Synapser
definisjon
En synaps er kontaktpunktet mellom to nerveceller. Det muliggjør overføring av stimuli fra en nevron til en annen. En synaps kan også eksistere mellom nevron og muskelcelle eller sensorisk celle og kjertel. Det er to fundamentalt forskjellige typer synapser, de elektriske (gap junction) og kjemikaliet. Disse bruker hver en annen type eksitasjonstransmisjon. De kjemiske synapsene kan også deles inn i henhold til messenger-stoffene (nevrotransmittere). Disse brukes til overføring.
Synapsene kan også deles inn etter type eksitasjon. Det er en spennende og inhiberende synaps. Intern synapser (mellom to nevroner) kan også deles inn i henhold til lokalisering, dvs. på hvilket punkt på nevronet synapsen er festet. Det er 100 billioner synapser i hjernen alene. Du kan hele tiden bygge opp og bryte ned, dette prinsippet kalles nevral plastisitet.
Du kan også være interessert i: Motor neuron
Illustrasjon av en nervecelle
Nervecelle -
Neuron
- Dendritter
- Synaps
(aksodendritisk) - Cellekjernen -
Nucleolus - Cellelegemer -
Cellekjernen - Axon hauger
- Myelinskjede
- Ranvier-snøring
- Svaneceller
- Axon terminaler
- Synaps
(aksoaksonal)
A - multipolar nevron
B - pseudounipolar nevron
C - bipolar nevron
a - Soma
b - axon
c - synapser
Du finner en oversikt over alle Dr-Gumpert-bilder på: medisinske illustrasjoner
Struktur, funksjon og oppgaver
Den elektriske synapsen (gap junction) fungerer øyeblikkelig over et veldig lite gap som kalles et synaptisk gap. Ved hjelp av ionekanaler muliggjør dette overføring av stimuli direkte fra nervecelle til nervecelle. Denne typen synaps finnes i glatte muskelceller, hjertemuskulære celler og i netthinnen. De er egnet for rask videresending, for eksempel for øyelokkrefleksen. Videresending er mulig i begge retninger (toveis).
Den kjemiske synapsen består av et presynaps, en synaptisk kløft og et postsynaps. Presynaps er vanligvis sluttknappen til et nevron. Postsynapse er et punkt på dendritten til den tilstøtende nevronen eller en dedikert del av den tilstøtende muskelcellen eller kjertelen. Det synaptiske gapet brukes til å overføre eksitasjoner ved hjelp av nevrotransmittere. Det tidligere elektriske signalet konverteres til et kjemisk signal og deretter tilbake til et elektrisk signal. Denne typen videresending er bare mulig i en retning (ensrettet).
Det elektriske handlingspotensialet ledes til presynaps via neuronets akson. I den presynaptiske membranen åpnes spenningsstyrte Ca-kanaler av handlingspotensialet. Det er små vesikler i presynaps (Vesikkel)som er fylt med senderne. Den økte kalsiumkonsentrasjonen får vesiklene til å smelte sammen med den presynaptiske membranen og nevrotransmitterne frigjøres i den synaptiske spalten. Denne typen transport kalles eksocytose. Jo høyere handlingspotensialfrekvens, jo flere blemmer frigjør lagrede nevrotransmittere. Nevrotransmitterne diffunderer deretter gjennom det synaptiske gapet, som er ca. 30 nm bredt, og legger seg på nevrotransmitterreseptorer. Disse er plassert på den postsynaptiske membranen. Dette er kanaler som heller ionotropisk eller metabotropisk er.Hvis postsynaps er en motorendeplate, er det en ionotrop kanal som forbinder to molekyler av messenger-stoffet (Acetylkolin) dock og åpne den slik. Dette gjør at kationer kan strømme inn (hovedsakelig natrium). Dette polariserer postsynaps og skaper et spennende postsynaptisk potensial (EPSP). Det tar flere EPSPer å gjøre det om til et handlingspotensial igjen. EPSPene er oppsummert når det gjelder tid og rom, og et postsynaptisk handlingspotensial oppstår da på den såkalte axon hill. Dette handlingspotensialet kan deretter overføres via aksonen til denne nervecellen, og hele prosessen starter på nytt ved neste synaps. Dette er handlingen av en spennende synaps.
En hemmende synaps er derimot hyperpolarisert og inspirerende postsynaptiske potensialer (IPSP) oppstår. Hemmende nevrotransmittere som glycin eller GABA brukes.
Overføring av informasjon via kjemiske synapser tar litt lengre tid på grunn av frigjøringen av nevrotransmitteren og dens diffusjon.
Forresten resirkuleres nevrotransmitterne. De kommer tilbake fra synaptisk kløft til presynaps og pakkes igjen i vesikler. Enzymet kolinesterase spiller en viktig rolle i transmitterstoffet acetylkolin. Det deler nevrotransmitteren i kolin og eddiksyre (acetat). Dermed er acetylkolin inaktiv.
Det er andre måter å slå av synaptisk overføring. For eksempel kan kationskanalene til postsynaps inaktiveres.
