Видове синапси. Провеждане. Видове медиатори и мембранни рецептори

Възбудимост на живите структури. Видове синапси – електрични и химични. Провеждане в химичните синапси. Видове медиатори и мембранни рецептори.

 

Видове синапси 

Всеки неврон е отделен от другите неврони с клетъчна мембрана. Синапсът е мястото, където информацията се провежда от един неврон към друг. Синапсите са електрически или химически според начина на предаване на информацията и възбуждащи или задържащи в зависимост от влиянието, което невронът оказва върху следващата клетка. Според вида на медиатора химичните синапси са холинергични (медиатор ацетилхолин), норадренергични (медиатор норадреналин), глицинергични (медиатор глицин) и т.н.

Електрически синапси

 

електрически синапсПозволяват директно преминаване на йони и малки молекули от клетка в клетка, така че токът протича през нискорезистентен път между клетките (цепковидно свързване). Мембраните на съседните клетки са плътно приближени и предаването става посредством специални белтъчни канали (конексони) свързващи двете клетки.

Цепковидни свързвания са намерени в сърдечния мускул и някои типове гладки мускули. Те отговарят за много бързото провеждане на йонните токове през тези тъкани, едновременното им активиране (възбуждение) и координирано съкращение. Предаването в електрическите синапси е двупосочно. Те са почти само възбудни.

 

Химически синапс

Синаптичната цепка в химичните синапси е широка (20-40 nm) и локалните йонни токове протичащи по аксона не могат да осигурят предаване на информацията към следващата клетка, защото се пропиляват. Постсинаптичната мембрана е електроневъзбудима – тя притежава рецептори (каналчета), чувствителни само към отделения медиатор от пресинаптичната мембрана на крайното разклонение на аксона. При функционирането на синапса непрекъснато се стимулира синтезата и натрупването на медиатор във везикулите.

химически синапс

 

химически синапс

Отделянето на медиатор става чрез екзоцитоза на синаптичните везикули, в които той се съхранява. В синаптичната цепка се изливат няколко единични порции медиатора, който се съдържа във везикулите. Всяка порция е от няколко хиляди молекули медиатор. Екзоцитозата на медиатора се извършва по следния начин:

1) Акционният потенциал (деполяризацията), който се генерира от пресинаптичното окончание води до отваряне на потенциал-зависими Са2+ – канали.

2) Навлизането на Са2+ в пресинаптичното окончание предизвиква освобождаване чрез екзоцитоза на складирания във везикулите медиатор, който дифундира през синаптичната цепка, свързва се с рецептори върху постсинаптичната мембрана и предизвиква промени в нейния мембранен потенциал (постсинаптични потенциали) чрез различни механизми, но главно чрез отваряне или затваряне на йонни канали и промяна в проницаемостта на мембраната за дадени йони. Промените в мембранния потенциал на постсинаптичната мембрана са възбуждащи (деполяризация) или задържащи (хиперполяризация) постсинаптични потенциали, в зависимост от природата на медиатора. След осъществяване на ефекта върху постсинаптичната мембрана медиаторът трябва да се инактивира. Инактивацията става чрез разграждане на медиатора от ензими в постсинаптичната мембрана или чрез обратно активно захващане на медиатора от пресинаптичното окончание, където той отново се включва във везикулите или се разгражда от митохондриални ензими. В ЦНС някои медиатори се инактивират от глиалните клетки.

Провеждането през химическите синапси е еднопосочно – от пресинаптичната към постсинаптичната клетка, бавно и със закъснение няколко ms. Закъснението (наричано още синаптична задръжка) е необходимо за осъществяване на последователните стъпки при невротрансмисията.

При продължително функциониране на синапса настъпва умора на синапса. Умората се изразява в намаляване на порцията на отделяния медиатор и на амплитудата на постсинаптичния потенциал и в увеличаване на синаптичната задръжка.

инактивация на медиатораПостсинаптични потенциали

В повечето случаи свързването на медиатора с рецептора на постсинаптичната мембрана води до промяна в пропускливостта на йонни канали. Насоченото движение на йони през мембраната води до изменения на мембранния потенциал, наречени възбуждащи и задържащи постсинаптични потенциали.

Възбуждащите постсинаптични потенциали (ВПСП) деполяризират постсинаптичната клетка, като мембранният потенциал се доближава до критичния праг (Екр), улеснявайки генерирането на АПи. Деполяризацията на постсинаптичната мембрана може да се предизвика чрез нето поток на катиони в постсинаптичната клетка.

