Το Synapse είναι μια συγκεκριμένη ζώνη επαφής μεταξύ των διεργασιών των νευρικών κυττάρων και άλλων μη διεγέρσιμων και διεγέρσιμων κυττάρων που παρέχουν τη μετάδοση ενός σήματος πληροφοριών. Η σύναψη σχηματίζεται μορφολογικά με επαφή μεμβρανών 2 κυττάρων. Η μεμβράνη που σχετίζεται με την ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων ονομάζεται προσυναπτική μεμβράνη του κυττάρου στην οποία εισέρχεται το σήμα, το δεύτερο όνομά της είναι μετασυναπτικό. Μαζί με το ότι ανήκει στην μετασυναπτική μεμβράνη, η σύναψη μπορεί να είναι ενδονευρική, νευρομυϊκή και νευροεκκριτική. Η λέξη synapse εισήχθη το 1897 από τον Charles Sherrington (Άγγλο φυσιολόγο).
Τι είναι μια σύναψη;
Η σύναψη είναι μια ειδική δομή που εξασφαλίζει τη μετάδοση ενός νευρικού παλμού από μια νευρική ίνα σε μια άλλη νευρική ίνα ή νευρικό κύτταρο, και προκειμένου να επηρεαστεί η νευρική ίνα από το κύτταρο υποδοχέα (την περιοχή όπου το νεύρο κύτταρα και μια άλλη νευρική ίνα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους), απαιτεί δύο νευρικά κύτταρα.
Μια σύναψη είναι ένα μικρό τμήμα στο τέλος ενός νευρώνα. Βοηθά στη μεταφορά πληροφοριώναπό τον πρώτο νευρώνα στον δεύτερο. Η σύναψη βρίσκεται σε τρεις περιοχές των νευρικών κυττάρων. Οι συνάψεις βρίσκονται επίσης στο σημείο όπου το νευρικό κύτταρο έρχεται σε επαφή με διάφορους αδένες ή μύες του σώματος.
Από τι αποτελείται η σύναψη
Η δομή της σύναψης έχει ένα απλό σχήμα. Αποτελείται από 3 μέρη, σε καθένα από τα οποία εκτελούνται ορισμένες λειτουργίες κατά τη μετάδοση πληροφοριών. Έτσι, μια τέτοια δομή της σύναψης μπορεί να ονομαστεί κατάλληλη για τη μετάδοση μιας νευρικής ώθησης. Δύο κύρια κύτταρα επηρεάζουν άμεσα τη διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών: η αντίληψη και η μετάδοση. Στο τέλος του άξονα του διαβιβάζοντος κυττάρου βρίσκεται η προσυναπτική κατάληξη (το αρχικό τμήμα της σύναψης). Μπορεί να επηρεάσει την εκτόξευση νευροδιαβιβαστών στο κύτταρο (αυτή η λέξη έχει πολλές σημασίες: μεσολαβητές, μεσολαβητές ή νευροδιαβιβαστές) - ορισμένες χημικές ουσίες με τη βοήθεια των οποίων μεταδίδεται ένα ηλεκτρικό σήμα μεταξύ 2 νευρώνων.
Η συναπτική σχισμή είναι το μεσαίο τμήμα της σύναψης - αυτό είναι το χάσμα μεταξύ 2 αλληλεπιδρώντων νευρικών κυττάρων. Μέσα από αυτό το κενό, μια ηλεκτρική ώθηση προέρχεται από το κύτταρο εκπομπής. Το τελικό τμήμα της σύναψης είναι το δεκτικό τμήμα του κυττάρου, το οποίο είναι το μετασυναπτικό άκρο (το θραύσμα του κυττάρου που έρχεται σε επαφή με διαφορετικούς ευαίσθητους υποδοχείς στη δομή του).
Μεσολαβητές Synapse
Mediator (από τα Λατινικά Μέσα - πομπός, ενδιάμεσος ή μέσος). Τέτοιοι μεσολαβητές συνάψεων είναι πολύ σημαντικοί στη διαδικασία μετάδοσης νευρικών παλμών.
