Найти в Дзене

Влияние этанола на мозг

Доброго времени суток. Хотелось бы поднять вопрос о влиянии алкоголя на мозг человека. Все мы слышали, что при чрезмерном употреблении спиртного "люди тупеют, мозги ссыхаются". Так вот, я бы хотел поведать вам об относительно недавнем открытии, которое объяснило механизм влияния этанола, основного компонента любого алкогольного напитка, на мозг. Приступим.

Для начала необходимо вспомнить, что мозг представляет собой структуру, состоящую из множества нервных клеток - нейронов. Для них характерны такие свойства, как возбудимость и проводимость, то есть они способны генерировать и передавать нервные импульсы. Поэтому сперва я бы хотел вкратце объяснить механизм возникновения импульсов как таковых.

Мембрана клетки служит диэлектриком, способным пропускать через себя заряженные частицы за счет ионных каналов. В покое клетка обладает мембранным потенциалом покоя, равным приблизительно -70мВ. Этот потенциал создается за счет установившегося электрохимического равновесия иона калия (К+), который с одной стороны хочет выйти из клетки, так как его концентрация за пределами мембраны очень низкая (химический градиент), с другой стороны пытается войти обратно, так как при выходе заряд внутри клетки становится отрицательным, так как отрицательно заряженные белки выйти не могут (плюс к минусу - электростатика). Так же роль играет ион натрия (Na+), каналы которого закрыты. Таким образом, на внутренней стороне мембраны накапливается отрицательный заряд, а с наружной - положительный. При раздражении клетки происходит деполяризация мембраны за счет открытия потенциал-зависимых натриевых и калиевых каналов и проникновения катионов внутрь клетки, то есть заряды по разные стороны мембраны, очень грубо говоря, меняются местами. Далее уровень деполяризации доходит до критического уровня (порядка -40мВ) и генерируется потенциал действия за счет лавинообразного открытия натриевых каналов. Далее этот процесс идет по всей длине клетки, например, по аксону нейрона.

Генерация потенциала действия. (Взято с Википедии)
Генерация потенциала действия. (Взято с Википедии)

В чем же заключается влияние этанола? В исследованиях были определены структуры калиевых каналов нейронов, которые активируются G-белком (регуляторный белок клеток, запускающий различные механизмы), называются они GIRKs (G protein-coupled inwardly-rectifying potassium channels). Их особенность заключается в том что они односторонни - обеспечивают ток калия только внутрь клетки, но не наружу. Этанол же связывается с участками этого канала и активирует его в обход G-белка, что нарушает процессы естественной регуляции генерации импульсов, так как канал пропускает ионы калия внутрь, что, грубо говоря, способствует гиперполяризации мембраны, а потому необходим более сильный раздражитель для возникновения потенциала действия. Мне проще объяснять это тем, что существует критический уровень деполяризации, до которого необходимо дойти для возникновения импульса, а поступление калия в клетку (гиперполяризация мембраны) удаляет нас от этого уровня и потому необходимо затратить больше сил, чтобы добраться для него.

Красная стрелка короче зеленой, а потому пройти это расстояние проще.
Красная стрелка короче зеленой, а потому пройти это расстояние проще.

Таким образом, этанол оказывает тормозное влияние на нашу нервную систему, нарушается процесс генерации и передачи импульса, что отражается и в поведении человека.

Структура GIRKs и спирт-связывающего домена. (Взято с сайта biomolecula.ru)
Структура GIRKs и спирт-связывающего домена. (Взято с сайта biomolecula.ru)

Спасибо за внимание, берегите себя и свое здоровье.

Наука
7 млн интересуются