Synapsie
definícia
Synapsa je kontaktným bodom medzi dvoma nervovými bunkami. Umožňuje prenos stimulov z jedného neurónu na druhý. Synapsa môže tiež existovať medzi neurónom a svalovou bunkou alebo zmyslovou bunkou a žľazou. Existujú dva zásadne odlišné typy synapsií, elektrická (medzera križovatka) a chemická látka. Každý z nich používa iný typ prenosu excitácie. Chemické synapsie možno tiež rozdeliť podľa látok prenášajúcich signál (neurotransmiterov). Používajú sa na prenos.
Synapsy možno tiež rozdeliť podľa typu excitácie. Existuje vzrušujúca a brzdiaca synapsia. Vnútorné synapsie (medzi dvoma neurónmi) možno tiež rozdeliť podľa lokalizácie, t. J. V ktorom bode neurónu je synapsia pripojená. Len v mozgu je 100 biliónov synapsií. Môžete sa neustále rozvíjať a rozpadávať, tento princíp sa nazýva neurálna plasticita.
Mohlo by vás zaujímať: Motorický neurón
Ilustrácia nervovej bunky
Nervová bunka -
Neurón
- Dendrity
- Synapse
(axodendritický) - Jadro -
Nucleolus - Telá buniek -
Jadro - Mohyly axónov
- Myelínové puzdro
- Ranvierová šnurovačka
- Bunky labute
- Axonové svorky
- Synapse
(axoaxonálne)
A - multipolárny neurón
B - pseudounipolárny neurón
C - bipolárny neurón
a - Soma
b - axón
c - synapsie
Prehľad všetkých obrázkov Dr-Gumpert nájdete na: lekárske ilustrácie
Štruktúra, funkcia a úlohy
Elektrická synapsia (križovatka medzery) funguje okamžite cez veľmi malú medzeru nazývanú synaptická medzera. Pomocou iónových kanálov to umožňuje prenos stimulov priamo z nervovej bunky do nervovej bunky. Tento typ synapsie sa nachádza v bunkách hladkého svalstva, bunkách srdcového svalu a v sietnici. Sú vhodné na rýchle posúvanie dopredu, napríklad na reflex očných viečok. Preposielanie je možné v oboch smeroch (obojsmerne).
Chemická synapsia sa skladá z presynapsy, synaptickej štrbiny a postsynapsy. Presynapsa je zvyčajne koncovým tlačidlom neurónu. Postsynapse je bod na dendrite susedného neurónu alebo vyhradenej časti susednej svalovej bunky alebo žľazy. Synaptická medzera sa používa na prenos excitácií pomocou neurotransmiterov. Predtým elektrický signál sa prevedie na chemický signál a potom späť na elektrický signál. Tento typ preposielania je možný iba v jednom smere (jednosmerný).
Elektrický akčný potenciál je vedený do presynapsy cez axón neurónu. V presynaptickej membráne sú napäťovo riadené Ca kanály otvorené akčným potenciálom. V presynapse sú malé vezikuly (Vezikula)ktoré sú naplnené vysielačmi. Zvýšená koncentrácia vápnika spôsobuje fúziu vezikúl s presynaptickou membránou a neurotransmitery, ktoré sa uvoľňujú do synaptickej štrbiny. Tento typ transportu sa nazýva exocytóza. Čím vyššia je frekvencia akčného potenciálu, tým viac vezikúl uvoľňuje svoje uložené neurotransmitery. Neurotransmitery potom difundujú cez synaptickú medzeru, ktorá je široká približne 30 nm, a zakotvia na neurotransmiterových receptoroch. Tieto sa nachádzajú na postsynaptickej membráne. Jedná sa o kanály, ktoré buď ionotropný alebo metabotropný sú.Ak je postsynapsa koncová doska motora, je to ionotropný kanál, ktorý spája dve molekuly mediálnej látky (Acetylcholín) dok a otvor to takto. To umožňuje prienik katiónov (hlavne sodíka). To polarizuje postsynapsu a vytvára excitačný postsynaptický potenciál (EPSP). Trvá niekoľko EPSP, aby sa z neho opäť stal akčný potenciál. EPSP sú zhrnuté z hľadiska času a priestoru a na takzvanom axonovom kopci potom vzniká postsynaptický akčný potenciál. Tento akčný potenciál je potom možné prenášať ďalej cez axón tejto nervovej bunky a celý proces sa začína odznova pri nasledujúcej synapse. Toto je akcia vzrušujúcej synapsie.
Inhibičná synapsia je na druhej strane hyperpolarizovaná a vznikajú inspiračné postsynaptické potenciály (IPSP). Používajú sa inhibičné neurotransmitery, ako je glycín alebo GABA.
Prenos informácií chemickými synapsiami trvá o niečo dlhšie v dôsledku uvoľnenia neurotransmiteru a jeho difúzie.
Mimochodom, neurotransmitery sú recyklované. Vracajú sa zo synaptickej štrbiny do presynapsy a sú opäť zabalení do vezikúl. Enzým cholínesteráza hrá dôležitú úlohu vo vysielacej látke acetylcholíne. Štiepi neurotransmiter na cholín a kyselinu octovú (acetát). Acetylcholín je teda neaktívny.
Existujú aj iné spôsoby, ako vypnúť synaptický prenos. Napríklad môžu byť inaktivované katiónové kanály postsynapsy.
