Синапси

Синапси є точками зв’язку між нервовими клітинами та сенсорними, м’язовими або залозистими клітинами або між двома або більше нервовими клітинами. Вони використовуються для передачі сигналів та подразників. Подразник зазвичай передається хімічно за допомогою нейромедіаторів.

Існують також синапси, які передають свій потенціал дії безпосередньо електричними засобами, завдяки чому передача подразників відбувається швидше і, отже, є перевагою, наприклад, для м’язових рефлексів. На відміну від хімічних синапсів, електричні синапси можуть передавати подразники в обох напрямках.

Що таке синапси?

Синапси дозволяють стимулювати передачу стимулу та сигналу між нервовими клітинами (нейронами) та між нервовими клітинами та сенсорними, м’язовими та залозистими клітинами. Назва повертається до британського фізіолога сер Чарльза Шеррінгтона і походить від давньогрецького "syn" для разом і "гаптеїну" для зчеплення або розуміння.

Залежно від типу передачі стимулу від клітини-відправника до одержувальної клітини, розрізняють хімічні та електричні синапси. У хімічних синапсах електричний потенціал, який повинна передавати клітина, що передає, перетворюється на хімічну речовину-месенджер (нейротрансмітер) на мембрані синапсу.

Вузький проміжок між синапсами відправляючої клітини та приймаючою клітиною долається нейротрансмітером, а колишній потенціал електричної дії перетворюється назад в єдине.

Якщо клітина-реципієнт - це м’язові або залозисті клітини, реалізовані в дії або, у випадку іншого нейрона, передаються як електричний потенціал дії. Цей вид передачі сигналу має ту перевагу, що це спрямована, однонаправлена, передача інформації. На відміну від цього, електричні синапси можуть передавати подразники в обох напрямках, тобто в двосторонньому напрямку.

Анатомія та структура

Синапс завжди складається з передавальної частини або передавача, кінцевої кнопки аксона, яка запечатана так званою пресинаптичною мембраною. Протилежна рецепторна частина синапсу, кінцева кнопка дендриту, закривається постсинаптичною мембраною.

Синаптичний зазор розташований між пресинаптичною і постсинаптичною мембраною. Він дуже вузький і становить від 10 до 20 нм у хімічних синапсах, а в електричних синапсах зазор лише досягає значень близько 3,5 нм.

У людини кількість синапсів оцінюється в немислимому значенні близько 100 трильйонів, що відповідає 1 з 14 нулями. Пресинаптичні кінцеві ручки аксонів утримують готові специфічні нейромедіатори в так званих везикулах.

Для забезпечення енергії термінальні ручки містять численні мітохондрії та інші органели. Коли потенціал дії надходить, везикули спорожнюють нейромедіатори в синаптичну щілину в процесі екзоцитозу.

Рецепторна частина синапсу, кінцева кнопка дендриту або клітини дії (клітина м'язи або залози) містять у своїй мембрані спеціальні рецептори, до яких може стикатися звільнена речовина, що призводить до зворотного перекладу в потенціал електричної дії або до скорочення м'язів або секреції сопла.

Функція та завдання

Залежно від їх функції синапси можна розділити на ефекторні та сенсорні синапси, а також міжнейронні синапси.

• Синапси ефектора встановити зв’язок між нейронами та м’язовими клітинами або нейронами та клітинами залози.

• Синапси збуджуючого ефектора служать для того, щоб надати м'язовим клітинам команду скорочуватися або клітинам залози команду виділяти.

• Інгібіторні ефекторні синапси у свою чергу передають протилежну інформацію, а саме для розслаблення м’язів та припинення залозистої секреції.

• Синапси датчиків мають завдання приймати сенсорні сигнали від сенсорних клітин та рецепторів, таких як фоторецептори в сітківці, больові рецептори (ноцицептори), термосенсори, датчики тиску та напруги та багато інших та пересилати їх у відповідні комутаційні центри мозку.

• Інтернаціональні синапсиякі утворюють перехресний зв’язок між двома або більше нейронами, виявляються у величезній кількості у мозку. Існує ряд можливих варіантів взаємозв'язку, які практично всі мають місце, кожен з різними завданнями.

Наприклад, є зв’язки між аксонами та дендритами, Аксони та клітинні тіла (сома), між дендритними сплетеннями двох нейронів та прямими зв’язками між клітинними тілами двох нейронів.

Інтернейронні синапси використовуються для складної обробки інформації, наприклад В. в межах вегетативної нервової системи, але також переробка складної інформації в загальну картину в центральній нервовій системі.

• Хімічні синапси кожен спеціалізується на конкретному нейромедіаторі або утримує цей специфічний нейромедіатор у своїх везикулах. Тому хімічні синапси можна також диференціювати відповідно до "їх" нейромедіаторів, таких як адренергічні, холінергічні та дофамінергічні синапси, відповідні нейромедіаторам адреналіну, ацетилхоліну чи дофаміну.

• Електричні синапсизастосовуються там, де важлива надзвичайна швидкість передачі подразника, наприклад, коли спрацьовують м’язові рефлекси.

Ви можете знайти свої ліки тут

Недуги та хвороби

У 2014 році дослідники в Балтіморі продемонстрували, що певні генні мутації призводять до порушення утворення синапсу, що може спричинити психічні захворювання, такі як шизофренія та сильна депресія.

Набагато більше відомо, що отрути призводять до порушень функції синапсу, що мають часом серйозні наслідки. Речовини або блокують вивільнення нейротрансмітерів у синаптичну щілину, або вони настільки схожі на нейромедіатори, що стикаються на рецепторах постсинаптичної мембрани на своєму місці.

В обох випадках функція синапсів значно або повністю порушена і заблокована. Прикладом блокування екзоцитозу на пресинаптичній мембрані є ботулінічний токсин, синтезований клостридійними бактеріями.

Нейротоксин, який також відомий як ботокс, надає паралізуючу дію на м’язи - подібно до токсину правця - тому що ефекторні синапси вже не можуть передавати подразник скорочення м'язових волокон. У важких випадках це може призвести до паралічу дихання та смерті.

Багато отрут від павуків, комах та медуз, а також отрути від різних грибів є отрутами синапсу. Такі наркотики, як алкоголь, нікотин, галюциногени, такі як ЛСД та психотропні препарати, є отрутами синапсу з різною дією.