Synapser i nervesystemet

Begrepet "synapse" ble introdusert på slutten av XIX århundre. C. Sherrington, som med denne termen impliserer en struktur som formidler overføringen av et signal fra enden av axonen til effektoren - neuron, muskel fiber, sekretorisk celle. Under studiet av synapses av morfologer, fysiologer, biokjemister og farmakologer ble deres betydelige mangfold avslørt, mens felles funksjoner i struktur og funksjon ble avslørt; Som et resultat ble prinsippene for klassifisering av synapser utviklet.

Morfologisk klassifisering synapser prinsipp tar hensyn til hva partier av to celler blir dannet, og hvordan de er plassert på overflaten av den mottakende neuron (på cellelegemet, stammen eller "pigger" dendritt ved axon). Følgelig er det synapser akso-aksonal, akso-dendritisk, akso-somatisk synapser. Denne klassifiseringen forklarer imidlertid ikke funksjonell rolle eller operasjonsmekanisme for synaps.

Morfologisk struktur av synaps

Morfologisk synapse er en struktur av to formasjoner demyelinerte - synaptiske fortykket lukke (synaptiske plaques) på endepartiet av membranen og aktsona innervert celle, over den synaptiske spalten i kontakt med den presynaptiske membran. Synapsens hovedfunksjon er signaloverføring. Avhengig av metoden for signaloverføring, isoleres kjemiske, elektriske og blandede synapser. De varierer i henhold til arbeidsprosjektet.

Mekanismen for eksitasjon i en elektrisk synapse i likhet med mekanismen for magnetisering i nervefiber - PD presynaptiske terminaler gir en depolarisering av den postsynaptiske membranen. Denne overføring av magnetisme mulig på grunn av særegenheter i strukturen av denne type synapser - er smale (ca. 5 nm) synaptiske spalten, et stort membrankontaktområdet, er tilstedeværelsen av tverrgående rør som forbinder presynaptiske og postsynaptiske membraner og redusere den elektriske motstand i kontaktområdet. De vanligste elektriske synapsene hos hvirvelløse dyr og dårligere vertebrater. I pattedyr, er de funnet i mesencefalisk trigeminal kjernen mellom legemene av nerveceller i den vestibulære kjernen Deiters mellom cellelegemer og aksoner endene og mellom "shipika- mi" av dendritter i den nedre oliven. Elektriske synapser dannes mellom nerveceller av samme type i struktur og funksjon.

For elektrisk synaptisk transmisjon kjennetegnes ved fravær av synaptiske forsinkelse holdesignal i begge retninger, en signaloverførings uavhengig av potensialet av den presynaptiske membranen for å endre konsentrasjonen av Ca2 + stabilitet, lav temperatur, farmakologiske effekter, så vel som dårlig tretthet, siden signaloverførings ikke krever betydelige metabolske kostnader. I de fleste slike synapser observeres en "reaksjonseffekt" når signalet i synaps overføres i bare én retning.

I motsetning til synapser med elektriske motor eksitasjon, en mye større mengde i nervesystemet hos virveldyr presenterte kjemiske synapser (synapser med indirekte signaloverføring). Ved kjemisk synaptisk nerveimpuls fører til frigjøring av den kjemiske mediator presynaptiske terminaler - en nevrotransmitter, som diffunderer over den synaptiske spalten (10-50 nm bred) og samvirker med proteinreseptorer av den postsynaptiske membranen, noe som resulterer i postsynaptiske potensialet blir generert. Kjemisk overføring gir ensidig holding og muligheten for modulering (signalforsterkning, og konvergens av flere audiosignaler på den postsynaptiske celle). Evne til modulering under overføring av signaler i den kjemiske synapser typen sikrer forming basert på disse komplekse fysiologiske funksjoner (læring, hukommelse, etc.). De spesielle trekk ved ultra kjemisk synapse omfatte bred synaptiske spalten, tilstedeværelse av plakk i synaptiske vesikler fylte mellem hvorved et signal sendes ut, og i de postsynaptiske - kjemosensitivitet flere kanaler (eksitatoriske synapser - for Na +, i en bremse - til Cl). For disse synapser typisk forsinkelse i signaloverføring og stor sammenliknet med elektrisk synapse utmatting fordi deres drift krever betydelige metabolske kostnader.

Det er to hovedtyper av kjemiske synapser

Opprinnelse (en såkalt asymmetrisk) av synaptisk karakterisert spaltebredde på omtrent 30 nm, et forholdsvis stort kontaktareal (2,1 mikron), en signifikant akkumulering av en tett matrise på den postsynaptiske membranen. I presynaptisk plakk akkumuleres store vesikler (30-60 nm i diameter). Kjemiske synapser andre subtype synaptiske spalten har en bredde på omtrent 20 nm, et forholdsvis lite kontaktområde (mindre enn en mikron), og moderat uttrykt symmetrisk membranforsegling. De er preget av små vesikler (diameter 10-30 nm). Den første undertype er representert i hovedsak aksodendritnymi, eksitatorisk (glutamatergisk) og den andre - aksosomaticheskimi, hemmende (GABAergiske) synapser. Imidlertid er denne divisjonen ganske vilkårlig, fordi de kolinerge synapser i elektronmikrografier viser en lys vesikler og monoamin diameter på 20-40 nm (særlig noradrenalin) - store tette blærer med en diameter på 50-90 nm.

Et annet prinsipp for klassifisering av synapser er for et stoff som brukes som mediator (kolinerg, adrenerg, purinerg, peptidergisk, etc.). Til tross for at det i de senere årene har blitt vist at mediatorer av forskjellig natur kan fungere i den ene enden, er denne klassifiseringen av synapser fortsatt mye brukt.