Sinapsė (iš graikų sinapsis – ryšys, ryšys) – specializuotas kontaktas tarp nervų ląstelės arba nervines ląsteles ir kitus jaudinamus darinius, užtikrinančius sužadinimo perdavimą išlaikant jo informacinę reikšmę. Sinapsių pagalba vyksta skirtingų kūno audinių, pavyzdžiui, nervų ir raumenų, nervinių ir sekrecinių, sąveika. Sinapsinei sričiai būdingi specifiniai cheminės savybės. „Sinapsės“ sąvoką 1897 metais įvedė anglų fiziologas Sherringtonas, nurodęs vienos nervinės ląstelės aksono ryšį su kitos nervinės ląstelės kūnu.

Visos sinapsės turi iš esmės bendrų bruožų pastatai. Presinapsinis neurono aksono galas, artėdamas prie inervuotos ląstelės, netenka mielino apvalkalo, o tai šiek tiek sumažina sužadinimo bangos sklidimo greitį. Nedidelis sustorėjimas pluošto gale, vadinamas sinapsine plokštele, turi sinapsines pūsleles su siųstuvu – medžiaga, kuri skatina sužadinimo perdavimą sinapsėje.

Sinapsinis plyšys – tarpas tarp presinapsinio galo ir efektorinės ląstelės membranos sekcijos yra tiesioginis tarpląstelinės erdvės tęsinys; jo turinys yra gelis, kuriame yra glikozaminoglikanų. Presinapsinėje srityje aptiktos mitochondrijos, glikogeno granulės ir spiralės formos gijos.

Postsinapsinė membrana yra efektorinės ląstelės sritis, kuri per sinapsinį plyšį liečiasi su presinaptine membrana. Nuo postsinapsinės membranos link ląstelės branduolio galima atsekti subtilius molekulių suformuotus mikrotubulus specifiniai baltymai. Manoma, kad jie atlieka tam tikrą vaidmenį skleidžiant ir apdorojant informaciją ląstelėje.

Unikali postsinapsinės membranos struktūra yra ląstelių receptoriai – kompleksinės baltymų molekulės, galinčios konformuotis, t.y. keičiasi erdvinė orientacija sąveikaujant su atitinkamomis cheminių medžiagų- ligandai. Tokios sąveikos vietos vadinamos surišimo centrais.

Dėl konformacijos receptorių centruose, jungiantis prie mediatoriaus, pakinta efektorinės ląstelės membraninių kanalų pralaidumas. Tai, savo ruožtu, kiekvienu konkrečiu atveju prisideda prie jo sužadinimo ar slopinimo. Šių konstrukcijų derinys vadinamas galine plokšte.

Sinapsių klasifikacija

Sinapsių klasifikacija grindžiama trimis pagrindiniais principais. Pagal morfologinis principas sinapsės skirstomos į:
- aksoaksoninės sinapsės (tarp dviejų aksonų);
- aksodendritinės sinapsės (tarp vieno neurono aksono ir kito dendrito);
- aksosomatinės sinapsės (tarp vieno neurono aksono ir kito kūno);
- dendrodendritinis (tarp dviejų ar daugiau neuronų dendritų);
- neuromuskulinės sinapsės (tarp motorinio neurono aksono ir skersaruožių raumenų skaidulų);
- aksoepitelinės sinapsės (tarp sekretorinės nervinės skaidulos ir granulocitų);
- interneuronų sinapsės ( bendras vardas sinapsės tarp bet kurių dviejų neuronų elementų).
Be to, visos sinapsės yra suskirstytos į centrines (smegenyse ir nugaros smegenys) ir periferinės (neuroraumeninės, aksoepitelinės ir autonominių ganglijų sinapsės).

Pagal neurocheminį principą sinapsės klasifikuojamos pagal cheminės medžiagos tipą – mediatorių, kurio pagalba sužadinama ir slopinama efektorinė ląstelė. Adrenerginėje sinapsėje tarpininkas yra adrenalinas, cholinerginėje sinapsėje – acetilcholinas, o gamkerginėje sinapsėje – gama-aminosviesto rūgštis ir kt.

Pagal sužadinimo perdavimo būdą sinapsės skirstomos į tris grupes. Pirmąją sudaro sinapsės, kurių cheminis pobūdis perduodamas per tarpininkus (pavyzdžiui, neuromuskulinius); antrasis – sinapsės, perduodant elektrinį signalą tiesiai iš presinapsinės membranos į postsiapsinę membraną (pavyzdžiui, akies skaidulos sinapsės). Lyginant su cheminėmis sinapsėmis, jos pasižymi didesniu signalo perdavimo greičiu, dideliu patikimumu ir galimybe perduoti dvipusį sužadinimo signalą. Trečiąją grupę sudaro „mišrios“ sinapsės, jungiančios cheminio ir elektrinio perdavimo elementus.

