Sinapse
opredelitev
Sinopsa je stična točka med dvema živčnima celicama. Omogoča prenos dražljajev z enega nevrona na drugega. Lahko pride tudi do sinapse med nevronom in mišičnimi celicami ali senzorično celico in žlezo. Obstajata dve bistveno različni vrsti sinaps, električni (vrzel stika) in kemična. Vsaka od njih uporablja drugačno vrsto prenosa vzbujanja. Kemijske sinapse lahko delimo tudi glede na snovi, ki se sporočajo (nevrotransmiterji). Te se uporabljajo za prenos.
Tudi sinapse lahko delimo glede na vrsto vzbujanja. Obstaja vznemirljiva in zavirajoča sinapsa. Mednuralne sinapse (med dvema nevronoma) lahko delimo tudi glede na lokalizacijo, to je na kateri točki na nevronu je sinapsa pritrjena. Samo v možganih je 100 bilijonov sinaps. Nenehno lahko gradiš in razpadaš, to načelo imenujemo nevronska plastičnost.
Morda vas zanima tudi: Motorni nevron
Ponazoritev živčne celice
Živčna celica -
Neuron
- Dendriti
- Sinopsija
(aksodendrit) - Celično jedro -
Nucleolus - Celicna telesa -
Jedro - Axon grapi
- Plašč Myelin
- Ranvier čipke
- Labodje celice
- Axon terminali
- Sinopsija
(aksoaksonski)
A - multipolarni nevron
B - psevdonipolarni nevron
C - bipolarni nevron
a - Soma
b - akson
c - sinapse
Pregled vseh Dr-Gumpert slik najdete na: medicinske ilustracije
Struktura, funkcija in naloge
Električna sinapsa (vrzeli vrzeli) deluje takoj čez zelo majhno vrzel, imenovano sinaptična vrzel. S pomočjo ionskih kanalov to omogoča prenos dražljajev neposredno iz živčne celice v živčno celico. Ta vrsta sinapse najdemo v celicah gladkih mišic, celicah srčne mišice in v mrežnici. Primerne so za hitro premikanje, na primer za odboj vek. Posredovanje je možno v obe smeri (dvosmerno).
Kemična sinapsa je sestavljena iz presinapse, sinaptične vrzeli in postsinapse. Presinapse so običajno končni gumb nevrona. Postinapsija je točka na dendritu sosednjega nevrona ali namenski odsek sosednje mišične celice ali žleze. Preko sinaptične vrzeli se nevrotransmiterji uporabljajo za prenos vzbujanja. Prej električni signal se pretvori v kemični signal in nato nazaj v električni signal. Ta vrsta posredovanja je mogoča samo v eni smeri (enosmerno).
Električni akcijski potencial se prenaša na presinapse prek aksona nevrona. V presinaptični membrani se z akcijskim potencialom odpirajo napetostni Ca-kanalni kanali. V presinapsu so majhni vezikli (Vesicle)ki so napolnjeni z oddajniki. Povečana koncentracija kalcija povzroči, da se vezikule zlijejo s presinaptično membrano, nevrotransmiterji pa se sprostijo v sinaptično razcep. Ta vrsta prevoza se imenuje eksocitoza. Višja kot je frekvenca akcijskega potenciala, več veziklov sprosti svoje shranjene nevrotransmiterje. Nato nevrotransmiterji razpršijo skozi sinaptično vrzel, široko približno 30 nm, in pristanejo na receptorjih nevrotransmiterjev. Nahajajo se na postsinaptični membrani. To so kanali, ki se ionotropni ali metabotropni so. Če je postsinapsa motorna končna plošča, gre za ionotropni kanal, ki povezuje dve molekuli sporočilne snovi (Acetilholin) priklopite in odprite tako. To omogoča, da vstopajo kationi (predvsem natrij). To polarizira postsinapse in ustvarja ekscitatorni postsinaptični potencial (EPSP). Potrebnih je več EPSP, da se spet spremeni v akcijski potencial. EPSP se seštevajo glede na čas in prostor, nato pa se na tako imenovanem hribu aksonov pojavi postsinaptični akcijski potencial. Ta akcijski potencial se lahko nato prenese preko aksona te živčne celice in celoten postopek se začne na naslednji sinapsi. To je učinek vznemirljive sinapse.
Na drugi strani je zaviralna sinapsa hiperpolarizirana in nastanejo inspiracijski postsinaptični potenciali (IPSP). Uporabljajo se inhibicijski nevrotransmiterji, kot sta glicin ali GABA.
Prenos informacij skozi kemične sinapse traja nekoliko dlje zaradi sproščanja nevrotransmiterja in njegove difuzije.
Mimogrede, nevrotransmiterji se reciklirajo. Iz sinaptične vrzeli se vrnejo v presinapse in se spet zapakirajo v vezikle. Z oddajno snovjo acetilholin ima encim holinesteraza pomembno vlogo. Nevrotransmiter razdeli na holin in ocetno kislino (acetat). Tako je acetilholin neaktiven.
Obstajajo tudi drugi načini za izklop sinaptičnega prenosa. Na primer, kationski kanali postsinapse se lahko inaktivirajo.
