Synapse je určitá zóna kontaktu mezi procesy nervových buněk a jinými neexcitabilními a excitabilními buňkami, které zajišťují přenos informačního signálu. Synapse je morfologicky tvořena kontaktem membrán 2 buněk. Membrána související s přerůstáním nervových buněk se nazývá presynaptická membrána buňky, do které vstupuje signál, její druhý název je postsynaptická. Spolu s příslušností k postsynaptické membráně může být synapse interneuronální, neuromuskulární a neurosekreční. Slovo synapse zavedl v roce 1897 Charles Sherrington (anglický fyziolog).
Co je to synapse?
Synapse je speciální struktura, která zajišťuje přenos nervového vzruchu z nervového vlákna do jiného nervového vlákna nebo nervové buňky, a aby bylo nervové vlákno ovlivněno z receptorové buňky (oblast, kde nervové buňky a další nervové vlákno se dostanou do vzájemného kontaktu), vyžaduje dvě nervové buňky.
Synapse je malá část na konci neuronu. Pomáhá přenášet informaceod prvního neuronu k druhému. Synapse se nachází ve třech oblastech nervových buněk. Synapse se také nachází v místě, kde nervová buňka přichází do kontaktu s různými žlázami nebo svaly těla.
Z čeho se skládá synapse
Struktura synapse má jednoduché schéma. Skládá se ze 3 částí, z nichž každá vykonává určité funkce při přenosu informací. Takovou strukturu synapse lze tedy nazvat vhodnou pro přenos nervového vzruchu. Dvě hlavní buňky přímo ovlivňují proces přenosu informace: vnímání a předávání. Na konci axonu vysílající buňky je presynaptické zakončení (počáteční část synapse). Může ovlivnit spouštění neurotransmiterů v buňce (toto slovo má několik významů: mediátoři, mediátoři nebo neurotransmitery) - určité chemické látky, pomocí kterých je přenášen elektrický signál mezi 2 neurony.
Synaptická štěrbina je střední částí synapse – to je mezera mezi 2 interagujícími nervovými buňkami. Přes tuto mezeru přichází elektrický impuls z vysílací buňky. Koncová část synapse je receptivní částí buňky, což je postsynaptický konec (kontaktující buněčný fragment s různými citlivými receptory ve své struktuře).
Zprostředkovatelé Synapse
Zprostředkovatel (z latinského Media - vysílač, prostředník nebo prostředník). Takovéto zprostředkovatele synapse jsou velmi důležité v procesu přenosu nervových vzruchů.
Morfologický rozdíl mezi inhibičními a excitačními synapsemi je v tom, že nemají mechanismus uvolňování mediátoru. Za mediátor v inhibiční synapsi, motorickém neuronu a dalších inhibičních synapsích je považována aminokyselina glycin. Ale inhibiční nebo excitační charakter synapse není určen jejich mediátory, ale vlastností postsynaptické membrány. Například acetylcholin má excitační účinek na neuromuskulární synapsi terminálů (vagusové nervy v myokardu).
Acetylcholin slouží jako excitační mediátor v cholinergních synapsích (konec míchy v ní hraje presynaptickou membránu), v synapsi na Ranshawových buňkách, v presynaptickém zakončení potních žláz, dřeně nadledvin, ve střevní synapsi a v gangliích sympatického nervového systému. Acetylcholinesteráza a acetylcholin byly také nalezeny ve frakcích různých částí mozku, někdy ve velkém množství, ale kromě cholinergní synapse na Ranshawových buňkách se jim zatím nepodařilo identifikovat jiné cholinergní synapse. Podle vědců je mediátorová excitační funkce acetylcholinu v centrálním nervovém systému velmi pravděpodobná.
Katelchominy (dopamin, norepinefrin a epinefrin) jsou považovány za adrenergní neurotransmitery. Adrenalin a norepinefrin jsou syntetizovány na konci sympatiku, v buňce hlavové substance nadledvin, míchy a mozku. Aminokyseliny (tyrosin a L-fenylalanin) jsou považovány za výchozí materiál a adrenalin je konečným produktem syntézy. Mezilehlá látka, která zahrnuje norepinefrin a dopamin, také fungujefunkce neurotransmiterů v synapsi vytvořené na zakončeních sympatických nervů. Tato funkce může být buď inhibiční (střevní sekreční žlázy, několik svěračů a hladká svalovina průdušek a střev) nebo excitační (hladké svaly některých svěračů a cév, v synapsi myokardu - norepinefrin, v podkožních jádrech mozku - dopamin).
Když neurotransmitery synapse dokončí svou funkci, katecholamin je absorbován presynaptickým nervovým zakončením a je zapnut transmembránový transport. Během vstřebávání neurotransmiterů jsou synapse chráněny před předčasným vyčerpáním zásob během dlouhé a rytmické práce.
Synapse: hlavní typy a funkce
Langley v roce 1892 navrhl, že synaptický přenos ve vegetativním ganglionu savců není svou povahou elektrický, ale chemický. Po 10 letech Eliott zjistil, že adrenalin se získává z nadledvin stejným účinkem jako stimulace sympatických nervů.
