 |
Синоптическая передача. Строение и классификация синапсов.
|
|
|
|
Синапсом называется место контакта нервной клетки с другим нейроном или исполнительным органом. Все синапсы делятся на следующие группы:
1. По механизму передачи.
· Электрические. В них возбуждение передается посредствам электрического поля. Поэтому оно может передаваться в обе стороны. Их в центральной нервной системе (ЦНС) мало.
· Химические. Возбуждение через них передается с помощью ФАВ – нейромедиаторов. Их в ЦНС большинство.
· Смешанные (электрохимические).
2. По локализации.
· Центральные, расположенные в ЦНС.
· Периферические, находящиеся вне ее. Это нервно-мышечные синапсы и синапсы периферических отделов вегетативной нервной системы.
3. По физиологическому значению.
· Возбуждающие.
· Тормозные.
4. В зависимости от нейромедиатора, используемого для передачи.
· Холинергические – медиатор ацетилхолин (АХ).
· Адренергические – норадреналин (НА).
· Серотонинергические – серотонин (СЕ).
· Глицинергические = аминокислота глицин (ГЛИ).
· ГАМК-ергические – гамма аминомасляная кислота (ГАМК).
· Дофаминергические – дофамин (ДА).
· Пептидергические – медиаторами являются нейропептиды. В частности роль нейромедиаторов выполняют вещество Р, опиоидный пептид, В-эндорфин и другие. Предполагают, что имеются синапсы, где функции медиатора выполняют гистамин, АТФ, глутамин, аспарат, ряд местных пептидных гормонов.
5. По месту расположения синапсов.
· Аксо-дендритные (между аксоном одного и дендритом второго нейрона).
· Аксо-аксональные.
· Аксо-соматические.
· Дендро-соматические.
· Дендро-дендритные.
Наиболее часто встречается три первых типа.
Строение всех химических синапсов имеет принципиальное сходство. Например, аксо-дендритный синапс состоит из следующих элементов:
|
|
|
1. Пресинаптическое окончание или терминаль (конец аксона).
2. Синоптическая бляшка, утолщение окончания.
3. Пресинаптическая мембрана, покрывающая пресинаптическое окончание.
4. Синоптические пузырьки в бляшке, которые содержат нейромедиатор.
5. Постсинаптическая мембрана, покрывает участок дендрита, прилегающий к бляшке.
6. Синаптическая щель, разделяет пре- и постсинаптическую мембраны. Ширина 10-15 нМ.
7. Хеморецепторы – белки, встроенные в постсинаптическую мембрану и специфичные для нейромедиаторов. Например, в холинергических синапсах это холинорецепторы, адренергических – адренорецепторы и т.д.
Простые нейромедиаторы синтезируются в пресинаптических окончаниях, пептидные – в соме нейронов, а затем по аксонам транспортируются в окончания.
Механизмы синаптической передачи. Постсинаптические потенциалы.
Медиатор, находящийся в пузырьках выделяется в синаптическую щель с помощью экзоцитоза, (пузырьки подходят к мембране, сливаются с ней и разрываются, выпуская медиатор). Его выведение происходит небольшими порциями – квантами. Каждый квант содержит от 1000 до 10000 молекул нейромедиатора. Небольшое количество квантов выходит из окончания и в состоянии покоя. Когда нервный импульс, т.е. потенциал действия, достигает пресинаптического окончания, происходит деполяризация его пресинаптической мембраны. Открываются ее кальциевые каналы, и ионы кальция входят в синаптическую бляшку. Начинается выделение большого количества квантов нейромедиатора. Молекулы медиатора диффундируют через синаптическую щель к постсинаптической мембране и взаимодействуют с ее хеморецепторами. В результате образования комплексов медиатор-рецептор в субсинаптической мембране начинается синтез так называемых вторичных посредников, в частности АМФ. Эти посредники активируют ионные каналы постсинаптической мембраны. Поэтому такие каналы называются хемозависимыми или рецепторуправляемыми. Т.е. они открываются при действии физиологически активных веществ на хеморецепторы. В результате открывания каналов изменяется потенциал субсинаптической мембраны. Такое изменение называется постсинаптическимпотенциалом.
|
|
|
В центральной нервной системе возбуждающими являются холин-, адрен-, дофамин-, серотонинергические синапсы и некоторые другие. При взаимодействии их медиаторов с соответствующими рецепторами, открываются хемозависимые натриевые каналы. Ионы натрия входят в клетку через субсинаптическую мембрану. Происходит ее местная или распространяющаяся деполяризация. Эта деполяризация называется возбуждающимпостсинаптическимпотенциалом. Тормозными являются глицин- и ГАМК-ергические синапсы. При связывании медиаторов с хеморецепторами активируются калиевые или хлорные хемозависимые каналы. В результате ионы калия выходят из клетки через мембрану. Ионы хлора входят через нее. Возникает только местная гиперполяризация субсинаптической мембраны. Это называется тормознымпостсинаптическимпотенциалом.
Величина возбуждающего постсинаптического потенциала и тормозного постсинаптического потенциала определяется количеством квантов медиаторов, выделяющихся из терминаля, а следовательно, частотой неравных импульсов, т.е. синаптическая мембрана не подчиняется закону «все или ничего». Если количество выделившегося возбуждающего медиатора достаточно велико, то в субсинаптической мембране может генерироваться потенциал действия. Тормозной постсинаптический потенциал независимо от количества медиаторов не распространяется за пределы субсинаптической мембраны.
После прекращения поступления нервных импульсов выделившийся медиатор удаляется из синаптической щели тремя путями:
1. Разрушается специальными ферментами, фиксированными на поверхности субсинаптической мембраны. В холинэргических синапсах это ацетилхолинэстераза. В адренергических, дофаминергических, серетонинэргических – моноаминооксидаза и кетехол-О-метилтрансфераза.
2. Часть медиаторов возвращается в пресинаптическое окончание с помощью процесса обратного захвата (синтез нового медиатора - длительный процесс).
|
|
|
3. Наибольшее количество уносится межклеточной жидкостью.
Особенность передачи возбуждения через химические синапсы.:
1. Возбуждение передается только в одном направлении, что способствует его точному распространению в центральной нервной системе.
2. Они обладают синаптической задержкой – это время, необходимое на выделение медиаторов, его диффузию и процессы в субсинаптической мембране.
3. В синапсах происходит трансформация, т.е. изменение частоты нервных импульсов.
4. Для них характерно явление суммации, т.е. чем больше частота импульса, тем выше амплитуда возбуждающего тормозного постсинаптических потенциалов
5. Синапсы обладают низкой лабильностью.
|
|
|
