Что такое синапс и синаптическая щель

Структурные единицы центральной нервной системы, а именно нейроны, соединяются в функциональные системы и образуют единое целое с помощью особых структурных образований, то есть синапсов. 

Из всего вышесказанного следует то, что синапс (synapsis) – это особым образом организованная область, как правило, соприкосновенного взаимодействия нейронов, при этом позволяющая воспроизводить трансляцию нервных импульсов, но только в одностороннем направлении.

Что такое синапс и синаптическая щель

  • Межнейрональные функциональные системы нейронов, то есть синапсы могут образовывать: 
  • 1) все отростки ассоциативных нейронов;
  • 2) аксоны чувствительных нейронов;
  • 3) дендриты двигательных нейронов. 
  • Все синапсы имеют свойство обладать одинаковым строением, в котором ученые, как правило, научились различать пресинаптическую (по определению ею именуется нервное окончание одной из контактирующих клеток) и постсинаптическую (согласно терминологии из курса биологии под данным понятием воспринимают ту часть другой клетки, к которой направляется синаптическое окончание первой клетки) мембраны и разделяющую их синаптическую щель (это есть ни что иное, как пространство между мембранами двух клеток). 

Что такое синапс и синаптическая щель

Одним из важных компонентов синапса являются пузырьки (везикулы), которые расположены в отростке перед пресинаптической мембраной. Они содержат физиологически активные вещества – медиаторы (нейромедиаторы). 

Проходящее по аксону возбуждение активизирует стимулирование выброса медиатора из пузырька, а, оказавшись в синаптической щели, как известно, медиатор, в свою очередь, непосредственно воздействует на постсинаптическую мембрану дендрита, вызывая в ней таким образом возникновение возбуждения. 

Импульс посредством проведения через синапс может быть осуществлён только в одном направлении, а именно в направлении с пресинаптической оболочки на постсинаптическую.

В данном разделе существует ещё одно очень важное понятие – синоптическая задержка. Она выражается в наличии более низкой скорости прохождения нервного импульса непосредственно через синапс, если сравнивать показатели данной скорости с показателями скорости прохождения нервного импульса по нервному волокну.

Кроме представленных в описании ранее (химических синапсов), существуют также и электрические синапсы, которые по своей природе, как правило, наиболее характерны не только для сердца, гладких мышц, секреторных клеток, но и имеют место быть в ЦНС, в некоторых ядрах ствола головного мозга.

Немаловажным аспектом электрических синапсов является следующий признак: по сравнению с химическими синапсами, в электрических синапсах щель уже и электрический импульс проводятся через коннексоны (под данным определением подразумеваются специальные каналы белковой природы) в обе стороны без синаптической задержки. 

В соответствии с современными научными изданиями синапсы вполне возможно, как правило, классифицировать в зависимости от их местоположения (т.е. по тому, какие части контактирующих нервных клеток его образовали), согласно результативному эффекту и согласно возможному методу передачи сигналов. 

Что такое синапс и синаптическая щель

  • Аксосоматические (в данном случае подразумеваются синапсы, образованные между аксоном одной клетки и телом другой);
  • Аксодендритные (в данном случае подразумеваются синапсы, образованные между аксоном одной клетки и дендритом другой);
  • Аксоаксонные (в данном случае подразумеваются синапсы, образованные между двумя аксонами);
  • Дендросоматические (в данном случае подразумеваются синапсы, образованные между дендритом одной клетки и телом другой);
  • Дендродендритные (в данном случае подразумеваются синапсы, образованные между двумя дендритами).

По результативному эффекту научились различать следующие особые структурные образования:

По способу возможному методу непосредственной передачи сигналов стали различать последующие функциональные системы:

  • электрические;
  • химические (в большей степени они являются распространенными в центральной нервной системе; стоит заметить, что передача нервного импульса в данном случае происходит, как это описано выше, при помощи медиатора, то есть посредника);
  • электрохимические (под данным понятием подразумеваются синапсы, которые обладают способностью сочетать в себе характерные особенности строения первых двух вышеуказанных типов).

Что такое синапс и синаптическая щель

  • Ограниченное осуществление одностороннего проведения передачи сигнала, как правило, лишь только с пресинаптической оболочки к постсинаптической.
  • Замедленная передача сигнала, которая, в первую очередь, обусловлена синоптической задержкой в передаче сигнала с одной клеточки на иную. Вышеуказанное замедление возбуждается временными расходами на процессы выброса медиатора, его диффузии к постсинаптической мембране и так продолжая.
  • Умение к взаимодействию синаптических процессов, характеризующееся усилением эффектов раздражения до рефлекторной реакции, данного результата от приходящих к синапсу сигналов.
  • Заметное преобразование ритма возбуждений.
  • Невысокая скорость протекания элементарных физиологических реакций и значительно повышенная утомляемость синапсов. Синапсы имеют все шансы осуществлять от пятидесяти до ста нервных импульсов во временные рамки размером в одну секунду. Таким образом получается то, что в случае, если нервные волокна являются почти неутомляемыми, то в синапсах переутомление формирует своё развитие предельно моментально. Вышеописанный процесс происходит по причине истощения имеющихся резервов медиатора, энергетических ресурсов, формирования прочной деполяризации постсинаптической оболочки и прочих факторов.
  • Значительно повышенная восприимчивость синапсов к воздействию биологически активных действующих элементов, фармацевтических веществ лекарственного предназначения и ядов.
  • Качественные характеристики упрощения и депрессии синаптической передачи. Например, упрощение синаптической передачи обладает определённой возможностью к своему реальному существованию в том случае, если нервные импульсы зачисляются к синапсу посредством непродолжительного временного периода поочередно, а именно достаточно часто.