Mohlo by vás zaujímať: Nervové vlákno
Synaptická štrbina
Synaptická štrbina je súčasťou synapsie a pomenúva oblasť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi nervovými bunkami. Toto je miesto, kde sa signál prenáša pomocou akčných potenciálov. Je synapsia koncová doska motora, to znamená prechod medzi nervom. a svalová bunka sa používa rovnaký výraz.
Ako je už zrejmé zo slova „medzera“, medzi bunkami je medzera, takže nedochádza k priamemu kontaktu. Presynapse sa nachádza na jednej strane synaptickej štrbiny. Na toto miesto prichádza elektrický signál z nervovej bunky proti prúdu. Vedie k uvoľňovaniu neurotransmiterov z vezikúl, to znamená, že sa prevádza na chemický signál. Tieto potom migrujú cez synaptickú medzeru a dostávajú sa do postsynaptickej membrány bunky po prúde. Tu sa nachádza druhá strana synaptickej medzery. Signál sa pomocou receptorov v membráne opäť prevádza na elektrický a dostáva sa tak do druhej nervovej bunky. Vzrušenie sa tak prenieslo ďalej.
Neurotransmitery sú napríklad acetylcholín, serotonín alebo dopamín.
Mohlo by vás zaujímať: Acetylcholín, serotonín, dopamín
Synapse jedy - botox
Typickými synaptickými toxínmi sú kurare, botulotoxín, tetanický toxín, atropín, insekticíd parathion E605, sarín a alfa-laktrotoxín.
Synapse je dokonale zladený komplexný systém. Je to práve preto, že je tiež relatívne náchylný na interferenciu s určitými látkami. Tieto takzvané synaptické toxíny sa tiež nazývajú neurotoxíny. Vyskytujú sa napríklad vo svete zvierat a rastlín alebo sú produkované baktériami.
Tu je niekoľko príkladov neurotoxínov a ich fungovania:
Curare: Curare je jed z rastlín, ktoré rastú v Južnej Amerike. Domorodci ho používali ako šípový jed na lov. Curare je kompetitívnym antagonistom neurotransmitera acetylcholínu. K tomu dochádza na motorizovanej koncovej doske. Curare vytláča acetylcholín z receptorov postsynapsy, ale neotvára receptor. Z toho vyplýva, že neexistuje EPSP a nepreposiela sa akčný potenciál. To ochromí svaly a postihnutý človek zomrie na ochrnutie dýchania. Takže je to smrtiaci jed.
Botulotoxín: Tento toxín je produkovaný baktériou Clostirdium botulinum. Inhibuje uvoľňovanie neurotransmitera acetylcholínu z vezikúl ničením potrebných enzýmov. Takže nedochádza k prenosu akčných potenciálov do dolnej svalovej bunky, čo je následne ochromené. Jed sa používa lokálne v kozmetickej chirurgii na paralýzu svalov tváre a tým na minimalizáciu vrások. V tomto prípade je známy ako „botox“. Používa sa tiež pri liečbe neuromuskulárnych ochorení, ako je spasticita. Je to najsilnejší známy neurotoxín. Z tohto dôvodu by sa mal používať iba vo veľmi nízkej koncentrácii.
Prečítajte si viac o tejto téme na: Botox
Toxín tetanu: Tento toxín je tiež produkovaný baktériou zvanou Clostirdium tetani. Tie sa často nachádzajú na hrdzavom kove. Baktérie majú optimálne podmienky na to, aby vydržali. Na tomto mieste sa nachádza vstupný port toxínu, ktorý sa má dostať do tela. To potom bude retrográdny transportované do predných rohov miechy. Tam ničí enzýmy, ktoré sú zodpovedné za uvoľňovanie inhibičných prenášačov z vezikúl. Výsledkom je, že inhibujúce interneuróny už nemôžu fungovať. Nedostatok inhibície vedie k nadmernému vzrušeniu svalov. To u postihnutých vedie k naťahovacím kŕčom a takzvanému diablovmu úškrnu. Pacienti zomierajú na udusenie v dôsledku trvale napätých dýchacích svalov. Proti tomuto toxínu našťastie existuje očkovanie.
Atropín: Atropín sa vyskytuje v čiernej smrtiacej nočnej košeli. Vytláča acetylcholín z receptorov na postsynapse, ale nespôsobuje otvorenie kanálov. Nedochádza k žiadnemu prítoku sodíka, takže sa nemôže vytvoriť žiadny akčný potenciál.
Insekticíd Parathion E 605: Insekticíd Parathion E 605 inhibuje enzým cholínesterázu, o ktorej sa predpokladá, že štiepi acetylcholín v synaptickej štrbine. Iba takýmto spôsobom sa môže transportovať späť do presynpsy a opäť uložiť do vezikúl. Ak to nie je možné, dôjde následne k prebytku neurotransmiterov a tým k trvalej depolarizácii postsynapsy. Svaly sú potom v permanentnom kŕči. Trvalá kontrakcia dýchacích svalov vedie nakoniec k smrti. Táto látka je v Nemecku zakázaná. Okrem insekticídu má chemická bojová látka sarin rovnaký mechanizmus účinku. Je štrukturálne podobný parathionu a absorbuje sa dýchacími cestami a pokožkou. Je smrteľný už pri nízkej dávke.
Alfa-laktrotoxín: Táto látka je jedom pavúka, čiernej vdovy. Spôsobuje trvalé otvorenie Ca kanálov v presynapse. To vedie k trvalému prenosu predpokladaných akčných potenciálov, a tým k svalovým kŕčom.
Mohlo by vás zaujímať: tetanus