Remiantis galutiniu fiziologiniu poveikiu, taip pat postsinapsinės membranos potencialo pokyčiu, išskiriamos jaudinančios ir slopinančios sinapsės. Eksitacinėse sinapsėse dėl postsinapsinės membranos depoliarizacijos susidaro sužadinimo postsinapsinis potencialas (EPSP). Slopinančiose sinapsėse galimi du proceso variantai:
- presinapsinėse galūnėse išsiskiria siųstuvas, hiperpoliarizuojantis postsiapsinę membraną ir sukeliantis joje slopinamąjį postsinapsinį potencialą (IPSP);
- slopinamoji sinapsė yra aksoaksoninė, t.y. dar prieš sužadinimo perėjimą į sinapsės sritį užtikrina presinapsinį slopinimą.

Sinapsės yra specializuotos struktūros, užtikrinančios sužadinimo perdavimą iš vienos sužadinamos ląstelės į kitą. SYNAPS sąvoką į fiziologiją įvedė Charlesas Sherringtonas (ryšys, kontaktas). Sinapsė užtikrina funkcinį ryšį tarp atskirų ląstelių. Jie skirstomi į neuroraumenines, neuroraumenines ir nervinių ląstelių sinapses su sekrecinėmis ląstelėmis (neuroglandulinėmis). Neuroną sudaro trys funkcinės dalys: soma, dendritas ir aksonas. Todėl tarp neuronų egzistuoja visi galimi kontaktų deriniai. Pavyzdžiui, akso-aksoninis, aksosomatinis ir aksodendritinis.

Klasifikacija.

1) pagal vietą ir priklausomybę atitinkamoms struktūroms:

- periferinė(neuroraumeninis, neurosekrecinis, receptorinis-neuroninis);

- centrinis(aksosomatinis, aksodendritinis, aksoaksoninis, somatodendritinis. somatosomatinis);

2) veikimo mechanizmas - jaudinantis ir slopinantis;

3) signalo perdavimo būdas - cheminis, elektrinis, mišrus.

4) cheminės medžiagos klasifikuojamos pagal tarpininką, per kurį perduodamas; cholinerginis, adrenerginis, serotoninerginis, glicerinis. ir tt

Sinapsės struktūra.

Sinapsė susideda iš šių pagrindinių elementų:

Presinapsinė membrana (neuroraumeninėje jungtyje - tai galinė plokštė):

postsinapsinė membrana;

Sinapsinis plyšys. Sinapsinis plyšys užpildytas oligosacharidų turinčiu jungiamuoju audiniu, kuris atlieka abiejų besiliečiančių ląstelių atraminės struktūros vaidmenį.

Tarpininko sintezės ir atpalaidavimo sistema.

Sistema jo išjungimui.

Neuroraumeninėje sinapsėje presinapsinė membrana yra nervo galo membranos dalis jo sąlyčio su raumenų skaidulomis srityje, postsinapsinė membrana yra raumenų skaidulos membranos dalis.

Neuroraumeninės sinapsės struktūra.

1 - mielinizuota nervinė skaidula;

2 - nervų galūnė su tarpininko burbuliukais;

3 - raumenų skaidulų subsinapsinė membrana;

4 - sinapsinis plyšys;

5-postsinapsinė raumenų skaidulų membrana;

6 - miofibrilės;

7 - sarkoplazma;

8 -veikimo potencialas nervų pluoštas;

9 – galinės plokštės potencialas (EPSP):

10 yra raumenų skaidulų veikimo potencialas.

Postsinapsinės membranos dalis, esanti priešais presinapsinę membraną, vadinama subsinaptine membrana. Subsinapsinės membranos ypatybė yra joje esantys specialūs receptoriai, jautrūs konkrečiam siųstuvui, ir nuo chemoterapijos priklausomų kanalų buvimas. Postsinapsinėje membranoje, už subsinapsinės membranos ribų, yra nuo įtampos priklausomi kanalai.

