Синапсы. Закономерности функционирования синапсов нервной системы


Синапсы

Основным способом передачи информации между нервными клет­ками является химический, реализуемый с помощью специальных образований, получивших название синапсы.

Синапсы — это специ­ализированная форма контакта между отростками нейронов и любыми возбудимыми образованиями (нейронами, мышечными или секреторными клетками), обеспечивающая передачу сигнала с помо­щью молекул химических веществ.

Центральные синапсы

В нервной системе синапсы об­разуются между отростками разных нейронов, а также между от­ростками и телами клеток. Соответственно их называют:

      • Аксо-аксональными,
      • Аксо-дендритными,
      • Аксо-сома­тическими,
      • Дендро-соматическими,
      • Дендро-дендритными.

Количество синапсов на нейроне очень большое и достигает нескольких  тысяч.

Структура    аксосоматического  синапса.
Рис.3.4. Структура аксосоматического синапса.

В качестве примера может быть рассмотрен аксо-соматический синапс (между аксоном одной нервной клетки и телом другой), структура которого показана на рис.3.4. Аксон, подходя к телу другого нейрона, образует расширение, называемое пресинаптическим окончанием или терминалью. Мембрана такого окончания на­зывается пресинаптической. Под ней располагается синаптическая щель, ширина которой составляет 10-50 мкм. За синаптической щелью лежит мембрана тела нейрона, называемая в области синапса постсинаптической.

1 — аксон,
2 — синаптическая пуговка,
3 — пресинаптическая мембрана,
4 — лостсинаптическая мембрана,
5 — рецепторы постсинаптической мембраны,
6 — синаптические пузырьки с медиатором,
7 — кванты медиатора в синаптической щели,
8 — митохондрии.
СаСБ — кальцийсвязывэющий белок.

Периферические синапсы

Периферические синапсы образованы между окончаниями эфферентного нерва и мембраной эффектора. Для соматических рефлексов это синапсы между двигательным нер­вом и скелетной мышцей, поэтому их еще называют нервно-мы­шечные синапсы (рис.3.7). Благодаря форме синаптического образо­вания они получили название концевых пластинок. Строение и ос­новные свойства концевых пластинок в общих чертах подобны цент­ральным синапсам. Медиатором в нервно-мышечных синапсах слу­жит ацетилхолин, выделяемый квантами. Спонтанное истечение слу­чайных единичных квантов медиатора обуславливает появление ми­ниатюрных потенциалов концевой пластинки. Освобождение медиатора из пресинаптического окончания, вызнанное приходом нерв­ного импульса, подчиняется тем же закономерностям, что и в цент­ральных синапсах. Разрушение медиатора в синаптической шели происходит за счет фермента холинэстеразы. Рецепторы постсинап­тической мембраны относятся к никотиночувствительному типу (н-холинорепепторы), конкурентно блокируются ядом кураре, что пре­кращает нервно-мышечную передачу. Образуемый на постсинапти­ческой мембране медиатор-рецепторный комплекс активирует хемо-чувствительные рецепторуправляемые Na-каналы, вызывает натрие­вый ток внутрь клетки, деполяризацию и формирование потенциала, называемого потенциалом концевой пластинки (ПКП), являющегося аналогом   ВПСП  центральных  синапсов.

Важнейшим отличительным свойством нервно-мышечных синап­сов от центральных является высокая амплитуда ПКП, всегда пре­вышающая критический уровень деполяризации мембраны, поэтому ПКП не требует суммации как ВПСП, а каждый ПКП ведет к генерации потенциала действия, возбуждению и сокращению мы­шечной клетки.

Структура нервно-мышечного синапса
Рис.3.7. Структура нервно-мышечного синапса.

Возможно это связано с тем, что постсинаптическая мембрана имеет многочисленные складки, существенно увеличива­ющие поверхность взаимодействия медиатора с рецепторами (рис.3.7).

1 — пресинаптическая концевая пластинка,
2 — синаптические пузырьки с медиатором,
3 — митохондрии,
4 — синапгическая щель с квантами медиатора,
5 — складчатая постсинаптическая мембрана,
6 — рецепторы постсинаптической мембраны,
7 — саркоплазматический ретикулум,
8 — сократительный аппарат (миофибриллы) мышечной клетки.

Закономерности функционирования синапсов нервной системы

Синапсы в нервной системе имеют следующие закономерности функционирования:

1) Односторонний характер проведения возбуж­дения (от пресинаптической мембраны к постсинаптической);
2) Наличие химических передатчиков — медиаторов;
3) Свойства си­напсов определяются природой медиаторов и постсинаптических ре­цепторов;
4) Наличие хемочувствительных рецепторуправляемых ка­налов в постсинаптической мембране;
5) Квантовый характер осво­бождения медиатора;
6) Количество квантов медиатора пропорци­онально частоте приходящих к синапсу нервных импульсов;
7) Эффективность синаптической передачи возрастает при частом испо­льзовании синапсов (эффект «тренировки» из-за ускорения синтеза медиатора, увеличения концентрации ионизированного кальция в пресинаптической терминали) и, напротив, падает при редком ис­пользовании или бездействии, что носит название функциональной пластичности синапсов;
8.) Длительная чрезмерная частота импульсов возбуждения ослабляет или прекращает синаптическую передачу (эф­фект «истощения’);
9) Синаптическая передача не подчиняется за­кону «все или ничего»;
10) Скорость проведения информации в си­напсе значительно меньше, чем скорость распространения возбуж­дения в нервном волокне, что получило название синаптическая задержка;
11) В синапсе происходит трансформация ритма возбуж­дающих импульсов — частота импульсов возбуждения в нерве мень­ше или больше частоты возбуждений постсинаптической мембраны нейрона;
12) Лабильность синапса существенно меньше, чем нерва;
13) Из всех звеньев рефлекторной дуги синапсы наиболее утомляемы и чувствительны к ядам и недостатку кислорода

Иисус Христос объявил: Я есмь Путь, и Истина, и Жизнь. Кто же Он на самом деле ?

Жив ли Христос? Воскрес ли Христос из мертвых? Исследователи изучают факты

РЕКЛАМА