Что такое синапс и синаптическая щель

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-968938-sinaps-chto-eto-takoe-stroenie-sinapsa

Синапсы – что это. Строение, виды и их особенности

Главную роль в нашей нервной системе играют нейроны – нервные клетки. Они принимают и обрабатывают информацию, отвечают за связь с внешним миром и за работу организма в целом.

Память, внимание, мышление и воображение тоже результат активности маленьких нервных клеток.

Но это необыкновенно нужная и сложная работа была бы невозможна без синапсов, которые обеспечивают взаимодействие нейронов и связывают их в единые нейронные сети.

Что такое синапсы

Если перевести слово «синапс» с греческого, то получится «связь». Это и есть место связи, соединения двух нейронов. Казалось бы, что тут такого особенного в обычном соединении? Но именно синапсы делают возможным прохождение импульса по цепи нервных клеток и играют важную роль во всех психических процессах.

Место синапсов в нервной системе

Одна из главных задач нейронов – сохранение и обработка, поступающей из внешнего мира информации. От органов чувств, мышц, связок и т. д.

слабые электрические сигналы по нервным волокнам попадают в головной мозг, там они распространяются по нейронным цепям, создавая очаги возбуждения и связи между отдельными нейронами, центрами и отделами головного мозга.

Так вкратце происходят все процессы в нашей психике: от простейших безусловных рефлексов, до сложнейшей мыслительной деятельности.

Распространение нервных импульсов происходит благодаря имеющимся у нейронов отросткам. Короткие и сильно разветвленные дендриты специализируются на приеме сигналов от других нейронов.

У одной нервной клетки может быть до 1500 дендритов. А вот передающее нервное волокно – аксон – одно, но оно длинное и может достигать 1,5 метров.

Соединяясь с отростками дендритов, аксон передает сигнал от одного нейрона к другому.

Но проблема в том, что напрямую импульс чаще всего пройти не может, так как между «ветвями» дендрита одной нервной клетки и аксоном другой есть щель – пространство, заполненное межклеточным веществом.

Происходит следующее: в процессе движения импульса в месте соединения нервных волокон возникает биохимическая реакция, образуется белковая молекула – нейротрансмиттер или медиатор (посредник) – и закупоривает щель, создавая своеобразный мостик для прохождения сигнала.

Так возникает то, что еще в 1897 году английский физиолог Ч. Шеррингтон назвал синапсом.

Структура синапса

Если учесть, что размер нервной клетки редко превышает 100 мкм, то место соединения передающего и принимающего волокон двух нейронов вообще микроскопическое. И тем не менее, синапс имеет сложное строение, включающее в себя три основных отдела:

  • Нервное окончание «ветвей» дендрита, которое представляет собой микроскопическое утолщение, называемое пресинаптической мембраной. Это очень важная часть синапса, отвечающая за синтез белковых молекул.
  • Аналогичное утолщение на отростках аксона. Оно имеет специальные рецепторы, позволяющие принимать сигналы от медиаторов. Это постсинаптическая мембрана.
  • Синаптическая щель, в которой образуется медиатор – проводящая импульс белковая молекула. Эта часть синапса одновременно и препятствует прохождению сигнала, и является причиной возникновения молекул белков, которые не только играют роль «мостиков», но и участвуют в работе нервной системы и организма в целом.

Функции этих белковых соединений разнообразны, так как нейроны вырабатывают разные виды медиаторов, и их химический состав оказывает различное влияние на процессы в нервной системе. Причем влияние это настолько сильное, что оно во многом управляет психическими реакциями, а недостаток даже одного из белков может привести к серьезным заболеваниям, таким как болезнь Паркинсона или Альцгеймера.

Сейчас обнаружено и изучено более 60 видов нейротрансмиттеров с разными свойствами. Вот примеры некоторых из них:

  • Норадреналин – гормон стресса. Он обладает возбуждающим действием, повышает активность всех систем организма и добавляет чувство ярости в наше эмоциональное состояние.
  • Серотонин. Его функции многообразны: от обеспечения процесса пищеварения до влияния на уровень сексуального влечения.
  • Глутамат необходим для запоминания и сохранения информации, но его переизбыток токсичен и может вызвать гибель нервных клеток.
  • Дофамин – гормон счастья, источник позитивных эмоций, дарующий состояние блаженства. И одновременно этот белок, как и многие другие, обеспечивает эффективность познавательных процессов. А его недостаток может вызвать состояние депрессии и привести к слабоумию.

Это далеко не все белки, которые вырабатывают нейроны, но даже такой пример позволяет оценить значение нейротрансмиттеров и роль синапсов в организации нормальной деятельности головного мозга. Разрушение нервных связей в результате болезни или травмы может привести и к серьезным нарушениям психических функций.

Виды синапсов

Что такое синапс и синаптическая щель

Синапсы обеспечивают связи не только между нейронами головного мозга, но и с нервными клетками органов чувств, рецепторами, расположенными во внутренних органах, мышцах и связках. Поэтому существует большое разнообразие синапсов в зависимости от специализации нейронов, от характера их воздействия, от того белкового соединения, которое вырабатывается при прохождении импульса.

В нашей нервной системе существует два основных процесса, определяющих ее деятельность. Это возбуждение и торможение. В соответствии с ними и синапсы делятся на два вида:

  • возбуждающие проводят сигналы, которые распространяют реакцию возбуждения нервных клеток;
  • тормозящие обеспечивают прохождение нервного импульса, который передает нейронам «команду» торможения.

По месту расположения синапсы различаются:

  • на центральные, расположенные в головном мозге;
  • периферические, обеспечивающие связи нейронов за пределами мозга – в периферической нервной системе.
Читайте также:  Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Передача импульсов через синаптическую щель тоже может проводиться разными способами, в соответствии с этим выделяют три вида синапсов:

  • Химические синапсы расположены в коре головного мозга. Они проводят сигнал с помощью нейротрасмиттеров, которые образуются в результате биохимической реакции.
  • Электрические – та часть синапсов, которые способны передавать электрический сигнал без посредников-медиаторов. Например, это касается нейронов, расположенных в зрительном рецепторе. В этом случае химическая реакция не происходит, и обмен сигналами осуществляется быстрее.
  • Электрохимические синапсы сочетают в себе особенности обеих этих групп.

