Synapse
definice
Synapse je kontaktní bod mezi dvěma nervovými buňkami. Umožňuje přenos podnětů z jednoho neuronu do druhého. Mezi neuronovou a svalovou buňkou nebo smyslovou buňkou a žlázou může také existovat synapse. Existují dva zásadně odlišné typy synapsí, elektrické (mezera) a chemické látky. Každý z nich používá jiný typ přenosu excitace. Chemické synapsy lze také rozdělit podle messengerových látek (neurotransmiterů). Používají se pro přenos.
Synapse lze také rozdělit podle typu buzení. Existuje vzrušující a inhibující synapse. Interní synapsí (mezi dvěma neurony) lze také rozdělit podle lokalizace, tj. V jakém bodě na neuronu je synapse připojena. Pouze v mozku je 100 bilionů synapsí. Můžete neustále budovat a rozebírat, tento princip se nazývá nervová plasticita.
Mohlo by vás také zajímat: Motorický neuron
Ilustrace nervové buňky
Nervová buňka -
Neuron
- Dendrites
- Synapse
(axodendritický) - Buněčné jádro -
Nucleolus - Tělesa buněk -
Jádro - Axon mounds
- Myelinová vrstva
- Ranší šněrování
- Labutí buňky
- Terminály Axon
- Synapse
(axoaxonální)
A - multipolární neuron
B - pseudounipolární neuron
C - bipolární neuron
a - Soma
b - axon
c - synapse
Přehled všech obrázků Dr-Gumpert naleznete na: lékařské ilustrace
Struktura, funkce a úkoly
Elektrická synapse (křižovatka) pracuje okamžitě přes velmi malou mezeru zvanou synaptická mezera. Pomocí iontových kanálů to umožňuje přenos podnětů přímo z nervové buňky do nervové buňky. Tento typ synapse se nachází v buňkách hladkého svalstva, buňkách srdečního svalu a v sítnici. Jsou vhodné pro rychlé převádění vpřed, například pro reflex víčka. Přeposílání je možné v obou směrech (obousměrný).
Chemická synapse sestává z presynapse, synaptické štěrbiny a postsynapse. Presynapse je obvykle koncovým tlačítkem neuronu. Postsynapse je bod na dendritu sousedního neuronu nebo vyhrazené části sousední svalové buňky nebo žlázy. Prostřednictvím synaptické mezery se neurotransmitery používají k přenosu excitací. Dříve elektrický signál je převeden na chemický signál a poté zpět na elektrický signál. Tento druh předávání je možný pouze v jednom směru (jednosměrný).
Elektrický akční potenciál je veden k presynapse přes axon neuronu. V presynaptické membráně se pomocí akčního potenciálu otevírají Ca-kanály řízené napětím. V presynapse jsou malé vesikuly (Váček)které jsou naplněny vysílači. Zvýšená koncentrace vápníku způsobí, že se vezikuly spojí s presynaptickou membránou a neurotransmitery se uvolní do synaptické štěrbiny. Tento typ transportu se nazývá exocytóza. Čím vyšší je frekvence akčního potenciálu, tím více vesikul uvolňuje své uložené neurotransmitery. Neurotransmitery pak difundují skrz synaptickou mezeru, která je přibližně 30 nm široká, a ukotvují receptory neurotransmiterů. Jsou umístěny na postsynaptické membráně. To jsou kanály, které buď ionotropní nebo metabotropní jsou. Pokud je postsynapse motorovou koncovou deskou, je to ionotropní kanál, který spojuje dvě molekuly látky messenger (Acetylcholin) ukotvit a otevřít takhle. To umožňuje přívod kationtů (hlavně sodíku). To polarizuje postsynapsu a vytváří excitační postsynaptický potenciál (EPSP). Trvá několik EPSP, než se z něj opět stane akční potenciál. EPSP jsou shrnuty z hlediska času a prostoru a na tak zvaném axonovém kopci pak vzniká postsynaptický akční potenciál. Tento akční potenciál pak může být přenesen přes axon této nervové buňky a celý proces začíná znovu při další synapse. To je účinek vzrušující synapse.
Inhibiční synapsa je naproti tomu hyperpolarizovaná a vznikají inspirační postsynaptické potenciály (IPSP). Používají se inhibiční neurotransmitery, jako je glycin nebo GABA.
Přenos informací pomocí chemických synapsí trvá trochu déle kvůli uvolnění neurotransmiteru a jeho difúzi.
Mimochodem, neurotransmitery jsou recyklovány. Vracejí se ze synaptické štěrbiny k presynapse a jsou znovu zabaleny do vesikul. U vysílače acetylcholinu hraje důležitou roli enzym cholinesteráza. Neurotransmiter dělí na cholin a kyselinu octovou (acetát). Acetylcholin je tedy neaktivní.
Existují i jiné způsoby, jak vypnout synaptický přenos. Například mohou být inaktivovány kationtové kanály postsynapse.
