Szczelina synaptyczna

Z szczelina synaptyczna reprezentuje lukę między dwiema komórkami nerwowymi w kontekście synapsy chemicznej.

Elektryczny sygnał nerwowy z pierwszej komórki jest przekształcany w sygnał biochemiczny na końcowym przycisku i ponownie przekształcany w elektryczny potencjał czynnościowy w drugiej komórce nerwowej. Substancje czynne, takie jak leki, narkotyki i trucizny, mogą wpływać na funkcję synapsy, a tym samym wpływać na przetwarzanie i przekazywanie informacji w obrębie układu nerwowego.

Co to jest Szczelina Synaptyczna?

Komórki nerwowe przekazują informacje w postaci sygnałów elektrycznych. Na przejściu między dwoma neuronami sygnał elektryczny musi pokonać lukę. Układ nerwowy ma dwie możliwości pokonywania tej odległości: synapsy elektryczne i synapsy chemiczne. Luka w synapsie chemicznej odpowiada przerwie synaptycznej. U ludzi większość synaps ma charakter chemiczny.

Synapsy elektryczne są również znane jako złącza szczelinowe (w języku niemieckim z grubsza: „połączenie szczelinowe”) lub nexus; użycie terminu „przerwa synaptyczna” nie jest powszechne w przypadku synaps elektrycznych. Zamiast tego neurologia ogólnie mówi o przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Połączenie między komórkami nerwowymi w nexusie jest tworzone przez kanały, które wyrastają zarówno z cytoplazmy presynaptycznej, jak i cytoplazmy postsynaptycznej i spotykają się w środku. Poprzez te kanały naładowane elektrycznie cząstki (jony) mogą zmieniać się bezpośrednio z jednego neuronu w drugi.

Anatomia i budowa

Szczelina synaptyczna ma szerokość od 20 do 40 nanometrów, dzięki czemu może łączyć odległości między dwiema komórkami nerwowymi, które byłyby zbyt szerokie dla połączeń szczelinowych. Przeciętnie węzły szczelinowe rozciągają się na odległość zaledwie 3,5 nanometra. Wysokość szczeliny synaptycznej wynosi około 0,5 nanometra.

Po jednej stronie szczeliny znajduje się membrana presynaptyczna, która odpowiada błonie komórkowej przycisku terminala. Z kolei guzik końcowy tworzy koniec włókna nerwowego, które w tym miejscu pogrubia, tworząc w ten sposób więcej miejsca w środku. Komórka potrzebuje tej dodatkowej przestrzeni dla pęcherzyków synaptycznych: pojemników pokrytych błoną, w których znajdują się substancje przekaźnikowe (neuroprzekaźniki) komórki.

Po drugiej stronie szczeliny synaptycznej znajduje się błona postsynaptyczna. Należy do neuronu znajdującego się niżej, który odbiera przychodzący bodziec i, w określonych warunkach, przekazuje go dalej. Błona postsynaptyczna zawiera receptory, kanały jonowe i pompy jonowe, które są niezbędne do funkcjonowania synapsy. W szczelinie synaptycznej mogą swobodnie poruszać się różne cząsteczki, w tym neuroprzekaźniki z końcowego przycisku presynaptycznej komórki nerwowej, a także enzymy i inne biocząsteczki, które częściowo oddziałują z neuroprzekaźnikami.

Funkcja i zadania

Zarówno obwodowy, jak i ośrodkowy układ nerwowy transportują informacje w komórce za pomocą impulsów elektrycznych. Te potencjały czynnościowe powstają na wzgórzu aksonu komórki nerwowej i poruszają się po aksonie, który wraz z izolującą warstwą mielinową jest również nazywany włóknem nerwowym. Na przycisku końcowym, który znajduje się na końcu włókna nerwowego, elektryczny potencjał czynnościowy powoduje napływ jonów wapnia do przycisku końcowego.

Przechodzą przez membranę za pomocą kanałów jonowych i prowadzą do przesunięcia ładunku. W rezultacie niektóre pęcherzyki synaptyczne łączą się z zewnętrzną błoną komórki presynaptycznej, tak że zawarte w nich neuroprzekaźniki dostają się do szczeliny synaptycznej. To przejście zajmuje średnio 0,1 milisekundy.

Substancje przekaźnikowe przekraczają szczelinę synaptyczną i mogą aktywować receptory na błonie postsynaptycznej, z których każdy reaguje specyficznie na określone neuroprzekaźniki. Jeśli aktywacja się powiedzie, kanały w błonie postsynaptycznej otwierają się i jony sodu wpływają do wnętrza neuronu. Dodatnio naładowane cząstki zmieniają napięcie elektryczne komórki, które w stanie spoczynku jest nieznacznie ujemne. Im więcej jonów sodu napływa, tym silniejsza depolaryzacja neuronu, tj. H. ładunek ujemny jest zmniejszony. Jeśli ten potencjał błonowy przekroczy potencjał progowy postsynaptycznej komórki nerwowej, na wzgórzu aksonu neuronu powstaje nowy potencjał czynnościowy, który ponownie rozprzestrzenia się w postaci elektrycznej na włóknie nerwowym.

Enzymy są zlokalizowane w szczelinie synaptycznej, dzięki czemu uwolnione neuroprzekaźniki nie podrażniają trwale receptorów postsynaptycznych, a tym samym powodują trwałe pobudzenie komórki nerwowej. Dezaktywują substancje przekaźnikowe w szczelinie synaptycznej, na przykład, rozkładając je na składniki. Po stymulacji pompy jonowe aktywnie przywracają stan początkowy poprzez wymianę cząstek na błonie presynaptycznej i postsynaptycznej.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Liczne leki, narkotyki i trucizny wpływające na układ nerwowy wywierają wpływ na szczelinę synaptyczną. Przykładem takiego leku są inhibitory monoaminooksydazy (IMAO), które można stosować w leczeniu depresji.

Depresja to choroba psychiczna, której głównymi cechami są depresyjny nastrój oraz utrata radości i zainteresowania (prawie) wszystkim. Depresja jest spowodowana wieloma czynnikami, a farmakoterapia jest zwykle tylko częścią leczenia, jednym z czynników wpływających są zaburzenia związane z neuroprzekaźnikami serotoniną i dopaminą. MAOI działają poprzez blokowanie enzymu oksydazy monoamidowej.

To jest odpowiedzialne za rozpad różnych substancji przekaźnikowych w szczelinie synaptycznej; jego hamowanie oznacza zatem, że neuroprzekaźniki, takie jak dopamina, serotonina i noradrenalina, mogą nadal stymulować receptory błony postsynaptycznej. W ten sposób nawet zmniejszone ilości substancji przekaźnikowych mogą prowadzić do wystarczającego sygnału. Inny mechanizm działania oparty jest na nikotynie. W szczelinie synaptycznej pobudza nikotynowe receptory acetylocholiny i tym samym, podobnie jak acetylocholina, główny przekaźnik, powoduje napływ jonów do komórki postsynaptycznej.