Morda vas zanima tudi: Živčna vlakna
Sinaptična vrzel
Sinoptični razcep je del sinapse in imenuje območje med dvema zaporednima živčnima celicama. Tu se signal prenaša s pomočjo akcijskih potencialov. Sinapsa je motorna končna plošča, to je prehod med živcem. za mišične celice pa se uporablja isti izraz
Kot je že razvidno iz besede "vrzel", je med celicami presledek, tako da neposrednega stika ni. Presinapse se nahajajo na eni strani sinaptične vrzeli. Tukaj pride električni signal iz zgornje živčne celice. Privede do sproščanja nevrotransmiterjev iz veziklov, zato se pretvori v kemični signal. Ti se potem selijo skozi sinaptično vrzel in dosežejo postsinaptično membrano spodnje celice. Tu se nahaja druga stran sinaptične vrzeli. Signal se z receptorji v membrani spet pretvori v električni in tako doseže drugo živčno celico. Navdušenje se je tako preneslo.
Nevrotransmiterji so na primer acetilholin, serotonin ali dopamin.
Morda vas zanima tudi: Acetilholin, serotonin, dopamin
Strupi za sinapse - botoks
Tipični toksini sinapse so curare, botulin toksin, tetanusni toksin, atropin, insekticidni parathion E605, sarin in alfa-laktotoksin.
Sinops je popolnoma usklajen kompleksen sistem. Prav zaradi tega je tudi razmeroma dovzetna za posege v določene snovi. Te tako imenovane sinapso toksine imenujemo tudi nevrotoksini. Pojavijo se na primer v živalskem in rastlinskem svetu ali pa jih proizvajajo bakterije.
Tu je nekaj primerov nevrotoksinov in kako delujejo:
Curare: Curare je strup iz rastlin, ki rastejo v Južni Ameriki. Domorodci so ga uporabljali kot strup puščic za lov. Curare je konkurenčen antagonist nevrotransmiterju acetilholina. To se zgodi na motorizirani končni plošči. Curare izpodrine acetilholin iz receptorjev postsinapse, vendar ne odpre receptorja. V skladu s tem ni EPSP in ni posredovanja akcijskih potencialov. To ohromi mišice in prizadeta oseba umre zaradi dihalne paralize. Torej gre za smrtonosni strup.
Botulin toksin: Ta strup proizvaja bakterija Clostirdium botulinum. Zavira sproščanje nevrotransmiterja acetilholina iz veziklov tako, da uniči potrebne encime. Torej ne pride do prenosa akcijskih potencialov na spodnjo mišično celico in to je posledično ohromljeno. Strup se lokalno uporablja v kozmetični kirurgiji za ohromitev obraznih mišic in s tem zmanjšanje gub. V tem primeru je znan kot "Botox". Uporablja se tudi pri terapiji živčno-mišičnih bolezni, kot je spastičnost. Je najmočnejši znan nevrotoksin. Zaradi tega ga je treba uporabljati le v zelo nizki koncentraciji.
Več o tej temi si preberite na: Botox
Tetanusni toksin: Ta strup proizvaja tudi bakterija imenovana Clostirdium tetani. Te pogosto najdemo na zarjaveli kovini. Pri ranah obstajajo optimalni pogoji, da bakterija zdrži. Tu se nahaja vstopno odprtino za toksin, da pride v telo. Takrat bo retrogradno transportiran do sprednjih rogov hrbtenjače. Tam uničuje encime, ki so odgovorni za sproščanje zaviralnih prenašalcev iz veziklov. Posledično interneuroni, ki zavirajo, ne morejo več delovati. Pomanjkanje inhibicije vodi do pretiranega vzbujanja mišic. To vodi v raztezne krče in tako imenovani hudičev nasmeh pri prizadetih. Bolniki umrejo zaradi zadušitve zaradi trajno napetih dihalnih mišic. Na srečo obstaja cepljenje proti temu strupu.
Atropin: Atropin se pojavi v črni smrtonosni ponoči. Zmanjša acetilholin iz receptorjev ob postsinapsu, vendar ne povzroči odpiranja kanalov. Priliva natrija ni, zato se ne more oblikovati akcijski potencial.
Insekticid Parathion E 605: Insekticid Parathion E 605 zavira encim holinesterazo, ki naj bi normalno cepil acetilholin v sinaptični razcepu. Le tako ga je mogoče prenesti nazaj v presinps in spet shraniti v vezikle. Če to ni mogoče, je posledično prisoten presežek nevrotransmiterjev in s tem trajna depolarizacija postsinapse. Mišice so nato v stalnem krču. Trajno krčenje dihalnih mišic na koncu vodi v smrt. Snov je v Nemčiji prepovedana. Poleg insekticida ima sredstvo za kemično bojevanje sarin enak način delovanja. Strukturno je podoben paratiju in se absorbira skozi dihalne poti in kožo. Smrtonosna je celo pri majhnem odmerku.
Alfa-laktotoksin: Ta snov je strup pajka, črne vdove. Povzroči, da se kanali Ca v presinapse trajno odpirajo. To vodi do trajnega prenosa domnevnih akcijskih potencialov in s tem do mišičnih krčev.
Morda vas zanima tudi: tetanus
.jpg)
