Vagusstoff - Vagusstoff
Vagusstoff (дословно переводится с немецкого как «вещество блуждающего нерва ») относится к веществу, высвобождающемуся при стимуляции блуждающего нерва, которое вызывает снижение частоты сердечных сокращений . Обнаруженный в 1921 году физиологом Отто Лоуи , vagusstoff был первым подтверждением химической синаптической передачи и первым когда-либо обнаруженным нейротрансмиттером . Позже было подтверждено, что это ацетилхолин , который впервые был идентифицирован сэром Генри Халлеттом Дейлом в 1914 году. За свои новаторские эксперименты в 1936 году Лоуи был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине , которую он разделил с Дейлом.
Открытие Vagusstoff
К тому времени, когда Лоуи начал свои эксперименты, среди ученых было много споров о том, является ли связь между нервами и мышцами химической или электрической по своей природе. Эксперименты Луиджи Гальвани в 18 веке продемонстрировали, что электрическая стимуляция седалищного нерва лягушки вызывает подергивание мышц ног, и на основе этого он разработал концепцию биоэлектричества . Это привело к идее, что прямой электрический контакт между нервами и мышцами опосредует передачу возбуждения. Однако работа Джона Ньюпорта Лэнгли предполагает, что в вегетативной нервной системе связь в цилиарном ганглии была химической. Опыты Лоуи, опубликованные в 1921 г. [1] , окончательно разрешили проблему, доказав, что синаптическая передача является химической.
Лоуи провел очень простой, но элегантный эксперимент. Используя изолированное сердце лягушки, он ранее обнаружил, что стимуляция блуждающего нерва приводит к замедлению сердечного ритма , в то время как стимуляция симпатического нерва вызывает учащение сердечного ритма (рис. 1). Он рассуждал, что стимуляция блуждающего нерва или симпатического нерва заставит нервный конец высвобождать вещество, которое либо замедлит, либо ускорит частоту сердечных сокращений. Чтобы доказать это, он взял лягушку сердце, которое было канюлированной для того , чтобы заливать жидкость вокруг сердца и электрической стимуляции блуждающего нерва , пока частота сердечных сокращений не замедлилось. Затем он собрал жидкость, окружающую сердце, и добавил ее ко второму сердцу лягушки, лишенному блуждающего и симпатического нервов. Добавляя жидкость, окружающую первое сердце, ко второму сердцу, он замедлял частоту сердечных сокращений второго сердца. Это доказало, что стимуляция блуждающего нерва вызывает высвобождение вещества, которое воздействует на ткань сердца и напрямую вызывает замедление сердечного ритма. (Рисунок 2) Это вещество было названо vagusstoff . Позже было подтверждено, что Vagustoff представляет собой ацетилхолин и является основным нейромедиатором в парасимпатической нервной системе .
Что интересно, Леви, очевидно, придумал идею своего эксперимента во сне . Он записал его посреди ночи, но на следующее утро не смог его расшифровать. В конце концов, другой ночью ему приснился такой же сон, и он решил бежать в лабораторию, чтобы провести эксперимент посреди ночи. Об этом инциденте Леви пишет:
- При зрелом размышлении, в холодном свете утра я бы этого не сделал. В конце концов, это было достаточно маловероятным предположением, что блуждающий нерв должен выделять ингибирующее вещество; Еще более маловероятно, что химическое вещество, которое должно было быть эффективным на очень близком расстоянии между нервным окончанием и мышцей, будет секретироваться в таких больших количествах, что оно вылилось бы и после разбавления перфузионной жидкостью все еще могло бы ингибировать другое сердце. (Лоуи 1921)
Леви повезло с выбором экспериментального препарата. У используемых видов лягушек ( Rana esculenta ) блуждающий нерв содержит как тормозящие, так и стимулирующие волокна. Зимой преобладают тормозные волокна, поэтому Леви также посчастливилось провести свои эксперименты в феврале или марте. Кроме того, активность ацетилхолинэстеразы (фермента, разлагающего ацетилхолин) низкая, особенно в неотапливаемой лаборатории, что позволяет нейротрансмиттеру оставаться достаточно долго, чтобы его можно было собрать и применить ко второму сердцу. Благодаря такому стечению обстоятельств, Леви смог описать существование vagusstoff и доказать существование химической синаптической передачи.
Смотрите также
Источники
- Лоуи, О. (1921). "Über humorale Übertragbarkeit der Herznervenwirkung. I.". Pflügers Archiv . 189 : 239–242. DOI : 10.1007 / BF01731235 .
- Беннетт, MR (2000). «Концепция рецепторов передатчика: 100 лет спустя». Нейрофармакология . 39 (4): 523–46. DOI : 10.1016 / s0028-3908 (99) 00137-9 . PMID 10728874 .
- JG Nicholls, AR Martin, BG Wallace и PA Fuchs. «От нейрона к мозгу». 4-е изд. Sinauer Associates, Сандерленд, Массачусетс. ISBN 0-87893-439-1