Η μορφολογική διαφορά μεταξύ ανασταλτικών και διεγερτικών συνάψεων είναι ότι δεν διαθέτουν μηχανισμό απελευθέρωσης μεσολαβητή. Ο μεσολαβητής στην ανασταλτική σύναψη, στον κινητικό νευρώνα και σε άλλες ανασταλτικές συνάψεις θεωρείται ότι είναι το αμινοξύ γλυκίνη. Αλλά η ανασταλτική ή διεγερτική φύση της σύναψης δεν καθορίζεται από τους μεσολαβητές τους, αλλά από την ιδιότητα της μετασυναπτικής μεμβράνης. Για παράδειγμα, η ακετυλοχολίνη δίνει διεγερτική δράση στη νευρομυϊκή σύναψη των άκρων (πνευμονογαστρικά νεύρα στο μυοκάρδιο).
Η ακετυλοχολίνη χρησιμεύει ως διεγερτικός μεσολαβητής στις χολινεργικές συνάψεις (το άκρο του νωτιαίου μυελού ενός κινητικού νευρώνα παίζει την προσυναπτική μεμβράνη σε αυτό), σε μια σύναψη στα κύτταρα Ranshaw, στο προσυναπτικό άκρο των ιδρωτοποιών αδένων, μυελός των επινεφριδίων, στην εντερική σύναψη και στα γάγγλια του συμπαθητικού νευρικού συστήματος. Η ακετυλοχολινεστεράση και η ακετυλοχολίνη βρέθηκαν επίσης σε κλάσματα διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου, μερικές φορές σε μεγάλες ποσότητες, αλλά εκτός από τη χολινεργική σύναψη στα κύτταρα Ranshaw, δεν έχουν ακόμη καταφέρει να αναγνωρίσουν άλλες χολινεργικές συνάψεις. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η μεσολαβητική διεγερτική λειτουργία της ακετυλοχολίνης στο κεντρικό νευρικό σύστημα είναι πολύ πιθανή.
Οι κατελχομίνες (ντοπαμίνη, νορεπινεφρίνη και επινεφρίνη) θεωρούνται αδρενεργικοί νευροδιαβιβαστές. Η αδρεναλίνη και η νορεπινεφρίνη συντίθενται στο άκρο του συμπαθητικού νεύρου, στο κύτταρο της κεφαλής ουσίας των επινεφριδίων, του νωτιαίου μυελού και του εγκεφάλου. Τα αμινοξέα (τυροσίνη και L-φαινυλαλανίνη) θεωρούνται το αρχικό υλικό και η αδρεναλίνη είναι το τελικό προϊόν της σύνθεσης. Η ενδιάμεση ουσία, η οποία περιλαμβάνει νορεπινεφρίνη και ντοπαμίνη, έχει επίσης απόδοσητη λειτουργία των νευροδιαβιβαστών στη σύναψη που δημιουργείται στις απολήξεις των συμπαθητικών νεύρων. Αυτή η λειτουργία μπορεί να είναι είτε ανασταλτική (εντερικοί εκκριτικοί αδένες, αρκετοί σφιγκτήρες και λείοι μύες των βρόγχων και των εντέρων) είτε διεγερτική (λείοι μύες ορισμένων σφιγκτήρων και αιμοφόρων αγγείων, στη σύναψη του μυοκαρδίου - νορεπινεφρίνη, στους υποδόριους πυρήνες του εγκεφάλου - ντοπαμίνη).
Όταν οι νευροδιαβιβαστές της σύναψης ολοκληρώσουν τη λειτουργία τους, η κατεχολαμίνη απορροφάται από την προσυναπτική νευρική απόληξη και η διαμεμβρανική μεταφορά ενεργοποιείται. Κατά την απορρόφηση των νευροδιαβιβαστών, οι συνάψεις προστατεύονται από την πρόωρη εξάντληση της παροχής κατά τη διάρκεια μιας μακράς και ρυθμικής εργασίας.
Synapse: κύριοι τύποι και λειτουργίες
Ο Langley το 1892 πρότεινε ότι η συναπτική μετάδοση στο φυτικό γάγγλιο των θηλαστικών δεν είναι ηλεκτρικής φύσης, αλλά χημική. Μετά από 10 χρόνια, ο Eliott ανακάλυψε ότι η αδρεναλίνη λαμβάνεται από τα επινεφρίδια από το ίδιο αποτέλεσμα με τη διέγερση των συμπαθητικών νεύρων.
