Synapsy

Synapsy są punktami połączenia między komórkami nerwowymi a komórkami czuciowymi, mięśniowymi lub gruczołowymi lub między dwiema lub więcej komórkami nerwowymi. Służą do przesyłania sygnałów i bodźców. Bodziec jest zwykle przekazywany chemicznie za pośrednictwem neuroprzekaźników.

Istnieją również synapsy, które przekazują swój potencjał czynnościowy bezpośrednio drogą elektryczną, co przyspiesza przekazywanie bodźców i dlatego jest korzystne np. Dla odruchów mięśniowych. W przeciwieństwie do synaps chemicznych, synapsy elektryczne mogą przekazywać bodźce w obu kierunkach.

Co to są synapsy?

Synapsy umożliwiają przekazywanie bodźców i sygnałów między komórkami nerwowymi (neuronami) oraz między komórkami nerwowymi a komórkami czuciowymi, mięśniowymi i gruczołowymi. Nazwa pochodzi od brytyjskiego fizjologa Sir Charlesa Sherrringtona i wywodzi się od starożytnego greckiego „syn” oznaczającego razem i „haptein”, czyli chwytania lub chwytania.

W zależności od rodzaju transmisji bodźca z komórki nadawcy do komórki biorcy rozróżnia się synapsy chemiczne i elektryczne. W synapsach chemicznych potencjał elektryczny, który ma przekazywać komórka wysyłająca, jest przekształcany w chemiczną substancję przekaźnikową (neuroprzekaźnik) na błonie synapsy.

Wąska szczelina między synapsami komórki wysyłającej i komórki odbierającej jest pokonywana przez neuroprzekaźnik, a dawny elektryczny potencjał czynnościowy jest ponownie przekształcany w jeden.

Jeśli komórką biorcy są komórki mięśniowe lub gruczołowe, realizowane są w działaniu lub, w przypadku innego neuronu, przekazywane jako elektryczny potencjał czynnościowy. Ten rodzaj transmisji sygnału ma tę zaletę, że jest to kierunkowa, jednokierunkowa transmisja informacji. Natomiast synapsy elektryczne mogą przekazywać bodźce w obu kierunkach, tj. Dwukierunkowo.

Anatomia i budowa

Synapsa zawsze składa się z części nadawczej lub nadajnika, przycisku końcowego aksonu, który jest uszczelniony tak zwaną membraną presynaptyczną. Przeciwległa część receptorowa synapsy, końcowy guzik dendrytu, zamyka się błoną postsynaptyczną.

Szczelina synaptyczna znajduje się między błoną presynaptyczną i postsynaptyczną. Jest bardzo wąska i w synapsach chemicznych ma długość od 10 do 20 nm, natomiast w synapsach elektrycznych przerwa osiąga tylko wartości około 3,5 nm.

U ludzi liczbę synaps szacuje się na niewyobrażalną wartość około 100 bilionów, co odpowiada 1 z 14 zerami. Presynaptyczne końcowe gałki aksonów trzymają określone neuroprzekaźniki gotowe w tak zwanych pęcherzykach.

Aby zapewnić energię, gałki terminala zawierają liczne mitochondria i inne organelle. Kiedy pojawia się potencjał czynnościowy, pęcherzyki opróżniają neuroprzekaźniki do szczeliny synaptycznej w trakcie egzocytozy.

Część receptorowa synapsy, końcowy guzik dendrytu lub komórki czynnościowej (komórki mięśniowej lub gruczołowej), zawiera w swojej błonie specjalne receptory, do których może dokować uwolniona substancja przekaźnikowa, co prowadzi do przekształcenia wstecznego w elektryczny potencjał czynnościowy lub do skurczu mięśni lub wydzielania dysz.

Funkcja i zadania

W zależności od ich funkcji synapsy można podzielić na synapsy efektorowe i sensorowe oraz synapsy międzyneuronalne.

• Synapsy efektorowe ustalić połączenie między neuronami a komórkami mięśniowymi lub neuronami i komórkami gruczołów.

• Synapsy efektorowe pobudzające służą do wydawania komórkom mięśniowym polecenia skurczu lub komórkom gruczołu polecenia wydzielania.

• Synapsy efektorowe hamujące z kolei przekazują przeciwne informacje, a mianowicie w celu rozluźnienia mięśni i zaprzestania wydzielania gruczołowego.

• Synapsy czujnika mają za zadanie odbierać sygnały czuciowe z komórek czuciowych i receptorów, takich jak fotoreceptory w siatkówce, receptory bólu (nocyceptory), czujniki termiczne, czujniki ciśnienia i napięcia i wiele innych, i przekazywać je do odpowiednich centrów przełączających w mózgu.

• Synapsy międzyneuronalnektóre tworzą krzyżowe połączenie między dwoma lub więcej neuronami, występują w ogromnych ilościach w mózgu. Istnieje wiele możliwych opcji połączeń wzajemnych, z których praktycznie wszystkie występują, a każda z nich ma inne zadania.

Na przykład istnieją połączenia między aksonami i dendrytami, Aksony i ciała komórkowe (soma), między splotami dendrytycznymi dwóch neuronów i bezpośrednie połączenia między ciałami komórkowymi dwóch neuronów.

Synapsy międzyneuronalne służą do kompleksowego przetwarzania informacji, np. B. w obrębie wegetatywnego układu nerwowego, ale także przetwarzanie złożonych informacji w całościowy obraz ośrodkowego układu nerwowego.

• Synapsy chemiczne każdy z nich specjalizuje się w określonym neuroprzekaźniku lub posiada ten specyficzny neuroprzekaźnik w swoich pęcherzykach. Dlatego też synapsy chemiczne można również różnicować według „ich” neuroprzekaźników, takich jak synapsy adrenergiczne, cholinergiczne i dopaminergiczne, odpowiadające neuroprzekaźnikom adrenalinie, acetylocholinie lub dopaminie.

• Synapsy elektrycznestosowane są tam, gdzie ważna jest ekstremalna prędkość transmisji bodźców, np. przy wyzwalaniu odruchów mięśniowych.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Dolegliwości i choroby

W 2014 roku naukowcy z Baltimore wykazali, że pewne mutacje genów prowadzą do upośledzenia tworzenia synaps, co może powodować choroby psychiczne, takie jak schizofrenia i ciężka depresja.

O wiele bardziej wiadomo, że trucizny prowadzą do zaburzeń funkcji synapsy, czasem z poważnymi skutkami. Substancje te albo blokują uwalnianie neuroprzekaźników do szczeliny synaptycznej, albo są tak podobne do neuroprzekaźników, że przyczepiają się do receptorów błony postsynaptycznej w ich miejsce.

W obu przypadkach funkcja synaps jest znacząco lub całkowicie zaburzona i zablokowana. Przykładem blokady egzocytozy na błonie presynaptycznej jest toksyna botulinowa syntetyzowana przez bakterie Clostridium.

Neurotoksyna, zwana również botoksem, działa paraliżująco na mięśnie - podobnie jak toksyna tężcowa - ponieważ synapsy efektorowe nie mogą już przekazywać bodźców skurczowych do włókien mięśniowych. W ciężkich przypadkach może to prowadzić do porażenia oddechowego i śmierci.

Wiele trucizn dla pająków, owadów i meduz, a także trucizn pochodzących z różnych grzybów to trucizny synaps. Narkotyki, takie jak alkohol, nikotyna, halucynogeny, takie jak LSD i leki psychotropowe, to trucizny synaps o różnym działaniu.