Структурно-функціональна організація нервово-м’язових синапсів
Нервово-м’язовий синапс
– це синапс між аксоном
-мотонейрона,
тіло якого знаходиться у передніх рогах
спинного мозку, і поперечносмугастими
волокнами скелетних м’язів.
Кожне нервове волокно розгалужується багато разів і може мати синапси з великою кількістю м’язових волокон – від 3 до кількох сотень. Як правило, кожне м’язове волокно утворює з нервовим закінченням один синапс, розміщений посередині – приблизно на однаковій відстані від обох кінців м’язового волокна.
Рисунок 8.2 – Структурні елементи нервово-м’язового синапсу
Сукупність всіх елементів нервово-м’язового синапсу називається моторною кінцевою пластинкою, або кінцевою пластинкою. Структурними елементами кінцевої пластинки є:
1 Пресинаптична частина
Утворена нервовою терміналлю, яка являє собою вільне від мієліну нервове закінчення рухового нерва. Кожне нервове волокно у зв’язку з тим, що воно на кінці дуже розгалужене, має велику кількість терміналей.
Нервова терміналь занурюється всередину м’язового волокна, однак при цьому вона залишається із зовнішнього боку його плазматичної мембрани.
Структурними елементами нервової терміналі є:
плазматична мембрана;
аксоплазма. Містить іони (склад іонів такий самий як і в нервовому волокні), органічні сполуки (попередники медіатора, ферменти його синтезу);
синаптичні пухирці (везикули). Це структури діаметром 40-50 нм, які містять медіатор ацетилхолін. В одній нервовій терміналі міститься близько 300 тис. таких везикул;
щільні тільця. Це утворення до яких кріпляться мікрофіламенти, які здійснюють екзоцитоз (вивільнення вмісту везикул назовні);
мітохондрії.
Зовні кінцева пластинка вкрита однією або кількома клітинами Шванна, що забезпечують відносну ізоляцію кінцевої пластинки від оточуючої рідини.
2 Постсинаптична частина
Утворена плазматичною мембраною м’язового волокна, яка утворює численні складки (субсинаптичні складки), що значно збільшує загальну площу постсинаптичної мембрани. На початку кожної складки у мембрану вбудовані специфічні білки, які сприймають дію медіатора – ацетилхоліну. Слід відзначити, що щільні тільця і скупчення синаптичних пухирців розміщені як раз напроти заглибин складок.
3 Синаптична щілина
Це відстань між пресинаптичною і постсинаптичною мембранами, яка становить 20-30 нм і заповнена базальною мембраною, що складається із тонкого шару ретикулінових волокон. Ці волокна утворюють губчасту структуру, через яку дифундують позаклітинна рідина і медіатор, що вивільнюється у синаптичну щілину. У матриксі базальної мембрани є велика кількість молекул ацетилхолінестерази – ферменту, що розщеплює ацетилхолін.
Поняття про аксонний транспорт
Функціонування синапсів тісно пов’язане з аксонним транспортом.
Аксонний транспорт – це транспорт речовин і окремих органоїдів по аксону від тіла нейрона до нервового закінчення і навпаки.
Види аксонного транспорту :
швидкий аксонний транспорт. Це транспорт від тіла нейрона до нервового закінчення. Він здійснюється зі швидкістю 5-15 мм/год за участі нейрофібрил і мікро- трубочок, потребує енергії АТФ та іонів Са2+;
повільний аксонний транспорт. Рух речовин від тіла нейрона до нервового закінчення, який не потребує енергії. Його швидкість 1-3 мм/добу;
ретроградний аксонний транспорт. Це транспорт речовин від нервового закінчення до тіла нейрона зі швидкістю 2,5-7,5 мм/год (приблизно у 2 рази повільніше, ніж швидкий аксонний транспорт).
Значення аксонного транспорту:
1 Потрібний для функціонування синапсів. Від тіла нейрона до нервової терміналі транспортуються:
ферменти синтезу медіаторів;
порожні синаптичні пухирці, які утворюються в апараті Гольджі;
мітохондрії, які необхідні для енергозабезпечення синаптичного процесу.
2 Забезпечує нервову трофіку - обмін речовин у тканині, яку іннервує. Вважають, що за допомогою аксонного транспорту транспортуються речовини – регулятори обміну речовин у периферичних клітинах.
3 Впливає на функціонування тіла нейрона. Ретроградний аксонний транспорт забезпечує надходження у тіло нейрона факторів, які регулюють тут процеси біосинтезу білків. Якщо перерізати аксон, то у тілі нейрона розвиваються деструктивні зміни, які отримали назву хроматоліз.
4 Бере участь у розвитку деяких хвороб. Так, ретроградний транспорт забезпечує надходження в тіло нейрона деяких типів вірусів і бактеріальних токсинів, що має значення у патогенезі поліомієліту, герпесу, сказу, правця.