Sužadinimo perdavimo mechanizmas cheminėse sužadinimo sinapsėse. 1936 m. Deilas įrodė, kad kai motorinis nervas sudirginamas jo galuose, acetilcholinas išsiskiria į griaučių raumenis. Sinapsėse su cheminiu perdavimu sužadinimas perduodamas naudojant mediatorius (tarpininkus) – tai cheminės medžiagos, užtikrinančios sužadinimo perdavimą sinapsėse. Tarpininkas neuroraumeninėje sinapsėje yra acetilcholinas, sužadinimo ir slopinimo neuroraumeninėse sinapsėse – acetilcholinas, katecholaminai – adrenalinas, norepinefrinas, dopaminas; serotonino; neutralios aminorūgštys – glutamo, asparto; rūgštinės aminorūgštys - glicinas, gama-aminosviesto rūgštis; polipeptidai: medžiaga P, enkefalinas, somatostatinas; kitos medžiagos: ATP, histaminas, prostaglandinai.

Pagal savo pobūdį tarpininkai skirstomi į kelias grupes:

Monoaminai (acetilcholinas, dopaminas, norepinefrinas, serotoninas.);

Amino rūgštys (gama-aminosviesto rūgštis – GABA, glutamo rūgštis, glicinas ir kt.);

Neuropeptidai (medžiaga P, endorfinai, neurotenzinas, AKTH, angiotenzinas, vazopresinas, somatostatinas ir kt.).

Siųstuvo kaupimasis presinapsinėje formacijoje atsiranda dėl jo transportavimo iš neurono perinuklearinės srities naudojant greitą acstock; tarpininko, kuris atsiranda sinapsiniuose galuose, sintezė iš jo skilimo produktų; siųstuvo pakartotinis įsisavinimas iš sinapsinio plyšio.

Presinapsinėje nervų galūnėje yra neurotransmiterių sintezės struktūros. Po sintezės neuromediatorius supakuojamas į pūsleles. Susijaudinusios šios sinapsinės pūslelės susilieja su presinaptine membrana ir neurotransmiteris išsiskiria į sinapsinį plyšį. Jis difunduoja į postsinapsinę membraną ir ten jungiasi prie specifinio receptoriaus. Dėl neurotransmiterio-receptoriaus komplekso susidarymo postsinapsinė membrana tampa pralaidi katijonams ir depoliarizuojasi. Dėl to atsiranda sužadinimo postsinapsinis potencialas, o vėliau – veikimo potencialas. Siųstuvas yra sintetinamas presinapsiniame terminale iš medžiagos, kuri čia patenka aksoniniu transportu. Mediatorius yra „inaktyvuotas“, t.y. arba suskaidomas, arba pašalinamas iš sinapsinio plyšio atvirkštinio transportavimo į presinapsinį galą mechanizmu.

Kalcio jonų svarba tarpininko sekrecijoje.

Tarpininko sekrecija neįmanoma be kalcio jonų dalyvavimo šiame procese. Kai presinapsinė membrana yra depoliarizuota, kalcis patenka į presinapsinį terminalą per tam tikrus nuo įtampos priklausančius kalcio kanalus toje membranoje. Kalcio koncentracija aksoplazmoje yra 110 -7 M, kai kalcis patenka ir jo koncentracija padidėja iki 110 - Vyksta 4 M mediatoriaus sekrecija. Kalcio koncentracija aksoplazmoje pasibaigus sužadinimui sumažėja veikiant sistemoms: aktyvus transportas iš terminalo, absorbcija mitochondrijomis, surišimas tarpląstelinėmis buferinėmis sistemomis. Ramybės būsenoje nereguliariai ištuštėja pūslelės, išsiskiria ne tik atskiros tarpininko molekulės, bet ir porcijos, tarpininko kvantai. Acetilcholino kvantą sudaro maždaug 10 000 molekulių.

Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 5

Tarpneuroninės cheminės sinapsės

Sinapsės. Žmogaus fiziologija – 3

Elektrinės neuronų savybės – Viačeslavas Dubyninas

Sinapsė Mokslinis filmas [Volgos melo aptikimo biuras].

