Нервно-мышечный синапс, структурные элементы, механизм и особенности проведения возбуждения в синапсе

Нервно-мышечный синапс – это место контакта эффекторного нервного окончания и мышечного волокна.

Механизм передачи:

1. Под влиянием последнего кругового тока, который пришел по аксону к пресинаптической мембране, на пресинаптической мембране открываются потенциалзависимые Са-каналы.

2. Са заходит внутрь по градиенту концентрации и активирует белки, которые, смещают везикулу к основанию пресинаптической мембраны, а также способствует экзоцитозу – слиянию везикул с пресинаптической мембраной.

3. В результате экзоцитоза АХ выходит в синаптическую щель порциями или квантами.

4. АХ взаимодействует с холинорецепторами постсинаптической мембраны.

5. Холинорецеторы взаимодействуют с хемозависимыми натриевыми каналами, открывая их.

6. Натрий поступает внутрь мышечного волокна по градиенту концентрации, что приведет к деполяризации постсинаптической мембраны.
Поскольку АХ выделяется порциями, то эта деполяризация является ЛО и ее имя – потенциал концевой пластины (ПКП).

В результате ПКП на мембране мышечного волокна за пределами синапса генерируется первый импульс, который будет распространяться по мышечному волокну в виду кругового тока, как у нервного волокна.

 

ЦНС

 

Особенности передачи возбуждения в синапсах ЦНС. Возбуждающие синапсы и их медиаторные механизмы, ВПСП.

Синапс - специализированная структура, обеспечивающая передачу сигнала между двумя нейронами или с нейрона на другую возбудимую клетку. Каждый нейрон может иметь несколько тысяч синапсов. В зависимости от типа эффекторной клетки различают нервно-мышечные, межнейрональные и аксоэпителиальные синапсы. В зависимости от места контакта клеток синапсы подразделяются на: аксодендритические, аксоаксонные, аксосоматические. По физиологическому эффекту синапсы подразделяются на возбуждающие и тормозные. По способу передачи сигнала синапсы могут быть: химические, электрические и смешанные. Подавляющее большинство синапсов - химические.

Компоненты синапса:

1. Пресинаптическая мембрана, образованная утолщением конечной веточки аксона.

2. Синаптическая щель между нейронами.

3. Постсинаптическая мембрана – утолщение прилегающей поверхности следующего нейрона.

Свойства синапсов:

-Одностороннее проведение возбуждения, обусловленное наличием чувствительных к медиатору рецепторов только на постсинаптической мембране.

-Синаптическая задержка проведения возбуждения (время между действием импульса в пресинаптическом окончании и началом постсинаптического ответа), связанная с малой скоростью диффузии медиатора в синаптическую щель по сравнению со скоростью прохождения импульса по нервному волокну.

-Низкая лабильность и высокая утомляемость синапса, обусловленная временем распространения предыдущего импульса и наличием у него периода абсолютной рефрактерности.

-Высокая избирательная чувствительность синапса к химическим веществам, обусловленная специфичностью хеморецепторов постсинаптической мембраны.

Передача возбуждения в синапсе – сложный физиологический процесс, имеющий несколько стадий:

Синтез медиатора.

Химические медиаторы являются веществами, синтезируемыми в цитоплазме нейронов и нервных окончаниях из компонентов внутри- и внеклеточной жидкостей. Медиаторы обеспечивают одностороннюю передачу возбуждения от нервного волокна к клетке или другому нейрону.В синапсах скелетных мышц вырабатывается только один вид медиатора – ацетилхолин, из холина (продукта печеночной секреции) и уксусной кислоты при участии ферментов, регулирующих активность метаболизма. Норадреналин, как и адреналин, относится к катехоламинам, но вырабатывается и в адренергических синапсах, которые относятся, в основном, к центральным синапсам и нейроорганным синапсам симпатической нервной системы.В синапсах гладких мышц вырабатывается как АХ, так и НА, и эти медиаторы могут оказывать через синапс разное воздействие на гладкую мышцу в зависимости от вида активируемых ими ионных каналов на постсинаптической мембране.В синапсах головного мозга функции медиаторов выполняют более 300 биологически активных веществ. Медиаторы синтезируются постоянно и депонируются в синаптических пузырьках нервных окончаний.

Секреция медиатора.

В пресинаптических окончаниях медиатор содержится в «пузырьках» диаметром около 50 нм. При достижении распространяющимся потенциалом действия области пресинаптического окончания АХ высвобождается из пузырьков и выходит в синаптическую щель. В механизме этого нейросекреторного процесса важную роль играют ионы Са²⁺: они поступают внутрь окончания из внеклеточной жидкости по электровозбудимым кальциевым каналам, активируемым при деполяризации пресинаптической мембраны приходящим потенциалом действия. Медиатор быстро диффундирует через щель, воздействуя на постсинаптическую мембрану. Выход медиатора в щель называется экзоцитозом. Скорость экзоцитоза зависит от скорости высвобождения Са²⁺ из эндоплазматической сети пресинаптического окончания и активности метаболических процессов. Она увеличивается при введении лекарственных средств, содержащих Са²⁺, а также АТФ, биогенных стимуляторов, гормонов. Общим в их действии является повышение клеточного метаболизма и нормализация секреции медиатора. В одном кванте медиатора до 2000 молекул АХ.