szinapszisok

meghatározás

A szinapszis az érintkezési pont két idegsejt között. Lehetővé teszi az ingerek átvitelét az egyik neuronról a másikra. Szinapszis létezhet az idegsejtek és izomsejtek vagy szenzoros sejtek és a mirigy között is. Két alapvetően különböző típusú szinapszis létezik, az elektromos (réscsomópont) és a vegyi anyag. Mindegyik eltérő típusú gerjesztést alkalmaz. A kémiai szinapszisokat a messenger anyagok (neurotranszmitterek) szerint is fel lehet osztani. Ezeket az átvitelt használják.

A szinapszisokat fel lehet osztani a gerjesztés típusa szerint is. Van egy izgalmas és gátló szinapszis. Az internális szinapszisok (két neuron között) a lokalizáció szerint is feloszthatók részre, azaz a neuron azon pontján, amelyhez a szinapszis kapcsolódik. 100 billió szinapszis van az agyban. Folyamatosan felépítheti és lebonthatja ezt az elvet idegi plaszticitásnak nevezik.

Esetleg ezek is érdekelhetnek: Motor neuron

Illusztráció egy idegsejt

Idegsejt -
Idegsejt

1. dendritek
2. Szinapszis
   (Axodendritikus)
3. Sejtmag -
   nucleolus
4. Sejttestek -
   Atommag
5. Axon halmok
6. Myelin hüvely
7. Ranvier csipkés
8. Hattyúsejtek
9. Axon terminálok
10. Szinapszis
    (Axoaxonal)
    A - multipoláris neuron
    B - pszeudounipoláris neuron
    C - bipoláris neuron
    a - Soma
    b - axon
    c - szinapszis

Az összes Dr-Gumpert kép áttekintése megtalálható a következő webhelyen: orvosi illusztrációk

Felépítés, funkció és feladatok

Az elektromos szinapszis (réspont) Azonnal működik egy nagyon kicsi résen, amelyet szinaptikus résnek hívnak. Ioncsatornák segítségével ez lehetővé teszi az ingerek közvetlen továbbítását az idegsejtből az idegsejtbe. Az ilyen típusú szinapszis megtalálható a simaizomsejtekben, a szívizomsejtekben és a retinaban. Alkalmasak gyors továbbításra, például a szemhéj reflexére. A továbbítás mindkét irányban lehetséges (Kétirányú).

A kémiai szinapszis presynapse-ből, szinaptikus hasadékból és postsynapse-ből áll. Az presinapszis általában egy neuron véggombja. A postsynapse egy pont a szomszédos neuron dendritén vagy a szomszédos izomsejt vagy mirigy dedikált szakaszán. A szinaptikus résen keresztül a neurotranszmittereket használják az gerjesztések továbbítására. A korábban elektromos jelet kémiai jellé, majd vissza elektromos jellé alakítják. Ez a típusú továbbítás csak egy irányban lehetséges (Egyirányú).
Az elektromos akciós potenciált a presynapse-hez vezetjük a neuron axonján keresztül. A preszinaptikus membránban a feszültségvezérelt Ca-csatornákat az akciós potenciál nyitja meg. Az presinapszisban vannak kis vezikulumok (Vezikulumok)amelyek tele vannak az adókkal. A megnövekedett kalciumkoncentráció miatt a vezikulák összeolvadnak a preszinaptikus membránnal és a neurotranszmitterek felszabadulnak a szinaptikus hasadékba. Ezt a szállítási módot exocitózisnak nevezik. Minél nagyobb az akciópotenciál gyakorisága, annál több vezikulum szabadítja fel tárolt neurotranszmittereit. A neurotranszmitterek ezután diffundálnak a szinaptikus résen, amely körülbelül 30 nm széles, és dokkolnak a neurotranszmitter receptorokon. Ezek a posztszinaptikus membránon helyezkednek el. Ezek csatornák is ionotróp vagy metabotrop vannak. Ha a postsynapse egy motor véglemez, akkor egy ionotróp csatorna, amely a messenger anyag két molekuláját köti össze (Acetilkolin) dokkolja és nyissa ki így. Ez lehetővé teszi a kationok beáramlását (főként nátriumban). Ez polarizálja a postsynapse-t, és gerjesztő postsynaptic potenciált (EPSP) hoz létre. Számos EPSP szükséges, hogy újra akciópotenciálmá váljon. Az EPSP-ket összegezzük időben és térben, majd posztszinaptikus akciópotenciál merül fel az úgynevezett axonhegyen. Ezt az akciópotenciált ezután továbbadhatjuk az idegsejt axonján keresztül, és az egész folyamat a következő szinapszison kezdődik. Ez egy izgalmas szinapszis eredménye.
Másrészt egy gátló szinapszis hiperpolarizálódik, és belégzési posztszinaptikus potenciál (IPSP) jelentkezik. Gátló neurotranszmittereket, például glicint vagy GABA-t használunk.
Az információ átadása a kémiai szinapszisokon egy kicsit hosszabb ideig tart a neurotranszmitter felszabadulása és diffúziója miatt.
Mellesleg, a neurotranszmittereket újrahasznosítják. A szinaptikus hasadékból visszatérnek az presinapszishoz, és újra a hólyagokba csomagolódnak. Az átadó anyag, az acetilkolin esetében a kolinészteráz enzim fontos szerepet játszik. Osztja a neurotranszmittert kolinba és ecetsavba (acetát). Így az acetilkolin inaktív.
A szinaptikus átvitel kikapcsolásának más módjai is vannak. Például a postsynapse kationcsatornái inaktiválhatók.