Smegenys: sinapsių darbas - Viačeslavas Dubyninas

Subtitrai

Dabar žinome, kaip perduodami nerviniai impulsai. Tegul viskas prasideda nuo dendritų sužadinimo, pavyzdžiui, šios neurono kūno išaugos. Sužadinimas reiškia membranos jonų kanalų atidarymą. Kanalais jonai patenka į ląstelę arba išteka iš ląstelės. įjungia kitą natrio siurblį. kaip tai. Tai labiau atrodo kaip tikra ląstelės membrana. Juos laiko SNARE grupės baltymai. Šios šeimos baltymai yra atsakingi už membranų susiliejimą. Tai gali sukelti slopinimą, bet mūsų atveju jonai veikia elektrotoniškai. Jie keičia membranos elektrinį potencialą, o šio aksono kalvelės ploto pokyčio gali pakakti natrio jonų kanalams atidaryti. Natrio jonai patenka į ląstelę, krūvis tampa teigiamas., šis elektrotoninis potencialas plinta į aksono kalvos sritį, tada į kitą neuroną, jį stimuliuodamas. Taip atsitinka. Tai galima padaryti kitaip. Tarkime, kad atsidarys ne natrio kanalai, o kalio jonų kanalai. Tokiu atveju kalio jonai ištekės palei koncentracijos gradientą.

Kalio jonai palieka citoplazmą.

Parodysiu juos trikampiais.

• Dėl teigiamo krūvio jonų praradimo tarpląstelinis teigiamas potencialas mažėja, dėl to pasunkėja veikimo potencialo generavimas ląstelėje. Tikiuosi, kad tai aišku. Pradėjome susijaudinę.
• Susidaro veikimo potencialas, įteka kalcis, pūslelių turinys patenka į sinapsinį plyšį, atsidaro natrio kanalai, stimuliuojamas neuronas. O jei atsidarys kalio kanalai, neuronas bus slopinamas. Yra labai, labai, labai daug sinapsių. Jų yra trilijonai.
• mišrios sinapsės – presinapsinis veikimo potencialas sukuria srovę, kuri depoliarizuoja tipinės cheminės sinapsės postsinapsinę membraną, kai presinapsinės ir postsinapsinės membranos nėra glaudžiai greta viena kitos. Taigi šiose sinapsėse cheminis perdavimas yra būtinas sustiprinimo mechanizmas.

Dažniausios yra cheminės sinapsės. Elektrinės sinapsės žinduolių nervų sistemoje yra mažiau paplitusios nei cheminės.

Pagal vietą ir priklausomybę struktūroms

• periferinis
  • neurosekrecinis (axo-vazalinis)
  • receptorių-neuronų
• centrinis
  • akso-dendritinis- su dendritais, įskaitant
    • axo-spinous- su dendritiniais dygliais, ataugomis ant dendritų;
  • aksosomatinis- su neuronų kūnais;
  • akso-aksoninis- tarp aksonų;
  • dendro-dendritinis- tarp dendritų;

Pagal neuromediatorių

• aminerginiai, turintys biogeninių aminų (pavyzdžiui, serotonino, dopamino);
  • įskaitant adrenerginių medžiagų, kurių sudėtyje yra adrenalino arba norepinefrino;
• cholinerginių medžiagų, kurių sudėtyje yra acetilcholino;
• purinerginis, turintis purinų;
• peptiderginis, turintis peptidų.

Tuo pačiu metu sinapsėje ne visada gaminamas tik vienas siųstuvas. Paprastai pagrindinis rinkinys išleidžiamas kartu su kitu, kuris atlieka moduliatoriaus vaidmenį.

Pagal veiksmo ženklą

• stimuliuojantis
• stabdys.

Jei pirmieji prisideda prie sužadinimo atsiradimo postsinapsinėje ląstelėje (jose dėl impulso atvykimo įvyksta membranos depoliarizacija, kuri tam tikromis sąlygomis gali sukelti veikimo potencialą), tada antroji, priešingai, sustabdyti arba užkirsti kelią jo atsiradimui ir užkirsti kelią tolesniam impulso sklidimui. Paprastai slopina glicinerginės (tarpininkas – glicinas) ir GABAerginės sinapsės (tarpininkas – gama-aminosviesto rūgštis).

Slopinamosios sinapsės būna dviejų tipų: 1) sinapsės, kurių presinapsinėse galūnėse išsiskiria siųstuvas, hiperpoliarizuojantis postsinapsinę membraną ir sukeliantis slopinamojo postsinapsinio potencialo atsiradimą; 2) aksoaksoninė sinapsė, užtikrinanti presinapsinį slopinimą.

Dalyvauja kai kuriose sinapsėse postsinapsinis tankinimas- elektronų tanki zona, susidedanti iš baltymų. Pagal jo buvimą ar nebuvimą išskiriamos sinapsės asimetriškas Ir simetriškas. Yra žinoma, kad visos glutamaterginės sinapsės yra asimetriškos, o GABAerginės – simetriškos.

Tais atvejais, kai keli sinapsiniai plėtiniai liečiasi su postsinapsine membrana, kelios sinapsės.