Также существует классификация синапсов по видам трансмиттеров. Например, если производится норадреналин, но синапсы эти называются адренергические, а если ацетилхолин, то – холинергические. Учитывая, что белков, вырабатываемых нейронами, несколько десятков видов, мы имеем очень объемную классификацию, которая здесь вряд ли уместна.

Синапсы и нейронные сети

Синапсы, устанавливая связи между проводящими нервными волокнами, обеспечивают возникновение и поддержание в рабочем состоянии нейронных цепей. Соединяясь и переплетаясь, они образуют сложные нейронные сети, по которым с огромной скоростью проносятся электрические импульсы.

По последним научным данным, только в коре головного мозга функционирует около 100 млрд нейронов. Каждый из них способен иметь до 10 000 синапсов, то есть связей с другими нервными клетками. И они могут обмениваться сигналами со скоростью 100 м/сек. Представляете, какой объем информации циркулирует в нашей нервной системе?

Результаты недавних исследований американских нейрофизиологов позволяют утверждать, что потенциальный объем памяти головного мозга человека измеряется петабайтами. 1 петабайт – 1015 байт или 1 миллион гигабайт.

И это сопоставимо с объемом информации, циркулирующей во всемирном интернет-пространстве.

Поэтому когда не слишком радивый студент говорит, что у него распухла голова от полученных знаний и ничего больше туда впихнуть он не может, то стоит в этом усомниться.

Источник: https://psychologist.tips/2876-sinapsy-chto-eto-stroenie-vidy-i-ih-osobennosti.html

Синапс нервной клетки

Синапс – (от греческого synapsis – соприкосновение, связь) – место контакта двух нейронов или нейрона и мышцы.

Что такое синапс и синаптическая щель

Межнейрональный химический синапс

Синапс состоит из 2-х мембран, соприкасающихся друг с другом: одна из них принадлежит разветвлению аксона одного нейрона, а другая – дендриту другого нейрона (рис. 4.). При исследовании синапса под электронным микроскопом ясно видна граница контактирующих друг с другом нейронов.

На этой границе чётко вырисовываются две мембраны – пресинаптическая и постсинаптическая, отделённые друг от друга синаптической щелью. В центральной нервной системе синаптическая щель является непосредственным продолжением межклеточного пространства, их содержимое сообщается друг с другом.

Ширина синаптической щели – от 2 до 30 нм, диаметр синаптического контакта – от 0,1 до 10 мкм.

Синаптическая щель – промежуток, разделяющий пресинаптическую мембрану аксона одной клетки и постсинаптическую мембрану тела или дендрита нейрона другой клетки или мышцы.

Пресинаптическая мембрана является продолжением поверхностной мембраны аксонального окончания, глиальные элементы не участвуют в образовании синапсов. Эта мембрана  не сплошная, она имеет отверстия, через которые цитоплазма аксональных окончаний сообщается с синаптическим пространством.

Постсинаптическая мембрана менее плотная, чем пресинаптическая, она не имеет отверстий. Толщина каждой из мембран синапса не превышает 5-6 нм. Несколько иначе построены органные синапсы, например, в области нервно-мышечного соединения.

На поверхности мышечного волокна имеется углубление со множеством ветвящихся и взаимодействующих между собой складок, в которых размещаются разветвления аксона. Здесь также различаются пресинаптическая (аксональная) и постсинаптическая (мышечная) мембраны.

Обе мембраны состоят из нескольких слоев, толщина каждой – около 10 нм; пространство между мембранами заполнено сильно гидратированным гелем.

Синапсы бывают двух видов – возбудительные и тормозные, с их помощью происходит соответственно передача или блокада нервного импульса.

Основной функцией синапса является передача возбуждения с одной нервной клетки на другую, либо с нейрона на эффекторный орган. По современным данным, в большинстве синапсов передача возбуждения осуществляется посредством медиатора, синтезируемого и накапливаемого в нервных окончаниях. Об этих функциях будет подробно рассказано при изучении физиологии ЦНС.

Источник: https://www.braintools.ru/article/3332

СИНАПСЫ

от греч. synopsis – связь, контакт, соприкосновение) – особые специализированные образования, которые обеспечивают связь между нейронами. “Разрывы” в структурах нейронных сетей впервые стали доступны для наблюдения только в конце XIX в.

, когда анатом из Милана Камилло Гольджи почти неожиданно для себя открыл метод окрашивания небольших участков нервной ткани, причем отдельные элементы выделялись настолько четко, что были видны детали клеточного тела, дендритов и аксонных окончаний. Ширина синаптического контакта составляет ок.

0,02 мкм, тем не менее передача электрического сигнала через синаптическую щель невозможна (исключение составляют электрические С. ряда беспозвоночных животных).

Приходя к пресинаптическому окончанию, потенциал действия инициирует процесс выделения нейромедиатора {медиатора), молекулы которого хранятся в множестве особых пузырьков, расположенных в районе пресинаптической мембраны.

Молекулы медиатора переплывают синаптическую щель, достигают специальных рецепторов постсинаптической мембраны, активация которых вызывает изменение электрического потенциала постсинаптической мембраны. В процессе работы С. имеют место 3 основных этапа: 1) этап выделения “квантов” медиатора из пресинаптических окончаний; 2) этап взаимодействия медиатора с белком-рецептором постсинаптической мембраны; 3) этап разрушения “лишних” молекул медиатора специализированными ферментами; реализация данного этапа связана с механизмом обратного захвата и переноса молекул медиатора в пресинаптическое окончание.

