Sünaps on teatav kontakttsoon närvirakkude protsesside ja teiste mitteerututavate ja erutuvate rakkude vahel, mis tagavad infosignaali edastamise. Sünaps moodustub morfoloogiliselt kahe raku membraanide kokkupuutel. Närvirakkude väljakasvuga seotud membraani nimetatakse raku presünaptiliseks membraaniks, millesse signaal siseneb, selle teine nimi on postsünaptiline. Koos postsünaptilisse membraani kuulumisega võib sünaps olla interneuronaalne, neuromuskulaarne ja neurosekretoorne. Sõna sünaps võttis 1897. aastal kasutusele Charles Sherrington (inglise füsioloog).
Mis on sünaps?
Sünaps on spetsiaalne struktuur, mis tagab närviimpulsi ülekande närvikiust teise närvikiu või närvirakku ning selleks, et närvikiud saaks mõjutatud retseptorrakust (piirkond, kus närvikiud rakud ja teine närvikiud puutuvad omavahel kokku), vajab kahte närvirakku.
Sünaps on väike osa neuroni lõpus. See aitab teavet edastadaesimesest neuronist teise. Sünaps paikneb kolmes närvirakkude piirkonnas. Sünapsid asuvad ka kohas, kus närvirakk puutub kokku erinevate keha näärmete või lihastega.
Millest sünaps koosneb
Sünapsi struktuuril on lihtne skeem. See koosneb 3 osast, millest igaühes täidetakse teabe edastamise ajal teatud funktsioone. Seega võib sellist sünapsi struktuuri nimetada sobivaks närviimpulsi edastamiseks. Info edastamise protsessi mõjutavad otseselt kaks peamist rakku: tajumine ja edastamine. Edastava raku aksoni lõpus on presünaptiline lõpp (sünapsi esialgne osa). See võib mõjutada neurotransmitterite käivitamist rakus (sellel sõnal on mitu tähendust: vahendajad, vahendajad või neurotransmitterid) – teatud kemikaalid, mille abil edastatakse elektrisignaal 2 neuroni vahel.
Sünaptiline lõhe on sünapsi keskmine osa – see on lõhe 2 interakteeruva närviraku vahel. Läbi selle pilu tuleb edastavast rakust elektriimpulss. Sünapsi lõpposa on raku retseptiivne osa, mis on postsünaptiline lõpp (kontaktis rakufragment, mille struktuuris on erinevad tundlikud retseptorid).
Synapse vahendajad
Vahendaja (ladina meediast – saatja, vahendaja või keskmine). Sellised sünapsi vahendajad on närviimpulsside edastamise protsessis väga olulised.
Inhibeerivate ja ergastavate sünapside morfoloogiline erinevus seisneb selles, et neil puudub vahendaja vabastamise mehhanism. Inhibeeriva sünapsi, motoorsete neuronite ja teiste inhibeerivate sünapside vahendajaks peetakse aminohapet glütsiini. Kuid sünapsi inhibeerivat või ergutavat olemust ei määra mitte nende vahendajad, vaid postsünaptilise membraani omadused. Näiteks annab atsetüülkoliin ergastavat toimet terminalide neuromuskulaarses sünapsis (müokardi vagusnärvid).
Atsetüülkoliin toimib ergastava vahendajana kolinergilistes sünapsides (motoorse neuroni seljaaju ots mängib selles presünaptilist membraani), Ranshaw rakkude sünapsis, higinäärmete presünaptilises otsas, neerupealiste medulla, soolestiku sünapsis ja sümpaatilise närvisüsteemi ganglionides. Atsetüülkoliinesteraasi ja atsetüülkoliini leiti ka aju erinevate osade fraktsioonides, mõnikord suurtes kogustes, kuid peale Ranshaw rakkude kolinergilise sünapsi ei ole nad veel suutnud tuvastada teisi kolinergilisi sünapse. Teadlaste sõnul on atsetüülkoliini vahendaja ergastav funktsioon kesknärvisüsteemis väga tõenäoline.