KAM specialios formos sinapsės apima spygliuočių aparatas, kuriame trumpi pavieniai arba keli dendrito postsinapsinės membranos išsikišimai liečiasi su sinapsiniu pratęsimu. Stuburo aparatai žymiai padidina sinapsinių kontaktų skaičių neurone ir atitinkamai apdorojamos informacijos kiekį. Ne stuburo sinapsės vadinamos sėdimomis sinapsėmis. Pavyzdžiui, visos GABAerginės sinapsės yra sėdimos.

Cheminės sinapsės veikimo mechanizmas

Tarp abiejų dalių yra sinapsinis plyšys – 10-50 nm pločio tarpas tarp postsinapsinės ir presinapsinės membranos, kurio kraštai sutvirtinti tarpląsteliniais kontaktais.

Klavato tęsinio aksolemos dalis, esanti greta sinapsinio plyšio, vadinama presinapsinė membrana. Receptinės ląstelės citolemos dalis, ribojanti sinapsinį plyšį su priešinga pusė, paskambino postsinapsinė membrana, cheminėse sinapsėse jis yra ryškus ir turi daug receptorių.

Sinapsės plėtimosi metu susidaro mažos pūslelės, vadinamosios sinaptinės pūslelės kurių sudėtyje yra arba tarpininko (medžiagos, kuri tarpininkauja perduodant sužadinimą), arba fermentą, kuris naikina šį tarpininką. Ant postsinapsinių, o dažnai ir presinapsinių membranų yra vieno ar kito mediatoriaus receptoriai.

Kai presinapsinis terminalas yra depoliarizuotas, atsidaro įtampai jautrūs kalcio kanalai, kalcio jonai patenka į presinapsinį galą ir sukelia sinapsinių pūslelių susiliejimą su membrana. Dėl to siųstuvas patenka į sinapsinį plyšį ir prisijungia prie postsinapsinės membranos receptorių baltymų, kurie skirstomi į metabotropinius ir jonotropinius. Pirmieji yra susiję su G baltymu ir sukelia tarpląstelinių signalų perdavimo reakcijų kaskadą. Pastarieji yra susiję su jonų kanalais, kurie atsidaro, kai prie jų prisijungia neuromediatorius, o tai lemia membranos potencialo pasikeitimą. Mediatorius veikia labai trumpai, po to jį sunaikina specifinis fermentas. Pavyzdžiui, cholinerginėse sinapsėse fermentas, naikinantis siųstuvą sinapsiniame plyšyje, yra acetilcholinesterazė. Tuo pačiu metu dalis siųstuvo gali judėti nešančių baltymų pagalba per postsinapsinę membraną (tiesioginis įsisavinimas) ir priešinga kryptimi per presinapsinę membraną (atvirkštinis įsisavinimas). Kai kuriais atvejais siųstuvą taip pat perima kaimyninės neuroglijos ląstelės.

Buvo atrasti du atpalaidavimo mechanizmai: su visiškas susijungimas pūslelės su plazmalema ir vadinamuoju „bučiuok ir bėk“ (angl. kiss-and-run), kai pūslelė susijungia su membrana, o mažos molekulės iš jos išeina į sinapsinį plyšį, o didelės lieka pūslele. Antrasis mechanizmas tikriausiai yra greičiau nei pirmasis, su jo pagalba sinapsinis perdavimas vyksta, kai sinapsinėje plokštelėje yra daug kalcio jonų.

Šios sinapsės struktūros pasekmė yra vienpusis nervinio impulso laidumas. Yra vadinamasis sinapsinis vėlavimas- laikas, reikalingas nerviniam impulsui perduoti. Jo trukmė yra maždaug - 0,5 ms.

Vadinamasis „Dale“ principas (vienas neuronas - vienas siųstuvas) buvo pripažintas klaidingu. Arba, kaip kartais manoma, tiksliau: iš vieno ląstelės galo gali išsiskirti ne vienas, o keli mediatoriai, o jų rinkinys tam tikrai ląstelei yra pastovus.

Atradimų istorija

• 1897 metais Sherringtonas suformulavo sinapsių idėją.
• Už savo nervų sistemos tyrimus, įskaitant sinapsinį perdavimą, Golgi ir Ramón y Cajal gavo Nobelio premiją 1906 m.
• 1921 m. austrų mokslininkas O. Loewi nustatė cheminė prigimtis sužadinimo perdavimas per sinapses ir acetilcholino vaidmuo jame. Gauta Nobelio premija 1936 m. kartu su G. Dale.
• 1933 m. sovietų mokslininkas A. V. Kibyakovas nustatė adrenalino vaidmenį sinapsėje.
• 1970 – B. Katz (Didžioji Britanija), U. v. Euler (Švedija) ir J. Axelrod (JAV) gavo Nobelio premiją už norepinefrino vaidmens sinapsiniame perdavime atradimą.

