Synapse

Synapse jsou spojovací body mezi nervovými buňkami a senzorickými, svalovými nebo žlázovými buňkami nebo mezi dvěma nebo více nervovými buňkami. Používají se k přenosu signálů a podnětů. Podnět je obvykle přenášen chemicky pomocí neurotransmiterů.

Existují také synapsy, které přenášejí svůj akční potenciál přímo elektrickými prostředky, což zrychluje přenos podnětů, a je proto výhodou například pro svalové reflexy. Na rozdíl od chemických synapsí mohou elektrické synapsí přenášet podněty v obou směrech.

Co jsou to synapse?

Synapse umožňují stimulaci a přenos signálu mezi nervovými buňkami (neurony) a mezi nervovými buňkami a senzorickými, svalovými a žlázovými buňkami. Jméno sahá zpět k britskému fyziologovi Siru Charles Sherrringtonovi a pochází ze starořeckého „syn“ pro spolu a „haptein“ pro uchopení nebo uchopení.

V závislosti na typu přenosu stimulu z vysílací buňky do přijímací buňky se rozlišuje mezi chemickou a elektrickou synapsí. V chemických synapsích je elektrický potenciál, který má vysílající buňka přenášet, přeměněn na chemickou messengerovou látku (neurotransmiter) na membráně synapse.

Úzká mezera mezi synapsemi vysílající buňky a přijímající buňky je překonána neurotransmiterem a dřívější elektrický akční potenciál je převeden zpět do jednoho.

Pokud je přijímající buňkou svalová nebo žlázová buňka, je implementována do akcí nebo, v případě jiného neuronu, přenesena jako elektrický akční potenciál. Tento typ přenosu signálu má tu výhodu, že se jedná o směrový, jednosměrný, informační přenos. Naproti tomu elektrické synapse mohou přenášet podněty v obou směrech, tj. Obousměrně.

Anatomie a struktura

Synapse vždy sestává z vysílací části nebo vysílače, koncového tlačítka axonu, které je utěsněno tzv. Presynaptickou membránou. Opačná receptorová část synapse, terminální tlačítko dendritu, se uzavře postsynaptickou membránou.

Synaptická mezera se nachází mezi presynaptickou a postsynaptickou membránou. V chemických synapsích je velmi úzká a dosahuje 10 až 20 nm, v elektrických synapsích dosahuje mezera pouze hodnoty kolem 3,5 nm.

U lidí se počet synapsí odhaduje na nepředstavitelnou hodnotu okolo 100 bilionů, což odpovídá 1 se 14 nuly. Presynaptické terminální knoflíky axonů drží specifické neurotransmitery připravené v takzvaných váčcích.

K zajištění energie obsahují terminálové knoflíky četné mitochondrie a další organely. Když dojde k akčnímu potenciálu, vezikuly vyprázdní neurotransmitery do synaptické mezery v průběhu exocytózy.

Receptorová část synapse, terminální tlačítko dendritu nebo akční buňky (svalová nebo žlázová buňka), obsahuje ve své membráně speciální receptory, ke kterým může uvolněná poselská látka dokovat, což vede k zpětnému převodu na elektrický akční potenciál nebo ke svalové kontrakci nebo sekreci trysek.

Funkce a úkoly

V závislosti na jejich funkci lze synapse rozdělit na efektorovou a senzorovou synapsi a interneuronální synapsi.

• Efektorové synapse navázat spojení mezi neurony a svalovými buňkami nebo neurony a žlázovými buňkami.

• Excitativní efektorové synapse slouží k tomu, aby svalové buňky dostaly příkaz ke kontrakci nebo žlázovým buňkám příkaz k vylučování.

• Inhibiční efektorové synapse naopak přenášet opačnou informaci, jmenovitě uvolnit svaly a zastavit sekreci žláz.

• Synapse senzoru mají za úkol přijímat senzorické signály ze senzorických buněk a receptorů, jako jsou fotoreceptory v sítnici, receptory bolesti (nociceptory), termosenzory, tlakové a napěťové senzory a mnoho dalších, a předávat je do odpovídajících spínacích center v mozku.

• Interneuronální synapsiekteré tvoří křížové spojení mezi dvěma nebo více neurony, se nacházejí v mozku ve velkém počtu. Existuje celá řada možných možností propojení, které se prakticky vyskytují, každá s různými úkoly.

Například existují vazby mezi axony a dendrity, Axony a buněčná těla (soma), mezi dendritickými plexy dvou neuronů a přímým spojením mezi buněčnými těly dvou neuronů.

Interneuronální synapsy se používají pro komplexní zpracování informací, např. B. v rámci vegetativního nervového systému, ale také zpracování komplexních informací do celkového obrazu v centrální nervové soustavě.

• Chemické synapsy Každý z nich se specializuje na konkrétní neurotransmiter nebo drží tento specifický neurotransmiter ve svých vezikulách. Proto lze chemické synapsy také rozlišit podle „jejich“ neurotransmiterů, jako jsou adrenergní, cholinergní a dopaminergní synapsy, které odpovídají neurotransmiterům adrenalin, acetylcholin nebo dopamin.

• Elektrické synapsyse používají tam, kde je důležitá extrémní rychlost přenosu podnětů, například při spouštění svalových reflexů.

Zde najdete své léky

Nemoci a nemoci

V roce 2014 vědci v Baltimoru prokázali, že určité genové mutace vedou k narušené tvorbě synapsí, což může způsobit duševní choroby, jako je schizofrenie a těžká deprese.

Je mnohem lépe známo, že jedy vedou k poruchám synapsních funkcí s někdy závažnými účinky. Látky buď blokují uvolňování neurotransmiterů do synaptické mezery, nebo jsou tak podobné neurotransmiterům, že na své místo ukotví receptory postsynaptické membrány.

V obou případech je funkce synapsí významně nebo úplně narušena a blokována. Příkladem blokování exocytózy na presynaptické membráně je botulotoxin syntetizovaný klostridiálními bakteriemi.

Neurotoxin, známý také pod názvem botox, má paralyzující účinek na svaly - podobně jako toxin tetanu - protože efektorové synapse již nemohou přenášet stimulační kontrakci na svalová vlákna. Ve vážných případech to může vést k respirační paralýze a smrti.

Mnoho jedů pavouka, hmyzu a medúzy a jedů z různých hub jsou jedy synapse. Léky jako alkohol, nikotin, halucinogeny jako LSD a psychotropní drogy jsou jedy synapse s různými účinky.