Вопрос 4. Синапсы. Определение, структура и функции. Классификация синаптических структур

Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой.

Синапс представляет собой пространство, разделяющее мембраны контактирующих клеток, к которым подходят нервные окончания. Передача импульсов осуществляется химическим путём с помощью медиаторов или электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую.

Синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком дендрита. Между обеими частями имеется синаптическая щель — промежуток шириной 10—50 нм.

Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели, называется пресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называется постсинаптической мембраной. В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемые синаптические пузырьки, содержащие либо медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения), либо фермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической, а часто и на пресинаптической мембранах присутствуют рецепторы к тому или иному медиатору.

В зависимости от механизма передачи нервного импульса различают:

 Химические- нейромедиатор, медленные;

 электрические — клетки соединяются высокопроницаемыми контактами с помощью особых коннексонов. Расстояние между мембранами клетки в электрическом синапсе — 3,5 нм (обычное межклеточное — 20 нм). Электрические синапсы обычно бывают возбуждающими.

 смешанные синапсы: пресинаптический потенциал действия создает ток, который деполяризует постсинаптическую мембрану типичного химического синапса, где пре- и постсинаптические мембраны не плотно прилегают друг к другу. Таким образом, в этих синапсах химическая передача служит необходимым усиливающим механизмом.

По знаку действия:

 возбуждающие

 тормозные

Вопрос 5. Медиаторы. Определение и функции. Механизмы воздействия медиаторов

Медиаторами являются различные биологически активные вещества. В зависимости от химической природы их можно разделить на 4 группы: 1) амины (ацетилхолин, норадреналин, дофамин, серотонин), 2) аминокислоты (глицин, глутаминовая, аспарагиновая, гамма-аминомасляная), 3) пуриновые и нуклеотиды (АТФ); 4) нейропептиды (вещество Р, вазопрессин, опоидни пептиды и др.).

По функциональным свойствам медиаторы делятся на возбуждающие, тормозные и модулирующие. Возбуждающими медиаторами могут быть различные вещества, которые вызывают деполяризацию постсинаптической мембраны. Природа тормозного медиатора до конца не установлена. Полагают, что в синапсах различных нервных структур эту функцию могут выполнять аминокислоты - глицин и ГАМК.

По действию медиаторы можно разделить на ионотропные и метаболотропные. Ионотропные медиаторы после взаимодействия с циторецепторамы постсинаптической мембраны изменяют проницаемость ионных каналов. Метаболотропные медиаторы действие проявляют путем активации специфических ферментов мембраны. Вследствие этого активируются так называемые вторичные посредники (вторичные мессенджеры), которые в свою очередь запускают каскады внутриклеточных процессов, тем самым влияя на функции клеток.

Постсиптические и пресинаптические рецепторы.

пресенаптические: рецепторы транспортеры (связан с транспортом медиатора),ауторецепторы (выброс медиатора), гетерорецепторы (регулируют сам выброс медиатора).

постсинаптические: ионотропные и метаботропные

Вопрос 6. Химическая природа медиаторов. Основные классы медиаторов нервной сис-мы чел-ка и краткая их хар-ка. Примеры их и применения в нейронах организма. Тормозные и возбуждающие медиаторы. Принцип Дейла.

Медиатор – это группа химических веществ, которая принимает участие в передаче возбуждения или торможения в химических синапсах с пресинаптической на постсинаптическую мембрану.

Критерии, по которым вещество относят к группе медиаторов:

 вещество должно выделяться на пресинаптической мембране, терминали аксона;

 в структурах синапса должны существовать ферменты, которые способствуют синтезу и распаду медиатора, а также должны быть рецепторы на постсинаптической мембране, которые взаимодействуют с медиатором;

 вещество, претендующее на роль медиатора, должно при очень низкой своей концентрации передавать возбуждение с пресинаптической мембраны на постсинаптическую мембрану.

Химическая классификация.

 Сложные эфиры – ацетилхолин (АХ).

 Биогенные амины.

 Аминокислоты.

 Пептиды.

 Пуриновые соединения: АТФ.

 Вещества с минимальной молекулярной массой.

Функциональная классификация.

1. Возбуждающие медиаторы, вызывающие деполяризацию постсинаптической мембраны и образование возбуждающего постсинаптического потенциала:

 АХ (ацетилхолин) является самым распространенным медиатором в ЦНС и в периферической нервной системе. Содержание АХ в различных структурах нервной системы неодинаково. АХ находится в тканях в двух состояниях: связан с белками или находится в свободном состоянии (активный медиатор находится только в этом состоянии);

 глютаминовая кислота;

 аспарагиновая кислота.

2. Тормозящие медиаторы, вызывающие гиперполяризацию постсинаптической мембраны, после чего возникает тормозной постсинаптический потенциал, который генерирует процесс торможения:

 ГАМК;

 глицин;

 вещество «P»;

 дофамин;

 серотонин;

 АТФ.

Норадреналин, изонорадреналин, адреналин, гистамин являются как тормозными, так и возбуждающими.

Принцип Дейла (по лекциям).

Каждый нейрон использует во всех своих пресинаптических контактах только один тип медиатора.

Принцип Дейла.

Согласно принципу Дейла, вещество, идентифицированное в качестве медиатора в одном синапсе, должно быть медиатором и во всех других синапсах, образованных тем же нейроном. Позднее выяснилось, что в одном нейроне может синтезироваться более 1 медиаторного вещества, что каждое пресинаптическое окончание может высвобождать более одного медиатора, однако набор медиаторов для определенного типа нейронов постоянен.