Esetleg ezek is érdekelhetnek: Idegrostok

Szinaptikus hasadék

A szinaptikus hasadék a szinapszis része és megnevezi a két egymást követő idegsejt közötti területet. Itt adódik tovább a jel a cselekvési potenciálok segítségével. A szinapszis egy motor véglemez, azaz az ideg közötti átmenet. és az izomsejt ugyanazt a kifejezést használják.

Amint az a „rés” szóból már kiderül, a cellák között van hely, tehát nincs közvetlen kapcsolat. Az presinapszis a szinaptikus hasadék egyik oldalán található. Itt érkezik az elektromos jel az upstream idegsejtből. Ez a neurotranszmitterek felszabadulásához vezet a vezikulákból, így kémiai jellé alakul. Ezek ezután a szinaptikus résen keresztül vándorolnak és eljutnak az alsó sejt posztszinaptikus membránjához. Itt található a szinaptikus rés másik oldala. A jelet a membránban lévő receptorok ismét elektromosvá alakítják, és így eljutnak a második idegsejthez. Az izgalmat így továbbadták.

A neurotranszmitterek például acetilkolin, szerotonin vagy dopamin.

Esetleg ezek is érdekelhetnek: Acetilkolin, szerotonin, dopamin

Szinapszis méreg - botox

Jellemző szinapszis toxinok a kurára, botulinum toxin, tetanusz toxin, atropin, rovarirtó szer E605 parathion, szarin és alfa-laktotoxin.
A szinapszis egy tökéletesen koordinált komplex rendszer. Pontosan emiatt is érzékeny bizonyos anyagok interferenciájára. Ezeket az úgynevezett szinapszis toxinokat neurotoxinoknak is nevezik. Előfordulnak például az állati és növényi világban, vagy baktériumok termelik őket.
Íme néhány példa a neurotoxinokra és azok működésére:
Curare: A Curare a Dél-Amerikában növekvő növényekből származó méreg. A bennszülöttek nyílméregként használtak vadászatra. A Curare kompetitív antagonista az acetilkolin neurotranszmitterre. Ez a motoros véglemezen fordul elő. A Curare kiszorítja az acetilkolint a posztszinaps receptoraiból, de nem nyitja meg azt. Ennek megfelelően nincs EPSP és nincs továbbadva a cselekvési potenciál. Ez megbénítja az izmokat, és az érintett személy meghal a légzőszervi bénulás miatt. Tehát halálos méreg.
Botulinum toxin: Ezt a toxint a Clostirdium botulinum baktérium termeli. A szükséges enzimek megsemmisítése útján gátolja az acetilkolin neurotranszmitter felszabadulását a vezikulákból. Tehát a cselekvési potenciálok nem kerülnek át az alsó szakasz izomsejtjére, és következésképpen megbénulnak. A méreget helyileg használják kozmetikai sebészetben az arcizmok megbénításához és ezáltal a ráncok minimalizálásához. Ebben az esetben "Botox" néven ismert. A neuromuszkuláris betegségek, például a spaszticitás kezelésében is alkalmazzák. Ez az ismert legerősebb neurotoxin. Ezért csak nagyon alacsony koncentrációban szabad felhasználni.

További információ a témáról itt: Botox

Tetanusztoxin: Ezt a toxint a Clostirdium tetani nevű baktérium is termeli. Ezeket gyakran rozsdás fémön találják meg. A sebekben optimális feltételek állnak rendelkezésre a baktériumok elviselésére. Itt található a toxin belépési portja a testbejutáshoz. Akkor lesz visszavonul a gerincvelő elülső szarvára szállítják. Ez elpusztítja az enzimeket, amelyek felelősek a gátló transzmitterek kibocsátásáért a vezikulákból. Ennek eredményeként a gátló interneuronok már nem képesek működni. A gátlás hiánya az izmok túlzott túlterheléséhez vezet. Ez nyújtási görcsökhöz és az úgynevezett ördög vigyorához vezet az érintettekben. A betegek megfojtják a tartósan feszült légző izmokat. Szerencsére oltást végeznek e toxin ellen.
Atropin: Atropin fordul elő a fekete halálos hálóingben. Kihúzza az acetilkolint a posztszinapsában lévő receptorokból, de nem okozza a csatornák megnyitását. Nincs nátrium-beáramlás, így nem képződhet akciópotenciál.
Az E 605 parathion rovarirtó: Az E 605 parathion rovarirtó szer gátolja a kolinészteráz enzimet, amelynek általában az acetilkolint osztja szinaptikus hasadékban. Csak így lehet visszaszállítani az előítéletbe, és újra tárolni a vezikulákban. Ha ez nem lehetséges, ennek következtében túl sok a neurotranszmitterek és ezáltal a posztszinapszis folyamatosan depópolarizálódik. Az izmok állandó görcsben vannak. A légző izmok tartós összehúzódása végül halálhoz vezet. Az anyagot Németországban betiltották. A rovarirtó szerek mellett a szarin kémiai hadviselő szer ugyanolyan hatású. Szerkezetileg hasonló a parathionhoz, és felszívódik a légutakon és a bőrön. Még alacsony adag esetén is halálos.
Alfa-laktotoxin: Ez az anyag egy pók, a fekete özvegy mérge. Ez okozza a presynapse Ca-csatornáinak állandó megnyitását. Ez a feltételezett akciópotenciálok állandó átviteléhez és ezáltal izomgörcsökhez vezet.

Esetleg ezek is érdekelhetnek: tetanusz