synapser

definisjon

En synapse er kontaktpunktet mellom to nerveceller. Det muliggjør overføring av stimuli fra en nevron til en annen. En synapse kan også eksistere mellom nevron og muskelcelle eller sensorisk celle og kjertel. Det er to fundamentalt forskjellige typer synapser, den elektriske (gapskryss) og kjemikaliet. Disse bruker hver en annen type eksitasjonsoverføring. De kjemiske synapser kan også deles i henhold til messenger-stoffene (nevrotransmittere). Disse brukes til overføring.

Synapser kan også deles i henhold til type eksitasjon. Det er en spennende og hemmende synapse. Internasjonale synapser (mellom to nevroner) kan også deles 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 sammen, dette prinsippet kalles nevral plastisitet.

Du kan også være interessert i: Motorisk nevron

Illustrasjon av en nervecelle

Nervecelle -
neuron

1. dendritter
2. synapse
   (Axodendritic)
3. Cellekjernen -
   nucleolus
4. Cellelegemer -
   Cellekjernen
5. Axonhauger
6. Myelin-skjede
7. Ranvier snøringer
8. Svaneceller
9. Axon terminaler
10. synapse
    (Axoaxonal)
    A - multipolært nevron
    B - pseudounipolar nevron
    C - bipolar nevron
    a - Soma
    b - akson
    c - synapser

Du kan finne 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 gjør dette at stimuli kan overføres direkte fra nervecelle til nervecelle. Denne typen synapse finnes i glatte muskelceller, hjertemuskelceller og i netthinnen. De er egnet for hurtig fremføring, for eksempel for øyelokkrefleks. Videresending er mulig i begge retninger (Toveis).

Den kjemiske synapsen består av en presynapse, en synaptisk kløft og en postsynapse. Presynapsen er vanligvis sluttknappen til et nevron. Postsynapsen er et punkt på dendritten til det tilstøtende nevron eller en dedikert seksjon av den tilstøtende muskelcellen eller kjertelen. Via det synaptiske gapet brukes nevrotransmittere for å overføre eksitasjoner. 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 (Enveis).
Det elektriske handlingspotensialet føres til presynapsen via aksonet til nevronet. I den presynaptiske membranen åpnes spenningskontrollerte Ca-kanaler av handlingspotensialet. Det er små vesikler i presynapsen (Vesikkel)som er fylt med senderne. Den økte kalsiumkonsentrasjonen får vesiklene til å smelte sammen med den presynaptiske membranen og nevrotransmitterne frigjøres i synaptisk spalte. Denne typen transport kalles eksocytose. Jo høyere handlingspotensialfrekvens, jo mer slipper vesiklene lagrede nevrotransmittere. Nevrotransmitterne diffunderer deretter gjennom det synaptiske gapet, som er omtrent 30 nm bredt, og legger til på nevrotransmitterreseptorer. Disse er lokalisert på den postsynaptiske membranen. Dette er kanaler som heller ionotropisk eller metabotrope er. Hvis postsynapsen er en motorisk endeplate, er det en ionotropisk kanal som forbinder to molekyler av messenger-stoffet (Acetylcholine) dokke og åpne den slik. Dette gjør at kationer kan strømme inn (hovedsakelig natrium). Dette polariserer postsynapsen og skaper et eksitatorisk postsynaptisk potensial (EPSP). Det tar flere EPSP-er for å gjøre det om til et handlingspotensial igjen. EPSP-ene er oppsummert med tanke på tid og rom, og et postsynaptisk handlingspotensial oppstår da på den såkalte axonbakken. Dette handlingspotensialet kan deretter overføres via aksonen til denne nervecellen, og hele prosessen starter på neste synapse. Dette er effekten av en spennende synapse.
En hemmende synapse er derimot hyperpolarisert og inspirerende postsynaptiske potensialer (IPSPs) oppstår. Inhiberende nevrotransmittere som glycin eller GABA blir brukt.
Overføring av informasjon via kjemiske synapser tar litt lengre tid på grunn av frigjøring av nevrotransmitteren og dens diffusjon.
For øvrig resirkuleres nevrotransmitterne. De kommer tilbake fra synaptisk spalte til presynapsen og pakkes igjen i vesikler. Med sendersubstansen acetylcholine spiller enzymet cholinesterase en viktig rolle. Den deler nevrotransmitteren i kolin og eddiksyre (acetat). Dermed er acetylkolinet inaktivt.
Det er andre måter å slå av synaptisk overføring på. For eksempel kan kationkanalene til postsynapse inaktiveres.

