Синапсы, их строение и виды

Синапсы (sinapsis – соединение) – специализированные межклеточные контакты, передающие сигналы от одного нерона к другому при помощи нейромедиаторов. В зависимости от того, какие участки нейронов вступают в контакт, различают следующие их виды:

1. аксодендритические – синапсы между аксоном одного нейрона и дендритами другого;

2. аксосоматические – синапсы между аксоном одного нейрона и телом другого нейрона;

3. аксоаксональные – синапсы между аксонами разных нейронов;

4. аксошипиковые – синапсы между выростами дендритов одного нейрона, называемых шипиками, и аксоном последующего нейрона;

5. дендродендритные – синапсы между дендритами нейронов.

Почти половина поверхности тела нейрона и почти вся поверхность его дендритов бывает занята синапсами. В результате каждый нейрон имеет обширные контакты. Так, на одной грушевидной клетке мозжечка насчитывается до 200000 синапсов. Синапсы бывают возбудительные и тормозные. Все синапсы имеют общие принципы строения. Они состоят из двух полюсов – пресинаптического и постсинаптического, синаптической щели, синаптических пузырьков с медиатором, контактирующей мембраны.

Пресинаптический полюс – специализированная часть концевой веточки отростка (аксона или дендрита), передающего импульс. В нем содержится много митохондрий и синаптических пузырьков, которые различаются по виду и размерам в зависимости от содержащегося в нем медиатора. Когда потенциал действия достигает персинаптической мембраны, в цитоплазме резко возрастает концентрация ионов кальция, что приводит к выделению медиатора из синаптических пузырьков в синаптическую щель. Слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной (плазмолеммой отростка) происходит при деполяризации мембраны в момент прохождения нервного импульса. В пресинаптической мембране выявлены активные зоны – участки утолщения мембраны, в которых происходит экзоцитоз (выброс медиатора). Активные зоны расположены против скоплений рецепторов в постсинаптической мембране, что уменьшает задержку в передаче сигнала, связанную с дифузией нейромедиатора в синаптическую щель.

Медиаторы – вещества, возбуждающие второй нейрон. Большинство нейромедиатороваминокислоты или их производные (ацетилхолин, адреналин, дофамин, серотонин и др.). Они образуются в перикарионе, транспортируются в пресинаптический полюс и накапливаются в синаптических пузырьках. В пузырьке находится несколько тысяч молекул нейромедиатора, что составляет квант. Величина кванта не зависит от силы нервного импульса, а определяется активностью ферментов, участвующих в синтезе медиатора, и количеством исходных веществ, необходимых для синтеза.

Синаптическая щель – узкое пространство (около 20 нм) между пресинаптическим и постсинаптическим полюсами. Она ограничена со всех сторон контактирующей мембраной, которая является продолжением мембран пресинаптического и постсинаптического полюсов.

Постсинаптический полюс – это участок второго нейрона, воспринимающий нервный импульс. После выброса в синаптическую щель молекулы нейромедиатора проходят через синаптическую щель и достигают рецепторов в постсинаптической мембране. Кратковременность взаимодействия нейромедиатора с рецептором достигается разрушением медиатора специальными ферментами (например, ацетилхолин разрушается ацетилхолинэстеразой). В большинстве синапсов передача сигналов прекращается вследствие быстрого захвата нейромедиаторов пресинаптическим полюсом. Передача нервного импульса через синапс происходит только в одном направлении.