Синапсът е определена зона на контакт между процесите на нервните клетки и други невъзбудими и възбудими клетки, които осигуряват предаването на информационен сигнал. Синапсът се образува морфологично чрез контакт на мембрани на 2 клетки. Мембраната, свързана с израстването на нервните клетки, се нарича пресинаптична мембрана на клетката, в която влиза сигналът, второто й име е постсинаптична. Заедно с принадлежността си към постсинаптичната мембрана, синапсът може да бъде интерневронен, нервно-мускулен и невросекреторен. Думата синапс е въведена през 1897 г. от Чарлз Шерингтън (английски физиолог).
Какво е синапс?
Синапсът е специална структура, която осигурява предаването на нервен импулс от нервно влакно към друго нервно влакно или нервна клетка, и за да бъде засегнато нервното влакно от рецепторната клетка (областта, където нервната клетки и друго нервно влакно влизат в контакт помежду си), изисква две нервни клетки.
Синапсът е малък участък в края на неврон. Помага за прехвърляне на информацияот първия неврон до втория. Синапсът е разположен в три области на нервните клетки. Синапсите се намират и на мястото, където нервната клетка влиза в контакт с различни жлези или мускули на тялото.
От какво е направен синапсът
Структурата на синапса има проста схема. Той се формира от 3 части, във всяка от които се изпълняват определени функции по време на предаването на информация. Така такава структура на синапса може да се нарече подходяща за предаване на нервен импулс. Две основни клетки влияят пряко върху процеса на пренос на информация: възприемаща и предаваща. В края на аксона на предаващата клетка е пресинаптичният край (началната част на синапса). Може да повлияе на стартирането на невротрансмитери в клетката (тази дума има няколко значения: медиатори, медиатори или невротрансмитери) - определени химикали, с помощта на които се предава електрически сигнал между 2 неврона..
Синаптичната цепнатина е средната част на синапса - това е пролуката между 2 взаимодействащи нервни клетки. През този процеп идва електрически импулс от предаващата клетка. Крайната част на синапса е рецептивната част на клетката, която е постсинаптичният край (контактиращият клетъчен фрагмент с различни чувствителни рецептори в неговата структура).
Синапсни медиатори
Посредник (от латински Media - предавател, посредник или среден). Такива синапсни медиатори са много важни в процеса на предаване на нервните импулси.
Морфологичната разлика между инхибиторните и възбуждащите синапси е, че те нямат механизъм за освобождаване на медиатор. Медиаторът в инхибиторния синапс, моторния неврон и други инхибиторни синапси се счита за аминокиселината глицин. Но инхибиторната или възбуждащата природа на синапса се определя не от техните медиатори, а от свойството на постсинаптичната мембрана. Например, ацетилхолинът дава възбуждащ ефект в нервно-мускулния синапс на терминалите (вагусните нерви в миокарда).
Ацетилхолинът служи като възбуждащ медиатор в холинергичните синапси (краят на гръбначния мозък на моторния неврон играе пресинаптичната мембрана в него), в синапса на клетките на Ranshaw, в пресинаптичните терминали на потните жлези, надбъбречната медула, в чревния синапс и в ганглиите на симпатиковата нервна система. Ацетилхолинестераза и ацетилхолин също са открити във фракции от различни части на мозъка, понякога в големи количества, но освен холинергичния синапс върху клетките на Ranshaw, те все още не са успели да идентифицират други холинергични синапси. Според учените медиаторната възбудителна функция на ацетилхолина в централната нервна система е много вероятна.
Кателхомините (допамин, норепинефрин и епинефрин) се считат за адренергични невротрансмитери. Адреналин и норепинефрин се синтезират в края на симпатиковия нерв, в клетката на главната субстанция на надбъбречната жлеза, гръбначния мозък и главния мозък. Аминокиселините (тирозин и L-фенилаланин) се считат за изходен материал, а адреналинът е краен продукт на синтеза. Междинното вещество, което включва норепинефрин и допамин, също действатфункцията на невротрансмитерите в синапса, създаден в краищата на симпатиковите нерви. Тази функция може да бъде или инхибираща (чревни секреторни жлези, няколко сфинктера и гладка мускулатура на бронхите и червата), или възбуждаща (гладките мускули на някои сфинктери и кръвоносни съдове, в миокардния синапс - норепинефрин, в подкожните ядра на мозъка - допамин).
Когато невротрансмитерите на синапса завършат своята функция, катехоламинът се абсорбира от пресинаптичните нервни окончания и трансмембранният транспорт се включва. По време на усвояването на невротрансмитерите синапсите са защитени от преждевременно изчерпване на запасите по време на дълга и ритмична работа.
Синапс: основни типове и функции
Langley през 1892 г. предполага, че синаптичното предаване във вегетативния ганглий на бозайниците не е електрическо по природа, а химическо. След 10 години Елиът открива, че адреналинът се получава от надбъбречните жлези от същия ефект като стимулирането на симпатиковите нерви.