Mohlo by vás také zajímat: Nervové vlákno
Synaptická rozštěp
Synaptická štěrbina je součástí synapse a pojmenovává oblast mezi dvěma po sobě jdoucími nervovými buňkami. Zde se signál přenáší pomocí akčních potenciálů. Synapse je koncová deska motoru, tj. Přechod mezi nervy. a svalová buňka se používá stejný termín.
Jak již lze vidět ze slova „mezera“, mezi buňkami je mezera, takže neexistuje přímý kontakt. Presynapse je umístěna na jedné straně synaptické štěrbiny. Zde přichází elektrický signál z upstream nervové buňky. Vede k uvolnění neurotransmiterů z vezikul, takže je přeměněn na chemický signál. Ty pak migrují synaptickou mezerou a dosahují postsynaptické membrány downstreamové buňky. Zde se nachází druhá strana synaptické mezery. Signál je opět přeměněn na elektrický signál receptory v membráně a tak dosáhne druhé nervové buňky. Vzrušení tak bylo přeneseno.
Neurotransmitery jsou například acetylcholin, serotonin nebo dopamin.
Mohlo by vás také zajímat: Acetylcholin, serotonin, dopamin
Synaptické jedy - botox
Typické toxiny synapse jsou curare, botulotoxin, tetanový toxin, atropin, insekticidní parathion E605, sarin a alfa-laktrotoxin.
Synapse je dokonale koordinovaný komplexní systém. Právě z tohoto důvodu je také relativně citlivý na rušení určitých látek. Tyto tzv. Toxiny synapse se také nazývají neurotoxiny. Vyskytují se například ve světě zvířat a rostlin nebo jsou produkovány bakteriemi.
Zde je několik příkladů neurotoxinů a jejich fungování:
Curare: Curare je jed z rostlin, které rostou v Jižní Americe. Domorodci jej používali jako lov šípu. Curare je kompetitivním antagonistou neurotransmiteru acetylcholinu. K tomu dochází na motorizované čelní desce. Curare vytlačuje acetylcholin z receptorů postsynapse, ale neotevírá receptor. Proto neexistuje žádný EPSP a nedochází k předávání akčních potenciálů. To ochrne svaly a postižená osoba zemře na ochrnutí dýchacích cest. Takže je to smrtící jed.
Botulotoxin: Tento toxin je produkován bakterií Clostirdium botulinum. Inhibuje uvolňování neurotransmiteru acetylcholinu z vezikul ničením nezbytných enzymů. Nedochází tedy k přenosu akčních potenciálů na svalovou buňku po proudu, což je následně ochromeno. Jed se používá lokálně v kosmetické chirurgii k ochromení obličejových svalů a tím k minimalizaci vrásek. V tomto případě je znám jako „Botox“. Používá se také při léčbě neuromuskulárních chorob, jako je spasticita. Je to nejsilnější známý neurotoxin. Z tohoto důvodu by se měl používat pouze ve velmi nízké koncentraci.
Přečtěte si více o tomto tématu na: Botox
Toxin tetanu: Tento toxin je také produkován bakterií zvanou Clostirdium tetani. Často se vyskytují na rezavém kovu. V ránách jsou optimální podmínky, aby bakterie vydržely. Zde se nachází vstupní port toxinu, který se dostane do těla. Pak to bude retrográdní transportován do předních rohů míchy. Tam ničí enzymy, které jsou zodpovědné za uvolňování inhibičních vysílačů z vezikul. Výsledkem je, že inhibující interneurony již nemohou fungovat. Nedostatek inhibice vede k nadměrnému nadvýšení svalů. To vede k protažení křečí a tzv. Ďábelskému úsměvu u postižených. Pacienti umírají na dusení v důsledku trvale napjatých dýchacích svalů. Naštěstí existuje očkování proti tomuto toxinu.
Atropin: Atropin se vyskytuje v černé smrtící noční košili. Vytěsňuje acetylcholin z receptorů v postsynapse, ale nezpůsobuje otevření kanálů. Nedochází k žádnému přítoku sodíku, takže nemůže být vytvořen žádný akční potenciál.
Insekticid Parathion E 605: Insekticid Parathion E 605 inhibuje enzym cholinesterázu, která se za normálních okolností má štěpit acetylcholin v synaptické štěrbině. Pouze tímto způsobem může být tento transportován zpět do presynpse a znovu uložen ve vesikulách. Pokud to není možné, dochází v důsledku toho k přebytku neurotransmiterů a tedy k trvalé depolarizaci postsynapse. Svaly jsou pak v trvalé křeči. Trvalá kontrakce dýchacích svalů nakonec vede ke smrti. V Německu je látka zakázána. Kromě insekticidu má chemický válečný prostředek sarin stejný způsob účinku. Je strukturně podobný parathionu a je absorbován dýchacími cestami a kůží. Je fatální i při nízké dávce.
Alfa-laktrotoxin: Tato látka je jed pavouka, černé vdovy. To způsobí, že Ca kanály v presynapse se trvale otevřou. To vede k trvalému přenosu předpokládaných akčních potenciálů, a tím ke svalovým křečím.
Mohlo by vás také zajímat: tetanus