Задържащите постсинаптични потенциали (ЗПСП) хиперполяризират постсинаптичната клетка, мембранният потенциал се отдалечава от критичния праг (Екр) и така се затруднява генерирането на АПи. Хиперполяризацията на постсинаптичната мембрана може да се  предизвика чрез навлизане на аниони в постсинаптичната клетка или чрез загуба на катиони от нея. Постсинаптичните потенциали са по-бавни от АПи, а амплитудата им е правопропорционална на количеството на отделения медиатор и на степента на деполяризация. Амплитудата на постсинаптичните потенциали е различна за различните синапси.

Върху дендритите и сомата на един неврон окончават обикновено много пресинаптични окончания и се създават условия информацията достигаща до неврона от различни пресинаптични входове да се интегрира. Ако два входа са възбуждащи (т.е. генерират ВПСПи), те ще се комбинират и ще предизвикат по-голяма деполяризация, отколкото всеки вход самостоятелно. Така след сумирането вероятността да се достигне Екр и да се генерира АП е по-голяма. Ако единият вход е възбуждащ (генерира ВПСП), а другият е задържащ (генерира ЗПСП), ВПСП и ЗПСП ще се неутрализират и шансът да се генерира АП намалява. Ако в резултат на сумирането на постсинаптичните потенциали мембранният потенциал в областта на аксоналното хълмче достигне Екр, невронът генерира АП, който се разпространява по дължината на аксона. Ако мембранният потенциал в областта на аксоналното хълмче не достигне Екр, АП не се генерира.

Видове медиатори

временна и пространствена сумация

Медиаторите се групират в 4 основни категории: 1) ацетилхолин, 2) биогенни амини, 3) амино киселини, 4) невропептиди. Първите 3 категории са нискомолекулни съединения, а четвъртата категория – невропептидите са високомолекулни съединения. От пресинаптичните окончания на един неврон се отделя един или повече медиатори. Постсинаптичната мембрана разполага с различни рецептори и може да взаимодейства с различни медиатори. От друга страна един медиатор може да влияе по различен начин върху различни постсинаптични клетки поради разлики в рецепторите на техните постсинаптични мембрани.

Ацетилхолин.

ацетилохин

Той е медиатор, който се освобождава в нервно-мускулните съединения, в синапси на периферната и централната нервна система (периферни и централни синапси). Рецепторите за ацетилхолин в постсинаптичната мембрана са два вида – N (никотинови) и М (мускаринови) – холинорецептори.

Биогенни амини.

~ Катехоламини (допамин, норадреналин и адреналин).

Допаминът осъществява ефектите си посредством допаминови рецептори – от D1 до D5. Ефектите му са предимно задържащи (предизвиква ЗПСП). Рецепторите за адреналин и норадреналин са известни като адренергични рецептори: a1, a2, b1, b2. Ефектите им могат да бъдат както възбуждащи, така и задържащи.

м-холинорецептори~ Серотонин

Серотонин се произвежда в големия мозък, в мозъчния ствол и в храносмилателния тракт. Този медиатор участва при контрола на настроението, съня и предаването на болката в пътищата, провеждащи болковата сетивност. Познати са 5 типа серотонинови рецептори.
~ Хистамин

Присъства в неврони на хипоталамуса. Рецептори за хистамин са Н1, Н2 и Н3.

Аминокиселини.

~ Глутамат – тази аминокиселина играе винаги роля на възбуждащ медиатор в големия мозък, в гръбначния и в малкия мозък.

~ Гама-аминомаслена киселина (GABA) – мощен задържащ медиатор в ЦНС.

~ Глицин – също задържащ медиатор, но в гръбначния мозък и в мозъчния ствол.

Невропептиди – по-известни от тях са: гастрин, холецистокинин, секретин, VIP, GIP, глюкагон, соматостатин, панкреатичен полипептид, инсулин, соматомедини, нервен растежен фактор, субстанция Р, енкефалини, ендорфини. Невропептидите се съдържат в ЦНС – в пътищата за болковата сетивност, в центрове, контролирощи емоциите и др. Много от тях играят ролята и на хормони.

нерви и рецептори

Share Button
Обновено на: 07/11/2014 — 10:26

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Проверка за спам * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

Любопитко © 2010 - 2015 Всички права запазени! Frontier Theme