Sinapsių struktūra ir tipai

Galiniai neuronų procesų dariniai ( nervų galūnės) skirstomi į receptorius, efektorius ir interneuroninis. Receptorių galūnės yra galutinės dendritų formacijos organuose. Efektorinės galūnės yra galiniai aksonų dariniai darbo organuose. Tarpneuroninės galūnės – tai galinės aksonų formacijos neurono kūno paviršiuje arba kitos nervinės ląstelės procesų.

Eferentinės ir tarpneuroninės galūnės užtikrina sužadinimo perėjimą iš nervinės skaidulos į raumeninę, liaukinę ar nervinę ląstelę. Struktūriniai dariniai kurie užtikrina šį perėjimą, vadinami sinapsės.

Sinapsė- tai jungtis, per kurią kiekvienas atskiras nervų sistemos funkcinis vienetas aktyvuoja arba slopina kitą funkcinį vienetą, nukreipdamas į centrinę nervų sistemą patenkančius signalus vienu ar kitu keliu, pavyzdžiui, kryptimi nuo sensorinių vienetų į motorinius.

Sinapsės yra periferinės ir centrinės. Periferinės sinapsės pavyzdys yra neuromuskulinė sinapsė, kai neuronas kontaktuoja su raumenų skaidulomis. Sinapsės viduje nervų sistema Jie vadinami centriniais, kai liečiasi du neuronai.

Priklausomai nuo to, su kokiomis dalimis neuronai liečiasi, yra penkių tipų sinapsės: 1) aksodendritinės (vienos ląstelės aksonas kontaktuoja su kitos ląstelės dendritu); 2) aksosomatinis (vienos ląstelės aksonas kontaktuoja su kitos ląstelės soma); 3) akso-aksoninis (vienos ląstelės aksonas kontaktuoja su kitos ląstelės aksonu); 4) dendrodendritinis (vienos ląstelės dendritas liečiasi su kitos ląstelės dendritu); 5) somosomatinės (kontaktuoja dviejų ląstelių somos). Didžioji dalis kontaktų yra aksodendritiniai ir aksosomatiniai.

Sinapsė susideda iš trijų dalių: presinapsinis terminalas, sinapsinis plyšys ir postsinapsinė membrana. Presinapsinis terminalas (sinapsinė plokštelė) yra išplėstinė aksono terminalo dalis. Sinapsinis plyšys yra erdvė tarp dviejų besiliečiančių neuronų. Sinapsinio plyšio skersmuo yra 10-20 nm. Presinapsinio terminalo membrana, nukreipta į sinapsinį plyšį, vadinama presinaptine membrana. Trečioji sinapsės dalis yra postsinapsinė membrana, esanti priešais presinapsinę membraną.

Informacijos perdavimo per sinapsę tipas priklauso nuo sinapsinio tarpo dydžio. Jei atstumas tarp neuronų membranų neviršija 2-4 nm arba jos liečiasi viena su kita, tada tokia sinapsė yra elektrinis, nes tokia jungtis užtikrina mažą varžą elektros jungtis tarp šių ląstelių, leidžiant elektrinis potencialas tiesiogiai arba elektrotoniškai perduodami iš ląstelės į ląstelę. Dalintis elektrinės sinapsės centrinėje nervų sistemoje yra labai mažas. Cheminės sinapsės - tai yra labiausiai sudėtinga išvaizda jungtys centrinėje nervų sistemoje. Morfologiškai jis skiriasi nuo kitų jungčių formų tuo, kad yra aiškiai apibrėžtas sinapsinis plyšys ir tuo, kad juo membranos yra griežtai orientuotos arba poliarizuotos kryptimi nuo neurono iki neurono. Tokiose sinapsėse neuronų sąveika vykdoma naudojant tarpininkas– biologiškai veiklioji medžiaga, išleistas iš presinapsinio terminalo. Presinapsiniame cheminės sinapsės gale yra pūslelės - pūslelės, kurios turi daugiausiai skirtingų dydžių(nuo 20 iki 150 ir daugiau) ir užpildytas įvairiomis cheminėmis medžiagomis, kurios palengvina aktyvumo perkėlimą iš vienos ląstelės į kitą.

