Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Закономерности секреции медиатора в отдельной активной зоне двигательного нервного окончания

Г Б ОД

с ' ' \ '

....... МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Л1ЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЧЕРАНОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ СЕКРЕЦИИ МЕДИАТОРА

В ОТДЕЛЬНОЙ АКТИВНОЙ ЗОНЕ ДВИГАТЕЛЬНОГО НЕРВНОГО ОКОНЧАНИЯ

14. 00. 17 — физиология человека и животных

05. 0& -/3

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

КАЗАНЬ 1934

Работа выполнена в Казанском государственном медицинском университете.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки Республики Татарстан, доктор медицинских наук, профессор ЗЕФИРОВ А. Л.,

Заслуженный деятель иауки Республики Татврстаг, доктор биологических наук, профессор СИТДНКОВ Ф. Г.

доктор медицинских наук, профессор ВОЛКОВ Е. М.

Ведущая организация — НИИ общей патологии и патологической физиологии АМН России.

&

Защита состоится

* Л п'/к 41 ч П

1994 г. в.

.часов

ка заседании Специализированного Совета Д 084. 29. 03 при Казанском государственном медицинском университете (420012, г. Казань, ул, Бутлерова, 49).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета (Казань, ул. Бутлерова, 496).

Автореферат разослан

994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета профессор

Р. X. ХАФИЗЬЯНОВА

ВВЕДЕНИЕ

Ашаяыисть Проблема опрэделен$!я механизмов

синаптической передачи возбуждс-ни я является едкой из фундаментальных проблем нейрейиолопш. Больно*» количество работ посвящено этой темп, однако ■ вопрос о морфофункциональных основах осао-Зотдения медиатора остается открытым. Для изучении этой проблемы нзяболее уцобты и доступньм объектом является нервно-кшечный синапс..

Аксоплаэыа нервного окончания С НО) содержит большое количество сйнаптичэских везикул (СБ), содержащих ацетилхолин С АХ). СБ сасполокекц неравномерно и оПразу»? скопления, ассоциированные о периодическими рядами частиц на пресннаптической мембране и электроннс-ллотньши "выступаю!". Эти ультраструктурные комплексы получили название "активных" зон САЗ} CBlrka et ai.. 1SB0; Dreyer et. al., 1S73; Couteaux, Pecot-Decnavassino, 1370). Согласно современной гипотезе секреции медиатора в синапсе, (Couteaux, Pecct-Deehavasstrio, 1970; Israel el al., 1979) гсвоСождениь медиатора происходит только в A3 НО посредством экзоцитдаа 03, содержащих аориии (кванты) медиатора. Однако, несмотря на всю логичность таких предположений, строгие электрофизиологическио доказательства освобокдения медиатора в A3 отсутствуют.

Ранее предпринятые различными исследователям,'! попытки определить топографию секреции медиатора в синапсе с использованием двух микроэлектродоа С ternig,1976, Bennett et al.1982, 86, 88; Зефир л в, J985 ) позволяли выявить лишь неравномерность расположения точек освоОсвдения (ТО) медиатора вдоль НО. До сия пор не выяснено, происходят ли спонтанное и вызванное освобождение медиатора по всей длине A3,♦осуществляется ли секреция г стороне от АЭ, одинакова ли она в соседних A3. Неизвестно, кгк пространственно соотносятся меаду собой спонтанная и ьыаванная секреция а отдельной АЯ. . Остаются открытыми вопроси о периодических изменениях интенсивности, вызванной секреции мчдиатора б A3. Неясно, как изменяется секрецкя мед:;атс>ра в A3 к процессе пластических перестроек нервио-мьаючного синапса (рост, -ретракция,. дёя4Сйация, реинкерзаиия). "Неясным остается вопрос с происхскдоьки и месте возникков?ная "аномальных"

?

МТКП --Са-МТКШ, . характернаупздхся длительном временем нарастания и гюлусязда, намного превышающим средние значения обычных MTKJI f о-МТКП) С Lupa et al. .1986 и др.). Целью_£аццс1'о..И£С1юдовацйя было выявление и изучение закономерностей секреции медиатора в отдельной активной золе двигательного нервного окончания при помощи трехАМкраэлатродного метода (Беляш и др., 1988; Зефиров и др.. 1950!).

Для выполнения этой цели были поставлены следуввдэ кснкретнкч ga81H'¿:

1. Выявить активность отдельной АЭ в двигательном НО. 3 ' Сравнить топографию вызванной и спонтанной секреции медиатора к отдельной АЗ.

3. Исследовать процесс облегчения в отдельной АЗ.

4. Исследовать ' изменения интенсивности вызванной секреции медиатора в отдельной АЗ во времени.

5. Оценить топографию секреция медиатора в АЗ различных участков НО.

Q. Наследовать изхйкевяя топографии секреции медиатора в АЗ при денервацик.

7. Оценить топографию мест овоСовдения квантов медиатора, ответственных за возникновение "аномальных" миниатюрных токов концевой пластинки.

8. Исследовать влияние изменений ионного состава окружавшей среды и действие 'некоторых фармакологических агентов на топографйв секреции медиатора'в'АЗ.

ЙЗДШ2.8 9ЕйаВЗ' В работе впервые получены строгие элекч^офизиологичесниэ доказательства секреции медиатора в О' деАной "активней зоне" КО. Подробно изучен профиль секреции медиатора, проведен сравнительный анализ топографии спонтанной и вызванной секреции ■медиатора, . выявлены периодические изменения интенсивности , вызванного освобождения медиатора в отдельной АЗ во времени, изучена роль АЗ в процессе облегчения синоптической . передачи. Сфсрмулироваьа гипотеза, объяснявшая ¡закономерности секреции «r-дизтора в отдельной АЗ.

Bnspswe проьеяэн сравните«.«»»! анаяич топографии

секреция медиатора по ходу НО в норме и при денерваиии. Предложена схема, отражающая процесс формирования и деструкции АЗ з процессе онтогенезг и п астиадских перестроек.

Вияснеяы изменения топографам секреции медиатора в отдельной АЗ при изменении ионного состава окружающей среды ц действии некоторых физиологически активных веществ. Экспериментально проверена гипотеза о том, что кванте медиатора, ответственные за возникновение "аномальных" МТКЛ. освобождаются нэ из АЗ.

В результате проведенных исследований сформуяирована концепций о функции АЗ и их вкладе в деятельность синапса в целом.

1. Тети освобождения медиатора в кервко-мзяа^шрм. синапсе образуют пространственно обособленные, ориентированные поперек нервного скончания группировки, \ра,сг|споженше, на расстоянии 0,5-1,5' ыхм друг от друга и отра^шие сек^еада медиатора з области АЗ.

2. Активная зона является пластичной КО... АЗ различных участков КО неоднородны и . фурхцн^зьиом отаоиекии..

3. Кванты медиатора,. ответственные за возникновение аномальных шниатюрных токов кокце^сй пластинки, освобождаются не из' АЗ.

В§1^°:СЕ§!£1Й36скад_11§1Шо?ть. Проведенное исследование имеет важнее теоретическое значение. Работа впервые позволила определить функциональные характеристики АЗ и пространственно оценить места освобождения медиатора в НО. Полученные экспериментальные данные расширят- наш представления о функции АЗ, обеспечивасаих все процессы передачи информации с одной нервней клетка на другу», и могут быть использованы при объяснении процессов, лежаадех в основе механизмов памяти, эмоций, поведения, иаучения и т.п. Понимание процессов, происходящих в АЗ при яеиереааяи, кокет

Сеть по/х'зным при изучении патогенеза и механизмов деиервацисншгс синдромов различной гтиологии.

Подтверждение гипотезу о ненейрснальнсм происхождении • квантов медиатора, ответственных• за возникновение "аномальных" МТКП. вносит вклад в понимание функции я роли кейрсглиальных клеток г- функции синапса.

Разработан экспериментальный подход . к исследованию действия фармакологически активных вевдств ка функции A3. к синапса в целом.

Основные результаты диссертационной работы доложены ка II и Ш Всесоюзных конференциях но иейронаукам СКнув, 1988, 3990); на V Всесоюзной конференция по физиологии и биохимики ыедиаторных процессов С Москва, 1990; на Всесоюзной симпозиуме "Физиология медиаторов. Периферический синапс" (Казань, 1991); на Учредительном съезде Всероссийского физиологического общества (Пуишно, 3993); на заседаниях нафедры нормальной физиологии Казанского медицинского института н Татарского отделения Всероссийского Физиологического общества СКазань, 1993).

ЕеапИ25Ш8 J2^abTg'I26 .исаяемеаьаа. По материалам диссертационной работы опубликовано б работ. Материалы диссертации включены в лекционный курс по нормальной физиологии для студентов Казанского государственного медицинского университета.

£хштда-Н_е0£еМ_ДК*еЕТаиНИ- Диссертация объемом 156 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания методики исследования, результатов исследования и их оосуздения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Список цитируемой литературы включает 163 названия, из них отечественных и 140 иностранных авторов. Диссертация содержит 35 рисунков.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперимента проводили ка нервно-мышечных препаратах кожно- грудинкой мышцы лягушки kana ridiburida. в осенне-зимний период. После выделения препарат помещали в

б

сте>ляинур, ванночку объемом 1 мл и постоянно суперфузкроваяи раствором Рингера для холоднбкровных следующего состава Св Шопь/л): NaCI-118.0; КС1~9,0; СаС^-О.с-О.З; MgClp-a.O: HaHCOg-2,4. Все эксперименты проводили при температур*) 20il°C.. рН растворов поддэрхиьали на уровне 7,2-7,4. Дня визуализации поверхностно расположенных терминал^ и подведения it ним внеклеточных михрээлектрсдсв (№?) использовали поляризаиионно-интер^реяиирнный мккроскак "Биолар" с увеличением 400. Использовали МЭ с внутр&ниим диаметром кончика 1-Зккм, заполненные НгС1 (2 июль/л) Синаптнческив сигналы - микиатпрнке теки концевой плгегкнки (МТКП) и токи концевой пластинки СТКШ отводили с помоаьп трех МЭ изогнутой формы, под визуальным контролом, располагая их кончики в виде треугольника так, чтобы КО лежало между ними. Расстояние между ксачйкамя составляло 4-15 шш. Сигнал, отводимый каждым НЭ, усиливали и измеряли с использованием автоматизированной системы, созванной на базе IBM PC. Следовательно, каждый МТКП или ТКЛ бил представлен тремя сигналами, отводимыми с поыоаьи трех отдельных ИЭ. В последующем осуществляли определение координат ТО медиатора для 200 - 600 сигналов с использованием разработанного математического ыето1,а С Кении и др.. 1988, Зефиров и др., ШЮ). Данный метод пространственного анализа секреция медиатора в НО основан на двух"1'допущениях: ТО кванта медиатора иа прееинаптическоЯ Мембране к. место генерации постсикаптического тока пространственно ' совпадает, что. связано с малыш геометрическими размерами сииаптяческой цели; постсинаптический сигнал, распространяясь от места возникновения, постепенно затухает. Таким образом, по отношении амплитуд екгпала, регистрируемого на различном расстоянии от места освобождения медиатора тремя внеклеточными МЭ, можно установить место его возникновения (ТО). Построение суммарных графических картин топографии ТО медиатора проводили с помощью графического принтера. Эксперименты выполняли также на лягушках, подвергнутых денервации, при этом регистрация осуществлялась, начиная с

4-гс дня после пересечения нерва, раздражение дзигательного нерва производили прямоугольными электрическими икпульсамя длитеяьносгьет 0.15-0. Змс сверзшороговой амплитуды, используя стимулятор ЭСЛ-2. Статистическую обработку данных проводили с использование« пакета программ "STATGRAF" на IBM PC.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНА

Регистрация спонтанной активности НО позволила выявить большое разнообразна картин секреции медиатора. Во всех экспериментах наблсдались обособленные группы ТО , которые имени разную протяженность и конфигурации Срис.1 А-Э). Проводили детальный количественный анализ топографии секреции медиатора в регистрируемом участке НО и отроили гистограммы распределения ТО по осям, проьедеяннм вдоль и пслэрек НО СРисЛ А, Б). На hay. хорошо выделялись несколько пикоз, отражающих наличие групп ТО. Расстояние махду пиками составляло O.G-1.5mkm. ширина групп 0.5-1.5 «км. Оказалось, что 60% ьсего медиатора осзоЗоьиаетсд из территория 0.6 мкм, а 80% - на территории 1-й мкм. Длина групп ТО составляла 0.5-З.Ь мкм. Мы предположили, что оти группы отражает секрецию медиатора в области A3 НО, а, сама A3 располагается поперек Ю ь центре группировки.

Представленные; данные свидетельствует о том, что спонтанная секреция медиатора происходит в достаточно широкой области, окружавшей • A3, поскольку в ультраструктурншг исследования:: CDreyer et ai.. 1973) ширина A3 составляет 0.1- 0.2 мкм. Во всех A3 секреция медиатора заметно снижается к краям а в сторону от центра A3.

Сравнение вызванной и спонтанной секреции s отдельной A3.

Опыты проводились в растворе Ркнгера с пониженной копиейграцией Сг и повышенной My. Регистрировались 300 -500 одкоквзнтовых ПШ, возникающих в участке НО, при частоте раздражения 0.5-2 нми/сек, а дс и после регистрации ТКП -

3) а п

рис.1. Топография точек освобождения (ТО) медиатора в нервном окончании (НО). Анализ МТКЛ.

А -• проксимальный участок НО, Б - дистальный участок, а-г - группировки ТО, I и II - оси, по которым проводился количественный анализ расположения ТО вдоль и поперек НУ.

В, Г - Топография ыест освобождения квантов медиатора, ответственных за вознихнор.ение а-МТК11 (ьаштрнхоа.гни). в норма (В) и при денервации СП.

1,2,3 - расположение внеклеточных элоктродсв; ход НО показан штриховыми линиями.

300-600 МТКП без чэшмтя расположения электродов. 9 далкнчйкэд строились графические картин» вызванного и саоитаннсго освобождения медиатора в одном и том г» участке

НО.

Показано, что поста спонтанной и вызванной секреции ярострапстьчнко совпадай. Профиль интенсивности спонтанной и вызванной сйкр^иик в соласти отдельной АЗ идентичен. В спонтанной сокрецлк «риньмавт участие практически все АЗ, а в вызьанной - только некоторые, т.е. различия вероятности спонтанного освобождения ыадуатора иежду АЗ мен«« выражены, Ч'ш вызванного.

Па основании полученных данных нами предложена гипотеза (Зефиров и др., 1393), объясняйся профиль секреции медиатора в отдельной АЭ. В соответствии с этой гипотезой причинами формирования характерного профиля может бьггь либо уменьшение плотности Са^каналов по краям АЗ и наличие их лишь в единичных количествах между АЭ, либо уменьшение плотности СВ и белковых элементов, приникающих участие в окзопитозе. Возможно, что обе причины играет роль во взаимодействии. Различии соседних АЗ по вероятности вызванного освобождения медиатора можно .объяснить неодинаковой плотностью высокопороговых Са-каналоь, что приводит к значительным колебаниям концентрации Са в области А5 при возбуждении, в то время как в состоянии покоя эти различия сглаживаются ва счет работы буферных систем.

0озсмававие-..1«а9гва4ии,авва5йиениа_51§лиатова„в-

впеимйе-Шбитиа .севесиш з.

С целью исследования топографии ТО при облегчении осуществляли парную стимуляцию двигательного нерва надпороговыми импульса»« с интервалам между тестирующим и кондкционируюциы импульсами з 30-120 мс; интервал между дарами составлял 1-4 сел., количества пар 500-1000. Регистрировали 7КЛ, определяли координаты ТО и строили суммарные картины топографии вызванной секреции медиатора и НО. Данные картинч строились для всего массива одноквантовых ТКП, и отдельно для ТКП, возникших » ответ на первый и на

, 9

второй стимулы. Б дальнейшем выделят! пары сигналов, в которых и первый и второй импульсы сопровождались появлением одноквантовых ТКП, н определяли топографии ТО квантов медиатора, ответственных за возникновение каждого из этих ТКП. Оказалось, что в том случае, когда однокяантоанЯ ТКП, возникший а ответ на первый стимул, сопровождался появлением ТКП на второй, то ТО кванта медиатора, ответственного за возникновение второго ТКП, всегда находилась в другой АЗ.

На основе этих данных можно считать, что в процессе облегчения, после освобождения кванта медиатора вероятности освобождения следующего кванта в этой же АЗ не увеличивается.

В условиях нипкоЛ концентрации ионов Са в окружающем растворе при длительном ритмичном раздражении двигательного нерва (0.5-2.0 имп/сек) регистрировали 200-400 ГКП, строили графические картины освобождения медиатора в участие НО, по ним выделяли сигналы, возникшие в результате освобождения медиатора в отдельно^ АЗ, и строили графики, отражающие освобождение квантов медиатора в АЗ во времени. Такяе рассчитывали автокорреляционную функцию и при помсцк преобразования Фурьэ - спектральную плотность (Зефиров, 1986).

Было обнаружено, что кванты медиатора в отдельной АЭ во времени освобождаются неравномерно. Периоды повышенной активности АЗ сменяются периодами молчания, что говорит о том, что освобождение кванта в отдельной АЗ происходит при длительном раздражении не случайным образом, а подвержено определенным преиодическим закономерностям. Расчет автокорреляционной функции позволил обнаружить достоверные периодические колебания вызванной секреции медиатора н отдельной АЗ, период которых составлял 35-1?0сек. В АЗ с боле« высокой вероятностью осьобождения обнаружен меньший период колебаний, чем в АЗ с более низкой.

Представленные данные позволяют заключить, что

ытанное освобождение «едиатора в отдельной АЗ претерпевает периодические изменения во времени. Наиболее вероятной причиной этого могут являться циклические изменения концентрации гкутраклзточного Са (Зефиров, 1985).

По мере накопления данных о структурной и функциональной неоднородности яорзни-мышечного синапса скйлмтны:! мыю. позвоночных, в частности, по ряду характеристик. спрсдегяишич интенсивность оов«зоожд«нл>> медиДЮрл ь различны* утечках одного и того же 40 (Оефириь, 1903; Внлег е1 а!.. 1У84; Апгй И. а1. , !НУ4; РоЫидИе, ТгешЫау, 1987; «игшд, Цог1осМ.ег. 1989), сложилось представление о том, что нервно-мышечный синапс является пластичной, . динамичной и неоднородной в Функциональном отношении структурой.

В нашей работе мы поставили цель электрофиаиологически оценить функциональную пластичность АЭ в НО на примере различий топографии секреции в АЗ, расположенных в различных участках НО » норме. С этой целью мы строили графические картина спонтанной и вызванной секреции медиатора в различных участках одного и того же НО.

Было обнаружено, что в проксимальных участках (ПУ) НО группировки ТО хорошо коктурируьтся, имеют большую протяженность, секреция между АЗ представлена единичными ТО Српс.Ш. В дистальных участках СДУ) протяженность группировок небольшая, секреция между АЗ сравнима с секрецией в АЗ, в связи с чем демаркация АЗ зачастую затруднена. Наблюдалось прогрессивное снижение длины группировок ТО к кончику НО и отсутствие обособленных группировок ТО з конечном отделе, при этом секреция осуществлялась по всей площади термкнали С рис.1Б). При сопоставлении спонтанной и вызванной секреции показано, что в то время как в спонтанной секреции принимают участие практически все АЗ ПУ, то в-вызванной - только некоторые. В то же время в ДУ как в спонташюм, так и в вызванном

и

освобождении принимают участие все АЗ.

Таким образом, можно считать. что в сюновв функциональной неоднородности НО лечат особенности топографии секреции в области /3 различных уч&сткоь. Мы предполагаем, что эти особенности определяется количеством и различной степеньп упорядоченио«™ ультра структурны* элементов ССа каналы, СВ и яр.;, формирующих АЭ С Ко. 1Р35; КазИароуа е1 а1., 1991). Закономерное расположение АЗ с различной степенью упорядоченности от проксимальных к дистальным участкам отражает то, что в процессе формигог«зния синаптическогс контакта происходит трансформация -"созревание" АЗ как структур, объединявших Са-канали, СВ и другие структуры, отвечающих за экэоцитоз, и делающих процесс секреции медиатора в этом месте наиболее эффективным. Обратный процесс (деструкция) происходит при дегенерации и ретракции НО.

Проводился детальный • анализ топографии спонтанной секреции в НО при денерьаиин. Было выявлено, что группировки ТО, отражающие секрецию медиатора в области АЭ в ходе денервации постепенно теряют свой компактный характер, границы их становятся более размытыми, секреция медиатора между группировками по интенсивности становится сравнила с секрецией в области АЗ; зачастую обособленные группировки не выявляются С рис.'1 П.

Предположено, что обнаруженные особенности отражают процессы дегенерации АЗ, что выранается прежде всего в дезорганизации структурных элементов и фрагментации АЗ. При сравнении картин секреции в дистальных к более проксимальных участках одного и того же НО было обнаружено, что деструктивные процессы более выражены в проксимальных регионах. Сделан вывод о том, что дегенерация АЗ начинается с проксимальных регионов. Обращает на себя внимание то, что топографические картины секреции в Л-'' в норме и и участке Ш при денервации идентичны. Это говорит о том, что АЗ ЛУ к

корме и&яояятся ь "денервационнсподооном" состоянии.

