Sinapsis dalam sistem saraf

Konsep "sinaps" diperkenalkan pada akhir abad XIX. C. Sherrington, menyiratkan istilah ini sebagai struktur yang mengantara penularan isyarat dari ujung axon kepada effector - neuron, serat otot, sel penyembur. Semasa kajian sinapsologi oleh ahli morfologi, ahli fisiologi, ahli biokimia dan ahli farmakologi, kepelbagaian mereka telah diturunkan, sementara ciri-ciri umum dalam struktur dan fungsi telah dinyatakan; Hasilnya, prinsip klasifikasi sinaps telah dibangunkan.

Prinsip morfologi dari klasifikasi sinapsis mengambil kira bagian-bagian dari kedua sel yang mereka terbentuk dan bagaimana mereka berada di permukaan neuron yang merasakan (pada sel tubuh, pada batang atau tulang belakang dendrit, pada akson itu sendiri). Oleh itu, terdapat sinapsis axo-axonal, axo-dendritic, axo-somatic synapses. Walau bagaimanapun, klasifikasi ini tidak menjelaskan sama ada peranan fungsi atau mekanisme operasi sinaps.

Struktur morfologi sinaps

Sinaps morfologi adalah struktur dua formasi demyelinated - sinaptik penutupan menebal (plak sinaptik) di bahagian akhir membran dan sel aktsona innervated, seluruh rekah sinaptik dalam hubungan dengan membran presynaptic. Fungsi utama sinaps adalah penghantaran isyarat. Bergantung kepada kaedah penghantaran isyarat, kimia, sinaptik elektrik dan campuran diasingkan. Mereka berbeza mengikut prinsip kerja.

Mekanisme pengujaan dalam sinaps elektrik sama dengan mekanisme pengujaan dengan serat saraf - terminal presynaptic PD menyediakan penyahkutuban membran postsynaptic. Pemindahan ini pengujaan mungkin disebabkan oleh keunikan struktur jenis ini sinaps - adalah sempit (kira-kira 5 nm) rekah sinaptik, kawasan sentuhan membran yang besar, kehadiran tiub melintang menghubungkan membran presynaptic dan postsynaptic dan mengurangkan rintangan elektrik di rantau kenalan. Sintetik elektrik yang paling biasa dalam invertebrata dan vertebrata yang lebih rendah. Dalam mamalia, mereka didapati dalam nukleus trigeminal mesencephalic antara badan-badan neuron dalam nukleus vestibular Deiters antara badan-badan sel dan axons pengakhiran dan antara "shipika- mi" daripada dendrit dalam zaitun lebih rendah. Sinapsular elektrik dibentuk antara sel saraf jenis yang sama dalam struktur dan fungsi.

Untuk penghantaran sinaptik elektrik dicirikan oleh ketiadaan kelewatan sinaptik memegang isyarat di kedua-dua arah, yang bebas penghantaran isyarat tentang potensi membran presynaptic, untuk menukar kepekatan Ca2 + kestabilan, suhu rendah, beberapa kesan farmakologi, serta keletihan miskin, kerana penghantaran isyarat tidak memerlukan kos metabolik yang ketara. Dalam kebanyakan sinapsinya, "kesan pembetulan" diperhatikan, apabila isyarat dalam sinaps ditransmisikan dalam satu arah sahaja.

Tidak seperti sinaps dengan elektrik pengujaan memandu langsung, jumlah yang lebih besar dalam sistem vertebrata saraf dibentangkan sinaps kimia (sinaps dengan penghantaran isyarat tidak langsung). Dalam kimia saraf dorongan sinaptik menyebabkan pelepasan bahan kimia pengantara terminal presynaptic - neurotransmitter, yang meresap seluruh rekah sinaptik (10-50 nm lebar) dan berinteraksi dengan reseptor protein membran postsynaptic, menyebabkan potensi postsynaptic dihasilkan. Penghantaran kimia menyediakan isyarat unilateral pegangan dan kemungkinan modulasi (penguatan isyarat, dan penumpuan banyak isyarat audio pada sel postsynaptic). Keupayaan modulasi semasa penghantaran isyarat dalam jenis sinaps kimia memastikan pembentukan berdasarkan fungsi-fungsi kompleks fisiologi (pembelajaran, ingatan, dan lain-lain). Ciri-ciri istimewa sinaps ultrastruktur kimia termasuk rekah sinaptik luas, kehadiran plak dalam vesikel sinaptik dipenuhi orang tengah di mana isyarat yang dihantar, dan dalam postsynaptic - chemosensitivity pelbagai saluran (sinaps berangsang - untuk Na +, di brek - untuk Cl). Sintetik sedemikian disifatkan oleh kelewatan isyarat dan keletihan besar berbanding dengan sinaps elektrik, kerana fungsi mereka memerlukan kos metabolik yang banyak.

Terdapat dua subtipe utama sinaps kimia

Asal (yang dipanggil simetri) daripada sinaptik lebar celah dicirikan kira-kira 30 nm, kawasan sentuhan yang agak besar (2.1 mikron), sebuah pengumpulan besar matriks padat pada membran postsynaptic. Dalam plak presynaptic, vesikel besar berkumpul (diameter 30-60 nm). Sinaps kimia subjenis kedua rekah sinaptik mempunyai lebar kira-kira 20 nm, kawasan sentuhan yang agak kecil (kurang daripada 1 mikron), dan sederhana melahirkan meterai membran simetri. Mereka dicirikan oleh vesikel kecil (diameter 10-30 nm). The subjenis pertama diwakili terutamanya aksodendritnymi, berangsang (glutamatergic) dan yang kedua - aksosomaticheskimi, yg melarang (GABAergic) sinaps. Walau bagaimanapun, bahagian ini agak sewenang-wenangnya, kerana cholinergic sinaps dalam mikrograf elektron menunjukkan vesikel cahaya dan diameter monoaminergic 20-40 nm (terutamanya norepinephrine) - vesikel padat besar dengan diameter 50-90 nm.

Satu lagi prinsip klasifikasi sinapsis adalah untuk bahan yang digunakan sebagai mediator (cholinergic, adrenergic, purinergic, peptidergic, dan sebagainya). Walaupun pada tahun-tahun kebelakangan ini telah ditunjukkan bahawa mediator yang berlainan sifat boleh berfungsi pada satu hujung, pengelasan sinapsinya masih banyak digunakan.