Sinapsi nel sistema nervoso

Il concetto di "sinapsi" fu introdotto alla fine del XIX secolo. C. Sherrington, implicando con questo termine una struttura che media la trasmissione di un segnale dalla fine dell'assone all'effettore - il neurone, la fibra muscolare, la cellula secretoria. Durante lo studio delle sinapsi da parte di morfologi, fisiologi, biochimici e farmacologi, la loro notevole diversità è stata rivelata, mentre sono state rivelate caratteristiche comuni nella struttura e nella funzione; di conseguenza, sono stati sviluppati i principi di classificazione delle sinapsi.

Classificazione morfologica sinapsi principio tiene conto di quanto sono formate porzioni di due celle e come sono posizionati sulla superficie del neurone ricevente (sul corpo cellulare, tronco o dendrite "spine" presso l'assone). Di conseguenza, ci sono sinapsi sinapsi asso-assonali, axo-dendritiche, asso-somatiche. Tuttavia, questa classificazione non spiega né il ruolo funzionale né il meccanismo di funzionamento della sinapsi.

Struttura morfologica della sinapsi

Sinapsi Morfologicamente è una struttura di due formazioni demielinizzati - sinaptiche chiusura ispessita (placche sinaptiche) sulla porzione di estremità della membrana e aktsona cellulare innervato, attraverso la fessura sinaptica a contatto con la membrana presinaptica. La funzione principale della sinapsi è la trasmissione del segnale. A seconda del metodo di trasmissione del segnale, le sinapsi chimiche, elettriche e miste sono isolate. Differiscono secondo il principio del lavoro.

Il meccanismo di eccitazione nella sinapsi elettrica è simile al meccanismo di eccitazione nella fibra nervosa - le terminazioni presinaptiche del PD forniscono la depolarizzazione della membrana postsinaptica. Questo trasferimento di eccitazione possibile a causa delle peculiarità della struttura di questo tipo di sinapsi - è stretta (circa 5 nm) spazio sinaptico, una grande area di contatto della membrana, la presenza di tubolare trasversale che collega le membrane presinaptici e postsinaptici e ridurre la resistenza elettrica in corrispondenza della zona di contatto. Le sinapsi elettriche più comuni negli invertebrati e nei vertebrati inferiori. Nei mammiferi, si trovano nel nucleo trigemino mesencefalico tra i corpi dei neuroni del nucleo vestibolare Deiters tra corpi cellulari e assoni terminazioni e fra "shipika- mi" dei dendriti nella oliva inferiore. Le sinapsi elettriche si formano tra le cellule nervose dello stesso tipo nella struttura e nella funzione.

Per la trasmissione sinaptica elettrico caratterizzato dall'assenza di ritardo sinaptica possesso segnale in entrambe le direzioni, una singola trasmissione del segnale del potenziale della membrana presinaptica, per cambiare la concentrazione di Ca2 + stabilità, bassa temperatura, alcuni effetti farmacologici, nonché povero affaticamento, poiché la trasmissione del segnale non richiede notevoli costi metabolici. Nella maggior parte di tali sinapsi, si osserva un "effetto di rettifica", quando il segnale nella sinapsi viene trasmesso in una sola direzione.

Diversamente sinapsi con elettrico eccitazione azionamento diretto, una quantità molto maggiore nel sistema nervoso vertebrato presentato sinapsi chimiche (sinapsi con trasmissione del segnale indiretto). In chimica impulso nervoso sinaptica causa il rilascio di mediatori chimici terminali presinaptici - un neurotrasmettitore, che diffonde attraverso la fessura sinaptica (10-50 nm di larghezza) e interagisce con i recettori proteici della membrana postsinaptica, con conseguente potenziale postsinaptico viene generato. Trasmissione chimica fornisce il segnale unilaterale detenzione e la possibilità di modulazione (amplificazione del segnale, e la convergenza di molti segnali audio cellula postsinaptica). Modulazione capacità durante la trasmissione di segnali nel tipo sinapsi chimiche assicura la formazione sulla base di queste funzioni complesse fisiologiche (apprendimento, memoria, ecc). Le particolari caratteristiche di sinapsi ultrastruttura chimica includono ampio spazio sinaptico, la presenza di placca nelle vescicole sinaptiche mediatore per cui viene trasmesso un segnale riempito, e nei postsinaptico - chemiosensibilità diversi canali (sinapsi eccitatorie - per Na +, in un freno - a Cl). Tali sinapsi sono caratterizzate da un ritardo nel segnale e da una grande stanchezza rispetto alla sinapsi elettrica, poiché il loro funzionamento richiede notevoli costi metabolici.

Esistono due sottotipi principali di sinapsi chimiche

Origine (una cosiddetta asimmetrica) di larghezza della fenditura sinaptica caratterizzato di circa 30 nm, una relativamente grande area di contatto (2,1 micron), un significativo accumulo di una matrice densa a membrana postsinaptica. Nella placca presinaptica si accumulano grandi vescicole (30-60 nm di diametro). Sinapsi chimiche secondo sottotipo spazio sinaptico hanno una larghezza di circa 20 nm, una relativamente piccola area di contatto (meno di 1 micron), e sigillo a membrana simmetrica moderatamente espresso. Sono caratterizzati da piccole vescicole (diametro 10-30 nm). Il primo sottotipo è rappresentato principalmente aksodendritnymi, eccitatorio (glutammatergica) e il secondo - aksosomaticheskimi, inibitori GABAergici (sinapsi). Tuttavia, questa divisione è piuttosto arbitraria, perché le sinapsi colinergici micrografie elettroniche mostrano una luce vescicole e diametro monoaminergico di 20-40 nm (soprattutto noradrenalina) - grandi vescicole dense con un diametro di 50-90 nm.

Un altro principio di classificazione delle sinapsi è per una sostanza usata come mediatore (colinergico, adrenergico, purinergico, peptidergico, ecc.). Nonostante il fatto che negli ultimi anni sia stato dimostrato che mediatori di diversa natura possono funzionare da un lato, questa classificazione delle sinapsi è ancora ampiamente utilizzata.