Слайд 2
Строение и свойства химических и электрических синапсов
Синапс – это
структурно-функциональное образование, обеспечивающее переход возбуждения или торможения с окончания
нервного волокна на иннервирующую клетку.
У млекопитающих только 1 % синапсов является электрическим, остальные 99 % – синапсы, использующие химический принцип передачи сигнала. В структуре синапса различают три элемента:
1) пресинаптическую мембрану, образованную утолщением мембраны окончания аксона,
2) синаптическую щель величиной около 50 нм,
3) постсинаптическую мембрану – утолщение мембраны клетки, с которой контактирует нейрон
Слайд 3
Существует несколько классификаций синапсов:
По локализации:
1) центральные синапсы;
2) периферические синапсы.
Центральные синапсы
лежат в пределах центральной нервной системы, а также находятся
в ганглиях вегетативной нервной системы. Центральные синапсы – это контакты между двумя нервными клетками, причем эти контакты неоднородны и в зависимости от того, на какой структуре первый нейрон образует синапс со вторым нейроном.
Слайд 4
Центральные синапсы
различают:
1) аксосоматический, образованный аксоном одного нейрона и телом
другого нейрона;
2) аксодендритный, образованный аксоном одного нейрона и дендритом другого;
3) аксоаксональный
(аксон первого нейрона образует синапс на аксоне второго нейрона);
4) дендродентритный (дендрит первого нейрона образует синапс на дендрите второго нейрона).
Слайд 5
Различают несколько видов периферических синапсов:
1) мионевральный (нервно-мышечный), образованный аксоном
мотонейрона и мышечной клеткой;
2) нервно-эпителиальный, образованный аксоном нейрона и секреторной
клеткой.
Слайд 6
Строение и свойства химических и электрических синапсов
Синапс – это
структурно-функциональное образование, обеспечивающее переход возбуждения или торможения с окончания
нервного волокна на иннервирующую клетку.
У млекопитающих только 1 % синапсов является электрическим, остальные 99 % – синапсы, использующие химический принцип передачи сигнала. В структуре синапса различают три элемента:
1) пресинаптическую мембрану, образованную утолщением мембраны окончания аксона,
2) синаптическую щель величиной около 50 нм,
3) постсинаптическую мембрану – утолщение мембраны клетки, с которой контактирует нейрон
Слайд 7
2. Функциональная классификация синапсов:
1) возбуждающие синапсы;
2) тормозящие синапсы.
3. По механизмам передачи возбуждения
в синапсах:
1) химические
2) электрические
3) Смешанные
Особенность химических синапсов заключается в том, что
передача возбуждения осуществляется при помощи особой группы химических веществ – медиаторов.
Слайд 8
Строение химического синапса
Слайд 9
Медиаторы
В окончаниях аксона – пресинапсе – располагаются синаптические
пузырьки (везикулы), наполненные химическим веществом – медиатором.
Медиатор – это группа
химических веществ, которая принимает участие в передаче возбуждения или торможения в химических синапсах с пресинаптической на постсинаптическую мембрану.
Критерии, по которым вещество относят к группе медиаторов:
1) вещество должно выделяться на пресинаптической мембране, терминали аксона;
2) в структурах синапса должны существовать ферменты, которые способствуют синтезу и распаду медиатора, а также должны быть рецепторы на постсинаптической мембране, которые взаимодействуют с медиатором;
3) вещество, претендующее на роль медиатора, должно при очень низкой своей концентрации передавать возбуждение с пресинаптической мембраны на постсинаптическую мембрану.
Классификация медиаторов:
1) химическая, основанная на структуре медиатора;
2) функциональная, основанная на функции медиатора
Слайд 10
Классификация медиаторов по химической структуре
1. Сложные эфиры – ацетилхолин
(АХ).
2. Биогенные амины:
1) катехоламины (дофамин, норадреналин (НА), адреналин (А));
2) серотонин;
3) гистамин.
3. Аминокислоты:
1) гаммааминомасляная кислота (ГАМК);
2) глютаминовая
кислота;
3) глицин;
4) аргинин.
Слайд 11
Классификация медиаторов по химической структуре
4. Пептиды:
1) опиоидные пептиды:
а) метэнкефалин;
б) энкефалины;
в) лейэнкефалины;
2) вещество «P»;
3) вазоактивный интестинальный
пептид;
4) соматостатин.
5. Пуриновые соединения: АТФ.
6. Вещества с минимальной молекулярной массой:
1) NO;
2) CO.
Слайд 12
Функциональная классификация медиаторов
1. Возбуждающие медиаторы, вызывающие деполяризацию постсинаптической мембраны
и образование возбуждающего постсинаптического потенциала:
1) АХ;
2) глютаминовая кислота;
3) аспарагиновая кислота.
2. Тормозящие медиаторы, вызывающие
гиперполяризацию постсинаптической мембраны, после чего возникает тормозной постсинаптический потенциал, который генерирует процесс торможения:
1) ГАМК;
2) глицин;
3) вещество «P»;
4) дофамин;
5) серотонин;
6) АТФ.
Норадреналин, изонорадреналин, адреналин, гистамин являются как тормозными, так и возбуждающими.
Слайд 13
Различают несколько видов химических синапсов по виду медиатора:
1) Холинэргические.
В них происходит передача возбуждения при помощи ацетилхолина;
2) Адренэргические. В
них происходит передача возбуждения при помощи трех катехоламинов;
3) Дофаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи дофамина;
4)Гистаминэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гистамина;
5) ГАМКэргические. В них происходит передача возбуждения при помощи гаммааминомасляной кислоты, и т.д.
