Строение и работа синапсов

     Это низкое сопротивление, как правило, связано с наличием поперечных каналов, пересекающих обе мембраны, т. е. идущих из клетки в клетку (щелевой контакт) (рис. 2). В пре- и постсинаптической мембранах щелевого контакта регулярно распределены коннексоны, находящиеся точно друг против друга. Внутри них есть просвет, так что каждая пара расположенных по одной линии коннексонов образует канал, через который сообщаются две клетки. Диаметр каналов составляет около 1 нм. Каналы образуются белковыми молекулами (полуканалами) каждой из контактирующих мембран, которые соединяются комплементарно (рис. 3). Эта структура легкопроходима для электрического тока.

     Рис. 2 Ультраструктура щелевого контакта — нексуса

     Рис. 3. Строение и работа возбуждающего (электротонического) синапса септированного аксона. А — раздражение постсинаптической клетки (2) петлей тока ПД пресинаптической клетки (1); Б — участок близкого прилежания пре— (1) и постсинаптической (2) мембран с поперечным каналом, обеспечивающим протекание ионного тока; В — соотношение во времени (t) пре— (1) и постсинаптического (2) ПД. Стрелкой показано направление тока. 

     Схема передачи возбуждения в электрическом  синапсе подобна схеме проведения ПД в гомогенном нервном проводнике. Здесь петля тока, порождаемого пресинаптическим ПД, раздражает постсинаптическую мембрану.

     Важно заметить, что поперечные каналы объединяют клетки не только электрически, но и  химически, так как они проходимы  для многих низкомолекулярных метаболитов. Поэтому возбуждающие электрические  синапсы с поперечными каналами формируются, как правило, между клетками (например нейронами) одного вида специализации.

     Электрические синапсы, передающие возбуждение, —  не вполне однородная группа. Они различаются  по значению коэффициента передачи (Кп) электрического сигнала, т. е. по отношению получаемого изменения потенциала (ΔU) на постсинаптической мембране к задаваемому ΔU на пресинаптической мембране и по отсутствию или наличию выпрямляющих свойств, т. е. по тому, передается ли в них электрический сигнал двусторонне или односторонне.  
 
 

     Общими  свойствами возбуждающих электрических синапсов являются

     :- быстродействие (оно превосходит таковое химических синапсов); слабость следовых эффектов при передаче (это свойство делает электрические синапсы непригодными для интегрирования, суммации последовательных сигналов);

     - высокая надежность  передачи возбуждения (при высоком К_п)

     . 

5.Основные  факторы, влияющие на работу синапса 

1. Дисбаланс Са – приводит к нарушению выброса медиатора (при недостатке Са – медиатора выделяется меньше) при введении СаСI2 происходит мягкая стимуляция работы нервных, мышечных клеток и сердца, что используется в медицине.
2. Дисбаланс Мg – например введение Магнезии – тормозит работу синапса, за счет препятствия проникновения Са в клетки. Это   свойство Мg используется в лечении заболеваний сердца и сосудов для снижения процессов возбуждения.
3. Недостаток веществ-предшественников, белков-ферментов и АТФ для синтеза медиатора.
4. Дисбаланс микроэлементов Na, К, СI.
5. Яды:

    Ботулотоксин(выделяемый Бактерией Ботулизма) - блокирует белки, отвечающие за выброс медиатора; и приводит к прекращению работы синапса. Клинически вызывает паралич, слепоту и смерть. Используется в настоящее время в медицине,  в частности в неврологии и косметологии для лечения гипертонуса мышц.

             - Каракурт. « черная вдова» -вызывает постоянное открытие Са –каналов , который приводит к постоянному входу Са и выбросу медиатора , что в конечном итоге приводит к истощению медиатора.и прекращению работы синапса. Клинически вызывает  параличу  и остановку дыхания.

6. Агонисты и Антагонисты рецепторов медиаторов

Агонист - вещество, действующее как медиатор, но сильнее и длительнее. Например: героин, никотин, мускарин и др.

Антагонист – вещество, противодействующее эффектам медиатора. Например: курарин, атропин и др. 

         Эти вещества поступают извне. Многие являются токсинами, ядами и наркотиками, но в разбавленном виде - это лекарства. Здесь уместна цитата Парацельса: « Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости. Одна лишь доза делает яд незаметным» или «Всякое вещество есть яд и только доза отличает его от лекарства».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Для нервных клеток характерны такие специфические образования: нервные окончания и синапсы. Среди нервных окончаний различают чувствительные (сенсорные), представляющие собой концевые разветвления дендритов сенсорных нейронов в коже, мышцаи внутренних органах, которые непосредственно воспринимают раздражения. Это — рецепторы.

     Двигательные (моторные) нервные  окончания — специальные структурные образования конечных разветвлений аксона на рабочих клетках органов (например, концевая моторная бляшка на мышечном волокне), посредством которых нервное возбуждение передается от нейрона на исполнительные структуры.

     Синапс  — это контактное соединение одного нейрона с другим. В его формировании принимает участие аксон одного нейрона, образующий окончания на дендритах или теле другого нейрона. Посредством синапса нервный импульс передается от одного нейрона к другому. Передача возбуждения осуществляется при участии специальных веществ-передатчиков (нейромедиаторов), таких как ацетилхолин, норадреналин, серотонин, бра-дикинин и др. Каждый нейрон контактирует с множеством других нейронов, поэтому на теле и дендритах одного нейрона насчитываются тысячи синапсов.

Проведение нервного импульса представляет собой электрохимический процесс, в основе которого лежит деполяризация мембраны нейрона, распространяющаяся с определенной скоростью по его отросткам (рис. 20). Деполяризация связана с изменением электрического заряда внутри клетки и на ее поверхности, возникающим в результате направленного перемещения положительно и отрицательно заряженных ионов через плазматическую мембрану нейрона .В синапсе электрический сигнал ( ПД аксона ) сначала превращается в химический (движение медиатора и вторичного посредника), а затем – вновь в электрический ( ПД постсинаптической клетки). Синапсы обладают пластичностью в течении жизни:1)синапсы образуются и исчезают 2) изменяют свои свойства, то снижают выработку медиатора и число рецептора, то увеличивают.

         Синапс является элементарной функциональной единицей нервной системы.

     Чем больше синапсов, тем «умнее» мозг.

                                             ЛИТЕРАТУРА

1.   Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология М: Издательская группа «ГЭОТАР-МЕДИА», 2005.
2. Дубынин В.А., Каменский А.А., Сапин М.Р., Сивоглазов В.И. Регуляторные системы организма человека. М.: Дрофа, 2003. http://www.koob.ru/dubinin_v_a/regulyatornie_sistemi_organisma
3.        Дубынин В.А. Курс лекций по Физиологии ЦНС для студентов Психологического факультета МГУ.2011 Лекция №4 2011
4. Физиология человека под редакцией Г.И. Косицкого – М.: Медицина, 1985