Synapses
määratlus
Sünaps on kahe närviraku kokkupuutepunkt. See võimaldab stiimulite ülekandmist ühest neuronist teise. Sünaps võib esineda ka neuroni ja lihasraku või sensoorse raku ja nääre vahel. On olemas kaks põhimõtteliselt erinevat tüüpi sünapsit, elektriline (lõhe ristmik) ja kemikaal. Need mõlemad kasutavad erinevat tüüpi ergastusülekannet. Keemilised sünapsid võib jagada ka vastavalt messenger-ainetele (neurotransmitteritele). Neid kasutatakse edastamiseks.
Sünapsid võib jagada ka ergastuse tüübi järgi. Toimub põnev ja pärssiv sünaps. Sisemisi sünapse (kahe neuroni vahel) saab jagada ka vastavalt lokaliseerimisele, st millises kohas neuronil sünapsi kinnitatakse. Ainuüksi ajus on 100 triljonit sünapsit. Saate pidevalt üles ehitada ja lagundada, seda põhimõtet nimetatakse närvi plastilisuseks.
Teid võivad huvitada ka: Motoneuron
Närviraku illustratsioon
Närvirakk -
Neuron
- Dendritid
- Synapse
(axodendritic) - Rakutuum -
Nukleool - Rakukehad -
Tuuma - Aksonite künkad
- Müeliini kest
- Ranvier paelad
- Luigerakud
- Axoni klemmid
- Synapse
(aksoaksonaalne)
A - multipolaarne neuron
B - pseudounipolaarne neuron
C - bipolaarne neuron
a - soma
b - akson
c - sünapsid
Kõigi Dr-Gumperti piltide ülevaate leiate aadressilt: meditsiinilised illustratsioonid
Struktuur, funktsioon ja ülesanded
Elektriline sünaps (vahe ristmik) töötab koheselt üle väga väikese tühiku, mida nimetatakse sünaptiliseks lõheks. Ioonikanalite abil võimaldab see stiimuleid edastada otse närvirakust närvirakku. Seda tüüpi sünapsi leidub silelihasrakkudes, südamelihase rakkudes ja võrkkestas. Need sobivad kiireks edasiliikumiseks, näiteks silmalau refleksiks. Edastamine on võimalik mõlemas suunas (kahesuunaline).
Keemiline sünaps koosneb presynapse'ist, sünaptilisest lõhest ja postsynapse'ist. Presynapse on tavaliselt neuroni lõpunupp. Postsünaps on punkt külgneva neuroni dendritil või sellega külgneva lihasraku või näärme spetsiaalses osas. Sünaptilise lõhe kaudu kasutatakse ergutuste edastamiseks neurotransmittereid. Varem elektriline signaal muundatakse keemiliseks signaaliks ja seejärel tagasi elektrisignaaliks. Seda tüüpi edastamine on võimalik ainult ühes suunas (ühesuunaline).
Elektriline aktsioonipotentsiaal viiakse presynapse'i neuroni aksoni kaudu. Presünaptilises membraanis avatakse pingega juhitavad Ca-kanalid aktsioonipotentsiaaliga. Presynapse'is on väikesed vesiikulid (Vesikkel)mis on saatjatega täidetud. Suurenenud kaltsiumi kontsentratsioon põhjustab vesiikulite sulandumise presünaptilise membraaniga ja neurotransmitterite vabastamist sünaptilisse lõhesse. Seda tüüpi transporti nimetatakse eksotsütoosiks. Mida suurem on aktsioonipotentsiaali sagedus, seda rohkem vesiikulid vabastavad nende salvestatud neurotransmitterid. Seejärel hajuvad neurotransmitterid läbi sünaptilise pilu, mille laius on umbes 30 nm, ja dokkivad neurotransmitterite retseptoritele. Need asuvad postsünaptilisel membraanil. Need on kanalid, mis mõlemad ionotroopne või metabotroopne on. Kui postsünapsi näol on tegemist motoorse otsaplaadiga, on see ionotroopne kanal, mis ühendab lähteaine kahte molekuli (Atsetüülkoliin) dokkige ja avage see niimoodi. See võimaldab katioonidel voolata (peamiselt naatriumi). See polariseerib postsünapsi ja loob ergastava postsünaptilise potentsiaali (EPSP). Selle taas aktiveerimispotentsiaaliks muutmiseks kulub mitu EPSP-d. EPSP-d summeeritakse aja ja ruumi osas ning seejärel tekib nn aksonimäel postsünaptiline toimepotentsiaal. Seejärel saab selle aktsioonipotentsiaali edasi anda selle närviraku aksoni kaudu ja kogu protsess algab järgmise sünapsiga. See on põneva sünapsi mõju.
Inhibeeriv sünaps seevastu on hüperpolariseeritud ja tekivad inspireerivad postsünaptilised potentsiaalid (IPSP). Kasutatakse inhibeerivaid neurotransmittereid nagu glütsiin või GABA.
Teabe edastamine keemiliste sünapside kaudu võtab natuke kauem aega, kuna neurotransmitter vabaneb ja levib.
Muuseas, neurotransmitterid suunatakse taaskasutusse. Nad naasevad sünaptilisest lõhest presynapse'i ja pakitakse uuesti vesiikulitesse. Edastava aine atsetüülkoliini korral mängib olulist rolli ensüüm koliinesteraas. See jagab neurotransmitteri koliiniks ja äädikhappeks (atsetaat). Seega on atsetüülkoliin inaktiivne.
Sünaptilise ülekande väljalülitamiseks on ka teisi võimalusi. Näiteks saab postsünapsi katioonikanalid inaktiveerida.
