6. Особенности структурно-функциональной организации

электрического синапса (эфапса). Механизм передачи информации в электрическом синапсе.

Механизм проведения возбуждения аналогичен механизму проведения возбуждения в нервном волокне. Во время развития ПД происходит реверсия заряда пресинаптической мембраны. Электрический ток, возникающий между пресинаптической и постсинаптической мембраной, раздражает постсинаптическую мембрану и вызывает генерацию в ней ПД

Особенности ультраструктуры электрического синапса:

•узкая (около 5 нм) синаптическая щель;  •наличие поперечных канальцев, соединяющих пресинаптическую и постсинаптическую мембрану.

Электрические синапсы имеют щель, которая на порядок мень­ше, чем щель у химических синапсов. Они проводят сигнал в обе стороны без синаптической задержки. Передача сигнала не блоки­руется при удалении ионов Са²⁺. Кроме того, электрические синап­сы малочувствительны к фармакологическим препаратам и ядам, практически неутомляемы, как и нервное волокно. Контактирую­щие мембраны нейронов связаны друг с другом полуканалами бел­ковой природы - коннексонами (от англ, соппеаюп - связь). Через коннексоны клетки обмениваются некоторыми компонентами ци­топлазмы: аминокислотами, пептидами, РНК, метаболитами, цик­лическими нуклеотидами. Очень низкое удельное сопротивление сближенных пре- и постсинаптических мембран обеспечивает Хорошую электрическую проводимость.

У электрического синапса клеточные мембраны соседних нейронов тесно прилегают друг к другу, образуя узкую щель шириной 2 им. Зона этого сближения мембран называется щелевым контактом.

-коннексон- специфические белковые комплексы, состоящие из шести субъединиц и располагающиеся в таком порядке, что в их центре образуется пора, заполненная водой, которая проходит через бислой клеточной мембраны. Через электрический синапс сигнал передается электрическим путем посредством возникновения локальных токов между двумя клетками.

7. Структура и физиологические свойства химического синапса.

Механизм передачи информации в химическом синапсе. Химический синапс как «мишень» действия лекарственных средств. Понятие об ионотропных и метаботропных рецепторах.

Особенности ультраструктуры химического синапса:

•  широкая (20–50 нм) синаптическая щель;  •  наличие в синаптической бляшке синаптических пузырьков (везикул), заполненных химическим веществом, при помощи которого передается возбуждение;  •  в постсинаптической мембране имеются многочисленные хемочувствительные каналы (в возбуждающем синапсе – для Nа+ , в тормозном – для Cl – и К +), но отсутствуют потенциалчувствительные каналы.

На пресинаптической мембране осуществляется трансформация электрического сигнала в химический, который на постсинаптической мембране снова трансформируется в электрический сигнал.

Синтез медиатора. Медиатором (посредником) называют химическое вещество, которое обеспечивает одностороннюю передачу возбуждения в химическом синапсе. Некоторые медиаторы (например, ацетилхолин) синтезируются в цитоплазме синаптического окончания, и там же молекулы медиатора депонируются в синаптических пузырьках. Другие медиаторы синтезируются и упаковываются в везикулы в теле нейрона, готовые синаптические пузырьки доставляются в синаптичекую бляшку за счет быстрого аксонного транспорта.

Секреция медиатора. Содержимое синаптических пузырьков может выбрасываться в синаптическую щель путем экзоцитоза. При опорожнении одного синаптического пузырька в синаптичекую щель выбрасывается порция (квант) медиатора. Для активации экзоцитоза необходимы ионы Са+2 . В состоянии покоя уровень Са+2 в синаптическом. Приход в синаптическое окончание возбуждения приводит к деполяризации пресинаптической мембраны и открытию потенциал чувствительных Са+2 -каналов. Ионы Са++ поступают в цитоплазму синаптического окончания и активируют опорожнение синаптических пузырьков в синаптическую щель

Взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны. Молекулы медиатора диффундируют через синаптическую щель и достигают постсинаптической мембраны, где связываются с рецепторами хемочувствительных Na+ -канало. Присоединение медиатора к рецептору приводит к открытию Na+ -каналов, через которые в клетку входят ионы Na+. В результате входа в клетку положительно заряженных ионов происходит локальная деполяризация постсинаптической мембраны, которую называют возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП)

Инактивация медиатора. Ферменты, находящиеся в синаптической щели, разрушают молекулы медиатора. В результате происходит закрытие Na+ -каналов и восстановление МП постсинаптической клетки. Некоторые медиаторы (например, адреналин) не разрушаются ферментами, а удаляются из синаптической щели путем быстрого обратного всасывания (пиноцитоза) в синаптическое окончание.

Генерация ПД. В нейро-мышечном синапсе амплитуда единичного ВПСП достаточно велика. Поэтому для генерации ПД в мышечной клетке достаточно прихода одного нервного импульса. Генерация ПД в мышечной клетке происходит в области, окружающей постсинаптическую мембрану.

Проведение возбуждения в химическом синапсе одностороннее. Высокая утомляемость. Низкая лабильность. Длинная синаптическая задержка. Чувствительность к действию хим. Агентов. В хим. Синапсе трансформируется ритм ПД.

Средства, влияющие на м-холинорецепторы

М-холиномиметики (мускариномиметические средства) Пилокарпина гидрохлорид Ацеклидин

М-холиноблокаторы (антихолинергические, атропиноподобные средства) Атропина сульфат Метацин

Действие большинства антидепрессантов связано с их влиянием на обмен медиаторов-моноаминов, особенно норадреналина и серотонина, и на рецепторы этих медиаторов  Во многом он связан с тем, что у ингибиторов обратного захвата серотонина — мощных антидепрессантов — было обнаружено выраженное анксиолитическое действие. Эти препараты помогают при паническом расстройстве, социофобии и других фобиях, неврозе тревоги и неврозе навязчивых состояний, а также при импульсивных расстройствах, по-видимому, близких к данной группе. При тревожных расстройствах используются также бензодиазепины, азапироны и другие транквилизаторы.

Ионотропные рецепторы.Вследствие образования постсинаптического потенциала происходит открытие соответствующего ионного канала или сразу при действии медиатора, или через активацию G-белка. При этом рецептор или сам образует ионный канал, или связан с ним. После присоединения лиганда и  активации рецептора происходит открытие канала для соответствующего иона. В результате на мембране образуется постсинаптический потенциал. Ионотропные рецепторы – это путь быстрой передачи сигнала и образования ПСП без изменения процессов метаболизма в клетке.

Метаботропные рецепторы. Это более сложный путь передачи сигнала. При этом после связывания лиганда с рецептором происходит активация каскада фосфорилирование-дефосфорилирование. Это осуществляется или прямо, или через вторичные посредники, например,  через тирозинкиназу, или через цАМФ, или цГМФ, или за счет увеличения внутриклеточного кальция, что в результате приводит к активации протеинкиназ. Фосфорилирование чаще всего включает в себя активацию цАМФ-зависимой или диацилглицерол-зависимой протеинкиназы.  Эти эффекты развиваются более медленно и длятся более долго.

Сродство рецептора к соответствующему нейромедиатору может меняться так же, как и к гормонам, например, за счет аллостерических изменений рецептора или других механизмов. Поэтому сейчас рецепторы обозначают как мобильные и легко изменяемые структуры. Входя в состав мембраны, белки-рецепторы могут взаимодействовать с другими мембранными белками. Нейромодуляторы, как и нейромедиаторы, могут влиять на число и чувствительность рецепторов.  Длительное присутствие больших количеств нейромедиатора или нейромодулятора может снижать их чувствительнос, а недостаток лигандов повышать их чувствительность (ап-регуляция).