1.5.Физиология синапсов
Синапс – это структурно-функциональное образование, обеспечивающие переход возбуждения с окончания нервного волокна на иннервируемую клетку. В организме позвоночных животных большинство синапсов осуществляют передачу возбуждения с помощью химических веществ (медиаторов) и называются химическими. Наряду с ними встречаются и синапсы, в которых передача возбуждения осуществляется за счет распространения электрического процесса (электрические синапсы). Таких синапсов очень мало, и они не имеют большого значения, поэтому дальнейшее изложение будет посвящено структуре и функциям химических синапсов.
В синапсе различают следующие части:
пресинаптическая мембрана (мембрана в окончании аксона). В пресинаптическом окончании аксона расположены пузырьки (везикулы) с медиатором. Медиатор – это биологически активное вещество, посредник, с помощью которого осуществляется передача возбуждения на постсинаптическую мембрану.
постсинаптическая мембрана (мембрана иннервируемой, т.е. эффекторной, клетки, с которой образован синапс). На постсинаптической мембране локализованы рецепторы, способные связывать молекулы медиатора.
.синаптическая щель (пространство между пресинаптической и постсинаптической мембранами, заполненное жидкостью, которая по составу напоминает межклеточную жидкость (рис 1.14.)
Существует несколько классификаций синапсов:
По локализации:
центральные синапсы;
периферические синапсы.
По характеру контактирующих мембран:
аксосоматический, образованный аксоном одного нейрона и телом другого нейрона;
аксодендритный, образованный аксоном одного нейрона и дендритом другого;
аксоаксональный (аксон первого нейрона образует синапс на аксоне второго нейрона);
дендродендритный (дендрит первого нейрона образует синапс на дендрите второго нейрона).
По виду процессов на постсинаптической мембране:
возбуждающие
тормозящие
Рассмотрим процесс синаптического проведения на примере нервно - мышечного (химического) синапса.
Нервный импульс по аксону направляется к иннервируемой структуре, достигает терминали (конечного участка) аксона и при этом деполяризует пресинаптическую мембрану. После этого открываются кальциевые каналы, и ионы кальция из среды, окружающей синапс, входят внутрь терминали аксона. При этом процессе броуновское (беспорядочное) движение везикул упорядочивается по направлению к пресинаптической мембране. Ионы кальция стимулируют движение везикул. Достигая пресинаптической мембраны, везикулы разрываются, и освобождается ацетилхолин (4 иона кальция высвобождают 1 квант ацетилхолина).В результате взаимодействия холинорецептора с ацетилхолином открываются натриевые каналы и формируется потенциал концевой пластинки (ПКП).
В период относительного физиологического покоя синапс находится в состоянии фоновой биоэлектрической активности. Ее значение заключается в том, что она повышает готовность синапса к проведению нервного импульса. В состоянии покоя 1 –2 пузырька в терминали аксона могут случайно подойти к пресинаптической мембране, в результате чего вступят с ней в контакт. Везикула при контакте с пресинаптической мембраной лопается, и ее содержимое в виде 1 кванта АХ поступает в синаптическую щель, попадая при этом на постсинаптическую мембрану, где будут возникать миниатюрные потенциалы концевой пластинки (МПКП). Межнейронные синапсы значительно не отличаются от нервно-мышечных. Каналы межнейронных синапсов в мозге регулируются самыми различными медиаторами и биологически активными веществами. На одном нейроне может оканчиваться до 10 тысяч нервных окончаний (на одном мышечном волокне образуется только один синапс), кроме того, в межнейрональных синапсах может формироваться не только возбуждающие, но и тормозящие процессы.