На теле и дендритах одного нейрона расположены тысячи и десятки тысяч С, через которые к данному нейрону поступают сигналы от др. элементов и участков нервной сети. В результате в любой локальной области нейрона в течение определенного временного промежутка происходит суммация постсинаптических потенциалов.

Процесс суммации зависит от множества факторов, таких как электрохимические характеристики мембраны в месте суммации, количество и набор ионных каналов, степень их проводимости, количество и временная последовательность входных сигналов, “вес” каждого из каналов, т. е.

коэффициенты и знаки, с которыми суммируются возбудительные и тормозные потенциалы в каждом месте мембраны и т. д.

Большое значение для результата суммации часто имеют геометрические параметры дендритных деревьев. Абсолютное большинство С. находится на различных веточках дендритных деревьев, длина ветвей которых может достигать миллиметров.

Структура ветвлений и толщина отдельных веточек определяют входное сопротивление постсинаптических мембран в местах контактов и, т. о., вклад данного постсинаптического потенциала.

В частности, более тонкие дендритные окончания обладают большим электрическим сопротивлением, в силу чего даже небольшие по амплитуде возбуждающие постсинаптические потенциалы вызывают на этих веточках полноценные потенциалы действия.

В итоге сложных и разнообразных процессов суммации возбуждающих и тормозных постсинаптических потенциалов, или, иначе говоря, в итоге процессов обработки информации в некотором участке нейронной сети суммарный постсинаптический потенциал снова преобразуется в последовательность нервных импульсов.

Спрашивается, зачем вообще нужны разрывы в нейронных сетях, в каждом из которых происходит двойное преобразование электрических сигналов в химические и обратно? Ответ дает принципиальное для работы нервных сетей положение: химические С.

с их многоступенчатой системой передачи сигнала представляют собой весьма удобную структуру для регулирования и управления процессами передачи и обработки информации. Зона синаптического контакта представляет собой широкую мишень для различных управляющих воздействий.

Именно на уровне рецепторов медиаторов, расположенных в постсинаптической мембране, самих медиаторов и пресинаптических структур происходят многие акты нормального регулирования процессов жизнедеятельности, процессы взаимодействия организма с лекарственными препаратами естественного и искусственного происхождения, а также процессы взаимодействия со многими типами растительных и животных ядов. Именно на С. воздействует большинство психотропных веществ.

Известно, что многие синтетические и полусинтетические лекарственные средства действуют как блокаторы тех или иных медиаторов.

Это значит, что, связываясь с соответствующими рецепторами постсинаптических мембран, эти вещества препятствуют действию естественных медиаторов, являясь их антагонистами. С др.

стороны, многие лекарственные вещества могут связываться с рецепторами, но при этом оказывать на них активирующее действие, играя роль агонистов, т. е. веществ, обладающих действием, сходным с эффектом естественных медиаторов.

Различные медиаторы, передающие сигнал через С, осуществляют процессы “быстрой” и “медленной” синаптической передачи.

При этом действие медиаторов “быстрой” передачи, по-видимому, в существенно меньшей степени подвержено различным регулирующим воздействиям со стороны тех или иных нейрохимических агентов, тогда как многостадийные процессы “медленной” передачи представляют собой важнейшие “мишени” для осуществления самых разных управляющих влияний.

Выявлено более 50 нейромедиаторов, участвующих в эффектах “медленной” передачи.

Важность регулирования работы медиаторов показана при изучении эффектов действия наиболее известных медиаторов, таких как ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин (см.

Катехоламины), а также при анализе причин таких серьезных психических нарушений, как паркинсонизм, шизофрения, депрессия, нарушения сна, наркозависимости и т. д.

Общая схема взаимодействия медиатора с постсинаптическим рецептором представляет собой многоступенчатый, каскадный цикл.

В результате соединения молекулы медиатора с рецептором происходит конформация белковой молекулы рецептора. Изменение формы этих молекул передает сигнал внутрь клетки.

В итоге ряда этапов происходит синтез молекул внутриклеточных посредников, которые воздействуют на “конечные” белки мишени.

По-видимому, большая часть известных на сегодня белков-рецепторов работает в комплексе с т. н. G-белками. Эти белки служат в качестве “челнока” (“парома”), передвигающегося от белка-рецептора к аденилатциклазе, основному ферменту, с помощью которого происходит синтез циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).

В свою очередь молекулы цАМФ, выступая в своей роли внутриклеточного посредника, воздействуют на белки-мишени, называемые цАМФ-зависимые протеинкиназы (А-киназы), роль которых и заключается в открытии-закрытии ионных каналов. Собственно название протеинкиназа м. б.

переведено как белок (протеин), связанный с движением (киназа).

В ответ на присоединение одной молекулы медиатора к рецептору постсинаптической мембраны “медленного” С. активируется много молекул G-бел-ка и аденилатциклазы. В свою очередь, каждая из молекул аденилатциклазы участвует в производстве множества молекул цАМФ и т. д. Т. о.

, одна сигнальная молекула медиатора вызывает изменения во многих тысячах молекул внутри клетки-мишени.

Такие лавинообразные реакции нуждаются в точном и жестком регулировании, что обеспечивается наличием многоуровневой иерархии стадий процесса, и тем, что на каждой из стадий имеются сложные механизмы регулирования и контроля. См. также Нервная система. (В. М. Кроль.)

Читайте также:  Рисуночный тест «моя семья». методика интерпретации рисунка

Источник: https://vocabulary.ru/termin/sinapsy.html

Медицина и Здоровье на портале EUROLAB | Медицинский справочник болезней и их лечение, консультации врача, клиники

Синапс (греч. synapsis соприкосновение, соединение) – специализированная зона контакта между отростками нервных клеток и другими возбудимыми и невозбудимыми клетками, обеспечивающая передачу информационного сигнала. Морфологически синапс образован контактирующими мембранами двух клеток.

