Синапс - это функциональный контакт специализированных участков плазматических мембран двух возбудимых клеток.
Химический синапс состоит из
-пресинаптической мембраны,
-синаптической щели,
-постсинаптической мембраны.
Мембраны клеток в месте контакта имеют утолщения - нервные окончания.
Нервный импульс, достигший нервного окончания, не в состоянии преодолеть возникшее перед ним препятствие -
синаптическую щель.
После этого электрический сигнал преобразуется в химический нейромедиатор.
Диаметр синапса – 1-2 мкм, ширина синаптической щели – 20-50 нм, диаметр везикул – 30-60 нм
Нейромедиаторы - это вещества, которые характеризуются следующими признаками:
1.накапливаются в пресинаптической структуре в достаточной концентрации;
2.освобождаются при передаче импульса;
3.вызывают после связывания с постсинаптической мембраной возникновение электрического импульса;
4.имеют систему для инактивации (удаления) медиатора из синапса;
5.синапс проводит импульс только в одном направлении;
6.работа синапса может контролироваться по принципу обратной связи
(выделении первой порции медиатора тормозит выделение второй порции);
7. на работу синапса влияют БАВ, лекарства, токсины.
Механизм действия нейромедиатора
Возбуждение изменяет проницаемость пресинаптической мембраны, медиатор высвобождается в синаптическую щель.
Нейромедиатор диффундирует к постсинаптической мембране и взаимодействует с рецепторами.
Конформационные изменения белка-рецептора - сигнал для синтеза
ц-АМФ аденилатциклазой.
ц-АМФ- активатор протеинкиназы, фосфорилирующей белки ионных каналов.
Фосфорилированные
К+, Na+ - каналы открываются и формируется потенциал действия.
Избыток медиатора в синаптической щели инактивируется путем:
-гидролиза (расщепления)
-химической модификацией (метилирование)
-окисления (МАО)
-реабсорбцией обратно в пресинаптическую мембрану
Ботулотоксин ингибирует освобождение ацетилхолина из синаптических пузырьков (причина отравлений и летальности).
Ботокс используется в эстетической медицине.
Каждый тип химического синапса имеет определенный тип медиатора (всего известно ~ 50 медиаторов)
Типы
синапсов
Холинэргические |
Адренэргические |
Серотонин |
ацетилхолин |
норадреналин |
эргические |
дофамин |
серотонин |
Холинэргические синапсы - это группа различных синапсов, использующих ацетилхолин в качестве нейромедиатора.
К группе холинэргических синапсов относятся нервно-мышечные соединения, образуемые моторными нейронами.
Ацетилхолин - основной нейромедиатор в парасимпатической нервной системе.
Синтез ацетилхолина:
в нервном окончании ацетил-КоА соединяется с холином под действием холинацетилтрансферазы.
Различают 2 типа холинэргических синапсов (по действию агонистов)
Холинергические рецепторы
Никотиновые |
Мускариновые |
|
Содержатся в нервно-мышечном синапсах, |
Содержатся в гладких мышцах, мозге |
|
вегетативных ганглиях. |
||
|
Никотиновые синапсы блокируют: |
Мускариновые синапсы блокирует |
никотин, яд кураре, яд кобры |
атропин |
Ацетилхолинэстераза (АХЭ).
В синаптической щели ацетилхолин быстро (40 мкс) гидролизуется ацетилхолинэстеразой до ацетата и холина.
Конкурентные ингибиторы АХЭ – структурные аналоги ацетилхолина.
Ингибиторы АХЭ
Лекарственные |
Инсектициды |
Яды нервно- |
препараты |
паралитического |
|
|
действия |
Ингибиторы замедляют активность АХЭ и тем самым повышают уровень ацетилхолина в синапсе.
Синтез инсектицидов (1934)
Препараты - миорелаксанты |
БОВ зарин, зоман — мощные |
|
токсины, воздействие которых |
||
|
||
|
на организм человека обычно |
|
|
приводит к смерти от судорог |
|
|
дыхательной мускулатуры. |
Адренэргические синапсы используют в качестве медиаторов катехоламины –
норадреналин, дофамин.
встречаются в постганглионарных волокнах,
в волокнах симпатической нервной системы,
в различных отделах головного мозга.
Катехоламины в нервной ткани синтезируются из ТИР.
Передача сигнала в адренэргических синапсах протекает с участием аденилатциклазной системы (через ц-АМФ)
.