Μετά από αυτό, προτάθηκε ότι η αδρεναλίνη μπορεί να εκκρίνεται από τους νευρώνες και, όταν διεγείρεται, να απελευθερώνεται από τη νευρική απόληξη. Αλλά το 1921, ο Levi έκανε ένα πείραμα στο οποίο καθιέρωσε τη χημική φύση της μετάδοσης στην αυτόνομη σύναψη μεταξύ της καρδιάς και των πνευμονογαστρικών νεύρων. Γέμισε τα αγγεία της καρδιάς του βατράχου με φυσιολογικό ορό και διέγειρε το πνευμονογαστρικό νεύρο, δημιουργώντας αργό καρδιακό ρυθμό. Όταν το υγρό μεταφέρθηκε από την ανασταλμένη βηματοδότηση της καρδιάς στην μη διεγερμένη καρδιά, χτυπούσε πιο αργά. Είναι σαφές ότι προκάλεσε διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρουαπελευθέρωση στο διάλυμα της ανασταλτικής ουσίας. Η ακετυλοχολίνη αναπαρήγαγε πλήρως την επίδραση αυτής της ουσίας. Το 1930, ο ρόλος στη συναπτική μετάδοση της ακετυλοχολίνης στο γάγγλιο του αυτόνομου νευρικού συστήματος καθιερώθηκε τελικά από τον Feldberg και τους συνεργάτες του.
χημικό Synapse
Η χημική σύναψη είναι θεμελιωδώς διαφορετική στη μετάδοση του ερεθισμού με τη βοήθεια ενός διαμεσολαβητή από την προσύναψη στην μετασύναψη. Ως εκ τούτου, σχηματίζονται διαφορές στη μορφολογία της χημικής σύναψης. Η χημική σύναψη είναι πιο συχνή στο σπονδυλικό ΚΝΣ. Είναι πλέον γνωστό ότι ένας νευρώνας είναι ικανός να απομονώσει και να συνθέσει ένα ζεύγος μεσολαβητών (συνυπάρχοντες μεσολαβητές). Οι νευρώνες έχουν επίσης πλαστικότητα νευροδιαβιβαστή - την ικανότητα να αλλάζουν τον κύριο νευροδιαβιβαστή κατά την ανάπτυξη.
Νευρομυϊκή συμβολή
Αυτή η σύναψη εκτελεί τη μετάδοση της διέγερσης, αλλά αυτή η σύνδεση μπορεί να καταστραφεί από διάφορους παράγοντες. Η μετάδοση τελειώνει κατά τον αποκλεισμό της εξώθησης της ακετυλοχολίνης στη συναπτική σχισμή, καθώς και κατά την περίσσεια του περιεχομένου της στη ζώνη των μετασυναπτικών μεμβρανών. Πολλά δηλητήρια και φάρμακα επηρεάζουν τη σύλληψη, την έξοδο, η οποία σχετίζεται με τους χολινεργικούς υποδοχείς της μετασυναπτικής μεμβράνης, τότε η μυϊκή σύναψη εμποδίζει τη μετάδοση της διέγερσης. Το σώμα πεθαίνει κατά τη διάρκεια της ασφυξίας και σταματά τη σύσπαση των αναπνευστικών μυών.
Η αλλαντίαση είναι μια μικροβιακή τοξίνη στη σύναψη, εμποδίζει τη μετάδοση της διέγερσης καταστρέφοντας την πρωτεΐνη συνταξίνης στο προσυναπτικό άκρο, η οποία ελέγχεται από την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης στη συναπτική σχισμή. Αρκετάδηλητηριώδεις ουσίες μάχης, φαρμακολογικά φάρμακα (νεοστιγμίνη και προζερίνη), καθώς και εντομοκτόνα εμποδίζουν τη διέγερση στη νευρομυϊκή σύναψη αδρανοποιώντας την ακετυλχολινεστεράση, ένα ένζυμο που καταστρέφει την ακετυλοχολίνη. Επομένως, η ακετυλοχολίνη συσσωρεύεται στη ζώνη της μετασυναπτικής μεμβράνης, η ευαισθησία στον μεσολαβητή μειώνεται, οι μετασυναπτικές μεμβράνες απελευθερώνονται και το μπλοκ υποδοχέα βυθίζεται στο κυτταρόπλασμα. Η ακετυλοχολίνη θα είναι αναποτελεσματική και η σύναψη θα αποκλειστεί.
Σύναψη νεύρων: χαρακτηριστικά και στοιχεία
Μια σύναψη είναι μια σύνδεση μεταξύ ενός σημείου επαφής μεταξύ δύο κυττάρων. Επιπλέον, καθένα από αυτά περικλείεται στη δική του ηλεκτρογονική μεμβράνη. Η σύναψη αποτελείται από τρία κύρια συστατικά: τη μετασυναπτική μεμβράνη, τη συναπτική σχισμή και την προσυναπτική μεμβράνη. Η μετασυναπτική μεμβράνη είναι μια νευρική απόληξη που περνά στον μυ και κατεβαίνει στον μυϊκό ιστό. Στην προσυναπτική περιοχή υπάρχουν κυστίδια - πρόκειται για κλειστές κοιλότητες που έχουν νευροδιαβιβαστή. Είναι πάντα σε κίνηση.
