Sinapsele sistemului nervos

Conceptul de "sinapsă" a fost introdus la sfârșitul secolului al XIX-lea. C. Sherrington, implicând prin acest termen o structură care mediază transmisia unui semnal de la capătul axonului către efector - neuron, fibră musculară, celula secretoare. În timpul studiului sinapselor de către morfologi, fiziologi, biochimiști și farmacologi, diversitatea lor considerabilă a fost dezvăluită, în timp ce au fost dezvăluite trăsături comune în structură și funcție; ca rezultat, au fost dezvoltate principiile de clasificare a sinapselor.

Clasificarea morfologică sinapsogeneza principiu să ia în considerare ceea ce se formează porțiuni din două celule și modul în care acestea sunt poziționate pe suprafața neuronului receptor (pe corpul celulei, trunchiul sau „spini“ detrita la axon). În consecință, există sinapse sinapselor axo-axonale, axo-dendritice, sinapselor axo-somatice. Cu toate acestea, această clasificare nu explică nici rolul funcțional, nici mecanismul de funcționare a sinapselor.

Structura morfologică a sinapselor

Sinapsa Morfologic este o structură a două formațiuni demielinați - sinaptici închidere îngroșată (plachete sinaptice) pe porțiunea de capăt a membranei și aktsona celulei inervat, peste fanta sinaptică în contact cu membrana presinaptică. Funcția principală a sinapsei este transmisia semnalului. În funcție de metoda de transmitere a semnalelor, sunt izolate sinapsele chimice, electrice și mixte. Ele diferă în funcție de principiul muncii.

Mecanismul de excitație într-un sinapse electric similar cu mecanismul de excitație în fibra nervoasă - terminalele presinaptice PD ofera o depolarizare a membranei postsinaptică. Acest transfer de excitație posibile datorită particularităților structurii acestui tip de sinapse - este îngust (aproximativ 5 nm) cleft sinaptice, o zonă mare de contact cu membrana, prezența tubulară de racordare transversale membranelor presinaptice și postsinaptică și reduce rezistența electrică la zona de contact. Cele mai comune sinapselor electrice din nevertebrate și vertebrate inferioare. La mamifere, ele se găsesc în nucleul trigeminal mezencefalic între corpurile de neuroni din nucleul vestibular DEITERS între corpurile de celule și axoni finaluri și între „mi shipika-“ dendritelor în măslină inferior. Sinexele electrice sunt formate între celulele nervoase de același tip în structură și funcție.

Pentru transmisia sinaptică electric caracterizat prin absența de întârziere sinaptice care deține semnal în ambele sensuri, un independent de transmisie a semnalului de potențialul membranei presinaptice, pentru a modifica concentrația de Ca2 + stabilitate, temperatură scăzută, unele efecte farmacologice, precum și oboseala slabă, deoarece transmisia semnalului nu necesită costuri metabolice semnificative. In cele mai multe dintre aceste sinapse observate „efect de rectificare“ atunci când semnalul sinapselor este transmis doar într-o singură direcție.

Spre deosebire de sinapse cu excitație electric de acționare directă, o cantitate mult mai mare în sistemul nervos vertebrat prezentat sinapsele chimice (sinapse cu transmisie de semnal indirect). In impuls chimic nervul sinaptică determină eliberarea de terminale presinaptice mediator chimic - un neurotransmitator, care dispersează peste fanta sinaptică (wide 10-50 nm) și interacționează cu receptorii de proteine ale membranei postsinaptică, rezultând un potențial postsinaptic este generat. Transmisie chimică furnizează semnal unilaterale exploatație și posibilitatea de modulare (de amplificare a semnalului, și convergența multe semnale audio de la celula postsinaptică). Modularea Abilitatea în timpul transmisiei semnalelor în tipul sinapselor chimice asigură formarea pe baza acestor funcții complexe fiziologice (de invatare, memorie, etc.). Caracteristicile speciale ale sinapsei chimice ultrastructura includ despicătură sinaptice larg, prezenta placii in vezicule sinaptice umplut mediator prin care se transmite un semnal, iar în postsinaptici - chemosensitivity multiple canale (sinapse excitatorii - pentru Na +, într-o frână - în Cl). Pentru aceste sinapse întârziere tipic în transducția semnalului și mare, în comparație cu oboseala sinapse electrice deoarece funcționarea lor necesită costuri considerabile metabolice.

Există două subtipuri principale ale sinapselor chimice

Origine (așa-numita asimetrică) a lățimii fantei sinaptice caracterizată de aproximativ 30 nm, o zonă de contact relativ mare (2,1 microni), o acumulare semnificativă a unei matrice dense la membrana postsinaptică. În placa presinaptică se acumulează vezicule mari (diametru 30-60 nm). Sinapsele chimice doua subtipului cleft sinaptice au o lățime de aproximativ 20 nm, o zonă de contact relativ mică (mai mică de 1 micron) și sigiliu de membrană simetrică moderat exprimate. Acestea sunt caracterizate de vezicule mici (diametru 10-30 nm). Primul subtip este reprezentat în principal aksodendritnymi, excitator (glutamatergic) și al doilea - aksosomaticheskimi, inhibitorii (GABAergic) sinapse. Cu toate acestea, această diviziune este destul de arbitrar, deoarece sinapselor colinergice in microscopul electronic arata o vezicule de lumină și un diametru de 20-40 nm monoaminergic (in special noradrenalina) - vezicule mari dense, cu un diametru de 50-90 nm.

Un alt principiu al clasificării sinapselor este pentru o substanță utilizată ca mediator (colinergic, adrenergic, purinergic, peptideric, etc.). În ciuda faptului că în ultimii ani sa demonstrat că mediatorii de natură diferită pot funcționa într-un singur scop, această clasificare a sinapselor este încă utilizată pe scară largă.