким выводам тогда пришел основатель рефлекторной теории? Декарт еще в XVII веке говорил о реакциях организма на внешние раздражители. Русский физиолог взял за основу эту концепцию. Кроме того, ему помогла рефлекторная теория Сеченова. Павлов был его непосредственным учеником.

Наблюдая за собаками, ученый пришел к идее о безусловных и условных рефлексах. К первой группе относились врожденные особенности организма, передаваемые по наследству. Например, глотание, сосание и т. д. Условными рефлексами Павлов назвал те, которые живое существо получает уже после появления на свет благодаря личному опыту и особенностям окружающей среды.

Эти качества не передаются по наследству – они строго индивидуальны. В то же время организм может утратить такой рефлекс, если например, изменились условия окружающей среды, и в нем больше нет необходимости.

Самым известным примером условного рефлекса является эксперимент Павлова с одной из лабораторных собак. Животное приучили, что корм приносят после того, как в помещении включается лампочка. Далее физиолог следил за появлением новых рефлексов.

И действительно, скоро у собаки начала сама собой выделяться слюна, когда она видела включенную лампочку. При этом ей не несли еды.

Три принципа теории

Общепризнанные принципы рефлекторной теории Сеченова-Павлова сводятся к трем правилам. В чем они заключаются? Первый из них – это принцип материалистического детерминизма, сформулированный еще Декартом. Согласно ему, каждый нервный процесс вызывается действием внешнего раздражителя. На этом правиле основывается рефлекторная теория психических процессов.

Второй – принцип структурности. Данное правило гласит, что строение отделов нервной системы напрямую зависит от количества и качества их функций. На практике это выглядит следующим образом. Если у организма нет головного мозга, то его высшая нервная деятельность отличается примитивностью.

Последний принцип – принцип анализа и синтеза. Он заключается в том, что в одних нейронах происходит торможение, а в других – возбуждение. Этот процесс является физиологическим анализом. В результате него живой организм может различать окружающие предметы и явления.

Источник: https://FB.ru/article/241403/osnovatel-reflektornoy-teorii-razvitie-i-printsipyi-reflektornoy-teorii

Доктор-про
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: