Соединения способные препятствовать движению ионов калия через мембрану аксона

Известны соединения, которые способны препятствовать движению ионов калия (это движение направлено наружу), но они не влияют на поток ионов через мембрану внутрь. Правда, во всех этих экспериментах измерение потока ионов через мембрану аксона производилось методом фиксации напряжения и, следовательно, связано с изучением нервной проводимости в искусственных условиях.

Однако английские физиологи А. Ходжкин и А. Хаксли показали, что измерения, проделанные в таких условиях, находятся в хорошем соответствии с тем, что известно о нормальной нервной проводимости. Опыты с использованием метода фиксации напряжения говорят о существовании двух типов «каналов» в мембране нерва: одни из них регулируют движение ионов натрия внутрь (первая фаза), а другие — движение ионов калия наружу (вторая фаза). Как именно действует тетродотоксин на мембрану, неизвестно. Быть может, его молекулы прикрепляются к мембране и тем самым мешают открыванию каналов или же преграждают ионам путь по уже открытым каналам.

Помимо каналов, пропускающих ионы натрия и калия, аксон имеет еще один механизм, способствующий передвижению ионов: ионный насос. Нерв может проводить импульсы несколько часов подряд, но в конце концов потребуется как-то возместить потерянные ионы калия и изгнать лишние ионы натрия. Для этой цели и служит ионный насос. Перемещение ионов, связанное с работой ионного насоса, происходит совершенно независимо от работы каналов при распространении потенциала действия.

Когда проведение нервных импульсов по аксону блокируется, сигналы в центральную нервную систему не поступают и из нее не передаются. Если это случается с чувствительным нервом, результатом будет местная анестезия. Большинство препаратов, обычно используемых для местной анестезии, — кокаин, например, — препятствуют нервной проводимости менее специфичным образом, чем тетродотоксин. Тетродотоксин блокирует нервное проведение (при испытании на изолированном нерве лягушки) почти в 150 000 раз более эффективно, чем кокаин. Тем не менее тетродотоксин нельзя считать хорошим местно анестезирующим препаратом.

Одна из причин этого состоит в том, что при введении тетродотоксина в область нерва он не остается на месте инъекции, а диффундирует в другие области. Более того, он переносится с кровью к другим тканям; в результате может наступить отравление и даже смерть. В настоящее время сразу в нескольких лабораториях предпринимают попытки выяснить, какие именно атомные группировки ответственны за специфическое действие тетродотоксина. Если это будет сделано, появится возможность синтезировать новые соединения, которые будут сочетать в себе лучшие свойства уже известных анестезирующих препаратов со специфической активностью, определяемой функциональными группами тетродотоксина.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Популярные статьи раздела