Synapsen in het zenuwstelsel

Het concept van "synaps" werd geïntroduceerd aan het einde van de 19e eeuw. C. Sherrington, wat met deze term een structuur betekent die de overdracht van een signaal van het einde van het axon naar de effector medieert - het neuron, de spiervezel, de secretoire cel. Tijdens de studie van synapsen door morfologen, fysiologen, biochemici en farmacologen, werd hun aanzienlijke diversiteit onthuld, terwijl gemeenschappelijke kenmerken in structuur en functie werden onthuld; als gevolg hiervan werden de principes van classificatie van synapsen ontwikkeld.

Morfologische classificatie synapsen beginsel rekening houden met wat delen van twee cellen worden gevormd en hoe ze worden gepositioneerd op het oppervlak van het ontvangende neuron (op het cellichaam, de stam of "uitsteeksels" dendriet op axon). Dienovereenkomstig zijn er synapsen axo-axonale, axo-dendritische, axo-somatische synapsen. Deze classificatie verklaart echter niet de functionele rol of het werkingsmechanisme van de synaps.

Morfologische structuur van de synaps

Morfologisch synaps is een structuur van twee formaties gedemyeliniseerde - synaptische verdikte sluiting (synaptische plaques) aan het eindgedeelte van het membraan en aktsona geïnnerveerde cel in de synaptische spleet in aanraking met het presynaptische membraan. De hoofdfunctie van de synaps is signaaloverdracht. Afhankelijk van de methode van signaaloverdracht, worden chemische, elektrische en gemengde synapsen geïsoleerd. Ze verschillen volgens het werkbeginsel.

Het mechanisme van excitatie in de elektrische synaps is vergelijkbaar met het mechanisme van excitatie in de zenuwvezel - PD presynaptische uiteinden verschaffen depolarisatie van het postsynaptische membraan. Deze overdracht van excitatie mogelijk vanwege de eigenaardigheden van de structuur van dit type synapsen - smal (ongeveer 5 nm) synaptische spleet, een groot membraanoppervlak contactgebied, de aanwezigheid van dwarse pijpvormige aansluitstuk presynaptische en postsynaptische membranen en vermindering van de elektrische weerstand in het contactgebied. De meest voorkomende elektrische synapsen bij ongewervelde dieren en inferieure gewervelde dieren. Bij zoogdieren, zijn ze te vinden in de middenhersenen trigeminal nucleus tussen de lichamen van neuronen in de vestibulair nucleus Deiters tussen cellichamen en axonen eindes en tussen "shipika- mi" van de dendrieten in de oliva. Elektrische synapsen worden gevormd tussen zenuwcellen van hetzelfde type in structuur en functie.

Voor elektrische synaptische transmissie gekenmerkt door de afwezigheid van synaptische vertraging die signaal in beide richtingen, een signaaloverdrachtsysteem onafhankelijk van de potentie van de presynaptische membraan, de concentratie van Ca2 + stabiliteit, lage temperatuur, aantal farmacologische effecten, alsook arm vermoeidheid veranderen, aangezien de signaaloverdracht geen significante metabole kosten vereist. In de meeste van dergelijke synapsen wordt een "rectificatie-effect" waargenomen, wanneer het signaal in de synaps in slechts één richting wordt uitgezonden.

Unlike synapsen elektrische aandrijving directe excitatie een veel grotere hoeveelheid in het gewervelde zenuwstelsel gepresenteerd chemische synapsen (synapsen signaaloverdracht indirect). In chemische synaptische zenuwimpuls veroorzaakt het vrijkomen van chemische mediator presynaptische terminals - een neurotransmitter, die in de synaptische spleet diffundeert (10-50 nm breed) en samenwerkt met eiwitreceptoren van het postsynaptische membraan, waardoor postsynaptische potentiaal gegenereerd. Chemische transmissie zorgt unilaterale bezit signaal en de mogelijkheid van modulatie (signaalversterking en de convergentie van vele audiosignalen aan de postsynaptische cel). Kennis uitsturing bij signaaloverdracht in het type chemische synapsen zorgt voor de vorming basis van deze complexe fysiologische functies (leren, geheugen, enz.). Bijzonderheden van ultrastructuur chemische synapsen in omvattende synaptische spleet, de aanwezigheid van plaque in de synaptische blaasjes gevuld mediator waardoor een signaal wordt uitgezonden en het postsynaptische - chemosensitivity meerdere kanalen (exciterende synapsen - voor Na +, in een vergrendeling - naar Cl). Dergelijke synapsen worden gekenmerkt door een vertraging in het signaal en een grote vermoeidheid in vergelijking met de elektrische synaps, omdat hun functioneren aanzienlijke metabole kosten vereist.

Er zijn twee hoofdsubtypen van chemische synapsen

Oorsprong (een zogenaamde asymmetrische) van synaptische gekarakteriseerde spleetbreedte van ongeveer 30 nm, een relatief groot contactoppervlak (2,1 micron), een aanzienlijke accumulatie van een dichte matrix op postsynaptische membraan. In de presynaptische plaque accumuleren grote blaasjes (diameter 30-60 nm). Chemische synapsen van het tweede subtype hebben een synaptische spleet met een breedte van ongeveer 20 nm, een relatief kleine contactzone (minder dan 1 μm), matig tot expressie gebrachte en symmetrische membraanafdichtingen. Ze worden gekenmerkt door kleine vesicles (diameter 10 - 30 nm). Het eerste subtype wordt voornamelijk weergegeven door axodendritische, stimulerende (glutamaterge), de tweede - door axosomatische, remmende (GABA-ergische) synapsen. Echter, deze deling nogal willekeurig, omdat het cholinerge synapsen in elektronenmicroscopische opnamen tonen een lichte blaasjes en monoaminerg diameter van 20-40 nm (in het bijzonder norepinefrine) - grote dichte vesicles met een diameter van 50-90 nm.

Een ander principe van classificatie van synapsen is voor een stof die wordt gebruikt als een mediator (cholinerge, adrenerge, purinerge, peptidergische, etc.). Ondanks het feit dat de afgelopen jaren is gebleken dat mediators van verschillende aard aan één kant kunnen functioneren, wordt deze classificatie van synapsen nog steeds veel gebruikt.