Мембрана, принадлежащая отросткам нервных клеток, называется пресинаптической, мембрана клетки, к которой передается сигнал, – постсинаптической. В соответствии с принадлежностью постсинаптической мембраны синапса подразделяют на нейросекреторные, нейромышечные и межнейрональные. Термин «синапс» был введён в 1897 г.

английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном.

Синапс – особая структура, обеспечивающая передачу нервного импульса с нервного волокна на какую-либо другую нервную клетку или нервное волокно, также с рецепторной клетки на нервное волокно (область соприкосновения нервных клеток друг с другом и другой нервной клеткой). Для образования синапса необходимы 2 клетки.

Структура синапса

Типичный синапс – аксо-дендритический химический.

Такой синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком цитолеммы воспринимающей клетки (в данном случае – участком дендрита). Синапс представляет собой пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, к которым подходят нервные окончания.

Передача импульсов осуществляется химическим путём с помощью медиаторов или электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую. Между обеими частями имеется синаптическая щель, края которой укреплены межклеточными контактами.

Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели называется пресинаптической мембраной.

Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называется постсинаптической мембраной, в химических синапсах она рельефна и содержит многочисленные рецепторы.

В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемые синаптические пузырьки, содержащие либо медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения), либо фермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической и пресинаптической мембранах присутствуют рецепторы к тому или иному медиатору.

Классификации синапсов

В зависимости от механизма передачи нервного импульса различают

  • химические;
  • электрические – клетки соединяются высокопроницаемыми контактами с помощью особых коннексонов (каждый коннексон состоит из шести белковых субъединиц). Расстояние между мембранами клетки в электрическом синапсе – 3,5 нм (обычное межклеточное – 20 нм); Так как сопротивление внеклеточной жидкости мало (в данном случае), импульсы проходят не задерживаясь через синапс. Электрические синапсы обычно бывают возбуждающими.
  • смешанные синапсы: Пресинаптический потенциал действия создает ток, который деполяризует постсинаптическую мембрану типичного химического синапса, где пре- и постсинаптические мембраны не плотно прилегают друг к другу. Таким образом, в этих синапсах химическая передача служит необходимым усиливающим механизмом. Наиболее распространён первый тип.

Химические синапсы можно классифицировать по их местоположению и принадлежности соответствующим структурам:

  • периферические
    • нервно-мышечные
    • нейросекреторные (аксо-вазальные)
    • рецепторно-нейрональные
  • центральные
    • аксо-дендритические – с дендритами, в т. ч.
    • аксо-шипиковые – с дендритными шипиками, выростами на дендритах;
    • аксо-соматические – с телами нейронов;
    • аксо-аксональные – между аксонами;
    • дендро-дендритические – между дендритами;

В зависимости от медиатора синапсы разделяются на

  • аминергические, содержащие биогенные амины (например, серотонин, дофамин;) o в том числе адренергические, содержащие адреналин или норадреналин;
  • холинергические, содержащие ацетилхолин;
  • пуринергические, содержащие пурины;
  • пептидергические, содержащие пептиды. При этом в синапсе не всегда вырабатывается только один медиатор. Обычно основной медиатор выбрасывается вместе с другим, играющим роль модулятора.

По знаку действия:

Если первые способствуют возникновению возбуждения в постсинаптической клетке (в них в результате поступления импульса происходит деполяризация мембраны, которая может вызвать потенциал действия при определённых условиях.

), то вторые, напротив, прекращают или предотвращают его появление, препятствуют дальнейшему распространению импульса.

Обычно тормозными являются глицинергические (медиатор – глицин) и ГАМК-ергические синапсы (медиатор – гамма-аминомасляная кислота).

Таким образом, тормозные синапсы бывают двух видов:

  1. синапс, в пресинаптических окончаниях которого выделяется медиатор, гиперполяризующий постсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала;
  2. аксо-аксональный синапс, обеспечивающий пресинаптическое торможение.

Синапс холинергический (s. cholinergica) – синапс, медиатором в котором является ацетилхолин. В некоторых синапсах присутствует постсинаптическое уплотнение – электронно-плотная зона, состоящая из белков. По её наличию или отсутствию выделяют синапсы асимметричные и симметричные.

Известно, что все глутаматергические синапсы асимметричны, а ГАМК-ергические – симметричны. В случаях, когда с постсинаптической мембраной контактирует несколько синаптических расширений, образуются множественные синапсы.

К специальным формам синапсов относятся шипиковые аппараты, в которых с синаптическим расширением контактируют короткие одиночные или множественные выпячивания постсинаптической мембраны дендрита.

Шипиковые аппараты значительно увеличивают количество синаптических контактов на нейроне и, следовательно, количество перерабатываемой информации. «Не-шипиковые» синапсы называются «сидячими». Например, сидячими являются все ГАМК-ергические синапсы.

Механизм функционирования химического синапса При деполяризации пресинаптической терминали открываются потенциал-чувствительные кальциевые каналы, ионы кальция входят в пресинаптическую терминаль и запускают механизм слияния синаптических пузырьков с мембраной, вследствие чего медиатор выходит в синаптическую щель и соединяется с белками-рецепторами постсинаптической мембраны, которые делятся на метаботропные и ионотропные. Первые связаны с G-белком и запускают каскад реакций внутриклеточной передачи сигнала, вторые связаны с ионными каналами, которые открываются при связывании с ними нейромедиатора, что приводит к изменению мембранного потенциала.

Медиатор действует в течение очень короткого времени, после чего разрушается специфическим ферментом. Например, в холинэргических синапсах фермент, разрушающий медиатор в синаптической щели – ацетилхолинэстераза.