Taip pat smulkiųjų nervinių ląstelių veiklos rezultatas. Tačiau tai yra neįprastai būtina ir sunkus darbas būtų neįmanoma be sinapsių, užtikrinančių neuronų sąveiką ir sujungiančių juos į vientisą neuroniniai tinklai.

Jei žodį „sinapsė“ išversite iš graikų kalbos, gausite „ryšį“. Tai bendravimo vieta, dviejų neuronų jungtis. Atrodytų, kuo ypatingas įprastas ryšys? Tačiau būtent sinapsės leidžia impulsui pereiti per nervinių ląstelių grandinę ir žaisti svarbus vaidmuo iš viso.

Sinapsių vieta nervų sistemoje

Viena iš pagrindinių neuronų užduočių yra saugoti ir apdoroti informaciją, gaunamą iš išorinis pasaulis informacija. Iš jutimo organų, raumenų, raiščių ir kt., silpni elektriniai signalai nervų skaidulomis keliauja į smegenis, kur plinta nervinėmis grandinėmis, sukurdami sužadinimo židinius ir ryšius tarp atskirų neuronų, centrų ir smegenų dalių. Taip trumpai vyksta visi procesai mūsų psichikoje: nuo pačių paprasčiausių besąlyginiai refleksai, į sudėtingiausią protinę veiklą.

Nerviniai impulsai plinta dėl neuronuose vykstančių procesų. Trumpi ir labai šakoti dendritai specializuojasi priimti signalus iš kitų neuronų. Vienoje nervinėje ląstelėje gali būti iki 1500 dendritų. Tačiau perduodanti nervinė skaidula – aksonas – yra viena, tačiau ji yra ilga ir gali siekti 1,5 metro. Prisijungdamas prie dendritinių procesų, aksonas perduoda signalą iš vieno neurono į kitą.

Tačiau problema ta, kad impulsas dažniausiai negali praeiti tiesiogiai, nes tarp vienos nervinės ląstelės dendrito „šakų“ ir kitos aksono yra tarpas - erdvė, užpildyta tarpląsteline medžiaga.

Atsitinka taip: judant impulsui, biologinis cheminė reakcija, susidaro baltymų molekulė- neurotransmiteris arba tarpininkas (tarpininkas) - ir užkemša tarpą, sukurdamas savotišką tiltą signalo praėjimui.

Taip atsiranda tai, ką anglų fiziologas Charlesas Sherringtonas dar 1897 metais pavadino sinapse.

Sinapsės struktūra

Jei manome, kad nervinės ląstelės dydis retai viršija 100 mikronų, tada dviejų neuronų perduodančių ir priimančių skaidulų jungtis paprastai yra mikroskopinė. Ir vis dėlto sinapsė turi sudėtinga struktūra, kurį sudaro trys pagrindiniai skyriai:

• Dendrito „šakų“ nervinis galas, kuris yra mikroskopinis sustorėjimas, vadinamas presinaptine membrana. Tai labai svarbi sinapsės dalis, atsakinga už baltymų molekulių sintezę.
• Panašus sustorėjimas ant aksono procesų. Jis turi specialius receptorius, leidžiančius priimti signalus iš tarpininkų. Tai postsinapsinė membrana.
• Sinapsinis plyšys, kuriame susidaro siųstuvas – baltymo molekulė, vedanti impulsą. Ši sinapsės dalis tuo pačiu metu neleidžia praeiti signalui ir yra baltymų molekulių, kurios ne tik atlieka „tiltų“ vaidmenį, bet ir dalyvauja nervų sistemos bei viso kūno funkcionavime, atsiradimo priežastis.

Šių baltymų junginių funkcijos yra įvairios, nes gamina neuronai skirtingų tipų tarpininkai ir jų cheminė sudėtisįvairiai veikia nervų sistemos procesus. Be to, ši įtaka tokia stipri, kad didžiąja dalimi kontroliuoja psichines reakcijas, o net vieno iš baltymų trūkumas gali sukelti rimtų ligų, tokių kaip Parkinsono ar Alzheimerio liga.

