Synapser i nervsystemet

Begreppet synaps introducerades i slutet av XIX-talet. C. Sherrington, som med denna term antyder en struktur som medger överföring av en signal från axonens ände till effektorn - neuron, muskelfibrer, sekretorisk cell. Under studien av synapser av morfologer, fysiologer, biokemister och farmakologer avslöjades deras betydande mångfald, medan vanliga egenskaper i struktur och funktion avslöjades; som ett resultat utvecklades principerna för klassificering av synapser.

Morfologisk klassificering synapser princip ta hänsyn till vilka delar av två celler bildas och hur de är placerade på ytan av den mottagande neuronen (på cellkroppen, bålen eller "ryggrader" dendrit vid axonet). Följaktligen finns synapser axo-axonala, axodendritiska, axo-somatiska synapser. Denna klassificering förklarar emellertid inte den funktionella rollen eller operationsmekanismen för synaps.

Synapseens morfologiska struktur

Morfologiskt synaps är en struktur av två formationer demyelinerade - synaptiska förtjockad stängning (synaptiska plack) på ändpartiet av membranet och aktsona innerverad cellen, över den synaptiska klyftan i kontakt med det presynaptiska membranet. Synapsens huvuduppgift är signalöverföring. Beroende på metoden för signalöverföring isoleras kemiska, elektriska och blandade synapser. De skiljer sig i enlighet med arbetsprincipen.

Mekanismen för excitering i en elektrisk synaps liknar mekanismen för excitation i nervfiber - PD presynaptiska terminaler tillhandahåller en depolarisation av det postsynaptiska membranet. Denna överföring av exciterings möjligt på grund av egenheterna av strukturen hos denna typ av synapser - är smal (ca 5 nm) synaptiska klyftan, en stor membrankontaktarea, närvaron av tvärgående rörformiga anslut presynaptiska och postsynaptiska membran och reducera den elektriska resistansen vid kontaktområdet. De vanligaste elektriska synapserna hos ryggradslösa djur och sämre ryggradslösa djur. Hos däggdjur, de finns i mesencefalisk trigeminala kärnan mellan kropparna av nervceller i vestibulära kärnan DEITERS mellan cellkroppar och axoner ändelser och mellan "shipika- mi" av dendriter i sämre olivolja. Elektriska synapser bildas mellan nervceller av samma typ i struktur och funktion.

För elektriska synaptisk överföring kännetecknas av frånvaron av synaptisk fördröjning håller signalen i båda riktningarna, en signalöverförings oberoende av potentialen i det presynaptiska membranet, för att ändra koncentrationen av Ca2 + stabilitet, låg temperatur, vissa farmakologiska effekter, samt dålig trötthet, eftersom signalöverföringen inte kräver signifikanta metaboliska kostnader. I de flesta av dessa synapser observerade "likriktareffekt" när synapsen signalen sänds endast i en riktning.

Till skillnad från synapser med elektriska direktdrivexcitering, en mycket större mängd i vertebrat nervsystemet presenterade kemiska synapser (synapser med indirekt signalöverföring). I kemisk synaptisk nervimpuls orsakar frisättning av kemisk mediator presynaptiska terminaler - en signalsubstans, som diffunderar över den synaptiska klyftan (10-50 nm bred) och interagerar med proteinreceptorer av det postsynaptiska membranet, vilket resulterar i postsynaptisk potential genereras. Kemisk transmission ger ensidigt hållsignal och möjligheten till modulering (signalförstärkning, och konvergensen av många audiosignaler vid den postsynaptiska cellen). Förmåga module under sändning av signaler i kemiska synapser typen säkerställer bildandet baserat på dessa komplexa fysiologiska funktioner (inlärning, minne, etc.). Särdragen i ultrastruktur kemisk synaps inkluderar bred synaptiska spalten, närvaron av plack i de synaptiska vesiklarna fyllda medlare varigenom en signal överförs, och i de postsynaptiska - kemosensitivitet multipla kanaler (excitatoriska synapser - för Na *, i en broms - till Cl). För dessa synapser typisk fördröjning i signalöverföring och stor i jämförelse med elektrisk synaps trötthet eftersom deras verksamhet kräver stora metabola kostnader.

Det finns två huvudtyper av kemiska synapser

Ursprung (en så kallad asymmetrisk) av synaptisk karakteriserade slitsbredd av omkring 30 nm, en relativt stor kontaktarea (2,1 mikron), en signifikant ackumulering av en tät matris på det postsynaptiska membranet. I presynaptisk plack ackumuleras stora vesiklar (30-60 nm i diameter). Kemiska synapser andra subtyp synaptiska spalten har en bredd av ca 20 nm, en relativt liten kontaktyta (mindre än 1 mikron), och måttligt uttryckt symmetrisk membrantätning. De kännetecknas av små vesiklar (diameter 10-30 nm). Den första subtyp representeras huvudsakligen aksodendritnymi, excitatoriska (glutamaterga) och den andra - aksosomaticheskimi, hämmande (GABAergic) synapser. Emellertid är denna uppdelning tämligen godtyckligt, eftersom de kolinerga synapser i Elektronmikrofotografier visar en ljus vesiklar och monoaminerg diameter av 20-40 nm (speciellt norepinefrin) - stora täta vesiklar med en diameter av 50-90 nm.

En annan princip för klassificering av synapser är för ett ämne som används som medlare (kolinerge, adrenerga, purinerga, peptiderga, etc.). Trots det faktum att det under de senaste åren har visat sig att mediatorer av olika natur kan fungera i ena änden, används denna klassificering av synapser fortfarande allmänt.