Du kan også være interessert i: Nervefiber
Synaptisk kløft
Den synaptiske kløften er en del av synapsen og navngir området mellom to påfølgende nerveceller. Det er her signalet videreføres ved hjelp av handlingspotensialer. Er synapsen en motorendeplate, dvs. overgangen mellom nerve. og muskelceller samme begrep brukes.
Som man allerede kan se av ordet "gap", er det et mellomrom mellom cellene, så det er ingen direkte kontakt. Presynapse er plassert på den ene siden av den synaptiske spalten. Det er her det elektriske signalet fra oppstrøms nervecelle kommer. Det fører til frigjøring av nevrotransmittere fra vesiklene, dvs. det omdannes til et kjemisk signal. Disse vandrer deretter gjennom det synaptiske gapet og når den postsynaptiske membranen i nedstrømscellen. Det er her den andre siden av det synaptiske gapet ligger. Signalet blir igjen omdannet til et elektrisk av reseptorer i membranen og når dermed den andre nervecellen. Spenningen ble dermed videreført.
Nevrotransmitterne er for eksempel acetylkolin, serotonin eller dopamin.
Du kan også være interessert i: Acetylkolin, serotonin, dopamin
Synapse giftstoffer - botox
Typiske synapsetoksiner er curare, botulinumtoksin, stivkrampetoksin, atropin, insekticidparation E605, sarin og alfa-laktrotoksin.
En synaps er et perfekt koordinert komplekst system. Det er nettopp på grunn av dette at det også er relativt utsatt for interferens med visse stoffer. Disse såkalte synapsetoksinene kalles også nevrotoksiner. De forekommer for eksempel i dyre- og planteverdenen eller blir produsert av bakterier.
Her er noen eksempler på nevrotoksiner og hvordan de fungerer:
Curare: Curare er en gift fra planter som vokser i Sør-Amerika. De innfødte brukte den som en pilgift for jakt. Curare er en konkurransedyktig antagonist mot nevrotransmitteren acetylkolin. Dette skjer på den motoriserte endeplaten. Curare fortrenger acetylkolin fra reseptorene til postsynaps, men åpner ikke reseptoren. Følgelig er det ingen EPSP, og det er ingen videresending av handlingspotensialene. Dette lammer musklene og den berørte personen dør av åndedrettslammelse. Så det er en dødelig gift.
Botulinumtoksin: Dette giftet er produsert av bakterien Clostirdium botulinum. Det hemmer frigjøringen av nevrotransmitteren acetylkolin fra vesiklene ved å ødelegge de nødvendige enzymene. Så det er ingen overføring av handlingspotensialene til nedstrøms muskelceller, og dette blir følgelig lammet. Giften brukes lokalt i kosmetisk kirurgi for å lamme ansiktsmusklene og dermed minimere rynker. I dette tilfellet er det kjent som "Botox". Det brukes også til behandling av nevromuskulære sykdommer som spastisitet. Det er det kraftigste nevrotoksinet som er kjent. Av denne grunn bør den bare brukes i en veldig lav konsentrasjon.
Les mer om dette emnet på: Botox
Tetanustoksin: Dette toksinet produseres også av en bakterie som heter Clostirdium tetani. Disse finnes ofte på rustent metall. Det er optimale forhold i sår for at bakteriene skal tåle. Det er her inngangsporten for giftet ligger for å komme inn i kroppen. Det vil da retrograd transportert til ryggmargs fremre horn. Der ødelegger den enzymer som er ansvarlige for frigjøring av inhiberende sendere fra vesiklene. Som et resultat kan de hemmende interneuronene ikke lenger fungere. Mangelen på hemming fører til overexcitation av musklene. Dette fører til strekkende kramper og det såkalte djevelens glis hos de berørte. Pasientene dør av kvelning som et resultat av permanent anspente luftveismuskler. Heldigvis er det en vaksinasjon mot dette giftet.
Atropin: Atropin forekommer i den svarte, dødelige nattskyggen. Det fortrenger acetylkolin fra reseptorene på postsynaps, men fører ikke til at kanalene åpnes. Det er ingen natriumtilstrømning, og det kan derfor ikke dannes noe handlingspotensial.
Insektmiddel Parathion E 605: Insekticidet Parathion E 605 hemmer enzymet kolinesterase, som normalt skal splitte acetylkolin i den synaptiske spalten. Bare på denne måten kan dette transporteres tilbake i presynpsen og lagres igjen i vesikler. Hvis dette ikke er mulig, er det følgelig et overskudd av nevrotransmittere og dermed permanent depolarisering av postsynaps. Musklene er da i en permanent krampe. Den permanente sammentrekningen av luftveismuskulaturen fører til slutt til døden. Stoffet er forbudt i Tyskland. I tillegg til insektmidlet har det kjemiske krigsmidlet sarin samme virkemåte. Den ligner strukturelt på parasjon og absorberes gjennom luftveiene og huden. Det er dødelig selv ved en lav dose.
Alpha-lactrotoxin: Dette stoffet er gift av en edderkopp, den svarte enken. Det fører til at Ca-kanalene i presynaps åpnes permanent. Dette fører til en permanent overføring av antatte handlingspotensialer og dermed til muskelkramper.
Du kan også være interessert i: stivkrampe
