Синапсите са специализирани функционални контакти, които се намират между възбудими клетки. Те предават и преобразуват различни сигнали. Синапсите се появяват като удебеления в краищата на нервните влакна. С тяхна помощ нервните импулси се разпространяват до съседните клетки. Основната функция на синапса е междуклетъчното предаване на нервните импулси.
Класификация и кратко описание
В съответствие с вида на провеждане на импулсите съществуват смесени, химически и електрически синапси. Химическото предаване провежда сигнала в една посока и го усилва, а също така деполяризира или хиперполяризира постсинаптичната сфера. С помощта на химически синапси се увеличава пластичността при предаването на сигнала, тоест човек подобрява паметта и скоростта на обучение. Няма синаптично забавяне при електрическото предаване и сигналът се провежда в две посоки. Предаването на импулса е независимо от действието на пресинаптичната мембрана. Освен това електрическите синапси са устойчиви на ниски температури, както и на някои влияния отаспекти на фармакологията. Синапсите от смесен тип имат една особеност. Те провеждат паралелно предаване на химичен и електрически сигнал.
Какво е електрически синапс?
Електрическите синапси са междуклетъчни образувания, с помощта на които се осигурява предаването на импулс на възбуждане. Този процес възниква поради появата на електрически ток между два отдела, наречени пресинаптичен и постсинаптичен. Нервната система на безгръбначните има голям брой електрически синапси, докато бозайниците нямат почти никакви. Заедно с това, електрическите синапси са доста често срещани сред висшите животни. Те се намират главно в сърцето, черния дроб, мускулите, както и в епитела и жлезистата тъкан. Синаптичната празнина в електрическите синапси е много по-тясна, отколкото в химичните синапси. Важна характеристика на този тип синапси е, че има особени мостове от протеинови молекули между пре- и постсинаптичните мембрани.
Важна работа на електрически синапси
Свойствата на електрическите синапси са както следва:
- бързо действие (много по-добро от активността в синапсите от химически тип);
- слаби следи (на практика няма сумиране от последователни импулси);
- надеждно предаване на възбуждане;
- висока пластичност;
- предаване в едната и двете посоки.
Характеристики на структурата
СтруктураЕлектрическият импулс започва от постсинаптичната мембрана. Следва тясна синаптична цепнатина, която се състои от напречни тубули, състоящи се от протеинови молекули. Зад цепнатината се намира пресинаптичната мембрана. В средата има полукръгла синаптична плака. Продълговатият синаптичен край е последният елемент в структурата на електрическия синапс. Поради наличието на канали от протеинови молекули между пре- и постсинаптичните клетки, неорганичните йони и най-малките молекули могат да се движат от една клетка в друга. Такъв синапс има много ниско електрическо съпротивление. При тези условия пресинаптичният ток се простира до постсинаптичните клетки и практически не избледнява.
Специфични функционални свойства
Има редица уникални функционални характеристики в електрическите синапси. На практика няма синаптично забавяне. Импулсът пристига в пресинаптичния край, след което веднага започва процесът на постсинаптичен потенциал. Между тези действия няма интервал. Електрическите синапси осигуряват предаването на един-единствен процес – възбуждане. В синапсите от този тип проводимостта е двустранна, въпреки факта, че поради стереометричните характеристики, провеждането в една посока е най-ефективно. Различни фактори (фармакологични, термични и др.) практически нямат ефект върху синапсите от електрически тип.
Как се предава възбуждането в електрическите синапси? Стъпки на процеса
Проводимостта на възбуждането (PD) е основната работа, извършвана от електрическия синапс. Механизмът на този процес в синапсите е подобен на AP в нервните влакна. Когато провеждането на възбуждането премине в етапа на развитие, в пресинаптичната мембрана започва реверсия на заряда. В резултат на това възниква електрически ток, който засяга постсинаптичната мембрана, дразни я и предизвиква генериране на АР в нея. Провеждането на възбуждане в електрически синапси е сложен физиологичен процес, който протича на няколко етапа. Пресинаптичната мембрана трансформира електрическия импулс в химичен, който, удряйки постсинаптичната плоча, отново се превръща в електрически сигнал.
Някои дефекти в електрическите синапси
Въпреки факта, че електрическите синапси извършват доста прост процес на пренос на възбуждане, те имат няколко големи дефекта. И за това е виновен стереотипът на техните действия. Няма възможност за директно прехвърляне на възбуждане към отдалечени клетки. Пре- и постсинаптичните клетки, които са свързани чрез синапси от електрически тип, са постоянно в едно и също възбуждане. Появата на инхибиране не е възможна. В резултат на всички горепосочени недостатъци мозъкът на бебето няма голям брой електрически синапси, докато при възрастен има доста от тях в ретината, мозъчния ствол и корените на вестибуларния апарат.
Подобен, но вече в патологична форма, механизмът на провеждане на възбуждане се появява врезултат от заболявания, които са свързани с дегенерация на границите на аксоните. В резултат на този процес възбуждането "скача" от един аксон в друг, което може да доведе до фалшиви усещания. Например, появата на усещане за болка, въпреки неактивността на периферните рецептори за болка, може да възникне именно поради „скокове“на възбуждането.