След това се предполагаше, че адреналинът може да се секретира от невроните и, когато е възбуден, да се освобождава от нервните окончания. Но през 1921 г. Леви прави експеримент, в който установява химическата природа на предаването в автономния синапс между сърцето и блуждаещите нерви. Той напълни сърдечните съдове на жабата с физиологичен разтвор и стимулира блуждаещия нерв, създавайки бавен пулс. Когато течността се прехвърля от инхибираното сърцебиене към нестимулираното сърце, то бие по-бавно. Ясно е, че стимулирането на блуждаещия нерв причиненоосвобождаване в разтвора на инхибиторното вещество. Ацетилхолинът напълно възпроизведе ефекта на това вещество. През 1930 г. ролята в синаптичното предаване на ацетилхолин в ганглиите на вегетативната нервна система е окончателно установена от Фелдберг и неговите сътрудници.
Synapse химикал
Химическият синапс е коренно различен в предаването на дразнене с помощта на медиатор от пресинапса към постсинапса. Поради това се формират различия в морфологията на химическия синапс. Химическият синапс е по-често срещан в ЦНС на прешлените. Сега е известно, че невронът е способен да изолира и синтезира двойка медиатори (съжителстващи медиатори). Невроните също имат невротрансмитерна пластичност - способността да променят основния невротрансмитер по време на развитието.
Невромускулна връзка
Този синапс осъществява предаването на възбуждане, но тази връзка може да бъде разрушена от различни фактори. Предаването завършва по време на блокадата на изхвърлянето на ацетилхолин в синаптичната цепнатина, както и при излишък на съдържанието му в зоната на постсинаптичните мембрани. Много отрови и лекарства засягат улавянето, изхода, който е свързан с холинергичните рецептори на постсинаптичната мембрана, след което мускулният синапс блокира предаването на възбуждане. Тялото умира по време на задушаване и спира свиването на дихателните мускули.
Botulinus е микробен токсин в синапса, той блокира предаването на възбуждане чрез унищожаване на синтаксин протеина в пресинаптичната терминала, който се контролира от освобождаването на ацетилхолин в синаптичната цепнатина. Няколкоотровни бойни вещества, фармакологични лекарства (неостигмин и прозерин), както и инсектициди блокират провеждането на възбуждане към нервно-мускулния синапс чрез инактивиране на ацетилхолинестераза, ензим, който унищожава ацетилхолина. Следователно ацетилхолинът се натрупва в зоната на постсинаптичната мембрана, чувствителността към медиатора намалява, постсинаптичните мембрани се освобождават и рецепторният блок се потапя в цитозола. Ацетилхолинът ще бъде неефективен и синапсът ще бъде блокиран.
Нервен синапс: характеристики и компоненти
Синапсът е връзка между контактна точка между две клетки. Освен това всеки от тях е затворен в собствена електрогенна мембрана. Синапсът се състои от три основни компонента: постсинаптичната мембрана, синаптичната цепнатина и пресинаптичната мембрана. Постсинаптичната мембрана е нервно окончание, което преминава към мускула и се спуска в мускулната тъкан. В пресинаптичната област има везикули - това са затворени кухини, които имат невротрансмитер. Те винаги са в движение.
Приближавайки се до мембраната на нервните окончания, везикулите се сливат с нея и невротрансмитерът навлиза в синаптичната цепнатина. Една везикула съдържа квант на медиатор и митохондрии (те са необходими за синтеза на медиатор - основен източник на енергия), след това ацетилхолинът се синтезира от холин и под въздействието на ензима ацетилхолин трансфераза се преработва в ацетилCoA).
Синаптична цепнатина между пост- и пресинаптичните мембрани
В различните синапси размерът на празнината е различен. Това пространствоизпълнен с междуклетъчна течност, която съдържа невротрансмитер. Постсинаптичната мембрана покрива мястото на контакт на нервния край с инервираната клетка в мионевралния синапс. В определени синапси постсинаптичната мембрана създава гънка, увеличавайки контактната площ.
Допълнителни вещества, които изграждат постсинаптичната мембрана
Следните вещества присъстват в зоната на постсинаптичната мембрана:
- Рецептор (холинергичен рецептор в мионевралния синапс).
- Липопротеин (много подобен на ацетилхолина). Този протеин има електрофилен край и йонна глава. Главата влиза в синаптичната цепнатина и взаимодейства с катионната глава на ацетилхолина. Поради това взаимодействие постсинаптичната мембрана се променя, след това настъпва деполяризация и се отварят потенциално зависими Na-канали. Деполяризацията на мембраната не се счита за самоусилващ се процес;
- Постепенен, потенциалът му върху постсинаптичната мембрана зависи от броя на медиаторите, тоест потенциалът се характеризира със свойството на локални възбуждания.
- Холинестераза - се счита за протеин, който има ензимна функция. По структура той е подобен на холинергичния рецептор и има сходни свойства с ацетилхолина. Холинестеразата унищожава ацетилхолина, първоначално този, който е свързан с холинергичния рецептор. Под действието на холинестеразата холинергичният рецептор отстранява ацетилхолина, образува се реполяризация на постсинаптичната мембрана. Ацетилхолинът се разгражда до оцетна киселина и холин, необходими за трофизма на мускулната тъкан.
С помощта на съществуващия транспорт холинът се показва върху пресинаптичната мембрана, използва се за синтезиране на нов медиатор. Под въздействието на медиатора пропускливостта в постсинаптичната мембрана се променя, а при холинестераза чувствителността и пропускливостта се връщат към първоначалната стойност. Хеморецепторите са в състояние да взаимодействат с нови медиатори.
