Sinapsa je določeno območje stika med procesi živčnih celic in drugimi nevzbudljivimi in razdražljivimi celicami, ki zagotavljajo prenos informacijskega signala. Sinapsa je morfološko oblikovana s stikom membran 2 celic. Membrana, povezana z izrastkom živčnih celic, se imenuje presinaptična membrana celice, v katero vstopa signal, njeno drugo ime je postsinaptično. Skupaj s pripadnostjo postsinaptični membrani je sinapsa lahko internevronska, živčno-mišična in nevrosekretorna. Besedo sinapsa je leta 1897 uvedel Charles Sherrington (angleški fiziolog).
Kaj je sinapsa?
Sinapsa je posebna struktura, ki zagotavlja prenos živčnega impulza iz živčnega vlakna na drugo živčno vlakno ali živčno celico in da se na živčno vlakno vpliva iz receptorske celice (območja, kjer se celice in drugo živčno vlakno pridejo v stik drug z drugim), zahteva dve živčni celici.
Sinapsa je majhen del na koncu nevrona. Pomaga pri prenosu informacijod prvega nevrona do drugega. Sinapsa se nahaja na treh področjih živčnih celic. Sinapse se nahajajo tudi na mestu, kjer živčna celica pride v stik z različnimi žlezami ali mišicami telesa.
Iz česa je sestavljena sinapsa
Struktura sinapse ima preprosto shemo. Sestavljen je iz 3 delov, v vsakem od katerih se med prenosom informacij izvajajo določene funkcije. Tako lahko takšno strukturo sinapse imenujemo primerno za prenos živčnega impulza. Dve glavni celici neposredno vplivata na proces prenosa informacij: zaznavanje in prenos. Na koncu aksona prenosne celice je presinaptični konec (začetni del sinapse). Lahko vpliva na sproščanje nevrotransmiterjev v celici (ta beseda ima več pomenov: mediatorji, mediatorji ali nevrotransmiterji) – določene kemikalije, s pomočjo katerih se električni signal prenaša med 2 nevronima.
Sinaptična špranja je srednji del sinapse - to je vrzel med dvema medsebojno delujočima živčnima celicama. Skozi to režo prihaja električni impulz iz oddajne celice. Končni del sinapse je receptivni del celice, ki je postsinaptični konec (kontaktni celični fragment z različnimi občutljivimi receptorji v svoji strukturi).
Synapse mediators
Mediator (iz latinskega medija - oddajnik, posrednik ali sredina). Takšni sinapsni mediatorji so zelo pomembni v procesu prenosa živčnih impulzov.
Morfološka razlika med inhibitornimi in ekscitatornimi sinapsami je v tem, da nimajo mehanizma sproščanja mediatorja. Posrednik v zaviralni sinapsi, motoričnem nevronu in drugih zaviralnih sinapsah se šteje za aminokislino glicin. Toda zaviralna ali ekscitatorna narava sinapse ni določena z njihovimi mediatorji, temveč z lastnostjo postsinaptične membrane. Na primer, acetilholin daje ekscitacijski učinek v živčno-mišični sinapsi terminalov (vagusni živci v miokardiju).
Acetilholin služi kot ekscitatorni mediator v holinergičnih sinapsah (konec hrbtenjače motornega nevrona v njej igra presinaptično membrano), v sinapsi na Ranshawovih celicah, v presinaptičnem terminalu znojnih žlez, medullo nadledvične žleze, v črevesni sinapsi in v ganglijih simpatičnega živčnega sistema. Acetilholinesterazo in acetilholin so našli tudi v frakcijah različnih delov možganov, včasih v velikih količinah, vendar razen holinergične sinapse na Ranshawovih celicah še niso mogli identificirati drugih holinergičnih sinaps. Po mnenju znanstvenikov je mediatorska ekscitatorna funkcija acetilholina v osrednjem živčnem sistemu zelo verjetna.
Katelhomini (dopamin, norepinefrin in epinefrin) veljajo za adrenergične nevrotransmiterje. Adrenalin in norepinefrin se sintetizirata na koncu simpatičnega živca, v celici glavne snovi nadledvične žleze, hrbtenjače in možganov. Aminokisline (tirozin in L-fenilalanin) veljajo za izhodišče, adrenalin pa je končni produkt sinteze. Delujeta tudi vmesna snov, ki vključuje norepinefrin in dopamindelovanje nevrotransmiterjev v sinapsi, ki nastane na koncih simpatičnih živcev. Ta funkcija je lahko zaviralna (črevesne sekretorne žleze, več sfinkterjev in gladke mišice bronhijev in črevesja) ali ekscitatorna (gladke mišice določenih sfinkterjev in krvnih žil, v miokardni sinapsi - norepinefrin, v podkožnih jedrih možganov - dopamin).
Ko nevrotransmiterji sinapse dokončajo svojo funkcijo, presinaptični živčni končič absorbira kateholamin in vklopi se transmembranski transport. Med absorpcijo nevrotransmiterjev so sinapse zaščitene pred prezgodnjim izčrpanjem zalog med dolgim in ritmičnim delom.
Synapse: glavne vrste in funkcije
Langley je leta 1892 predlagal, da sinaptični prenos v vegetativni gangliji sesalcev po naravi ni električni, ampak kemični. Po 10 letih je Eliott ugotovil, da se adrenalin pridobiva iz nadledvičnih žlez z enakim učinkom kot stimulacija simpatičnih živcev.
