Sinaptiskais sprauga

No sinaptiskā sprauga attēlo plaisu starp divām nervu šūnām ķīmiskās sinapses kontekstā.

Pirmās šūnas elektriskais nervu signāls tiek pārveidots par bioķīmisku signālu pie spailes pogas un atkal tiek pārveidots par elektriskās darbības potenciālu otrajā nervu šūnā. Aktīvās vielas, piemēram, medikamenti, narkotikas un indes, var iejaukties sinapses darbībā un tādējādi ietekmēt informācijas apstrādi un pārraidi nervu sistēmā.

Kas ir sinaptiskā plaisa?

Nervu šūnas pārraida informāciju elektrisku signālu veidā. Pārejā starp diviem neironiem elektriskajam signālam jāpārvar sprauga. Nervu sistēmai ir divas iespējas šī attāluma pārvarēšanai: elektriskās sinapses un ķīmiskās sinapses. Plaisa ķīmiskajā sinapsē atbilst sinaptiskajai spraugai. Cilvēkiem lielākā daļa sinapsu ir ķīmiska rakstura.

Elektriskās sinapses sauc arī par spraugu savienojumiem (vācu valodā aptuveni: “spraugas savienojums”) vai sakarus; termina “sinaptiskā sprauga” lietošana elektriskajās sinapsēs nav izplatīta. Tā vietā neiroloģija parasti runā par ārpusšūnu telpu. Saikni starp nervu šūnām sakaros rada kanāli, kas aug gan no presinaptiskās citoplazmas, gan pēc postsinaptiskās citoplazmas un sanāk pa vidu. Caur šiem kanāliem elektriski lādētas daļiņas (joni) var tieši mainīties no viena neirona uz otru.

Anatomija un struktūra

Sinaptiskā sprauga ir no 20 līdz 40 nanometriem plata, un tādējādi tā var savienot attālumus starp divām nervu šūnām, kas būtu pārāk plaši spraugas savienojumiem. Atkritumu krustojumi vidēji veic tikai 3,5 nanometru attālumu. Sinaptiskās spraugas augstums ir aptuveni 0,5 nanometri.

Vienā spraugas pusē ir presinaptiskā membrāna, kas atbilst spailes pogas šūnu membrānai. Beigu poga savukārt veido nervu šķiedras galu, kas šajā brīdī sabiezē un tādējādi rada vairāk vietas iekšpusē. Šūnai nepieciešama šī papildu telpa sinaptiskajiem pūslīšiem: traukiem, kas pārklāti ar membrānām un kuros atrodas šūnas kurjeri (neirotransmiteri).

Sinaptiskās spraugas otrā pusē ir postsinaptiskā membrāna. Tas pieder pakārtotajam neironam, kas saņem ienākošo stimulu un noteiktos apstākļos to nodod tālāk. Postsinaptiskajā membrānā ir receptori, jonu kanāli un jonu sūkņi, kas ir svarīgi sinapses darbībai. Sinaptiskajā spraugā var brīvi pārvietoties dažādas molekulas, ieskaitot neirotransmiterus no presinaptiskās nervu šūnas termināļa pogas, kā arī fermentus un citas biomolekulas, kas daļēji mijiedarbojas ar neirotransmiteriem.

Funkcija un uzdevumi

Gan perifēra, gan centrālā nervu sistēma pārvadā informāciju šūnā, izmantojot elektriskos impulsus. Šie darbības potenciāli rodas nervu šūnas aksona kalnā un pārvietojas pāri aksonam, kas kopā ar izolējošo mielīna slāni ir pazīstams arī kā nervu šķiedra. Beigu pogā, kas atrodas nervu šķiedras galā, elektriskās darbības potenciāls izraisa kalcija jonu pieplūdumu beigu pogā.

Viņi šķērso membrānu ar jonu kanālu palīdzību un noved pie maksas maiņas. Rezultātā daži sinaptiskie pūslīši saplūst ar presinaptiskās šūnas ārējo membrānu tā, ka tajā esošie neirotransmiteri nokļūst sinaptiskajā spraugā. Šis šķērsojums ilgst vidēji 0,1 milisekundi.

Messenger vielas šķērso sinaptisko plaisu un var aktivizēt receptorus uz postsinaptiskās membrānas, no kurām katra īpaši reaģē uz noteiktiem neirotransmiteriem. Ja aktivizēšana izdodas, kanāli postsinaptiskajā membrānā tiek atvērti un nātrija joni ieplūst neirona iekšpusē. Pozitīvi lādētas daļiņas maina šūnas elektrisko spriegumu, kas miera stāvoklī ir nedaudz negatīvs. Jo vairāk nātrija jonu ieplūst, jo spēcīgāka ir neirona depolarizācija, t.i. H. negatīvais lādiņš tiek samazināts. Ja šis membrānas potenciāls pārsniedz postsinaptiskā nervu šūnas sliekšņa potenciālu, neirona aksona kalnā rodas jauns darbības potenciāls, kas atkal elektriskā formā izplatās pa nervu šķiedru.

Fermenti atrodas sinaptiskajā spraugā tā, ka atbrīvotie neirotransmiteri nekairina postsinaptiskos receptorus un tādējādi izraisa nervu šūnas pastāvīgu ierosmi. Viņi deaktivizē sinaptiskajā spraugā esošās kurjeru vielas, piemēram, sadalot tās sastāvdaļās. Pēc stimulācijas jonu sūkņi aktīvi atjauno sākotnējo stāvokli, apmainoties ar daļiņām gan presinaptiskajā, gan postsinaptiskajā membrānā.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības

Daudzas zāles, narkotikas un indes, kas ietekmē nervu sistēmu, attīsta savu iedarbību uz sinaptisko spraugu. Šādu zāļu piemērs ir monoamīnoksidāzes inhibitori (MAOI), ko var izmantot depresijas ārstēšanai.

Depresija ir garīga slimība, kuras galvenās pazīmes ir nomācošs garastāvoklis un prieka un intereses zudums par (gandrīz) visu. Depresiju izraisa daudzi faktori, un zāļu terapija parasti ir tikai ārstēšanas sastāvdaļa.Viens ietekmējošais faktors ir traucējumi, kas saistīti ar neirotransmiteru serotonīnu un dopamīnu. MAOI darbojas, bloķējot enzīma monoamīda oksidāzi.

Tas ir atbildīgs par dažādu kurjeru vielu sadalīšanos sinaptiskajā spraugā; tā kavēšana attiecīgi nozīmē, ka tādi neirotransmiteri kā dopamīns, serotonīns un noradrenalīns var turpināt stimulēt postsinaptiskās membrānas receptorus. Tādā veidā pat samazināts kurjeru vielu daudzums var radīt pietiekamu signālu. Cits darbības mehānisms ir balstīts uz nikotīnu. Sinaptiskajā spraugā tas stimulē nikotīna acetilholīna receptorus un tādējādi, tāpat kā galvenais raidītājs acetilholīns, izraisa jonu pieplūdumu postsinaptiskajā šūnā.