Katelkomiine (dopamiin, norepinefriin ja epinefriin) peetakse adrenergilisteks neurotransmitteriteks. Adrenaliin ja norepinefriin sünteesitakse sümpaatilise närvi lõpus, neerupealise, seljaaju ja aju peaaine rakus. Aminohappeid (türosiini ja L-fenüülalaniini) peetakse lähteaineks ning adrenaliini on sünteesi lõppprodukt. Samuti toimivad vaheaine, mis sisaldab norepinefriini ja dopamiinineurotransmitterite funktsioon sünapsis, mis on loodud sümpaatiliste närvide otstes. See funktsioon võib olla kas inhibeeriv (soolestiku sekretoorsed näärmed, mitmed sulgurlihased ning bronhide ja soolte silelihased) või ergastav (teatud sulgurlihaste ja veresoonte silelihased, müokardi sünapsis - norepinefriin, aju subkutaansetes tuumades - dopamiin).
Kui sünapsi neurotransmitterid täidavad oma funktsiooni, imendub katehhoolamiin presünaptilisest närvilõpmest ja transmembraanne transport lülitub sisse. Neurotransmitterite imendumise ajal on sünapsid kaitstud varude enneaegse ammendumise eest pika ja rütmilise töö käigus.
Synapse: peamised tüübid ja funktsioonid
Langley väitis 1892. aastal, et sünaptiline ülekanne imetajate vegetatiivses ganglionis ei ole olemuselt elektriline, vaid keemiline. 10 aasta pärast sai Eliott teada, et adrenaliini saadakse neerupealistest sama toimega kui sümpaatiliste närvide stimuleerimisel.
Pärast seda tehti ettepanek, et adrenaliini on võimeline eritama neuronite poolt ja erutumisel vabanema närvilõpme poolt. Kuid 1921. aastal tegi Levi eksperimendi, mille käigus ta tuvastas ülekande keemilise olemuse autonoomses sünapsis südame- ja vagusnärvide vahel. Ta täitis konna südame veresooned soolalahusega ja stimuleeris vaguse närvi, tekitades aeglase südame löögisageduse. Kui vedelik viidi pärsitud südamestimulatsioonist stimuleerimata südamesse, lööb see aeglasem alt. On selge, et vaguse närvi stimulatsioon põhjustasinhibeeriva aine eraldumine lahusesse. Atsetüülkoliin kordas selle aine mõju täielikult. 1930. aastal määrasid Feldberg ja tema kaastöötajad lõpuks kindlaks rolli atsetüülkoliini sünaptilises ülekandes autonoomse närvisüsteemi ganglionis.
Synapse Chemical
Keemiline sünaps erineb põhimõtteliselt ärrituse edasikandumises vahendaja abil presünapsist postsünapsisse. Seetõttu tekivad keemilise sünapsi morfoloogias erinevused. Keemiline sünaps on sagedamini lülisamba kesknärvisüsteemis. Nüüdseks on teada, et neuron on võimeline isoleerima ja sünteesima paar vahendajat (koos eksisteerivad vahendajad). Neuronidel on ka neurotransmitteri plastilisus – võime muuta peamist neurotransmitterit arengu käigus.
Neuromuskulaarne ristmik
See sünaps edastab ergastuse, kuid selle ühenduse võivad mitmesugused tegurid hävitada. Ülekanne lõpeb atsetüülkoliini sünaptilisse pilusse väljutamise blokeerimise ajal, samuti selle sisalduse ületamise ajal postsünaptiliste membraanide tsoonis. Paljud mürgid ja ravimid mõjutavad püüdmist, väljundit, mis on seotud postsünaptilise membraani kolinergiliste retseptoritega, siis lihaste sünaps blokeerib ergastuse edastamise. Keha sureb lämbumise ajal ja peatab hingamislihaste kokkutõmbumise.