Teid võivad huvitada ka: Närvikiud
Sünaptiline lõhe
Sünaptiline lõhe on osa sünapsist ja nimetab ala kahe järjestikuse närviraku vahel. Siin edastatakse signaal aktsioonipotentsiaalide abil. Synapse on motoorne otsplaat, st närvi vaheline üleminek. ja lihasrakk kasutatakse sama terminit.
Nagu juba sõnast "tühimik" näha võib, on lahtrite vahel tühik, seega puudub otsene kontakt. Presynapse asub sünaptilise lõhe ühel küljel. Siit saabub ülesvoolu närvirakust pärit elektrisignaal. See viib neurotransmitterite vabanemiseni vesiikulitest, mistõttu see muundatakse keemiliseks signaaliks. Seejärel rändavad need läbi sünaptilise lõhe ja jõuavad allavoolu raku postsünaptilisele membraanile. Siin asub sünaptilise lõhe teine külg. Signaal muundatakse membraanis olevate retseptorite abil jälle elektriliseks ja jõuab seega teise närvirakku. Põnevus kandus seega edasi.
Neurotransmitteriteks on näiteks atsetüülkoliin, serotoniin või dopamiin.
Teid võivad huvitada ka: Atsetüülkoliin, serotoniin, dopamiin
Synapse mürgid - botox
Tüüpilised sünapsitoksiinid on kuraraat, botuliintoksiin, teetanuse toksiin, atropiin, insektitsiidide paratioon E605, sariin ja alfa-laktotoksiin.
Synapse on suurepäraselt koordineeritud keeruline süsteem. Just seetõttu on see ka teatud ainete suhtes suhteliselt tundlik. Neid niinimetatud sünapsitoksiine nimetatakse ka neurotoksiinideks. Need esinevad näiteks loomade ja taimede maailmas või on toodetud bakterite poolt.
Siin on mõned näited neurotoksiinidest ja nende toimimisest:
Curare: Curare on Lõuna-Ameerikas kasvavate taimede mürk. Põliselanikud kasutasid seda jahil noomürgina. Curare on konkureeriv antagonist neurotransmitteri atsetüülkoliini suhtes. See toimub mootoriga otsaplaadil. Curare tõrjub atsetüülkoliini postsünapsi retseptoritest, kuid ei ava retseptoreid. Seega puudub EPSP ja ka tegevuspotentsiaalide edasiandmine. See halvab lihaseid ja haigestunud inimene sureb hingamisteede halvatusest. Nii et see on surmav mürk.
Botuliintoksiin: seda toksiini tekitab bakter Clostirdium botulinum. See pärsib neurotransmitteri atsetüülkoliini vabanemist vesiikulitest, hävitades vajalikud ensüümid. Seega ei toimu aktsioonipotentsiaalide ülekandmist allavoolu lihasrakku ja see on seetõttu halvatud. Mürki kasutatakse kohapeal kosmeetilises kirurgias näolihaste halvamiseks ja nii kortsude minimeerimiseks. Sel juhul on see tuntud kui "Botox". Seda kasutatakse ka neuromuskulaarsete haiguste, näiteks spastilisuse ravis. See on kõige võimsam teadaolev neurotoksiin. Sel põhjusel tuleks seda kasutada ainult väga väikeses kontsentratsioonis.
Loe selle teema kohta lähemalt: Botox
Teetanuse toksiin: Seda toksiini toodab ka bakter nimega Clostirdium tetani. Neid leidub sageli roostes metallil. Haavades on optimaalsed tingimused bakterite talumiseks. See on koht, kus toksiini sisenemisport asub kehasse sattumiseks. Siis saab tagasiminek transporditakse seljaaju eesmistele sarvedele. Seal hävitab ensüümid, mis vastutavad vesiikulitest inhibeerivate saatjate vabastamise eest. Selle tulemusel ei saa pärssivad interneuronid enam töötada. Inhibitsiooni puudumine põhjustab lihaste üleeksponeerimist. See viib kannatanutel venituskrampide ja niinimetatud kuradi irve. Patsiendid surevad lämbumisest püsivalt pingestatud hingamislihaste tagajärjel. Õnneks on selle toksiini vastu vaktsineerimine.
Atropiin: Atropiini esineb mustas surmavas öösärgis. See tõrjub atsetüülkoliini postsünapsis retseptoritest, kuid ei põhjusta kanalite avanemist. Naatriumi sissevoolu ei toimu ja seega ei saa aktsioonipotentsiaali tekkida.
Putukamürk Paratioon E 605: Putukamürk Paratioon E 605 pärsib ensüümi koliinesteraasi, mis tavaliselt peaks atsetüülkoliini lõhestama sünaptilisse lõhesse. Ainult sel viisil saab selle tagasi presüpsisse viia ja uuesti vesiikulitesse hoida. Kui see pole võimalik, toimub järelikult neurotransmitterite arv ja seega postsünapsi püsiv depolarisatsioon. Seejärel on lihased püsivas krampis. Hingamislihaste püsiv kokkutõmbumine viib lõpuks surma. Aine on Saksamaal keelatud. Lisaks insektitsiidile on keemilise sõja aine sariinil sama toimemehhanism. See on struktuurilt sarnane patiooniga ja imendub hingamisteede ja naha kaudu. See on surmav isegi väikese annuse korral.
Alfa-laktrotoksiin: see aine on ämbliku, musta lese, mürk. See põhjustab presynapsis asuvate Ca kanalite püsivalt avanemise. See viib oletatavate aktsioonipotentsiaalide püsiva edasikandumiseni ja seega lihaste krampideni.
Teid võivad huvitada ka: teetanus
