13.3.1.2. Принцип передачи сигнала

Способ передачи сигнала

У человека и высших животных синапсы относятся, как правило, к химическому типу:

сигнал передаётся с помощью химического вещества - медиатора,

который диффундирует в синаптической щели от пресинаптической части к постсинаптической.

Направление передачи

При этом сигнал может передавать только в одном направлении, т.е.

меняться своими функциями пресинаптическое окончание и постсинаптическая мембрана не могут.

Организа- ция синапсов и передача сигнала

а) Второй возможный тип синапсов – электрический.

б) Здесь соседние клетки соединены нексусами, а значит – и пронизывающими их ионными каналами.

в) В таком случае

возбуждение одной клетки вызывает (через каналы) изменение электрического поля в соседней клетке,

что запускает волну деполяризации и в этой второй клетке.

Использо- вание сходного принципа в мышечных тканях

а) Подобный принцип используется при распространении возбуждения в сердечной и гладкой мышечных тканях (тема 11).

б) Однако межклеточные контакты между миоцитами

не подходят под вышеприведённое определение синапса

(согласно которому, хотя бы одним участником синаптического контакта является нервная клетка – её тело или отросток).

Локали- зация синапсов

По некоторым данным, электрические синапсы встречаются (наряду с химическими) в сетчатке глаза.

Определе- ние ко-нейро медиаторов

а) Во многих межнейронных синапсах головного мозга имеется

сразу несколько медиаторов,

которые на равных основаниях участвуют в передаче сигналов.

б) Такие медиаторы называются ко-медиаторами (ко-нейромедиаторами).

Химическая природа

Как правило,

один из них имеет непептидную природу,

а остальные являются пептидами, т.е. относятся к очень обширному классу нейропептидов.   

Порядок выделения

В зависимости от частоты и длительности импульсации, ко-медиаторы могут выделяться в синаптическую щель

 совместно или раздельно.  

Определе- ние нейро- модуляторов

а) Кроме того, в синапсах могут функционировать нейромодуляторы.

б) Это вещества, которые

не способны самостоятельно передавать в синапсах сигнал,

но тем не менее влияют на передачу такового истинными медиаторами – а именно, облегчают или затрудняют эту передачу.

в) Подобную функцию также выполняют, в основном, нейропептиды.

Природа

Согласно п. 13.1, а) в подавляющем большинстве межнейронных синапсов (исключение – соматодендритические синапсы) б) и во всех нейроэффекторных синапсах

пресинаптическое окончание – это окончание аксона того или иного нейрона.

Организа- ция

а) Данное окончание обычно

заметно расширено и 

содержит пресинаптические пузырьки (с медиатором), фиксированные на элементах цитоскелета.

б) В плазмолемме пресинаптического окончания находятся Са²⁺-каналы, закрытые в состоянии покоя.

Механизм высвобожде- ния медиатора

а) Когда сюда доходит возбуждение,

Са²⁺-каналы открываются,

отчего внутри окончания повышается концентрация ионов Са²⁺.

б) Это (через ряд промежуточных событий) приводит к тому, что пузырьки

теряют связь с цитоскелетом ивступают в процессэкзоцитоза (тема 2).

в) В ходе экзоцитоза

мембрана пузырьков сливается с плазмолеммой аксона – так, что содержимое пузырьков (медиатор) оказывается в синаптической щели.

Скрепляю- щие структуры и ширина

а) Синаптическая щель содержит филаменты, скрепляющие пре- и постсинаптические клетки.

б) Ширина щели – 20-30 нм.

в) Это расстояние медиатор преодолевает путём диффузии.

Определе- ние

Постсинаптическая мембрана – это та часть плазмолеммы постсинаптической клетки (или мышечного волокна),

которая находится под пресинаптическим окончанием.

Специфи- ческие белки

Здесь содержатся 3 группы специфических белков:

рецепторы к медиатору (или к медиаторам, если их несколько),

белки эффекторного или трансмиттерного устройства (с помощью которого реализуется действие медиатора) и

ферменты, разрушающие медиатор (медиаторы).

Существуют два механизма развития ответной реакции в постсинаптической клетке при действии медиатора:

ионотропный (быстродействующий) иметаботропный (медленнодействующий).