Synapsi on tietty kontaktialue hermosolujen prosessien ja muiden ei-hermostuvien ja kiihtyneiden solujen välillä, jotka välittävät informaatiosignaalia. Synapsi muodostuu morfologisesti koskettamalla kahden solun kalvoja. Hermosolujen uloskasvuun liittyvää kalvoa kutsutaan sen solun presynaptiseksi kalvoksi, johon signaali tulee, sen toinen nimi on postsynaptinen. Yhdessä postsynaptiseen kalvoon kuulumisen kanssa synapsi voi olla hermosolujenvälistä, hermolihas- ja neurosekretorista. Sanan synapsi esitteli vuonna 1897 Charles Sherrington (englannin fysiologi).
Mikä on synapsi?
Synapsi on erityinen rakenne, joka varmistaa hermoimpulssin siirtymisen hermosäikeestä toiseen hermosäikeeseen tai hermosoluun ja jotta hermosäikeen vaikutus reseptorisolusta (alue, jossa hermo solut ja toinen hermosäike koskettavat toisiaan), vaatii kaksi hermosolua.
Synapsi on pieni osa neuronin päässä. Se auttaa tiedon siirtämisessäensimmäisestä neuronista toiseen. Synapsi sijaitsee kolmella hermosolujen alueella. Synapsit sijaitsevat myös paikassa, jossa hermosolu joutuu kosketuksiin kehon eri rauhasten tai lihasten kanssa.
Mistä synapsi koostuu
Synapsin rakenteessa on yksinkertainen kaava. Se koostuu 3 osasta, joista jokaisessa suoritetaan tiettyjä toimintoja tiedon siirron aikana. Tällaista synapsin rakennetta voidaan siis kutsua sopivaksi hermoimpulssin välittämiseen. Tiedonsiirtoprosessiin vaikuttaa suoraan kaksi pääsolua: havaitseminen ja välittäminen. Lähettävän solun aksonin päässä on presynaptinen pääte (synapsin alkuosa). Se voi vaikuttaa välittäjäaineiden laukeamiseen solussa (tällä sanalla on useita merkityksiä: välittäjät, välittäjät tai välittäjäaineet) - tietyt kemikaalit, joiden avulla sähköinen signaali välittyy 2 neuronin välillä.
Synaptinen rako on synapsin keskiosa – tämä on kahden vuorovaikutuksessa olevan hermosolun välinen rako. Tämän raon kautta sähköinen impulssi tulee lähettävästä solusta. Synapsin loppuosa on solun vastaanottava osa, joka on postsynaptinen pääte (kontaktissa oleva solufragmentti, jonka rakenteessa on erilaisia herkkiä reseptoreita).
Synapse-välittäjät
Sovittaja (latinalaisesta mediasta - lähetin, välittäjä tai keskimmäinen). Tällaiset synapsin välittäjät ovat erittäin tärkeitä hermoimpulssien välitysprosessissa.
Inhiboivien ja kiihottavien synapsien välinen morfologinen ero on se, että niillä ei ole välittäjän vapautumismekanismia. Inhiboivan synapsin, motorisen neuronin ja muiden inhiboivien synapsien välittäjänä pidetään aminohappoa glysiiniä. Mutta synapsin estävä tai kiihottava luonne ei määräydy niiden välittäjien, vaan postsynaptisen kalvon ominaisuuden perusteella. Esimerkiksi asetyylikoliinilla on kiihottava vaikutus terminaalien neuromuskulaarisessa synapsissa (sydänlihaksen vagushermot).
Asetyylikoliini toimii kiihottavana välittäjänä kolinergisissa synapseissa (motorisen neuronin selkäytimen pää toimii presynaptisena kalvona siinä), synapsissa Ranshaw-soluissa, hikirauhasten presynaptisessa terminaalissa, lisämunuaisen ydin, suoliston synapsissa ja sympaattisen hermoston ganglioissa. Asetyylikoliiniesteraasia ja asetyylikoliinia löydettiin myös aivojen eri osien fraktioista, joskus suuria määriä, mutta Ranshaw-solujen kolinergisen synapsin lisäksi ne eivät ole vielä kyenneet tunnistamaan muita kolinergisiä synapseja. Tutkijoiden mukaan asetyylikoliinin välittäjähermostotoiminta keskushermostossa on erittäin todennäköinen.