Одновременно часть медиатора может перемещаться через постсинаптическую мембрану (прямой захват) и в обратном направлении через пресинаптическую мембрану (обратный захват). В ряде случаев медиатор также поглощается соседними клетками нейроглии.

Открыты два механизма высвобождения: с полным слиянием везикулы с плазмалеммой и так называемый «поцеловал и убежал» (англ. kiss-and-run), когда везикула соединяется с мембраной, и из неё в синаптическую щель выходят небольшие молекулы, а крупные остаются в везикуле.

Второй механизм, предположительно, быстрее первого, с помощью него происходит синаптическая передача при высоком содержании ионов кальция в синаптической бляшке. Следствием такой структуры синапса является односторонее проведение нервного импульса.

Существует так называемая синаптическая задержка – время, нужное для передачи нервного импульса. Её длительность – 0,5 мс. Так называемый «принцип Дейла» (один нейрон – один медиатор) признан ошибочным. Или, как иногда считают, он уточнён: из одного окончания клетки может выделяться не один, а несколько медиаторов, причём их набор постоянен для данной клетки.

Источник: https://www.eurolab.ua/anatomy/220

Синапс

Синапс — место контакта между двумя нейронами, или между нейроном и мышечной клеткой, получающей сигнал. Служит местом передачи нервного импульса между двумя клетками.

Термин был введен в 1897 году английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном.

В зависимости от локализации постсинаптической мембраны различают следующие синапсы: аксо-дендритические/аксо-шипиковые, аксо-соматические, аксо-аксональные, аксо-вазальные, дендро-дендритические синапсы и нервно-мышечное окончание.

Типичный синапс — аксо-дендритический химический. Такой синапс состоят из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком цитолеммы воспринимающей клетки (в данном случае — участком дендрита).

Между обеими частями имеется синаптическая щель, края которой укреплены межклеточными контактами. Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели называется пресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны называется постсинаптической мембраной.

В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, т. н. синаптические пузырьки содержащие медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения) или фермент, разрушающий этот медиатор. В постсинаптическую мембрану встроены молекулярные рецепторы к тому или иному медиатору.

Функционально синапсы можно разделить на возбудительные и тормозные. Если первые способствуют возникновению возбуждения в постсинаптической клетке, то вторые, наоборот, прекращают или предотвращают его появление.

Морфологически синапсы классифицируют на симметричные и асимметричные. У ассиметричных наличествует постсинаптическое уплотнение (электронно-плотная зона).

Механизм функционирования синапса

В зависимости от механизма передачи нервного импульса различают химические, электрические и смешанные синапсы. Наиболее распространен первый тип.

При прохождении импульса по синаптической мембране повышается её проницаемость, а из синаптических пузырьков освобождается медиатор, который выходит в синаптическую щель и соединяется с молекулярными рецепторами постсинаптической мембраны, индуцируя на ней возникновение нервного импульса.

Медиатор действует в течение очень короткого времени, после чего из синаптических пузырьков освобождается фермент, разрушающий медиатор в синаптической щели.

Одновременно часть медиатора перемещается через постсинаптическую мембрану (прямой захват) и в обратном направлении через синаптическую мембрану (обратный захват).

  • Следствим такой структуры синапса является односторонее проведение нервного импульса.
  • В зависимости от медиатора синапсы разделяются на: аминергические, содержащие адреналин (адренергические), серотонин, дофамин; холинергические, содержащие ацетилхолин; пуринергические, содержащие пурины; пептидергические, содержащие пептиды.
  • В случаях, когда с постсинаптической мембраной контактирует несколько синаптических расширений, образуются множественные синапсы или бутоны.

К специальным формам синапсов относятся шипиковые аппараты, в которых с синаптическим расширением контактируют короткие одиночные или множественные выпячивания постсинаптической мембраны дендрита. Шипиковые аппараты значительно увеличивают количество синаптических контактов на нейроне и, следовательно, количество перерабатываемой информации.

Особой формой синапсов являются электротонические, в которых благодаря плотному прилеганию синаптической и постсинаптической мембран друг к другу создаются условия для безмедиаторного перехода нервного импульса с цитолеммы одной нервной клетки на другую.

Категории:

  • Незавершённые статьи по биологии
  • Нейробиология

Источник: http://mediaknowledge.ru/16e09588b25ae81f.html

Что такое синапс. Какие виды синаптической передачи существуют

Физиология синаптической передачи

Термин и понятие «синапс», «синаптическая передача» был введен в физиологию Ч. Шеррингтоном. Он, исследуя деятельность ЦНС, предположил еще в 1897 г., что нейроны между собой сообщаются с помощью специального механизма, который он и назвал синаптическим. Последующие годы подтвердили эту идею.

Синаптическая передача

Классификация синапсов

Синапс – это морфофункциональное образование ЦНС, которое обеспечивает передачу сигнала с нейрона на другой нейрон или с нейрона на эффекторную клетку (мышечное волокно, секреторную клетку). Все синапсы ЦНС можно классифицировать следующим образом.

1. По локализации: центральные (головной и спинной мозг) и периферические (нервно-мышечный, нейросекреторный синапс вегетативной нервной системы).

Центральные синапсы можно в свою очередь разделить на аксо-аксональные, аксо-дендритические (дендритные), аксо-соматические, дендро-дендритические, дендро-соматические и т.п. Согласно Г.

Шенсрду, различают реципрокные синапсы, последовательные синапсы и синаптические гломерулы (различным способом соединенные через синапсы клетки).

Читайте также:  Тест на акцентуацию характера леонгарда шмишека

2. По развитию в онтогенезе: стабильные (например, синапсы дуг безусловного рефлекса) и динамичные, появляющиеся в процессе индивидуального развития.

3. По конечному эффекту: тормозные и возбуждающие.

