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, що робить передачу подразників швидшою 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 залозовими 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 тип передачі сигналу має ту перевагу, що це спрямована, однонаправлена, передача інформації. Навпаки, електричні синапси можуть передавати подразники в обох напрямках, тобто в двосторонній формі.

Анатомія та структура

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

Синаптичний проміжок 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 у так званих везикулах.

Для забезпечення енергією кінцеві 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 діюча клітина (клітина м’язи або залози), містить у своїй мембрані спеціальні рецептори, до яких може приєднатися 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 давати 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 певному нейромедіаторі або утримує цей конкретний нейромедіатор у своїх везикулах. Тому хімічні синапси також можна диференціювати відповідно до "їх" нейромедіаторів, таких як адренергічні, холінергічні та дофамінергічні синапси, відповідні нейромедіаторам адреналіну, ацетилхоліну або дофаміну.

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

Ви можете знайти 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 краще відомо, що отрути призводять до порушення функцій синапсу, що мають часом серйозні наслідки. Речовини або блокують вивільнення нейромедіаторів 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 блокади екзоцитозу на пресинаптичну мембрану є ботулінічний токсин, синтезований бактеріями клостридії.

Нейротоксин, який також відомий під назвою Ботокс, надає паралізуючу дію на м’язи - подібно до токсину правця - тому що ефекторні синапси вже не можуть передавати жодних подразників скорочення на м’язові волокна. 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 - це отрути синапсу з різною дією.