0пвеябяеьа8.-.._тш1ааа!1йи___хкш-х____азмй^шяйа-.....шатсе

В налем исследовании кы поставили цель определить источник я место освобождения квантов медиатора, отаетственных за возникновение а-ШЖ Известно, что частота появления а-МТКП повышается при действии некоторых вещоств и при денереации Сй:гк? еЬ а1., 1960; Но1до, ТЬез1вГГ, 1992; АИсасйи, 1988), поэтому в некоторых экспериментах в перфузируекый раствор добавляли 4-аминокьиналиновую кислоту СО. 25 ммоль/л.) и эмотин СЮ. О шоль/л), увеличивающий частоту возникновения . а-МГКЛ-Экспериионты проводились также на лягушках, подвергнутых донерьацйи.

При построении графическая картин секреции медиатора » участке НО в норме было обнаружено, что места возникновения а-МТКП не совпадают с группировками точек генерации о-ИТКЛ и локализуется строго определенным образом относительно них -в местах меаду концевым» участками атих группировок Срис.1В). Точки . генерации а-МТКП находились ь непосредственной близости друг от друга. В участке НО, активность которого регистрировалась, обычно наблюдалось ке более 1-Е компактных группировок точек возникновения а-МТКП. Локализация точек генерации £~МТКЛ при добавлении эметина и А-гзвдаоквиналиновой кислоты была идентична их локализации при физиологических условиях. -

Построение графических картин секреции медиатора в участке НО во время донервации показало, что а-МТКП также локализовались преимущественно в боковых участках НО, но обнаруживались и в центре дегенерирующего КО. По сравнению с нормой области ТО квантов медиатора, ответственных за генерацию а-МТКП, занимали оолму.с территорию С рис. 1Г).

Таким, образок, наши данныа позволяют считать, что кванты моди&тора, ответственны'* за генерация о-МТКП, осиобоздайтся яг? ка АЗ. могло. . они берут еяюе

' ' гз...... ;

лрсшсхоздений из инвагинаций шваяиооскоЯ клетки ОШО, заходящих з сингптическую щель, ига . из отростков №. схватывающих НО по краям СКаеЬароуа. е*. а1. ,1891).

С этой цель» была предпринята попытка исследовать спонтаннув секрэцию медиатора:

а) при добавлении в керфузируебшй раствор раствора ингибитора ацетилхслинэстеразц аршгна Б концентрации 5,5«106ыоль/л.

б) в условиях полного отсутствия ионов Са в окружавшем растворе при применении ЭГ'ТА в концентрации 5,5*10® ыоль/гг.

в) а условиях повышенного содержания в перфуэируекси растворе ионов К СЮ.О ммоль/л.).

г) при добавлении в яерфузируеыьй раствор ингибитора К-На АТФ-азы оуйаниа в концентрации 2й10"5ымоль/л.

Показано, что добавление аршина не изменяет ширину, длину группировок ТО и расстояние между ними. Это свидетельствует о том, что блокирование ацетилхолинзстераза не меняет топографию секреции медиатора в НО. <

В условиях полного отсутствия в окружавшем растворе иоков Са, а такие в условиях повышенного содержания б перфузируемоы растворе ионов К ' группировки ТО 'на идентифицировались и секреция осуществлялась по всей длине участка НО, активность которого регистрировалась. Последнее позволяет считать, что физиологические концентрации ионов К и Са в окружающей среде обеспечивал? определенный профиль освобождения медиатора з области АЗ.

После добавления в перфузируеиый раствор ингибитора К-Ка АТФ-аэы оубаина отмечали Солее четкое контурирозаяие группировок ТО и практическое поллое отсутствие секреции между ними. Можно думать, что увеличение внутриклеточной концентрации ионов изменяет профиль секреции издиатора и области АЗ. ■ " •

ашшкйЁ.

Использование тркгмикроэлектроднсго метода регистрации сяналтичееких сигналов позволило впервые зарегистрировать активность отдельной A3 и проанализировать секрещш медиатора в нэй. Оказалось, что секреция медиатора в A3 характеризуется радом закономерностей, знание которых важно дли соадания единой картины функционирования двигательного аппарата \ч ЦНС .в целом.

