Пример механизма передачи нервного импульса от нервной клетки к мышечной

Механизм действия ФОС обусловлен фосфорилирующими и алкилирующими свойствами этих соединений. Попадая в организм они фосфорилируют жизненно важные соединения, в частности такие ферменты, как ацетилхолинэстераза, алиэстеразы и др.

Токсичность ФОС для теплокровных животных, насекомых и клещей обусловлена в основном фосфорилированием фермента ацетилхолинэстеразы (АХЭ), играющего исключительно важную роль в процессе передачи нервного возбуждения. Нервная клетка (нейрон) получает и передает нервный сигнал в форме своеобразного электрического импульса. Она имеет многочисленные короткие отростки (дендриты), которые принимают информацию и один длинный отросток (аксон), оканчивающийся колбообразным утолщением (синаптической бляшкой). Аксон передает информацию дендриту другой нервной клетки или мембране клеток мышечной ткани. Между аксоном и мембраной, принимающей информацию клеток, имеется синаптическая щель, заполненная гелеобразным веществом, через которое не проходит электрический сигнал, поэтому здесь информация передается с помощью химических веществ (медиаторов).

Следовательно, весь процесс передачи нервного импульса является электрохимическим, поскольку по нейрону нервное возбуждение передается в виде своеобразного электрического сигнала, а через синаптическую щель — с участием химических медиаторов, одним из которых является ацетилхолин (АХ).

Фосфорилируя фермент ацетилхолинэстеразу и таким образом выключая ее на длительный срок из обычной сферы действия ФОС нарушают сложный биохимический цикл обмена ацетилхолина. В результате этого в синаптических узлах нервных тканей животных накапливается избыток медиатора ацетилхолина. Обычно ацетилхолин накапливается в синаптических пузырьках (везикулах). Считается, что каждый такой пузырек содержит несколько тысяч молекул ацетилхолина.

Под действием нервного возбуждения и ионов Са2+ молекулы АХ перемещаются в синаптическую щель и взаимодействуют со специфическими белковыми структурами, расположенными на постсинаптической мембране, — холинорецепторами (ХР). Это приводит к деполяризации постсинаптической мембраны, возникновению разности потенциалов между наружной и внутренней сторонами поверхностного слоя клетки (за счет перераспределения ионов Na+ и К+), что дает начало новому импульсу в нейроне или вызывает ответную реакцию клеток мышцы. После взаимодействия с ХР молекула АХ мгновенно гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой с образованием уксусной кислоты и холина, которые затем участвуют в синтезе новых молекул АХ.

ФОС ингибируют ацетилхолинэстеразу, взаимодействуя с эстеразным центром фермента. Фосфорилированная таким образом холинэстераза — достаточно устойчивое соединение, поэтому фермент не может осуществлять свою обычную функцию — гидролиз АХ. Таким образом, АХ после взаимодействия с ХР не разрушается как обычно, а продолжает оказывать непрерывное воздействие на ХР. Накопление АХ в тканях нервной системы приводит к гипертрофированной возбудимости, нарушению функций различных органов и, в конечном итоге, к отравлению организма. Отравление ФОС приводит к перевозбуждению холинорецепторов, что вызывает судорожную активность мышц, переходящую в паралич, и другие признаки самоотравления организма избыточным количеством АХ.