Katelkomiineja (dopamiinia, norepinefriiniä ja epinefriiniä) pidetään adrenergisinä välittäjäaineina. Adrenaliini ja norepinefriini syntetisoituvat sympaattisen hermon päässä, lisämunuaisen, selkäytimen ja aivojen pääaineen solussa. Aminohappoja (tyrosiini ja L-fenyylialaniini) pidetään lähtöaineena ja adrenaliini on synteesin lopputuote. Myös väliaine, joka sisältää norepinefriiniä ja dopamiinia, toimiivälittäjäaineiden toiminta synapsissa, joka syntyy sympaattisten hermojen päissä. Tämä toiminto voi olla joko estävä (suolen eritysrauhaset, useat sulkijalihakset ja keuhkoputkien ja suoliston sileät lihakset) tai kiihottava (tiettyjen sulkijalihasten ja verisuonten sileät lihakset, sydänlihassynapsissa - norepinefriini, aivojen ihonalaisissa ytimissä - dopamiini).
Kun synapsin välittäjäaineet suorittavat toimintansa loppuun, katekoliamiini imeytyy presynaptiseen hermopäätteeseen ja transmembraanikuljetus kytkeytyy päälle. Välittäjäaineiden imeytymisen aikana synapsit ovat suojassa tarjonnan ennenaikaiselta ehtymiseltä pitkän ja rytmisen työn aikana.
Synapse: päätyypit ja toiminnot
Langley ehdotti vuonna 1892, että synaptinen siirtyminen nisäkkäiden vegetatiivisessa gangliossa ei ole luonteeltaan sähköistä vaan kemiallista. 10 vuoden kuluttua Eliott sai selville, että adrenaliinia saadaan lisämunuaisista samalla vaikutuksella kuin sympaattisten hermojen stimulaatio.
Sen jälkeen ehdotettiin, että hermosolut pystyvät erittämään adrenaliinia ja hermopäätteestä vapautumaan innostuneena. Mutta vuonna 1921 Levi teki kokeen, jossa hän selvitti transmission kemiallisen luonteen autonomisessa synapsissa sydämen ja vagushermojen välillä. Hän täytti sammakon sydämen verisuonet suolaliuoksella ja stimuloi vagushermoa aiheuttaen hitaan sykkeen. Kun neste siirrettiin sydämen inhiboidusta tahdista stimuloimattomaan sydämeen, se lyö hitaammin. On selvää, että vagushermon stimulaatio aiheuttiestävän aineen vapautuminen liuokseen. Asetyylikoliini toisti täysin tämän aineen vaikutuksen. Vuonna 1930 Feldberg ja hänen työtoverinsa vahvistivat lopulta roolin asetyylikoliinin synaptisessa siirtymisessä autonomisen hermoston gangliossa.
Synapse Chemical
Kemiallinen synapsi eroaa olennaisesti ärsytyksen välittämisestä välittäjän avulla presynapsista jälkisynapsiin. Siksi kemiallisen synapsin morfologiaan muodostuu eroja. Kemiallinen synapsi on yleisempi nikamien keskushermostossa. Nyt tiedetään, että neuroni kykenee eristämään ja syntetisoimaan välittäjäparin (rinnakkaiselävät välittäjät). Neuroneissa on myös välittäjäaineen plastisuus – kyky vaihtaa päävälittäjäainetta kehityksen aikana.
Neuromuskulaarinen liitos
Tämä synapsi välittää virityksen, mutta useat tekijät voivat tuhota tämän yhteyden. Siirtyminen päättyy asetyylikoliinin synaptiseen rakoon poistumisen eston aikana sekä sen sisällön ylittyessä postsynaptisten kalvojen alueella. Monet myrkyt ja lääkkeet vaikuttavat sieppaamiseen, ulostuloon, joka liittyy postsynaptisen kalvon kolinergisiin reseptoreihin, sitten lihassynapsi estää virityksen välittämisen. Keho kuolee tukehtumisen aikana ja pysäyttää hengityslihasten supistumisen.
