Синапсы

Синапсы являются точками соединения между нервными клетками и сенсорными, мышечными клетками или клетками железы или между двумя или более нервными клетками. Они используются для передачи сигналов и стимулов. Стимул обычно передается химическим путем с помощью нейротрансмиттеров.

Существуют также синапсы, которые передают свой потенциал действия непосредственно электрическими средствами, что ускоряет передачу стимулов и, следовательно, является преимуществом, например, для мышечных рефлексов. В отличие от химических синапсов, электрические синапсы могут передавать стимулы в обоих направлениях.

Что такое синапсы?

Синапсы обеспечивают передачу стимулов и сигналов между нервными клетками (нейронами) и между нервными клетками и сенсорными, мышечными и железистыми клетками. Название восходит к британскому физиологу сэру Чарльзу Шеррингтону и происходит от древнегреческого слова «син», обозначающего вместе, и «гаптейн», обозначающего захват или хватание.

В зависимости от типа передачи стимула от клетки-отправителя к клетке-реципиенту различают химические и электрические синапсы. В химических синапсах электрический потенциал, который должна передавать посылающая клетка, преобразуется в химическое вещество-мессенджер (нейромедиатор) на мембране синапса.

Узкий промежуток между синапсами посылающей и принимающей клетки преодолевается нейротрансмиттером, и прежний электрический потенциал действия преобразуется обратно в единицу.

Если клеткой-реципиентом являются мышечные или железистые клетки, задействованные в действиях или, в случае другого нейрона, переданные в виде электрического потенциала действия. Этот тип передачи сигнала имеет то преимущество, что он является направленной, однонаправленной передачей информации. Напротив, электрические синапсы могут передавать стимулы в обоих направлениях, то есть двунаправленно.

Анатомия и строение

Синапс всегда состоит из передающей части или передатчика, конечной кнопки аксона, которая закрывается так называемой пресинаптической мембраной. Противоположная рецепторная часть синапса, терминальная кнопка дендрита, закрывается постсинаптической мембраной.

Синаптическая щель расположена между пресинаптической и постсинаптической мембранами. Он очень узкий и составляет в химических синапсах от 10 до 20 нм, а в электрических синапсах зазор достигает только значений около 3,5 нм.

У людей количество синапсов оценивается невообразимой величиной около 100 триллионов, что соответствует 1 с 14 нулями. Пресинаптические концевые выступы аксонов содержат определенные нейротрансмиттеры в так называемых пузырьках.

Для обеспечения энергии концевые ручки содержат множество митохондрий и других органелл. Когда достигается потенциал действия, везикулы выводят нейротрансмиттеры в синаптическую щель в ходе экзоцитоза.

Рецепторная часть синапса, конечная кнопка дендрита или клетки действия (клетки мышцы или железы), содержит специальные рецепторы в своей мембране, к которым может пристыковаться высвободившееся вещество-мессенджер, что приводит к обратному преобразованию в потенциал электрического действия или к сокращению мышц или секреции сопла.

Функции и задачи

В зависимости от функции синапсы можно разделить на эффекторные и сенсорные синапсы, а также на межнейрональные синапсы.

• Эффекторные синапсы установить связь между нейронами и мышечными клетками или нейронами и клетками железы.

• Возбуждающие эффекторные синапсы служат для того, чтобы дать мышечным клеткам команду сокращаться, а клеткам желез - команду секретировать.

• Тормозящие эффекторные синапсы в свою очередь передают противоположную информацию, а именно для расслабления мышц и прекращения секреции желез.

• Сенсорные синапсы Задача состоит в том, чтобы улавливать сенсорные сигналы от сенсорных клеток и рецепторов, таких как фоторецепторы в сетчатке, болевые рецепторы (ноцицепторы), термодатчики, датчики давления и напряжения и многие другие, и направлять их в соответствующие центры переключения в мозге.

• Межнейрональные синапсыкоторые образуют перекрестную связь между двумя или более нейронами, обнаруживаются в огромном количестве в головном мозге. Существует множество возможных вариантов подключения, которые практически все имеют место, каждый из которых имеет свои задачи.

Например, между аксонами и дендритами существуют связи, Аксоны и тела клеток (сома) между дендритными сплетениями двух нейронов и прямые связи между телами клеток двух нейронов.

Межнейронные синапсы используются для сложной обработки информации, например B. в вегетативной нервной системе, но также и переработка сложной информации в общую картину в центральной нервной системе.

• Химические синапсы каждый из них специализируется на конкретном нейротрансмиттере или удерживает этот конкретный медиатор в своих пузырьках. Следовательно, химические синапсы также можно дифференцировать в соответствии с «их» нейротрансмиттерами, такими как адренергические, холинергические и дофаминергические синапсы, соответствующие нейротрансмиттерам адреналину, ацетилхолину или дофамину.

• Электрические синапсыиспользуются там, где важна экстремальная скорость передачи стимула, например, при запуске мышечных рефлексов.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Недуги и болезни

В 2014 году исследователи из Балтимора продемонстрировали, что определенные генные мутации приводят к нарушению образования синапсов, что может вызывать психические заболевания, такие как шизофрения и тяжелая депрессия.

Гораздо более известно, что яды приводят к нарушениям функций синапсов с иногда серьезными последствиями. Вещества либо блокируют высвобождение нейротрансмиттеров в синаптическую щель, либо они настолько похожи на нейротрансмиттеры, что присоединяются к рецепторам постсинаптической мембраны на их месте.

В обоих случаях функция синапсов значительно или полностью нарушается и блокируется. Примером блокировки экзоцитоза на пресинаптической мембране является ботулинический токсин, синтезируемый клостридиальными бактериями.

Нейротоксин, также известный как ботокс, оказывает парализующее действие на мышцы - подобно столбнячному токсину - потому что эффекторные синапсы больше не могут передавать стимул сокращения мышечным волокнам. В тяжелых случаях это может привести к параличу дыхания и смерти.

Многие яды для пауков, насекомых и медуз, а также яды различных грибов являются ядами для синапсов. Такие наркотики, как алкоголь, никотин, галлюциногены, такие как ЛСД, и психотропные препараты являются ядами для синапсов с различными эффектами.