synapsie

synapsie sú spojovacie body medzi nervovými bunkami a senzorickými, svalovými alebo žľazovými bunkami alebo medzi dvoma alebo viacerými nervovými bunkami. Používajú sa na prenos signálov a stimulov. Podnet sa zvyčajne prenáša chemicky pomocou neurotransmiterov.

Existujú tiež synapsie, ktoré prenášajú svoj akčný potenciál priamo elektrickými prostriedkami, čo zrýchľuje prenos stimulov, a preto je výhodou napríklad pre svalové reflexy. Na rozdiel od chemických synapsií môžu elektrické synapsie prenášať stimuly v oboch smeroch.

Čo sú to synapsie?

synapsie umožňujú prenos stimulov a signálov medzi nervovými bunkami (neurónmi) a medzi nervovými bunkami a senzorickými, svalovými a žľazovými bunkami. Názov siaha až po britského fyziológa Sira Charlesa Sherrringtona a pochádza zo starogréckeho „syn“ pre spolu a „haptein“ pre uchopenie alebo pochopenie.

V závislosti od typu prenosu stimulu z vysielacej bunky do recipientnej bunky sa rozlišuje medzi chemickou a elektrickou synapsiou. V chemických synapsiách je elektrický potenciál, ktorý má vysielajúca bunka prenášať, premenený na chemickú messengerovú látku (neurotransmiter) v membráne synapsie.

Úzka medzera medzi synapsiami vysielajúcej bunky a prijímajúcej bunky je prekonaná neurotransmiterom a bývalý potenciál elektrického pôsobenia je prenesený späť do jedného.

Ak je prijímajúcou bunkou svalové alebo žľazové bunky, realizuje sa v akciách alebo v prípade iného neurónu sa prenáša ako elektrický akčný potenciál. Tento typ prenosu signálu má výhodu v tom, že ide o smerový jednosmerný prenos informácií. Naproti tomu elektrické synapsie môžu prenášať stimuly v oboch smeroch, t.j. obojsmerne.

Anatómia a štruktúra

Synapsia sa vždy skladá z vysielacej časti alebo vysielača, koncového tlačidla axónu, ktoré je utesnené tzv. Presynaptickou membránou. Opačná receptorová časť synapsie, terminálne tlačidlo dendritu, sa uzavrie postsynaptickou membránou.

Synaptická medzera sa nachádza medzi presynaptickou a postsynaptickou membránou. V chemických synapsiách je veľmi úzky a má 10 až 20 nm.V prípade elektrických synapsií dosahuje medzera iba hodnoty okolo 3,5 nm.

U ľudí sa počet synapsií odhaduje na nepredstaviteľnú hodnotu okolo 100 biliónov, čo zodpovedá 1 so 14 nulami. Presynaptické terminálne gombíky axónov držia špecifické neurotransmitery pripravené v takzvaných vezikulách.

Na zaistenie energie obsahujú terminálové gombíky početné mitochondrie a ďalšie organely. Keď príde akčný potenciál, vezikuly vyprázdnia neurotransmitery do synaptickej medzery v priebehu exocytózy.

Receptorová časť synapsie, terminálne tlačidlo dendritu alebo akčnej bunky (svalová alebo žľazová bunka) obsahuje vo svojej membráne špeciálne receptory, do ktorých sa môže uvoľnená látka posla dokovať, čo vedie k spätnej translácii na elektrický akčný potenciál alebo k svalovej kontrakcii alebo sekrécii dýzy.

Funkcia a úlohy

V závislosti od ich funkcie sa môžu synapsie rozdeliť na efektorové a senzorové synapsie a interneuronálne synapsie.

• Efektorové synapsie vytvoriť spojenie medzi neurónmi a svalovými bunkami alebo neurónmi a žľazovými bunkami.

• Excitatívne efektorové synapsie slúžia na udelenie kontraktu svalovým bunkám alebo vylučovaniu žľazových buniek.

• Inhibičné efektorové synapsie zasielajú naopak opačné informácie, konkrétne o svalovej relaxácii a zastavení glandulárnej sekrécie.

• Senzory snímačov Úlohou je zachytiť senzorické signály zo senzorických buniek a receptorov, ako sú fotoreceptory v sietnici, receptory bolesti (nociceptory), termosenzory, tlakové a napäťové senzory a mnoho ďalších a odovzdať ich do zodpovedajúcich spínacích centier v mozgu.

• Interneuronálne synapsiektoré tvoria krížové spojenie medzi dvoma alebo viacerými neurónmi, sa nachádzajú v mozgu v obrovskom počte. Existuje celý rad možných spojení, ktoré sa prakticky vyskytujú, každá s rôznymi úlohami.

Napríklad existujú prepojenia medzi axónmi a dendritmi, Axóny a bunkové telieska (soma) medzi dendritickými plexmi dvoch neurónov a priame spojenia medzi bunkovými telieskami dvoch neurónov.

Interneuronálne synapsie sa používajú na komplexné spracovanie informácií, napr. B. v rámci vegetatívneho nervového systému, ale aj spracovanie komplexných informácií do celkového obrazu v centrálnom nervovom systéme.

• Chemické synapsie Každý z nich sa špecializuje na špecifický neurotransmiter alebo drží tento špecifický neurotransmiter vo svojich vezikulách. Chemické synapsie sa preto môžu tiež diferencovať podľa „ich“ neurotransmiterov, ako sú adrenergné, cholinergné a dopaminergné synapsie, ktoré zodpovedajú neurotransmiterom adrenalínu, acetylcholínu alebo dopamínu.

• Elektrické synapsiesa používajú tam, kde je dôležitá extrémna rýchlosť prenosu stimulov, napríklad pri spúšťaní svalových reflexov.

Svoje lieky nájdete tu

Ochorenia a choroby

V roku 2014 vedci z Baltimoru preukázali, že určité génové mutácie vedú k narušeniu tvorby synapsií, ktoré môžu spôsobiť duševné choroby, ako je schizofrénia a ťažká depresia.

Je oveľa známejšie, že jedy vedú k poruchám synapsických funkcií s niekedy závažnými účinkami. Látky buď blokujú uvoľňovanie neurotransmiterov do synaptickej medzery, alebo sú natoľko podobné neurotransmiterom, že namiesto nich dokujú receptory postsynaptickej membrány.

V obidvoch prípadoch je funkcia synapsií významne alebo úplne narušená a blokovaná. Príkladom blokovania exocytózy na presynaptickej membráne je botulotoxín syntetizovaný klostrídiovými baktériami.

Neurotoxín, ktorý je tiež známy pod menom botox, má paralyzujúci účinok na svaly - podobne ako tetanový toxín -, pretože efektorové synapsie už nemôžu prenášať kontrakčný stimul do svalových vlákien. V závažných prípadoch to môže viesť k ochrnutiu dýchacích ciest a smrti.

Mnoho jedov pavúka, hmyzu a medúzy, ako aj jedy z rôznych húb sú jedy synapse. Lieky ako alkohol, nikotín, halucinogény ako LSD a psychotropné drogy sú jedy synapsie s rôznymi účinkami.