Botulinus on synapsissa oleva mikrobimyrkky, se estää virityksen siirtymisen tuhoamalla syntaksiiniproteiinin presynaptisessa terminaalissa, jota säätelee asetyylikoliinin vapautuminen synaptiseen rakoon. Useitamyrkylliset taisteluaineet, farmakologiset lääkkeet (neostigmiini ja proseriini) sekä hyönteismyrkyt estävät virityksen johtumisen hermolihassynapsiin inaktivoimalla asetyylikoliiniesteraasia, asetyylikoliinia tuhoavan entsyymin. Siksi asetyylikoliini kerääntyy postsynaptisen kalvon alueelle, herkkyys välittäjälle laskee, postsynaptiset kalvot vapautuvat ja reseptoriblokki upotetaan sytosoliin. Asetyylikoliini on tehoton ja synapsi tukkeutuu.
Hermosynapsi: ominaisuudet ja komponentit
Synapsi on yhteys kahden solun välisen kontaktipisteen välillä. Lisäksi jokainen niistä on suljettu omaan elektrogeeniseen kalvoonsa. Synapsi koostuu kolmesta pääkomponentista: postsynaptisesta kalvosta, synaptisesta rakosta ja presynaptisesta kalvosta. Postsynaptinen kalvo on hermopääte, joka kulkee lihakseen ja laskeutuu lihaskudokseen. Presynaptisella alueella on rakkuloita - nämä ovat suljettuja onteloita, joissa on välittäjäaine. He ovat aina liikkeellä.
Hermopäätteiden kalvoa lähestyessä rakkulat sulautuvat siihen ja välittäjäaine siirtyy synaptiseen rakoon. Yksi vesikkeli sisältää kvantin välittäjää ja mitokondrioita (neitä tarvitaan välittäjän synteesiin - pääenergianlähteeseen), sitten asetyylikoliini syntetisoidaan koliinista ja asetyylikoliinitransferaasientsyymin vaikutuksesta prosessoidaan asetyyliCoA:ksi).
Synaptinen rako post- ja presynaptisten kalvojen välillä
Eri synapseissa raon koko on erilainen. Tämä tilatäynnä solujenvälistä nestettä, joka sisältää välittäjäaineen. Postsynaptinen kalvo peittää hermopäätteen kosketuskohdan hermotun solun kanssa myoneuraalisessa synapsissa. Tietyissä synapseissa postsynaptinen kalvo luo taitteen, mikä lisää kosketusaluetta.
Lisäaineet, jotka muodostavat postsynaptisen kalvon
Seuraavia aineita on postsynaptisen kalvon alueella:
- Reseptori (kolinerginen reseptori myoneuraalisessa synapsissa).
- Lipoproteiini (erittäin samanlainen kuin asetyylikoliini). Tällä proteiinilla on elektrofiilinen pää ja ionipää. Pää menee synaptiseen rakoon ja on vuorovaikutuksessa asetyylikoliinin kationisen pään kanssa. Tämän vuorovaikutuksen vuoksi postsynaptinen kalvo muuttuu, sitten tapahtuu depolarisaatiota ja mahdollisesti riippuvat Na-kanavat avautuvat. Kalvon depolarisaatiota ei pidetä itseään vahvistavana prosessina;
- Asteittainen, sen potentiaali postsynaptisella kalvolla riippuu välittäjien lukumäärästä, eli potentiaalia luonnehtii paikallisten viritysten ominaisuus.
- Koliiniesteraasi - pidetään proteiinina, jolla on entsymaattinen toiminta. Rakenteeltaan se on samanlainen kuin kolinerginen reseptori ja sillä on samanlaiset ominaisuudet kuin asetyylikoliinilla. Koliiniesteraasi tuhoaa asetyylikoliinin, aluksi sen, joka liittyy kolinergiseen reseptoriin. Kolinesteraasin vaikutuksesta kolinerginen reseptori poistaa asetyylikoliinia, postsynaptisen kalvon repolarisaatio muodostuu. Asetyylikoliini hajoaa etikkahapoksi ja koliiniksi, jotka ovat välttämättömiä lihaskudoksen trofismille.
Olemassa olevan kuljetuksen avulla koliini näkyy presynaptisella kalvolla, sitä käytetään uuden välittäjän syntetisoimiseen. Välittäjäaineen vaikutuksesta läpäisevyys postsynaptisessa kalvossa muuttuu ja koliiniesteraasin vaikutuksesta herkkyys ja permeabiliteetti palautuvat alkuarvoonsa. Kemoreseptorit pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa uusien välittäjien kanssa.
