SYNAPSY:
SYNAPSA – impulsy nerwowe są przekazywane z jednego neuronu na inne lub na komórki efektoryczne (mięśniowe, gruczołowe) za pośrednictwem złączy zwanych synapsami. Dzięki synapsom zachowana jest łączność czynnościowa pomiędzy neuronami układu nerwowego, który składa się z około 100 miliardów neuronów.
Każda synapsa składa się z elementu presynaptycznego, którym jest błona presynaptyczna, szczeliny synaptycznej i elementu postsynaptycznego, którym jest błona neuronu postsynaptycznego.
TYP SYNAPS ZE WZGLĘDU NA SPOSÓW PRZEKAZYWANIA INFORMACJI :
Przekazywanie informacji przez synapsy może być ELEKTRYCZNE lub częściej CHEMICZNE, zależnie od tego czy impulsy nerwowe z jednego neuronu (presynaptycznego) są przekazywane na inny (postsynaptyczny) przez bezpośredni przepływ potencjału czynnościowego, czy pośrednio przez uwalnianie w synapsie neurotransmittera, który następnie działa na neuron pozastykowy i wywołuje w nim zmiany w potencjale błonowym. A więc są synapsy z elektrycznym i chemicznym przekaźnictwem.
SYNAPSA ELEKTRYCZNA:
W synapsach elektrycznych przekaz sygnału między komórkami odbywa się dzięki przepływowi prądu jonowego. W synapsach elektrycznych prąd nie przepływa w przestrzeni zewnątrzkomórkowej, lecz przez wyspecjalizowane struktury łączące środowiska wewnętrzne dwóch komórek. Takim elementem strukturalnym wyróżniającym synapsy elektryczne są obszary nazywane połączeniami szczelinowymi. Połączenia te zbudowane są z dwóch błon komórkowych ułożonych równolegle do siebie, które ograniczają szczelinę synaptyczną o szerokości ok 3,5 nm. W błonach budujących połączenie szczelinowe znajdują się liczne kanały jonowe, które łączą środowiska wewnętrzne komórek tworzących synapsę elektryczną. Kanały te zbudowane są z dwóch części tzw koneksonów. Pojedynczy konekson jest złożonym z sześciu podjednostek białkiem integralnym błony komórkowej i jest połączony z koneksonem znajdującym się w błonie przeciwległej komórki tworzącej synapsę elektryczną. Rezultatem takiego układu koneksonów jest ciągłość cytoplazmy między dwiema komórkami, która umożliwia swobodny przepływ prądów jonowych.
Synapsy występują w siatkówce (pręciki, komórki amakrynowe), w mózgu (kora mózgowa). Synapsy elektryczne mogą być też związane z wymianą informacji między neuronami a komórkami glejowymi. Przepływ prądu jonowego przez synapsy elektryczne jest z reguły dwukierunkowy ale niektóre synapsy elektryczne mają właściwości prostownicze, czyli przewodzą prąd jednokierunkowo.
SYNAPSA CHEMICZNA:
W synapsach chemicznych przewodzenie informacji o zmianie potencjału błony przez szczelinę synaptyczną odbywa się za pośrednictwem substancji chemicznej – neuroprzekaźnika uwalnianego z jednej z komórek tworzących synapsę. Synapsa chemiczna jest tworzona przez komórkę presynaptyczną i postsynaptyczną. Przepływ informacji o zmianach potencjału odbywa się tylko w jednym kierunku – od komórki presynaptycznej do komórki postsynaptycznej. Wynika to z niesymetrycznej struktury synapsy chemicznej: budowa błony presynaptycznej jest inna niż budowa błony postsynaptycznej. Na błonie presynaptycznej dochodzi do uwalniania neuroprzekaźnika pod wpływem zmiany potencjału błony (sprzężenie elektro-wydzielnicze). Na błonie postsynaptycznej uwolniony neuroprzekaźnik łączy się z receptorami, które są funkcjonalnie związane z kanałami jonowymi, co prowadzi do zmiany potencjału błony (sprzężenie chemiczno-elektryczne). Między błoną pre- i postsynaptyczną nie ma połączenia strukturalnego. Błony te oddzielone są od siebie szczeliną synaptyczną o szerokości 20-50 nm.
RECEPTORY JONOTROPOWE – są elementem budowy białek kanałowych, konkretniej kanałów ligandozależnych. ligandem w tym przypadku jest neuroprzekaźnik, który po związaniu z miejscem receptorowym, na zasadzie zmiany allosterycznej powoduje otwarcie kanału jonowego. Receptory jonotropowe charakteryzują się dużą szybkością działania ze względu na brak etapów pośrednich między przyłączeniem neuroprzekaźnika do receptora i otwarciem kanału jonowego. Rezultatem aktywacji receptorów jonotropowych są tzw. Szybkie potencjały postsynaptyczne, które powstają w bardzo krótkim czasie po aktywacji receptorów przez neuroprzekaźnik i trwają stosunkowo krótko.
RECEPTORY METABOTROPOWE – receptor metabotropowy nie jest fizycznie związany z kanałem jonowym – receptor ten jest samodzielnym białkiem integralnym błony postsynaptycznej. Rezultatem aktywacji receptorów metabotropowych jest przyłączenie przekaźnika drugiego stopnia do białka kanałowego lub fosforylacja białka kanałowego przez jedną z kinaz aktywowanych przez przekaźniki drugiego stopnia. Receptory metabotropowe ze względu na swój pośredni sposób oddziaływania na kanały jonowe, wywołują zmiany konformacyjne, które trwają znacznie dłużej niż zmiany pojawiające się w kanałach jonowych związanych z receptorami jonotropowymi. W wyniku aktywacji receptorów metabotropowych powstają tzw wolne potencjały postsynaptyczne, które powstają z nieco większym opóźnieniem i trwają znacznie dłużej.
POSTSYNAPTYCZNY POTENCJAŁ POBUDZAJĄCY EPSP:
Zmiana potencjału w postaci depolaryzacji błony postsynaptycznej nazywa się postsynaptycznym potencjałem pobudzającym – EPSP. Nazwa pobudzający wynika z tego, że pojawienie się takiego potencjału w neuronie zwiększa prawdopodobieństwo potencjału czynnościowego we wzgórku inicjacyjnym aksonu. Postsynaptyczny potencjał pobudzający jest potencjałem lokalnym i rozchodzi się na niewielkie odległości. Po dotarciu do wzgórka aksonalnego, jeżeli ma wartość do najmniej progową, może spowodować powstanie potencjału czynnościowego, czyli pobudzić komórkę postsynaptyczną.
POSTSYNAPTYCZNY POTENCJAŁ HAMUJĄCY – IPSP:
Zmiana potencjału w postaci hiperpolaryzacji błony postsynaptycznej nazywa się postsynaptycznym potencjałem hamującym – IPSP. Nazwa hamujący wynika z tego, że pojawienie się takiego potencjału w neuronie zmniejsza prawdopodobieństwo powstania potencjału czynnościowego we wzgórku inicjacyjnym aksonu. Postsynaptyczny potencjał hamujący może docierać do wzgórka aksonalnego. Potencjał hamujący zwiększa ujemność potencjału błony wzgórka aksonalnego – powoduje jej hiperpolaryzację.