4. По механизму передачи сигнала: электрические, химические, смешанные.

  • 5. Химические синапсы можно классифицировать:
  • а) по форме контакта – терминальные (колбообразное соединение) и преходящие (варикозное расширение аксона);
  • б) по природе медиатора – холинергические (медиатор – ацетилхолин, АХ), адренергическис (медиатор – норадреналин, НА), дофаминергические (дофамин), ГАМК-ергические (медиатор – гаммааминомасляная кислота), глицинергические, глутаматергические, аспартатсргические, пептидергические (медиатор – пептиды, например, вещество Р), пуринергические (медиатор – АТФ).

Электрические синапсы. В настоящее время признают, что в ЦНС имеются электрические синапсы. С точки зрения морфологии электрический синапс представляет собой щелевидное образование (размеры щели до 2 нм) с ионными мостиками-каналами между двумя контактирующими клетками.

Петли тока, в частности при наличии потенциала действия (ПД), почти беспрепятственно перескакивают через такой щелевидный контакт и возбуждают, т.е. индуцируют генерацию ПД второй клетки. В целом, такие синапсы (они называются эфапсами) обеспечивают очень быструю передачу возбуждения.

Но в то же время с помощью этих синапсов нельзя обеспечить одностороннее проведение, т. к. большая часть таких синапсов обладает двусторонней проводимостью. Кроме того, с их помощью нельзя заставить эффекторную клетку (клетку, которая управляется через данный синапс) тормозить свою активность.

Аналогом электрического синапса в гладких мышцах и в сердечной мышце являются щелевые контакты типа нексуса.

Химические синапсы. По строению химические синапсы представляют собой окончания аксона (терминальные синапсы) или его варикозную часть (проходящие синапсы), которая заполнена химическим веществом – медиатором.

В синапсе различают пресинаптический элемент, который ограничен пресинаптической мембраной, постсинаптический элемент, который ограничен постсипаптической мембраной, а также внесинаптическую область и синаптическую щель, величина которой составляет в среднем 50 нм. В литературе существует большое разнообразие в названиях синапсов.

Например, синаптическая бляшка – это синапс между нейронами, концевая пластинка – это постсинаптическая мембрана мионеврального синапса, моторная бляшка – это пресинаптичсское окончание аксона на мышечном волокне.

Потенциал действия, пришедший по пресинаптическому волокну к синапсу, вызывает деполяризацию мембраны, которая включает кальциевый насос, и ионы кальция поступают в синапс.

Попадая в цитоплазму синаптического окончания, кальций связывается с белками оболочки синаптических везикул (пузырьков, в которых хранятся медиаторы), что приводит к выделению медиаторов в синаптическую щель, которая отделяет мембрану одного нейрона от мембраны другого.

Так возбуждение (электрический потенциал действия) нейрона в синапсе превращается из электрического импульса в импульс химический, т. е. каждое возбуждение нейрона сопровождается выбросом в окончании его аксона порции биологически активного вещества – медиатора.

Далее молекулы медиатора связываются со специальными белковыми молекулами, которые находятся на мембране другого нейрона. Эти молекулы называются рецепторами. Рецепторы устроены уникально и связывают только один тип молекул (которые подходят как “ключ к замку”). Рецепторы – белковые структуры, которые являются интегральными белками плазматической мембраны.

Они синтезируются в рибосомах эндоплазматического ретикулюма клетки, затем встраиваются в мембраны. Функциональная активность синапса зависит от количества рецепторов, а также от их сродства к медиатору (лиганду). Искусственно созданные лиганды, обладающие высоким специфическим (т. е.

действующим только на определенный тип либо подтип рецептора) сродством к рецепторам, способны вызывать такой же функциональный ответ клетки, как и нативные медиаторы. Рецептор состоит из двух частей. Одну можно назвать “узнающим центром”, другую – “ионным каналом”.

Если молекулы медиатора заняли определенные места (узнающий центр) на молекуле рецептора, то ионный канал открывается и ионы начинают входить в клетку (ионы натрия) или выходить (ионы калия) из клетки. Другими словами, через мембрану протекает ионный ток, который вызывает изменение потенциала на мембране. Этот потенциал получил название постсинаптического потенциала.

В зависимости от характера открытых ионных каналов возникает возбудительный (открываются каналы для ионов натрия и калия) постсинаптсинаптический потенциала (ВПСП) или тормозной (открываются каналы для ионов хлора) постсинаптический потенциал (ТПСП). На мембране одного нейрона могут одновременно находиться два вида синапсов: тормозные и возбудительные.

Все определяется устройством ионного канала мембраны. Мембрана возбудительных синапсов пропускает как ионы натрия, так и ионы калия. В этом случае мембрана нейрона деполяризуется. Мембрана тормозных синапсов пропускает только ионы хлора и гиперполяризуется. Очевидно, что если нейрон заторможен, потенциал мембраны увеличивается (гиперполяризация). Таким образом, нейрон благодаря воздействию через соответствующие синапсы может возбудиться или прекратить возбуждение, затормозиться. Все эти события происходят на соме и многочисленных отростках дендрита нейрона (на последних находится до нескольких тысяч тормозных и возбудительных синапсов).

После каждого проведения импульса медиаторы разрушаются специфическими ферментами либо происходит их обратный захват в пресинаптическое окончание. В синапсах существует широко распространенное в физиологии явление обратной связи: медиатор из синаптической щели может взаимодействовать с рецепторами на пресинаптической мембране (ауторецепторами), что приводит к прекращению выброса медиатора.

Активность синапса может модулироваться действием модулирующих нейромедиаторов, рецепторы которых располагаются на аксоне или даже дендритах и теле синапса. Если через синапс проходит много импульсов, то рецепторы могут уменьшить свою чувствительность к нейромедиатору (это свойство рецепторов обеспечивает процессы адаптации на нейрональном уровне).