Слайд 14
Электрические синапсы
Электрический способ передачи сигналов в нервной системе
происходит между плотно прилегающими друг к другу клетками, образующими
щель размером всего около 2 нм.
Несмотря на быструю передачу возбуждения (синаптическая задержка не превышает 0,1 мс по сравнению с 0,3 мс в химическом синапсе), электрические синапсы имеют несколько недостатков:
–с их помощью нельзя обеспечить одностороннее проведение возбуждения,
–нельзя затормозить активность эффекторной клетки,
–передача тока через электрический синапс сопровождается потерей амплитуды.
Слайд 16
Свойства химических и электрических синапсов
Слайд 17
Общие этапы передачи сигнала в химическом синапсе
1.
В пресинаптическое окончание поступает ПД.
2. ПД вызывает открывание
потенциалчувствительных кальциевых каналов в мембране пресинаптического окончания.
3. Через кальциевые каналы в пресинаптическое окончание входит Ca2+.
4. Ca2+ активирует белки, отвечающие за слияние содержащих медиатор пузырьков с пресинаптической мембраной.
5. Слившись с мембраной, пузырьки посредством экзоцитоза высвобождают медиатор в синаптическую щель.
6. Молекулы медиатора взаимодействуют с постсинаптическими рецепторами и активируют их.
Слайд 18
Ионотропные рецепторы
2. Активация рецептора приводит к открыванию (реже
— закрыванию) ионного канала.
3. Меняется поток через канал
ионов, для которых данный канал избирательно проницаем.
4. Изменение заряда мембраны; возникает постсинаптический потенциал, обладающий всеми свойствами местных потенциалов (распространяется с затуханием; подчиняется закону силовых отношений; не обладает рефрактерностью; способен к суммации).
В зависимости от того, для каких ионов проницаемы связанные с рецепторами каналы, могут возникать два вида постсинаптических потенциалов
Слайд 19
Возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП)
Это деполяризующие потенциалы. Поскольку
при ВПСП мембранный потенциал приближается к Eкр, возбудимость растет;
отсюда и «возбуждающий» в названии.
распространяются с помощью местных токов с затуханием, достигая ближайшего к постсинаптической мембране участка возбудимой мембраны
если при этом в области возбудимой мембраны достигается уровень Eкр, то возникает ПД.
Слайд 20
Тормозные постсинаптические потенциалы (ТПСП)
Это гиперполяризующие потенциалы. Поскольку
при ТПСП мембранный потенциал отдаляется от Eкр, возбудимость падает
(развивается торможение); отсюда и «тор-мозный» в названии.
ТПСП понижает возбудимость не в месте своего возникновения, а в области примыкаю-щей возбудимой мембраны, то есть препятствует тому, чтобы под действием ВПСП возник ПД.
Слайд 22
Метаботропные рецепторы
Эти рецепторы сопряжены с внутриклеточными ферментативными
системами: активация рецептора непосредственно или через промежуточные этапы приводит
к активации фермента.
Обеспечивают более длительный эффект, затрагивающий клетку в целом — ее функции и метаболизм. Следовательно, они используются там, где нужны такого рода влияния — в частности, в нервной регуляции внутренних органов.
Слайд 23
Виды постсинаптических рецепторов
Слайд 24
Инактивация медиатора
После того как медиатор подействовал на рецепторы,
он должен быть удален из синаптической щели. Существует 3
способа удаления, или инактивации медиатора:
Диффузия из синаптической щели в окружающие ткани;
Обратный захват пресинаптическим окончанием целых молекул медиатора или ее фрагментов;
Ферментативный распад.
Слайд 25
Физиологические свойства синапсов
Одностороннее проведение возбуждения
Это свойство обусловлено
направлением потока медиатора — он выделяется из пресинапти-ческого окончания
и действует на постсинаптические рецепторы.
Синаптическая задержка
Это свойство обусловлено сравнительно длительным временем, необходимым для выделе-ния медиатора, его диффузии к рецепторам, активации рецепторов и последующих постси-наптических процессов
Низкая лабильность
Мерой лабильности — служит максимальная частота импульсов, которую может воспроизвести та или иная ткань. В нервных клетках лабильность ограничена временем периода рефрактерности; поскольку этот период короткий (около 1 мс), лабильность нервных клеток высока. Лабильность синапса ограничена временем полного оборота медиатора (медиаторного цикла). Следовательно, синапсы могут проводить лишь импульсы низкой частоты, то есть обладают низкой лабильностью.
Высокая утомляемость
Утомляемость заключается в снижении величины реакции клетки при длительном раздражении. Ее причина — исчерпание ресурсов клетки, накопление метаболитов .
Высокая чувствительность к некоторым ядам и фармакологическим препаратам
Слайд 26
Фармакологическая коррекция работы мионеврального синапса
Особенности синаптической передачи возбуждения
определяют возможные пути ее коррекции.
1. Воздействие на скорость синтеза
медиатора:
а) через изменение активности ферментов (например, ацетилхолин-трансферазы);
б) через изменение (угнетение) захвата холина.
Слайд 27
Фармакологическая коррекция работы мионеврального синапса
2. Воздействие на секрецию
медиатора и выход в синаптическую щель путем:
а) угнетения проведения
потенциала действия по пресинаптической области новокаином (при этом увеличивается выход калия, что приводит к гиперполяризации и снижению возбудимости);
б) удаления кальция из среды;
в) добавления магния или ботулинического токсина (в эксперименте).
Например, белки экзоцитоза - синтаксин, SNAP-25 и синаптобревин — мишени ботулинического токсина, необратимо подавляющего слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной. Мишень столбнячного токсина — синаптобревин.
