Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Синаптические контакты нервных клеток

Поиск

Понятие синапса введено английским физиологом Ч. Шеррингтоном. Исследуя рефлексы спинного мозга, он выяснил, что возбуждение идет только от задних корешков к передним и поэтому предположил наличие между нейронами контактов, имеющих одностороннюю проводимость. Современные физиологические и цитологические работы подтвердили эту гипотезу.

Синапс настолько узок, что его строение можно изучать только в электронный микроскоп. Он состоит из пресинаптической части (отросток, или тело нейрона) и постсинаптической части (отросток, или тело). Цитоплазма в месте контакта уплотнена с обеих сторон или только в постсинаптической клетке. Сигнал передается от пресинаптической части к постсинаптической. Между ними находится синаптическая щель шириной 0,02—0,03 мкм. Диаметр синапса 1—2 мкм и менее (рис. 3.1).

В пресинаптической окончании находятся небольшие мембранные пузырьки — везикулы. Диаметр везикул может составлять 0,02—0,06 мкм и более; их форма сферическая или уплощенная. Везикулы наполнены физиологически активными веществами — медиаторами. Для каждого конкретного нейрона параметры образуемых им синапсов (размер щели, диаметр и форма везикул, количество молекул медиатора в везикуле) постоянны.

 

 
Рис.3.1. Различные варианты изображения синапса: а — плоская (двухмерная) схема; б — объемная схема; в — фотография, полученная с помощью электронного микроскопа; 1 — пресинаптическая мембрана; 2 — постсинаптическая мембрана; 3 — синаптическая щель; 4 — везикулы с медиатором; б — митохондрии; 6 — эндоплазматическая сеть

 

Везикулы образуются в теле нейрона в результате деятельности комплекса Гольджи, транспортируются по аксону и накапливаются в пресинаптическом окончании. При возбуждении окончания происходит выброс (экзоцитоз) содержимого везикул за счет того, что мембрана пузырька слипается с пресинаптической мембраной, и он «раскрывается» в синаптическую щель. Медиатор, попав в щель, воздействует на постсинаптическую мембрану. В результате постсинаптическая клетка может возбудиться или затормозить свою активность. Именно в этом и состоит сущность процесса передачи информации от нейрона к нейрону.

Синапсы разделяют на типы в зависимости от структур, которые их образуют.

Наиболее распространены аксо-дендритные и аксо-соматические синапсы — контакты между аксоном одной клетки (пресинаптическая часть) и дендритом либо телом другой клетки (постсинаптическая часть). Встречаются и другие варианты: дендро-дендритные, сомато-дендритные, аксо-аксональные и прочие типы синапсов.

Синапс, состоящий из одного пре- и одного постсинаптического окончания, называют простым, но в ЦНС существуют и сложные синапсы. В этом случае можно наблюдать, как пресинаптическое окончание аксона образует «розетку» мембранных выростов и контактирует с дендритами или телами сразу нескольких нейронов (рис. 3.2).

Иная картина при формировании так называемых дендритных шипиков: пресинаптических окончаний несколько, постсинаптическая же часть одна и образована характерным выростом дендрита.

Более сложную структуру имеют синаптические гломерулы — компактные скопления нервных отростков разных клеток, формирующие большое количество взаимных синапсов. Обычно такие гломерулы окружены оболочкой из глиальных клеток.

Синапс является элементарной структурой и функциональной единицей нервной ткани, в которой происходит передача сигналов с нейрона на нейрон. Взаимодействие эффектов рядом расположенных синапсов — один из важнейших элементов обработки информации в ЦНС, а существование сложных синапсов (особенно синаптических гломерул) позволяет осуществлять этот процесс особенно эффективно. Наибольшее количество сложных синапсов расположено именно в тех зонах мозга, где происходит максимально сложная обработка сигналов — в коре больших полушарий, коре мозжечка и таламусе.

 

 
Рис. 3.2. Типы сложных синапсов, наиболее часто встречающихся в ЦНС: а — розетка; б — дендритный шипик; в — гломерула; 1 — окончания аксонов, образующие синапсы; 2 — дендриты; 3 — оболочка (глиальная клетка); →направление передачи сигнала в синапсах

Количество синапсов, образуемых одним нейроном, в среднем составляет 2—5 и более тысяч. Синапсы присутствуют на теле нейрона, его дендритах и в меньшей степени на аксоне. Наибольшее значение для деятельности нервных клеток имеют контакты с телом нейрона, основанием дендритов, а также точками их первого разветвления (рис. 3.3). Пресинаптическую функцию выполняют чаще всего конечные разветвления аксонов, реже — их коллатерали, а также тонкие ветвления дендритов.

Отдельные нейроны, соединяясь синаптическими контактами, образуют нервные цепи и сети, состоящие из трех основных элементов — входных волокон, релейных клеток (тип Гольджи I — более крупные, обычно возбуждающие; имеют длинные аксоны и дают эфферентные выходы из сети к другим структурам мозга) и интернейронов (тип Гольджи II — мельче, чаще тормозные; имеют короткие аксоны и модулируют активность близлежащих нервных клеток). Каждый синапс может быть образован любыми двумя из этих элементов или всеми тремя. При этом формируются нейронные контуры, способные осуществлять передачу сигналов по сложным траекториям; соединять и разделять потоки сигналов. Такие сети образуют простейшие (типовые) нейронные модули, служащие для обработки информации, которые функционируют как единое целое и могут многократно повторяться в некоторой мозговой структуре (ядре).

Кроме синапсов в ЦНС, нервные клетки способны к образованию контактов с мышцами и внутренними органами — более крупных структур размером до 50 мкм (рис. 3.4). Нервно-мышечные синапсы — это синапсы двигательной системы организма, срабатывание такого контакта вызывает сокращение мышечного волокна. На каждой поперечно-полосатой мышечной клетке имеется только один нервно-мышечный синапс, образованный мотонейроном ЦНС.

 

Рис. 3.3. Схема расположения на теле и отростках нейрона большого количества синапсов: 1 — ядро; 2 — митохондрии; 3 — синапсы

 

Синапсы с внутренними органами — это синапсы вегетативной нервной системы. Их образуют симпатические и парасимпатические нейроны с клетками гладких мышц или желез. Срабатывание таких контактов вызывает изменение секреции или тонуса мышечных волокон в стенках внутренних органов. В вегетативной нервной системе существуют синапсы между нервными клетками вне ЦНС — в нервных сплетениях и ганглиях.

Синапсы, использующие для передачи сигнала медиатор, называются химическими. Кроме них, существуют электрические синапсы, где электрические сигналы переходят с пресинаптической мембраны непосредственно на постсинаптическую. Ширина синаптической щели в этом случае составляет всего 0,002—0,004 мкм. Подобные контакты характерны для тканей сердечной мышцы и гладкой мускулатуры. Их наличие позволяет возбуждению без заметной паузы переходить от волокна к волокну.

Рис. 3.4. Строение нервно-мышечного синапса: а — малое увеличение; б — большое увеличение; 1 — разветвления нервного волокна; 2 — аксон мотонейрона; 3 — пресинаптическое окончание нервного волокна; 4 — везикулы с медиатором; 5 — митохондрии; 6 — постсинаптическая мембрана


Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 418; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.138.114.198 (0.007 с.)