Poté bylo navrženo, že adrenalin je schopen vylučovat neurony a když je vzrušený, může být uvolněn nervovým zakončením. Ale v roce 1921 Levi provedl experiment, ve kterém prokázal chemickou povahu přenosu v autonomní synapsi mezi srdcem a vagusovými nervy. Naplnil srdeční cévy žáby fyziologickým roztokem a stimuloval bloudivý nerv, čímž vytvořil pomalou srdeční frekvenci. Když byla tekutina přenesena z inhibované stimulace srdce do nestimulovaného srdce, tlouklo pomaleji. Je jasné, že stimulace bloudivého nervu způsobilauvolnění do roztoku inhibiční látky. Acetylcholin plně reprodukoval účinek této látky. V roce 1930 byla Feldbergem a jeho spolupracovníky konečně stanovena role v synaptickém přenosu acetylcholinu v gangliu autonomního nervového systému.
Synapse chemical
Chemická synapse se zásadně liší v přenosu podráždění pomocí mediátoru z presynapse do postsynapse. Proto se tvoří rozdíly v morfologii chemické synapse. Chemická synapse je častější v vertebrálním CNS. Nyní je známo, že neuron je schopen izolovat a syntetizovat pár mediátorů (koexistující mediátory). Neurony mají také plasticitu neurotransmiteru – schopnost měnit hlavní neurotransmiter během vývoje.
Neuromuskulární spojení
Tato synapse provádí přenos vzruchu, ale toto spojení může být zničeno různými faktory. Přenos končí při blokádě výronu acetylcholinu do synaptické štěrbiny i při nadbytku jeho obsahu v zóně postsynaptických membrán. Mnoho jedů a léků ovlivňuje záchyt, výdej, který je spojen s cholinergními receptory postsynaptické membrány, následně svalová synapse blokuje přenos vzruchu. Tělo zemře při dušení a zastaví kontrakci dýchacích svalů.
Botulinus je mikrobiální toxin v synapsi, blokuje přenos vzruchu zničením syntaxinového proteinu v presynaptickém zakončení, který je řízen uvolňováním acetylcholinu do synaptické štěrbiny. Několikjedovaté bojové látky, farmakologická léčiva (neostigmin a prozerin), stejně jako insekticidy blokují vedení vzruchu do nervosvalové synapse inaktivací acetylcholinesterázy, enzymu, který ničí acetylcholin. V zóně postsynaptické membrány se proto hromadí acetylcholin, snižuje se citlivost na mediátor, uvolňují se postsynaptické membrány a blokáda receptoru je ponořena do cytosolu. Acetylcholin bude neúčinný a synapse bude zablokována.
Nervová synapse: funkce a komponenty
Synapse je spojení mezi kontaktním bodem mezi dvěma buňkami. Navíc je každý z nich uzavřen ve své vlastní elektrogenní membráně. Synapse se skládá ze tří hlavních složek: postsynaptické membrány, synaptické štěrbiny a presynaptické membrány. Postsynaptická membrána je nervové zakončení, které přechází do svalu a sestupuje do svalové tkáně. V presynaptické oblasti jsou vezikuly - to jsou uzavřené dutiny, které mají neurotransmiter. Jsou stále v pohybu.
Při přiblížení k membráně nervových zakončení se s ní váčky spojí a neurotransmiter vstupuje do synaptické štěrbiny. Jeden vezikula obsahuje kvanta mediátoru a mitochondrií (jsou potřebné pro syntézu mediátoru - hlavního zdroje energie), dále se z cholinu syntetizuje acetylcholin a vlivem enzymu acetylcholintransferázy se zpracovává na acetylCoA).
Synaptická štěrbina mezi post- a presynaptickými membránami
V různých synapsích je velikost mezery různá. Tento prostornaplněná mezibuněčnou tekutinou, která obsahuje neurotransmiter. Postsynaptická membrána pokrývá místo kontaktu nervového zakončení s inervovanou buňkou v myoneurální synapsi. V určitých synapsích vytváří postsynaptická membrána záhyb a zvětšuje kontaktní plochu.
Další látky, které tvoří postsynaptickou membránu
V zóně postsynaptické membrány jsou přítomny následující látky:
- Receptor (cholinergní receptor v myoneurální synapsi).
- Lipoprotein (velmi podobný acetylcholinu). Tento protein má elektrofilní konec a iontovou hlavu. Hlava vstupuje do synaptické štěrbiny a interaguje s kationtovou hlavou acetylcholinu. Kvůli této interakci se mění postsynaptická membrána, pak dochází k depolarizaci a otevírají se potenciálně závislé Na-kanály. Depolarizace membrány se nepovažuje za samoposilující proces;
- Postupný, jeho potenciál na postsynaptické membráně závisí na počtu mediátorů, to znamená, že potenciál je charakterizován vlastností lokálních vzruchů.
- Cholinesteráza – je považována za bílkovinu, která má enzymatickou funkci. Strukturou je podobný cholinergnímu receptoru a má podobné vlastnosti jako acetylcholin. Cholinesteráza ničí acetylcholin, zpočátku ten, který je spojen s cholinergním receptorem. Působením cholinesterázy cholinergní receptor odstraňuje acetylcholin, vytváří se repolarizace postsynaptické membrány. Acetylcholin se rozkládá na kyselinu octovou a cholin, nezbytné pro trofismus svalové tkáně.
Pomocí stávajícího transportu je cholin zobrazen na presynaptické membráně, používá se k syntéze nového mediátoru. Vlivem mediátoru se mění permeabilita v postsynaptické membráně a pod cholinesterázou se citlivost a permeabilita vrací na výchozí hodnotu. Chemoreceptory jsou schopny interagovat s novými mediátory.