Šiuo metu buvo atrasta ir ištirta daugiau nei 60 neurotransmiterių tipų skirtingos savybės. Štai kai kurių iš jų pavyzdžiai:

• Norepinefrinas yra hormonas. Jis turi stimuliuojantį poveikį, padidina visų organizmo sistemų aktyvumą ir prideda pykčio jausmą mūsų emocinei būklei.
• Serotoninas. Jo funkcijos įvairios: nuo virškinimo proceso užtikrinimo iki seksualinio potraukio lygio įtakos.
• Glutamatas yra būtinas informacijai įsiminti ir išsaugoti, tačiau jo perteklius yra toksiškas ir gali sukelti nervinių ląstelių mirtį.
• Dopaminas – laimės hormonas, teigiamų emocijų šaltinis, suteikiantis palaimos būseną. Ir tuo pačiu šis baltymas, kaip ir daugelis kitų, užtikrina efektyvumą pažinimo procesai. O jo trūkumas gali sukelti būklę ir sukelti demenciją.

Tai ne visi baltymai, kuriuos gamina neuronai, tačiau net ir šis pavyzdys leidžia įvertinti neurotransmiterių svarbą ir sinapsių vaidmenį organizacijoje. įprasta veikla galva Nervų jungčių sunaikinimas dėl ligos ar sužalojimo taip pat gali sukelti rimtų psichinių funkcijų sutrikimą.

Sinapsių tipai

Sinapsės suteikia ryšius ne tik tarp smegenų neuronų, bet ir su jutimo organų nervinėmis ląstelėmis, receptoriais, esančiais vidaus organai, raumenys ir raiščiai. Todėl yra daug įvairių sinapsių, priklausomai nuo neuronų specializacijos, nuo jų įtakos pobūdžio, nuo baltymo junginio, kuris susidaro perduodant impulsą.

Mūsų nervų sistemoje vyksta du pagrindiniai procesai, lemiantys jos veiklą. Tai yra sužadinimas ir slopinimas. Pagal juos sinapsės skirstomos į du tipus:

• sužadinimo signalai, skleidžiantys nervinių ląstelių sužadinimo reakciją;
• slopinamieji užtikrina nervinio impulso praėjimą, kuris perduoda slopinimo „komandą“ neuronams.

Sinapsės skiriasi vietomis:

• į centrines, esančias smegenyse;
• periferinė, teikianti jungtis tarp neuronų už smegenų ribų – periferinėje nervų sistemoje.

Taip pat galima atlikti impulsų perdavimą per sinapsinį plyšį įvairiais būdais, pagal tai išskiriami trys sinapsių tipai:

• Cheminės sinapsės yra smegenų žievėje. Jie perduoda signalą naudodami neurotransmiterius, kurie susidaro dėl biocheminės reakcijos.
• Elektrinė – ta sinapsių dalis, galinti perduoti elektrinį signalą be tarpininkų. Pavyzdžiui, tai taikoma neuronams, esantiems regos receptoriuose. Tokiu atveju cheminė reakcija nevyksta, o signalai apsikeičia greičiau.
• Elektrocheminės sinapsės sujungia abiejų šių grupių ypatybes.

Taip pat yra sinapsių klasifikacija pagal siųstuvų tipus. Pavyzdžiui, jei gaminamas norepinefrinas, šios sinapsės vadinamos adrenerginėmis, o jei gaminamas acetilcholinas – cholinerginėmis. Atsižvelgiant į tai, kad yra kelios dešimtys neuronų gaminamų baltymų tipų, turime labai plačią klasifikaciją, kuri čia vargu ar tinka.

Sinapsės ir neuroniniai tinklai

Sinapsės, užmezgančios ryšius tarp laidžių nervinių skaidulų, užtikrina nervinių grandinių atsiradimą ir palaikymą. Susijungę ir susipynę jie sudaro sudėtingus neuroninius tinklus, per kuriuos didžiuliu greičiu veržiasi elektriniai impulsai.

Naujausiais moksliniais duomenimis, vien smegenų žievėje funkcionuoja apie 100 milijardų neuronų. Kiekvienas iš jų gali turėti iki 10 000 sinapsių, tai yra jungtis su kitomis nervinėmis ląstelėmis. Ir jie gali keistis signalais 100 m/sek greičiu. Ar įsivaizduojate, kiek informacijos cirkuliuoja mūsų nervų sistemoje?

Naujausių amerikiečių neurofiziologų tyrimų rezultatai rodo, kad potenciali žmogaus smegenų atminties talpa matuojama petabaitais. 1 petabaitas yra 10 15 baitų arba 1 milijonas gigabaitų. Ir tai galima palyginti su pasaulinėje interneto erdvėje cirkuliuojančios informacijos kiekiu. Todėl, kai ne per daug entuziastingas studentas sako, kad nuo įgytų žinių jam galva išpūsta ir nieko daugiau į ją įkišti negali, tuomet reikėtų tuo suabejoti.