Синапсы: электрические и химические Выполнил: Студент гр. 311в (г. Казань) Кулыгин Степан Определение Синапс — это специализированная структура, обеспечивающая межклеточную передачу сигналов электрической и (или) химической природы. С помощью синапсов передается информация от рецепторных клеток на дендриты чувствительных нейронов, с одной нервной клетки на другую, с нервной клетки на волокно скелетной мышцы, железистые и другие эффекторные клетки. Виды синапсов Электрические Химические Смешанные Электрические синапсы • Электрические синапсы образуются между клетками, формирующими между мембранами плотные щелевые контакты. Ширина щели составляет около 3 нм, и между контактирующими мембранами образуются общие ионные каналы с диаметром поры около 1-2 нм. Через эти каналы и осуществляется передача информации с помощью электрических ионных токов. Через каналы электрических синапсов клетки могут обмениваться также небольшими по размеру сигнальными молекулами органической природы. Названные вещества способны перемещаться в электрических синапсах с большой скоростью в обоих направлениях, и переносимая с их помощью информация также может передаваться в обоих направлениях (в отличие от химических синапсов). Электрические синапсы • Ионные токи, перемещающиеся из пресинаптического нейрона в постсинаптический, вызывают на его мембране колебания разности потенциалов — постинаптический потенциал амплитудой около 1 мВ и могут вызвать генерацию на ней ПД. В свою очередь возникший ПД может вызвать обратный ток ионов через каналы щелевых контактов к пресинаптическому нейрону и становится источником модуляции разности потенциалов на его мембране. • Электрические синапсы чаще выявляются в областях мозга, в которых регистрируется высоко синхронизированная нейронная активность. • Как уже упоминалось ранее, ионные каналы щелевых контактов имеются не только между нервными, но и между глиальными клетками, между гладкими миоцитами, между кардиомиоцитами, между железистыми клетками. Электрические синапсы Химические синапсы Передача электрических сигналов в виде потенциалов действия от нейрона к другой клетке происходит в синапсе с помощью химического вещества — медиатора. Медиатор содержится в небольших по диаметру мембранных пузырьках (везикулах), в больших количествах присутствующих в нервных терминалях. Медиатор выделяется (секретируется) в синаптическую щель при возбуждении нервного окончания аксона и воздействует на белки-рецепторы, встроенные в постсинаптическую мембрану. Это приводит к возникновению трансмембранных ионных токов и развитию потенциалов на постсинаптической мембране, что может приводить к генерации ПД. Передача сигналов в химических синапсах происходит в одном направлении — от пресинаптической мембраны нервной терминали к постсинаптической мембране клетки-мишени. Виды нейротрансмиттеров Ацетилхолин - отвечает за мышечную стимуляцию, обеспечивая активацию двигательных нейронов. Кроме того, он используется различными областями нашего мозга, которые отвечают за процессы обучения, внимания, памяти или возбуждения. Дисфункции, связанные с недостатком ацетилхолина: болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. У пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается снижение уровня ацетилхолина в головном мозге до 90%. Виды нейротрансмиттеров Дофамин - считается нейромедиатором удовольствия, и ассоциируется с удовольствием и ощущением расслабления. Задействован в когнитивных процессах, регулировании памяти, и играет ключевую роль в процессе принятия решений. Дисфункции: низкий уровень дофамина может стать причиной проявления признаков синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Это обусловлено тем, что дефицит дофамина может спровоцировать проблемы с концентрацией внимания Виды нейротрансмиттеров Норадреналин - известен как гормон стресса. И это объясняется его двойственной природой: он одновременно выполняет функции как гормона, так и нейромедиатора. Он непосредственно участвует в формировании ответной реакции на стресс «бей или беги». Это состояние, при котором организм мобилизируется для устранения угрозы. Дисфункции: дефицит этого нейротрансмиттера провоцирует депрессивные расстройства и плохое настроение. Стресс имеет тенденцию истощать наши запасы норадреналина, в то время как некоторые наркотические препараты, такие как амфетамины резко увеличивают его уровень до пределов, которые недопустимы для нормальной работы организма. Виды нейротрансмиттеров Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) - выполняет функцию ингибитора (отвечает за процессы торможения) в нервной системе, предотвращая чрезмерное возбуждение. Таким образом, она помогает нам контролировать наши реакции тревоги или страха. Дисфункции: когда наблюдается снижение уровня этой кислоты в организме, люди могут страдать тревожными расстройствами. Полное отсутствие нейротрансмиттера связывают с наличием эпилептических припадков. Очень низкий уровень ГАМК также может стать причиной возникновения мании и приступов паники. Виды нейротрансмиттеров Серотонин - играет важную роль в пищеварительном процессе, участвует в процессе регуляции температуры тела и оказывает большое влияние на сексуальное влечение. Кроме того, считается, что он значительно снижает агрессию. Дисфункции: дефицит серотонина в организме приводит к таким заболеваниям, как депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР), агрессия, наркотическая или алкогольная зависимость, расстройства пищевого поведения и бессонница. Виды нейротрансмиттеров Глутамат - является главным возбуждающим нейромедиатором в коре головного мозга человека. Избыток глутамата оказывает токсическое воздействие на наш организм и становится причиной гибели нейронов. Этот тип нейротрансмиттеров участвует в процессах обучения и памяти, а также в более сложных когнитивных функциях. Поэтому логично, что дисбаланс уровня глутамата в организме может провоцировать нейродегенеративные нарушения и патологии. Дисфункции: наиболее распространенным расстройством, связанным с колебаниями уровня глутамата, является эксайтотоксичность. Это представляет собой процесс, при котором нейроны бывают сильно повреждены или разрушены в результате чрезмерной активации. Эксайтотоксичность связывают с апоплексией и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Хантингтона, болезнь Альцгеймера (БА) и болезнь Паркинсона среди прочих. Высокие уровни глутамата в нашем организме коррелируют с эпилептическими припадками.