ВЫВОДЫ

1. Секреиия медиатора ь НО осуществляется в области активных sou. располагающихся на расстоянии 0,5-1,5 шш друг от Друга. *

2. Интенсивность секреции медиатора максимальна ь центре активной зоны, уменьшается как по краям, так и ь сторону от A3. 80% всего медиатора "освобождается территория шириной 1,2 мкм. Профили спонтаннзго и вызванного освобождения квантов медиатора идентичны.

3. При низких концентрациях ионов Qa различия вероятности спонтанного освобоадьния медиатора мэвду A3 колеблются менее значительно, чем вызванного; в вызванной секреции участвуют только некоторые A3. '

4. В процессе облегчения после освобождения кванта медиатора Ь A3 вероятность последующего освобождения в этой A3 не увеличивается.

5. Интенсивность вызванной секреции медиатора в отдельной A3 претерпевает периодические изменения во времени с периодом 35- 1?.0 сек..

6. A3 ДУ характеризуются небольшой длиной и шириной, значительной фрагментацией и дезорганизацией, низкой вероятностью вызванного освобождения медиатора. Эти особенности определяют функциональную неоднородность НО и являются отражением пластичности A3.

7. «При денориацки A3 претерпевают дегенеративные изменения, вмражающиеся з их дезорганизации и фрагментации. Дегенерация A3 начинается с проксимальных регионов.

8. • Кванты1 медиатора, ответственные за возникновение "аномальных" МТКП, не освобождается в A3.

9. Профиль секреции медиатора в A3 не изменяется при воздействии армина.

10. Секреция медиатора при воздействии растворов, содержащих повышенное содержание ионов калия (10ммоль/л} и при полком отсутствии ионов кальция в перфузируеуом растворе осуществляется по всей поверхности пресинаптаческсй мембраны.

11. Ингибитор K-fLv-АТФэзы оубаик (2*l(J'J моль/л) увеличивает вероятность секреции медиатора в A3 и изменяет профиль интенсивности секреции в области A3.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЯ.

1. Зефиров АЛ., Бениш Т.В., Хамитов Х.С., Черанов С.Ю. Локализация . течек освобождения медиатора в нервном окончании ✓/ Тез. докц. П Всесоюэ. кон®, по иейронаукам. - Киев, 1983,- С.17-18.

2. Зефиров АЛ., Черзнов С.Ю. Особенности распределения кальциевых каналов в двигательном нервном окончании // Тез. докл. III Всесош. хонф. по нейрокаухам. - К>еъ, 19S0, -0.25- 23.

3. Зо|иров АЛ., Бениш Т. В., Фаткупяин Н.Ф., Чераноь С. Ю. Анализ секреции медиатора в активной зоне двигательного нервного окончания /V Нейрофизиология. 1990.- Т.22, N.3, -С. 318- 327.

4. Зефиров А. Л., -¡еранов С. О. Пространственнл-врвманкые характеристики освобождения медиатора в отдельной активной зоне двигательного нервного окончания -v Тез.докл. V Всесопэ.. конф. по физиологии и о'иохиюш иедиаторнчх процессов. - Москва, 1990. - С.119.

5. Зефиров АЛ., Черакок С.Ю., Волкова К.Н. Циклические •изменения вызванного освобождения медиатора в отдельной активной зоне // Т'.о. дг>кл. Vj йсесосэ. симпоз. "Физиология медиаторов.. Периферический синапс." - Казань, 11-io дои

1ЭЭ1г. -С.49. ■

3. Зефиров А.Л., Черанов С.Ю. Локализация точек освобождения длительных ммнязтюрнтг токов кокцеъоЯ пластинки в двигательном нэрвном окончании //Успехи физиоп. наук. Тез. докл. Учредительного сьезда физиологов России, 10-15 ноября 1993, Пущино, с. .

7. Згфиров А. Л., Черансв С. X!. Локализация мает возникновения аномальные миниатюрных токов кокцеаой пластинки в норьно-иьмечион синапса //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины - 1934. (в печати).

8. аэфирог А. Л.; Черанов С.Ю. Особенности секреции медиатора в области отдельных активных зон по ходу двигательного нервного окончания. // Нейрофизиология, в печ.

Подшгако к печати 13.1Х-94

Зак .176-94

Тир.100

Лаборатория офсетной печати Казанского гоеподинститута 420015 г.Казань, уд.Пушкина,!.