synapsie sú spojenia medzi nervovými bunkami a senzorickými, svalovými alebo žľazovými bunkami alebo medzi dvoma alebo viacerými nervovými bunkami. Slúžia na prenos signálov a podnetov. Prenos stimulov je väčšinou chemický pomocou neurotransmiterov. Existujú aj také synapsie ktoré prenášajú ich akčný potenciál priamo elektrickými prostriedkami, vďaka čomu je prenos podnetov rýchlejší, a preto je výhodný napríklad vo svaloch reflex. Elektrické synapsie, na rozdiel od chemických synapsií, môže prenášať podnety v oboch smeroch.
Čo sú to synapsie?
Synapsie umožňujú prenos stimulov a signálov medzi nervovými bunkami (neurónmi) a medzi nervovými bunkami a senzorickými, svalovými a žľazovými bunkami. Názov sa vracia k britskému fyziológovi sirovi Charlesovi Sherrringtonovi a pochádza zo starogréckeho slova „syn“ pre výraz „haptein“ na pochopenie alebo pochopenie. Podľa typu prenosu stimulu z bunky vysielača do bunky prijímača sa rozlišuje medzi chemickými a elektrickými synapsami. V chemických synapsách sa elektrický potenciál prenášaný vysielajúcou bunkou prevádza na chemického posla (neurotransmiter) na synaptickej membráne. Úzku medzeru, ktorá existuje medzi synapsiami vysielajúcej a prijímajúcej bunky, prekonáva neurotransmiter a predtým elektrické akčný potenciál je preložený späť do jedného. Ak je prijímajúcou bunkou svalová alebo žľazová bunka, prevedie sa do činnosti alebo sa v prípade iného neurónu prenesie ako elektrický prúd. akčný potenciál. Tento typ prenosu signálu má výhodu v tom, že sa jedná o priamy, jednosmerný prenos informácií. Naproti tomu elektrické synapsie môžu prenášať stimuly obojsmerne, obojsmerne.
Anatómia a štruktúra
Synapsa vždy pozostáva z vysielacej časti alebo vysielača, koncového gombíka zariadenia axon ktorá končí takzvanou presynaptickou membránou. Opačná prijímacia časť synapsie, koncový gombík dendritu, končí postsynaptickou membránou. Medzi presynaptickou a postsynaptickou membránou je Synaptická štrbina. Je veľmi úzky a v chemických synapsiach má 10 až 20 nm. V elektrických synapsách dosahuje medzera iba hodnoty okolo 3.5 nm. U ľudí sa počet synapsií odhaduje na nepredstaviteľnú hodnotu asi 100 biliónov, čo zodpovedá hodnote 1 so 14 nulami. Presynaptické koncové gombíky axónov obsahujú špecifické neurotransmitery v takzvaných vezikulách. Pre zaistenie energie obsahujú svorkovnice početné mitochondrie a ešte ďalšie organely. Keď dôjde k akčnému potenciálu, vezikuly vyprázdnia neurotransmitery do Synaptická štrbina v priebehu exocytózy. Receptorová časť synapsie, terminálne tlačidlo dendritickej alebo akčnej bunky (svalová alebo žľazová bunka), obsahuje vo svojej membráne špeciálne receptory, ku ktorým neurotransmiter môže dokovať, čo vedie k retranslácii na elektrický akčný potenciál alebo kontrakcii svalov alebo sekrécii žľazy.
Funkcia a úlohy
V závislosti na svojej funkcii možno synapsie rozdeliť na efektorové synapsie, synapsie senzorov a interneuronálne synapsie.
- Efektorové synapsie poskytujú spojenie medzi neurónmi a svalovými bunkami alebo neurónmi a žľazovými bunkami.
- Excitačné efektorové synapsie slúžia na rozkaz svalovým bunkám, aby sa stiahli, alebo žľazové bunky, aby sa vylučovali.
- Inhibičné efektorové synapsie na druhej strane prenášajú opačné informácie, konkrétne na uvoľnenie svalov a zastavenie sekrécie žľazy.
- Úlohou synapsií senzorov je prijímať senzorické signály zo senzorických buniek a receptorov, ako sú fotoreceptory v sietnici, bolesť receptory (nociceptory), tepelné snímače, snímače tlaku a napätia a mnoho ďalších a prenášajú ich do príslušných spínacích centier v mozog.
- Interneuronálne synapsie, ktoré vytvárajú vzájomné prepojenie medzi dvoma alebo viacerými neurónmi, sa vyskytujú v obrovskom množstve mozog. Existuje veľké množstvo mysliteľných vzájomných prepojení, ktoré sa vyskytujú prakticky všetky, z ktorých každé má odlišné úlohy.
Napríklad existujú väzby medzi axónmi a dendritmi,
Axóny a bunkové telá (soma), medzi dendritickými plexusmi dvoch neurónov a priame väzby medzi bunkovými telami dvoch neurónov. Interneuronálne synapsie sa používajú na komplexné spracovanie informácií, napr. V rámci autonómnych nervový systém, ale aj na spracovanie komplexných informácií do celkového obrazu v centrálnom nervovom systéme.
- Chemické synapsie sú každá špecializovaná na konkrétny neurotransmiter alebo si tento konkrétny neurotransmiter zachovávajú vo svojich vezikulách. Chemické synapsie možno preto tiež rozlíšiť podľa „ich“ neurotransmiterov, ako sú adrenergné, cholinergné a dopaminergné synapsie, podľa neurotransmiterov adrenalín, acetylcholín or dopamín.
- Elektrické synapsy prichádzajú do hry tam, kde je dôležitá extrémna rýchlosť prenosu stimulu, napríklad pri spustení svalu reflex.
Sťažnosti a choroby
V roku 2014 to vedci v Baltimore preukázali gen mutácie viesť na narušenú tvorbu synapsií, ktorá môže spôsobiť duševné choroby ako napr schizofrénie a hlavné depresia. Je oveľa známejšie, že toxíny viesť k narušeniu funkcie synapsie s niekedy vážnymi účinkami. Buď látky blokujú uvoľňovanie neurotransmiterov do Synaptická štrbina alebo sú natoľko podobné neurotransmiterom, že sa na ich miesto dostanú na receptory postsynaptickej membrány. V obidvoch prípadoch je synaptická funkcia výrazne narušená a zablokovaná. Príkladom blokovania exocytózy na presynaptickej membráne je botulotoxín syntetizované Clostridiou baktérie. Neurotoxín, tiež známy ako Botox, má paralyzujúci účinok na svaly - podobne ako v prípade tetanus toxín - pretože efektorové synapsie už nemôžu prenášať kontrakčný stimul na svalové vlákna. V závažných prípadoch to môže byť viesť na ochrnutie dýchania s následkom smrti. Mnoho jedov na pavúky, hmyz a medúzy, rovnako ako jedy z rôznych húb, sú jedy synapsie. Drogy ako alkohol, nikotín, halucinogény ako napr LSD, a tiež psychotropné drogy sú tiež synaptické jedy s rôznymi účinkami.