Важно помнить, что между химической природой синапса и знаком его синаптического действия (возбуждающий или тормозной) нет однозначной зависимости: один и тот же медиатор может оказывать как тормозное, так и возбуждающее действие. Знак синаптического действия определяется свойствами постсинаптической мембраны, т. е.

составом рецепторов, которые могут разным образом реагировать с медиатором и контролировать проводимость разных ионных каналов.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s17908t8.html

Синапс – понятие, строение, классификация

Синапс (от греч. sinapsis – соединение, связь) – специализированный контакт между нервными клетками или нервными клетками и другими возбудимыми образованиями, обеспечивающий передачу возбуждения с сохранением его информационной значимости.

С помощью синапсов осуществляется взаимодействие разнородных по функциям тканей организма, например, нервной и мышечной, нервной и секреторной. Синаптическая область характеризуется специфическими химическими свойствами. Понятие «синапс» ввел в 1897 г.

английский физиолог Шеррингтон, обозначив так соединение аксона одной нервной клетки с телом другой.

Классификация:

1. По локализации: центральные (головной и спинной мозг) и периферические (нервно-мышечный, нейросекреторный синапс вегетативной нервной системы).

Центральные синапсы можно в свою очередь разделить на аксо-аксональные, аксо-дендритические (дендритные), аксо-соматические, дендро-дендритические, дендро-соматические и т.п. Согласно Г.

Шенсрду, различают реципрокные синапсы, последовательные синапсы и синаптическиегломерулы (различным способом соединенные через синапсы клетки).

2. По развитию в онтогенезе: стабильные (например, синапсы дуг безусловного рефлекса) и динамичные, появляющиеся в процессе индивидуального развития.

3. По конечному эффекту: тормозные и возбуждающие.

4. По механизму передачи сигнала: электрические, химические, смешанные.

  • 5. Химические синапсы можно классифицировать:
  • а) по форме контакта – терминальные (колбообразное соединение) и преходящие (варикозное расширение аксона);
  • б) по природе медиатора – холинергические (медиатор – ацетилхолин, АХ), адренергическис (медиатор – норадреналин, НА), дофаминергические (дофамин), ГАМК-ергические (медиатор – гаммааминомасляная кислота), глицинергические, глутаматергические, аспартатсргические, пептидергические (медиатор – пептиды, например, вещество Р), пуринергические (медиатор – АТФ).

Электрические синапсы. В настоящее время признают, что в ЦНС имеются электрические синапсы. С точки зрения морфологии электрический синапс представляет собой щелевидное образование (размеры щели до 2 нм) с ионными мостиками-каналами между двумя контактирующими клетками.

Петли тока, в частности при наличии потенциала действия (ПД), почти беспрепятственно перескакивают через такой щелевидный контакт и возбуждают, т.е. индуцируют генерацию ПД второй клетки. В целом, такие синапсы (они называются эфапсами) обеспечивают очень быструю передачу возбуждения.

Но в то же время с помощью этих синапсов нельзя обеспечить одностороннее проведение, т. к. большая часть таких синапсов обладает двусторонней проводимостью. Кроме того, с их помощью нельзя заставить эффекторную клетку (клетку, которая управляется через данный синапс) тормозить свою активность.

Аналогом электрического синапса в гладких мышцах и в сердечной мышце являются щелевые контакты типа нексуса.

Химические синапсы. По строению химические синапсы представляют собой окончания аксона (терминальные синапсы) или его варикозную часть (проходящие синапсы), которая заполнена химическим веществом – медиатором.

В синапсе различают пресинаптический элемент, который ограничен пресинаптической мембраной, постсинаптический элемент, который ограничен постсипаптической мембраной, а также внесинаптическую область и синаптическую щель, величина которой составляет в среднем 50 нм. В литературе существует большое разнообразие в названиях синапсов.

Например, синаптическая бляшка – это синапс между нейронами, концевая пластинка – это постсинаптическая мембрана мионеврального синапса, моторная бляшка – это пресинаптичсское окончание аксона на мышечном волокне.

Строение:

Все синапсы имеют принципиально общие черты строения.

Пресинапти-ческое окончание аксона нейрона при подходе к иннервируемой клетке теряет миелиновую оболочку, что несколько снижает скорость распространения волны возбуждения.

Небольшое утолщение на конце волокна, называемое синаптической бляшкой, содержит синаптические пузырьки с медиатором -веществом, способствующим передаче возбуждения в синапсе.

Синаптическая щель – пространство между пресинаптическим окончанием и участком мембраны эффекторной клетки является непосредственным продолжением межклеточного пространства; ее содержимое – гель, в состав которого входят гликозаминогликаны. В пресинаптической области обнаружены митохондрии, гранулы гликогена, спиралевидные нити – филаменты.

Постсинаптическая мембрана – участок эффекторной клетки, контактирующий с пресинаптической мембраной через синаптическую щель. От постсинаптической мембраны по направлению к ядру клетки прослеживаются нежные микротрубочки, образованные молекулами специфических белков. Полагают, что им принадлежит определенная роль в распространении и обработке информации внутри клетки.

Уникальной структурой постсинаптической мембраны являются клеточные рецепторы – сложные белковые молекулы, способные к конфор-мации, т.е. изменяющие пространственную ориентацию при взаимодействии с соответствующими им химическими веществами – лигандами. Участки такого взаимодействия называются центрами связывания.

В результате конформации в центрах связывания рецептора с медиатором изменяется проницаемость мембранных каналовэффекторной клетки. Это в свою очередь в каждом конкретном случае способствует ее возбуждению или торможению. Совокупность перечисленных структур называют концевой пластинкой.

Источник: https://cyberpedia.su/12xb662.html

Ссылка на основную публикацию