Potem je bilo predlagano, da lahko nevroni izločajo adrenalin in ga, ko je vznemirjen, sproščajo živčni končiči. Toda leta 1921 je Levi naredil poskus, v katerem je ugotovil kemično naravo prenosa v avtonomni sinapsi med srcem in vagusnimi živci. Žabje srčne žile je napolnil s fiziološko raztopino in spodbudil vagusni živec, kar je povzročilo počasen srčni utrip. Ko je bila tekočina prenesena iz zaviranega srčnega utripa v nestimulirano srce, je utripalo počasneje. Jasno je, da je povzročila stimulacija vagusnega živcasproščanje inhibitorne snovi v raztopino. Acetilholin je v celoti ponovil učinek te snovi. Leta 1930 so Feldberg in njegovi sodelavci končno ugotovili vlogo pri sinaptičnem prenosu acetilholina v gangliju avtonomnega živčnega sistema.
Synapse chemical
Kemična sinapsa se bistveno razlikuje pri prenosu draženja s pomočjo mediatorja iz presinapse v postsinapso. Zato nastanejo razlike v morfologiji kemične sinapse. Kemična sinapsa je pogostejša v vretenčnem CNS. Zdaj je znano, da je nevron sposoben izolirati in sintetizirati par mediatorjev (soobstoječih mediatorjev). Nevroni imajo tudi plastičnost nevrotransmiterja – sposobnost spreminjanja glavnega nevrotransmiterja med razvojem.
Živčno-mišični spoj
Ta sinapsa izvaja prenos vzbujanja, vendar lahko to povezavo uničijo različni dejavniki. Prenos se konča med blokado iztiska acetilholina v sinaptično špranje, pa tudi med presežkom njegove vsebnosti v coni postsinaptičnih membran. Številni strupi in zdravila vplivajo na zajem, izhod, ki je povezan s holinergičnimi receptorji postsinaptične membrane, nato mišična sinapsa blokira prenos vzbujanja. Telo med zadušitvijo umre in ustavi krčenje dihalnih mišic.
Botulin je mikrobni toksin v sinapsi, blokira prenos vzbujanja z uničenjem proteina sintaksina v presinaptičnem terminalu, ki je nadzorovan s sproščanjem acetilholina v sinaptično špranje. večstrupene bojne snovi, farmakološka zdravila (neostigmin in prozerin), pa tudi insekticidi blokirajo prevajanje vzbujanja v živčno-mišično sinapso z inaktivacijo acetilholinesteraze, encima, ki uničuje acetilholin. Zato se acetilholin kopiči v coni postsinaptične membrane, občutljivost na mediator se zmanjša, postsinaptične membrane se sprostijo in receptorski blok se potopi v citosol. Acetilholin bo neučinkovit in sinapsa bo blokirana.
Živčna sinapsa: značilnosti in komponente
Sinapsa je povezava med kontaktno točko med dvema celicama. Poleg tega je vsak od njih zaprt v svoji elektrogeni membrani. Sinapsa je sestavljena iz treh glavnih komponent: postsinaptične membrane, sinaptične razpoke in presinaptične membrane. Postsinaptična membrana je živčni konec, ki prehaja do mišice in se spušča v mišično tkivo. V presinaptični regiji so vezikli - to so zaprte votline, ki imajo nevrotransmiter. Vedno so v gibanju.
Ko se približa membrani živčnih končičev, se mehurčki zlijejo z njo in nevrotransmiter vstopi v sinaptično špranje. En mehurček vsebuje kvant mediatorja in mitohondrije (potrebni so za sintezo mediatorja - glavnega vira energije), nato se acetilholin sintetizira iz holina in se pod vplivom encima acetilholin transferaze predela v acetilCoA..
Sinaptična razcep med post- in presinaptičnimi membranami
V različnih sinapsah je velikost vrzeli različna. Ta prostornapolnjena z medcelično tekočino, ki vsebuje nevrotransmiter. Postsinaptična membrana pokriva mesto stika živčnega konca z inervirano celico v mionevralni sinapsi. V določenih sinapsah postsinaptična membrana ustvari gubo in poveča kontaktno površino.
Dodatne snovi, ki sestavljajo postsinaptično membrano
Na območju postsinaptične membrane so prisotne naslednje snovi:
- Receptor (holinergični receptor v mionevralni sinapsi).
- Lipoprotein (zelo podoben acetilholinu). Ta protein ima elektrofilni konec in ionsko glavo. Glava vstopi v sinaptično režo in sodeluje s kationsko glavo acetilholina. Zaradi te interakcije se postsinaptična membrana spremeni, nato pride do depolarizacije in odprejo se potencialno odvisni Na-kanali. Depolarizacija membrane se ne šteje za samookrepitveni proces;
- Postopen, njegov potencial na postsinaptični membrani je odvisen od števila mediatorjev, to pomeni, da je potencial označen z lastnostjo lokalne ekscitacije.
- holinesteraza - velja za beljakovino, ki ima encimsko funkcijo. Po strukturi je podoben holinergičnemu receptorju in ima podobne lastnosti kot acetilholin. Holinesteraza uniči acetilholin, sprva tisti, ki je povezan s holinergičnim receptorjem. Pod delovanjem holinesteraze holinergični receptor odstrani acetilholin, nastane repolarizacija postsinaptične membrane. Acetilholin se razgradi na ocetno kislino in holin, ki sta potrebna za trofizem mišičnega tkiva.
S pomočjo obstoječega transporta se holin prikaže na presinaptični membrani, ki se uporablja za sintezo novega mediatorja. Pod vplivom mediatorja se spremeni prepustnost v postsinaptični membrani, pod holinesterazo pa se občutljivost in prepustnost vrneta na začetno vrednost. Kemoreceptorji so sposobni komunicirati z novimi mediatorji.