Πλησιάζοντας τη μεμβράνη των νευρικών απολήξεων, τα κυστίδια συγχωνεύονται με αυτήν και ο νευροδιαβιβαστής εισέρχεται στη συναπτική σχισμή. Ένα κυστίδιο περιέχει ένα κβάντο ενός μεσολαβητή και μιτοχόνδρια (απαιτούνται για τη σύνθεση ενός μεσολαβητή - της κύριας πηγής ενέργειας), στη συνέχεια η ακετυλοχολίνη συντίθεται από τη χολίνη και, υπό την επίδραση του ενζύμου τρανσφεράση της ακετυλοχολίνης, μετατρέπεται σε ακετυλοCoA).
Συναπτική σχισμή μεταξύ μετα- και προσυναπτικών μεμβρανών
Σε διαφορετικές συνάψεις, το μέγεθος του κενού είναι διαφορετικό. Αυτός ο χώροςγεμάτο με μεσοκυττάριο υγρό, το οποίο περιέχει έναν νευροδιαβιβαστή. Η μετασυναπτική μεμβράνη καλύπτει τη θέση επαφής του νεύρου που απολήγει με το νευρωμένο κύτταρο στη μυονευρική σύναψη. Σε ορισμένες συνάψεις, η μετασυναπτική μεμβράνη δημιουργεί μια πτυχή, αυξάνοντας την περιοχή επαφής.
Πρόσθετες ουσίες που συνθέτουν τη μετασυναπτική μεμβράνη
Οι ακόλουθες ουσίες υπάρχουν στη ζώνη της μετασυναπτικής μεμβράνης:
- Υποδοχέας (χολινεργικός υποδοχέας στη μυονευρική σύναψη).
- Λιποπρωτεΐνη (πολύ παρόμοια με την ακετυλοχολίνη). Αυτή η πρωτεΐνη έχει ηλεκτρόφιλο άκρο και ιοντική κεφαλή. Η κεφαλή εισέρχεται στη συναπτική σχισμή και αλληλεπιδρά με την κατιονική κεφαλή της ακετυλοχολίνης. Εξαιτίας αυτής της αλληλεπίδρασης, η μετασυναπτική μεμβράνη αλλάζει, στη συνέχεια συμβαίνει εκπόλωση και ανοίγουν δυνητικά εξαρτώμενα κανάλια Na. Η αποπόλωση της μεμβράνης δεν θεωρείται αυτοενισχυόμενη διαδικασία.
- Σταδιακά, το δυναμικό του στη μετασυναπτική μεμβράνη εξαρτάται από τον αριθμό των μεσολαβητών, δηλαδή το δυναμικό χαρακτηρίζεται από την ιδιότητα των τοπικών διεγέρσεων.
- Η χολινεστεράση - θεωρείται πρωτεΐνη που έχει ενζυματική λειτουργία. Στη δομή, είναι παρόμοιος με τον χολινεργικό υποδοχέα και έχει παρόμοιες ιδιότητες με την ακετυλοχολίνη. Η χολινεστεράση καταστρέφει την ακετυλοχολίνη, αρχικά αυτή που σχετίζεται με τον χολινεργικό υποδοχέα. Υπό τη δράση της χολινεστεράσης, ο χολινεργικός υποδοχέας αφαιρεί την ακετυλοχολίνη, σχηματίζεται επαναπόλωση της μετασυναπτικής μεμβράνης. Η ακετυλοχολίνη διασπάται σε οξικό οξύ και χολίνη, απαραίτητα για τον τροφισμό του μυϊκού ιστού.
Με τη βοήθεια της υπάρχουσας μεταφοράς, η χολίνη εμφανίζεται στην προσυναπτική μεμβράνη, χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ενός νέου μεσολαβητή. Υπό την επίδραση του μεσολαβητή, η διαπερατότητα στη μετασυναπτική μεμβράνη αλλάζει και υπό τη χολινεστεράση, η ευαισθησία και η διαπερατότητα επιστρέφουν στην αρχική τιμή. Οι χημειοϋποδοχείς είναι σε θέση να αλληλεπιδρούν με νέους μεσολαβητές.