Du kan også være interessert i: Nervefiber

Synaptisk kløft

Den synaptiske spalte er en del av synapsen og navngir området mellom to påfølgende nerveceller. Det er her signalet blir gitt videre ved hjelp av handlingspotensialer. Synapsen er en motorisk endeplate, dvs. overgangen mellom nerven. og muskelcelle brukes samme begrep.

Som det allerede kan sees av ordet "gap", er det et mellomrom mellom cellene, så det er ingen direkte kontakt. Presynapsen er plassert på den ene siden av synaptisk spalte. Det er her det elektriske signalet fra oppstrøms nervecelle ankommer. Det fører til frigjøring av nevrotransmittere fra vesiklene, så det omdannes til et kjemisk signal. Disse vandrer deretter gjennom det synaptiske gapet og når den postsynaptiske membranen til nedstrømscellen. Det er her den andre siden av det synaptiske gapet ligger. Signalet konverteres igjen 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 gifter - botox

Typiske toksiner fra synapse er curare, botulinumtoksin, stivkrampetoksin, atropin, insektmiddel parathion E605, sarin og alfa-laktrotoksin.
En synapse er et perfekt koordinert komplekst system. Det er nettopp på grunn av dette at den også er relativt utsatt for interferens med visse stoffer. Disse såkalte synapstoksinene kalles også nevrotoksiner. De forekommer for eksempel i dyre- og planteverdenen eller produseres 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 pilegift til jakt. Curare er en konkurrerende antagonist mot nevrotransmitteren acetylcholine. Dette skjer på den motoriserte endeplaten. Curare fortrenger acetylkolin fra reseptorene i postsynapsen, 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 respirasjonslammelse. Så det er en dødelig gift.
Botulinumtoksin: Dette toksinet er produsert av bakterien Clostirdium botulinum. Det hemmer frigjøring av nevrotransmitteren acetylcholine fra vesiklene ved å ødelegge de nødvendige enzymer. Så det er ingen overføring av handlingspotensialene til nedstrøms muskelcelle, og dette er 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 i terapi av nevromuskulære sykdommer som spastisitet. Det er det kraftigste nevrotoksinet som er kjent. Av denne grunn bør det bare brukes i en veldig lav konsentrasjon.

Les mer om dette emnet på: Botox

Stivkrampetoksin: Dette toksinet er også produsert av en bakterie kalt Clostirdium tetani. Disse finnes ofte på rustent metall. Det er optimale forhold i sår for at bakteriene skal tåle. Det er her inngangsporten for toksinet ligger for å komme inn i kroppen. Det vil den da retrograd fraktet til de fremre hornene på ryggmargen. Der ødelegger den enzymer som er ansvarlige for frigjøring av hemmende sendere fra vesiklene. Som et resultat kan de hemmende interneuronene ikke lenger fungere. Mangelen på hemming fører til overopphisselse av musklene. Dette fører til strekk i kramper og den såkalte djevelens glis hos de som rammes. Pasientene dør av kvelning som et resultat av permanent spente luftvesmuskler. Heldigvis er det en vaksinasjon mot dette toksinet.
Atropin: Atropin forekommer i den svarte dødelige nattskjermen. Den fortrenger acetylkolin fra reseptorene ved postsynapsen, men får ikke kanalene til å åpne seg. Det er ingen natriumtilstrømning, og det kan ikke dannes noe handlingspotensial.
Insektmiddel Parathion E 605: Insektmidlet Parathion E 605 hemmer enzymet cholinesterase, som normalt antas å splitte acetylkolin i synaptisk kløft. Bare på denne måten kan dette transporteres tilbake i presynksen og lagres igjen i vesikler. Hvis dette ikke er mulig, er det følgelig et overskudd av nevrotransmittere og dermed permanent depolarisering av postsynapsen. Musklene er da i en permanent krampe. Den permanente sammentrekningen av åndedrettsmusklene fører til slutt til døden. Stoffet er forbudt i Tyskland. I tillegg til insektmidlet, har det kjemiske krigsføringsmidlet sarin den samme virkemåten. Det er strukturelt likt parathion og tas opp gjennom luftveiene og huden. Det er dødelig selv i en lav dose.
Alfa-laktrotoksin: Dette stoffet er giften til en edderkopp, den svarte enken. Det får Ca-kanalene i presynapsen til å åpne permanent. Dette fører til en permanent overføring av antatte handlingspotensialer og dermed til muskelkramper.

Du kan også være interessert i: stivkrampe