Виды синапсов. Межнейронная передача возбуждения. Химическая синаптическая передача.
Синапсы.
Синапс-структурно-физиологическое образование, обеспечивающее передачу возбуждения с нервного волокна на иннервируемую им клетку.
Синапсы классифицируются по местоположению, характеру действия, способу передачи сигнала.
По месту положения выделяют:
нервно- мышечные синапсы
нервно-железистые
нейро-нейрональные (аксо-аксональные, аксо- дендритические, аксо-соматические, дендро- соматические, дендро-дендротические)
По характеру действия на воспринимающую структуру синапсы могут быть
возбуждающими
тормозящими
По способу передачи сигнала синапсы делятся на
электрические
химические
смешанные
По типу контактирующих клеток:
Межнейронные (аксо-аксональные, аксо- дендритические, аксо-соматические, дендро- соматические, дендро-дендротические)
Нейроэффекторные (нейромышечные, нейросекреторные)
Нейрорецепторные
По механизму передачи:
Химические
Электрические
Смешанные
По вызываемому эффекту:
Возбуждающие
Тормозные
По химической структуре медиатора: +ергические
Холин
Адрено
Дофамин
ГАМК
Глутамин
Аспартат
Пептид
Пурин
По рецепторной организации:
Ионотропные-изменение мембранного потенциала
Метаботропные-изменение метаболизма клетки
Строение синапса:
Пресинаптическая мембрана - покрывает расширенное нервное окончание. Здесь расположены пузырьки и митохондрии, обеспечивающие синтез и депонирование медиатора.
Постсинаптическа мембрана- утолщенная часть мембраны клетки, с которой контактирует пресинаптическая мембрана. Имеет электрически возбудимые ионные каналы (способна к генерации ПД), рецепторы, воспринимающие действие медиаторов.
Синоптическая щель-пространство между пре и постсинаптической мембраной, заполнено жидкостью
Медиаторы - молекулы химических веществ, которые обеспечивают передачу возбуждения в синапсах.
Ацетилхолин известен в основном как возбуждающий медиатор и содержится в различных отделах ЦНС. Медиатор находится в пузырьках преспнитического утолщения (синаптической бляшки). Медиатор синтезируется в клетках нейрона и может респитезироваться из метаболитов его расщепления в синаптической щели
Медиатор (АХ) синтелируется в синоптической бляшке из ацетил-СоА (ацетил-кофермент А обратуется в митохондриях) и холина (синтезируется печенью) с помощью ацетилхолинтраспоферазы
Медиатор упаковывается в синоптические везикулы. Часть везикул расположена на ПреСМ и готова к высвобождению медиатора.
Высвобождается медиатор путем экзоцитоза при возбуждении ПреСМ. Важную роль в разрыве мембран и квантовом высвобождении медиатора играет входящий ток Са
Высвободившийся медиатор связывается со специфическим белком-рецептором ПостСМ.
В результате взаимодействия медиатора и рецептора изменяется ионная проводимость ПостСМ: при открытии Na каналов происходит деполяризация. открытие К или Сl каналов приводит к гиперполяризации.
Вслед за деполяризацией запускаются биохимические процессы в постС цитоплазме.
Рецептор освобождается от медиатора: АХ разрушается ацетилхолинэстеразы
Свойства синансов:
1.Одностороннее проведение возбуждения - с нерва (аксона) на мышцу (другой орган).
2. Замедленное проведение возбуждения - из-за затрат времени на секрецию медиатора, его диффузию, активацию рецепторов.
3. Утомление - в первую очередь утомление и ухудшение деятельности возникает в синапсах, из-за уменьшения запаса медиатора при длительном поступлении импульсов, затем в мышцах и в последнюю очередь - в нервных волокнах (нервах).
4. Низкая лабильность - из-за затрат энергин для проведения возбуждения.
5.Чувствительность к условиям среды - работа синапса зависит от температуры, р.Н, содержания гллюкозы, наличия химически и биологически активных веществ.
6.Пластичность - синапсы могут перестраиваться и изменить свои характеристики, например, увеличивать или уменьшать амплитуду своих возбуждающих постсинаптических потенциалов (ВПСП) или тормозных постсинаитических потенциалов (ТПСП). Это очень важное свойство синапсов, этим они отличаются от неживых систем, обеспечивающих контакты и управление в технике. Именно пластичностью синаисов обеспечивается запоминание, память, научение, формирование условных рефлексов и доминанту
Различия в строении синапсов:
синоптическая щель тормозного синопсиса уже, чем возбуждающего
Постсинаптическая мембрана тормозного синапса более толстая и плотная
Пресинаптическая мембрана тормозного синапса содержит меньше пузырьков медиатора; Медиатором в тормозных синапсах являются глицин, ГАМК, иногда - ацетилхолин.
Для включения в работу тормозного синапся необходим импульс возбуждения.
Электрический синапс (эфаптический)
Потенциал действия достигнув пресинаптической мембраны преобразуется в градуальный ток, «стекающий» на постеннаптическую мембрану (посредством мостиков), где возрождается как новая волна возбуждения. Возбуждение проводится через синапс без задержки, в двух направлениях.
Хотя электрические синапсы представлены в нервной системе во много раз меньше, чем химические синапсы, они, похоже, появились в ходе эволюции давно и имеются, помимо позвоночных, у многих беспозвоночных животных, в том числе у популярного модельного организма круглого червя Caenorhabditis elegans.