Синаптична цепка: Структура, функция и болести

- синаптична цепка представлява пропастта между две нервни клетки в рамките на химичен синапс. Електрическият нервен сигнал от първата клетка се трансформира в биохимичен сигнал в крайния възел и се трансформира обратно в електрически потенциал за действие във втория нервна клетка. Агенти като наркотици, лекарства и токсини могат да повлияят на функцията на синапса, като по този начин влияят на обработката и предаването на информация в рамките на нервната система.

Какво представлява синаптичната цепнатина?

Невроните предават информация под формата на електрически сигнали. В кръстовището между два неврона електрическият сигнал трябва да пресича празнина. The нервната система има два начина да преодолее това разстояние: електрически синапси и химически синапси. Пропастта на химическия синапс съответства на синаптична цепка. При хората най-много синапси са химически по природа. Електрически синапси са известни също като междинни връзки или връзки; терминът „синаптична цепка”Не се използва често за електрически синапси. Вместо това неврологията обикновено говори за извънклетъчното пространство. В връзката връзката между невроните се формира от канали, които растат както от пресинаптичната цитоплазма, така и от постсинаптичната цитоплазма и се срещат в средата. Чрез тези канали електрически заредените частици (йони) могат да се движат директно от един неврон в друг.

Анатомия и структура

Синаптичната цепнатина е широка от 20 до 40 нанометра и по този начин може да свързва разстояния между два неврона, които биха били твърде далеч за междинни връзки. Средно междинните кръстовища преодоляват разстояние от само 3.5 нанометра. Височината на синаптичната цепнатина е около 0.5 нанометра. От едната страна на процепа е пресинаптичната мембрана, която съответства на клетъчната мембрана на копчето на терминала. Копчето на терминала от своя страна оформя края на a нервни влакна, който се уплътнява в този момент, създавайки повече пространство вътре в него. Клетката се нуждае от това допълнително пространство за синаптични везикули: обвити с мембрана контейнери, които държат клетъчните пратеници (невротрансмитери). От другата страна на синаптичната цепнатина е постсинаптичната мембрана. Той принадлежи към неврона надолу по веригата, който получава входящия стимул и го предава при определени условия. Постсинаптичната мембрана съдържа рецептори, йонни канали и йонни помпи, които са от съществено значение за функцията на синапса. Разни молекули могат да се движат свободно в синаптичната цепнатина, включително невротрансмитери от крайната пъпка на пресинаптичния неврон, както и ензими и други биомолекули, някои от които взаимодействат с невротрансмитерите.

Функция и задачи

Както периферната, така и централната нервна система пренасят информация в клетката с помощта на електрически импулси. Тези потенциали за действие произхождат от аксон хълм на нервна клетка и пътуват по аксона, който заедно с изолационния си миелинов слой е известен още като нервни влакна. На копчето на терминала, разположено в края на нервни влакна, електрическата потенциал за действие задейства наплива на калций йони в копчето на терминала. Те пресичат мембраната с помощта на йонни канали и предизвикват смяна на заряда. В резултат на това някои от синаптичните везикули се сливат с външната мембрана на пресинаптичната клетка, позволявайки на невротрансмитерите, които се съдържат, да влязат в синаптичната цепнатина. Това пресичане отнема средно 0.1 милисекунди. Невротрансмитерите пресичат синаптичната цепнатина и могат да активират рецепторите в постсинаптичната мембрана, всеки от които реагира конкретно на определени невротрансмитери. Ако активирането е успешно, каналите се отварят в постсинаптичната мембрана и натрий йони се вливат във вътрешността на неврона. Положително заредените частици променят състоянието на електрическото напрежение на клетката, което е леко отрицателно в състояние на покой. Колкото повече натрий йоните се вливат, колкото по-голяма е деполяризацията на неврона, т.е. отрицателният заряд намалява. Ако този мембранен потенциал надвишава праговия потенциал на постсинаптичния неврон, нов потенциал за действие се генерира в аксон хълм на неврона, който отново се разпространява в електрическа форма по нервното влакно. За да се предотврати трайно освобождаването на невротрансмитерите да дразни постсинаптичните рецептори и по този начин да се задейства трайно възбуждане на нервна клетка, Има ензими в синаптичната цепнатина. Те деактивират невротрансмитерите в синаптичната цепнатина, например, като ги разделят на техните компоненти. След стимулация йонните помпи активно възстановяват първоначалното състояние, като обменят частици както в пресинаптичната, така и в постсинаптичната мембрана.

Болести

многоброен наркотици, лекарства и токсини, които имат ефект върху нервната система упражняват своите ефекти върху синаптичната цепнатина. Пример за такова лекарство са инхибиторите на моноаминооксидазата (МАО), които се считат за лечение на депресия. депресия е психично заболяване чиито основни характеристики са депресивно настроение и загуба на удоволствие и интерес към (почти) всичко. депресия се причинява от множество фактори и наркотици притежава обикновено е само част от лечението. Един от влияещите фактори са нарушенията, свързани с невротрансмитерите серотонин намлява допамин. МАО инхибитори действат чрез инхибиране на ензима моноамид оксидаза. Това е отговорно за разграждането на различни невротрансмитери в синаптичната цепнатина; неговото инхибиране съответно означава, че невротрансмитери като допамин, серотонин намлява норепинефрин може да продължи да дразни рецепторите на постсинаптичната мембрана. По този начин дори намалените количества невротрансмитери могат да доведат до достатъчен сигнал. Различен механизъм на действие подложки никотин. В синаптичната цепнатина дразни никотиновата ацетилхолин рецептори и по този начин причинява приток на йони в постсинаптичната клетка, както и основният предавател, ацетилхолин.