Synapsy to wyspecjalizowane kontakty funkcjonalne, które znajdują się między pobudliwymi komórkami. Przekazują i przetwarzają różne sygnały. Synapsy pojawiają się jako zgrubienia na końcach włókien nerwowych. Z ich pomocą impulsy nerwowe rozchodzą się do sąsiednich komórek. Główną funkcją synapsy jest międzykomórkowe przekazywanie impulsów nerwowych.
Klasyfikacja i krótki opis
W zależności od rodzaju przewodzenia impulsów istnieją synapsy mieszane, chemiczne i elektryczne. Transmisja chemiczna prowadzi sygnał w jednym kierunku i wzmacnia go, a także depolaryzuje lub hiperpolaryzuje sferę postsynaptyczną. Za pomocą synaps chemicznych zwiększa się plastyczność w transmisji sygnału, czyli osoba poprawia pamięć i szybkość uczenia się. W transmisji elektrycznej nie występuje opóźnienie synaptyczne, a sygnał jest prowadzony w dwóch kierunkach. Transmisja impulsów jest niezależna od działania błony presynaptycznej. Ponadto synapsy elektryczne są odporne na niskie temperatury, a także na niektóre wpływyaspekty farmakologii. Synapsy typu mieszanego mają jedną cechę. Przeprowadzają równolegle transmisję sygnałów chemicznych i elektrycznych.
Co to jest synapsa elektryczna?
Synapsy elektryczne to formacje międzykomórkowe, za pomocą których zapewniona jest transmisja impulsu wzbudzającego. Proces ten zachodzi z powodu pojawienia się prądu elektrycznego między dwoma działami zwanymi presynaptycznym i postsynaptycznym. Układ nerwowy bezkręgowców ma dużą liczbę synaps elektrycznych, podczas gdy ssaki prawie żadnych. Wraz z tym synapsy elektryczne są dość powszechne wśród wyższych zwierząt. Znajdują się one głównie w sercu, wątrobie, mięśniach, a także w nabłonku i tkance gruczołowej. Szczelina synaptyczna w synapsach elektrycznych jest znacznie węższa niż w synapsach chemicznych. Ważną cechą tego typu synaps jest to, że między błonami pre- i postsynaptycznymi znajdują się osobliwe mostki cząsteczek białek.
Ważna praca nad synapsami elektrycznymi
Właściwości synaps elektrycznych są następujące:
- szybkie działanie (znacznie lepsze niż w synapsach chemicznych);
- słabe efekty śladowe (praktycznie nie ma sumowania kolejnych impulsów);
- niezawodna transmisja wzbudzenia;
- wysoka plastyczność;
- transmisja w jednym i obu kierunkach.
Cechy konstrukcyjne
StrukturaImpuls elektryczny zaczyna się od błony postsynaptycznej. Dalej znajduje się wąska szczelina synaptyczna, która składa się z poprzecznych kanalików, składających się z cząsteczek białka. Za szczeliną znajduje się błona presynaptyczna. W środku znajduje się półkolista blaszka synaptyczna. Podłużne zakończenie synaptyczne jest ostatnim elementem budowy synapsy elektrycznej. Ze względu na obecność kanałów cząsteczek białka między komórkami pre- i postsynaptycznymi, jony nieorganiczne i najmniejsze cząsteczki są w stanie przemieszczać się z jednej komórki do drugiej. Taka synapsa ma bardzo niski opór elektryczny. W tych warunkach prąd presynaptyczny rozciąga się na komórki postsynaptyczne i praktycznie nie zanika.
Szczególne właściwości funkcjonalne
Istnieje wiele unikalnych funkcji funkcjonalnych synaps elektrycznych. Praktycznie nie ma opóźnienia synaptycznego. Impuls dociera do zakończenia presynaptycznego, po czym natychmiast rozpoczyna się proces potencjału postsynaptycznego. Nie ma przerwy między tymi czynnościami. Synapsy elektryczne zapewniają transmisję pojedynczego procesu - wzbudzenia. W synapsach tego typu przewodzenie jest obustronne, mimo że ze względu na cechy stereometryczne przewodzenie w jednym kierunku jest najwydajniejsze. Różne czynniki (farmakologiczne, termiczne itp.) nie mają praktycznie żadnego wpływu na synapsy typu elektrycznego.
W jaki sposób pobudzenie jest przekazywane w synapsach elektrycznych? Etapy procesu
Przewodzenie wzbudzenia (PD) to główna praca wykonywana przez synapsę elektryczną. Mechanizm tego procesu w synapsach jest podobny do AP we włóknach nerwowych. Kiedy przewodzenie wzbudzenia przechodzi w fazę rozwojową, w błonie presynaptycznej zaczyna się powrót ładunku. W efekcie powstaje prąd elektryczny, który oddziałuje na błonę postsynaptyczną, podrażnia ją i powoduje powstawanie w niej AP. Przewodzenie wzbudzenia w synapsach elektrycznych to złożony proces fizjologiczny, który przebiega w kilku etapach. Membrana presynaptyczna przekształca impuls elektryczny w impuls chemiczny, który uderzając w płytkę postsynaptyczną, ponownie zamienia się w sygnał elektryczny.
Niektóre wady synaps elektrycznych
Pomimo tego, że synapsy elektryczne wykonują dość prosty proces przenoszenia wzbudzenia, mają kilka dużych wad. I winien za to stereotyp ich działań. Nie ma możliwości bezpośredniego przeniesienia wzbudzenia na odległe komórki. Komórki pre- i postsynaptyczne, które są połączone synapsami typu elektrycznego, są stale w tym samym wzbudzeniu. Pojawienie się zahamowania nie jest możliwe. W wyniku wszystkich powyższych braków w mózgu dziecka nie ma dużej liczby synaps elektrycznych, podczas gdy u osoby dorosłej jest ich całkiem sporo w siatkówce, pniu mózgu i korzeniach aparatu przedsionkowego.
Podobny, ale już w patologicznej formie, mechanizm przewodzenia wzbudzenia pojawia się wwynik chorób związanych z degeneracją granic aksonów. W wyniku tego procesu pobudzenie „przeskakuje” z jednego aksonu na drugi, co może prowadzić do fałszywych wrażeń. Na przykład pojawienie się uczucia bólu, pomimo braku aktywności obwodowych receptorów bólu, może powstać właśnie z powodu „skoków” pobudzenia.