Botulinus on sünapsi mikroobne toksiin, see blokeerib erutuse ülekandumist, hävitades süntaksiini valgu presünaptilises terminalis, mida kontrollib atsetüülkoliini vabanemine sünapsilõhesse. Mitumürgised võitlusained, farmakoloogilised ravimid (neostigmiin ja proseriin), samuti insektitsiidid blokeerivad ergastuse juhtimist neuromuskulaarsesse sünapsi, inaktiveerides atsetüülkoliinesteraasi, ensüümi, mis hävitab atsetüülkoliini. Seetõttu koguneb atsetüülkoliin postsünaptilise membraani tsooni, tundlikkus mediaatori suhtes väheneb, postsünaptilised membraanid vabanevad ja retseptori blokk sukeldub tsütosooli. Atsetüülkoliin on ebaefektiivne ja sünaps blokeeritakse.
Närvisünaps: funktsioonid ja komponendid
Sünaps on ühendus kahe raku vahelise kontaktpunkti vahel. Lisaks on igaüks neist suletud oma elektrogeensesse membraani. Sünaps koosneb kolmest põhikomponendist: postsünaptilisest membraanist, sünaptilisest lõhest ja presünaptilisest membraanist. Postsünaptiline membraan on närvilõpp, mis läheb lihasesse ja laskub lihaskoesse. Presünaptilises piirkonnas on vesiikulid - need on suletud õõnsused, millel on neurotransmitter. Nad on alati liikvel.
Närvilõpmete membraanile lähenedes ühinevad vesiikulid sellega ja neurotransmitter siseneb sünaptilisse pilusse. Üks vesiikul sisaldab vahendaja kvanti ja mitokondreid (neid on vaja vahendaja - peamise energiaallika - sünteesiks), seejärel sünteesitakse koliinist atsetüülkoliin ja töödeldakse ensüümi atsetüülkoliintransferaasi toimel atsetüülkoliiniks..
Sünaptiline lõhe post- ja presünaptiliste membraanide vahel
Erinevates sünapsides on vahe suurus erinev. See ruumtäidetud rakkudevahelise vedelikuga, mis sisaldab neurotransmitterit. Postsünaptiline membraan katab müoneuraalse sünapsi närvilõpu kokkupuutekoha innerveeritud rakuga. Teatud sünapsides tekitab postsünaptiline membraan volti, mis suurendab kontaktpinda.
Lisaained, mis moodustavad postsünaptilise membraani
Posünaptilise membraani tsoonis on järgmised ained:
- Retseptor (kolinergiline retseptor müoneuraalses sünapsis).
- Lipoproteiin (väga sarnane atsetüülkoliiniga). Sellel valgul on elektrofiilne ots ja ioonpea. Pea siseneb sünaptilisse pilusse ja interakteerub atsetüülkoliini katioonse peaga. Selle interaktsiooni tõttu muutub postsünaptiline membraan, seejärel toimub depolarisatsioon ja potentsiaalselt sõltuvad Na-kanalid avanevad. Membraani depolarisatsiooni ei peeta isetugevdavaks protsessiks;
- Järk-järguline, selle potentsiaal postsünaptilisel membraanil sõltub vahendajate arvust, see tähendab, et potentsiaali iseloomustab lokaalsete ergastuste omadus.
- Koliinesteraas – peetakse valguks, millel on ensümaatiline funktsioon. Oma struktuurilt on see sarnane kolinergilise retseptoriga ja omab sarnaseid omadusi atsetüülkoliiniga. Koliinesteraas hävitab atsetüülkoliini, algselt selle, mis on seotud kolinergilise retseptoriga. Koliinesteraasi toimel eemaldab kolinergiline retseptor atsetüülkoliini, moodustub postsünaptilise membraani repolarisatsioon. Atsetüülkoliin laguneb äädikhappeks ja koliiniks, mis on vajalikud lihaskoe trofismiks.
Olemasoleva transpordi abil kuvatakse koliini presünaptilisele membraanile, seda kasutatakse uue mediaatori sünteesimiseks. Vahendaja mõjul muutub läbilaskvus postsünaptilises membraanis ning koliinesteraasi toimel taastub tundlikkus ja läbilaskvus algväärtusele. Kemoretseptorid suudavad suhelda uute vahendajatega.
