Sinapses no sistema nervoso

O conceito de "sinapse" foi introduzido no final do século XIX. C. Sherrington, implicando por este termo uma estrutura que medeia a transmissão de um sinal do fim do axônio para o efetor - o neurônio, a fibra muscular, a célula secretor. Durante o estudo de sinapses por morfólogos, fisiologistas, bioquímicos e farmacologistas, sua diversidade considerável foi revelada, enquanto características comuns de estrutura e função foram reveladas; como resultado, os princípios de classificação das sinapses foram desenvolvidos.

O princípio morfológico da classificação das sinapses leva em consideração que partes das duas células são formadas e como elas estão localizadas na superfície do neurônio perceptivo (no corpo da célula, no tronco ou coluna vertebral do dendrito, no próprio axônio). Consequentemente, existem sinapses axo-axonais, axo-dendríticas, sinapses axo-somáticas. No entanto, esta classificação não explica nem o papel funcional nem o mecanismo de operação da sinapse.

Estrutura morfológica da sinapse

Morfologicamente sinapse é uma estrutura de duas formações desmielinizados - sinápticas fecho espessada (placas sinápticos) sobre a parte de extremidade da membrana e aktsona célula inervados, através da fenda sináptica em contacto com a membrana pré-sináptica. A principal função da sinapse é a transmissão do sinal. Dependendo do método de transmissão do sinal, as sinapses químicas, elétricas e misturadas são isoladas. Eles diferem de acordo com o princípio do trabalho.

O mecanismo de excitação na sinapse elétrica é semelhante ao mecanismo de excitação na fibrilação nervosa - as terminações pré-sinápticas PD proporcionam despolarização da membrana pós-sináptica. Essa transferência de excitação é possível devido às peculiaridades da estrutura das sinapses deste tipo - uma fenda sináptica estreita (cerca de 5 nm), uma grande área de contato de membrana, a presença de túbulos transversais que conectam as membranas pré-sinápticas e pós-sinápticas e reduzindo a resistência elétrica na região de contato. As sinapses elétricas mais comuns em invertebrados e vertebrados inferiores. Nos mamíferos, eles são encontrados no núcleo mesenquélico do nervo trigeminal entre os corpos neuronais, no núcleo vestibular Deiters entre as células do corpo e as terminações axônicas e entre os "espinhos" das dendritas na azeitona inferior. As sinapses elétricas são formadas entre células nervosas do mesmo tipo em estrutura e função.

Para a transmissão sináptica elétrica, há falta de atraso sináptico, sinalização em ambas as direções, independência de transmissão de sinal a partir do potencial da membrana pré-sináptica, resistência a mudanças na concentração de Ca2 +, baixa temperatura, alguns efeitos farmacológicos e baixa fadiga, uma vez que a sinalização não requer custos metabólicos significativos. Na maioria dessas sinapses, observa-se um "efeito de retificação", quando o sinal na sinapse é transmitido em apenas uma direção.

Ao contrário das sinapses elétricas com transferência de excitação direta, em um número muito maior no sistema nervoso de vertebrados são representadas sinapses químicas (sinapses com transmissão indireta de sinal). Na impulso nervoso sináptica química provoca a libertação de mediadores químicos terminais pré-sinápticos - um neurotransmissor, o qual se difunde através da fenda sináptica (10-50 nm de largura) e interage com os receptores proteicos da membrana pós-sináptica, resultando em potencial pós-sináptico é gerado. A transmissão química fornece um sinal unidirecional e a possibilidade de sua modulação (amplificação do sinal, bem como a convergência de muitos sinais em uma única célula pós-sináptica). A possibilidade de modulação no processo de transmissão de sinal em sinapses de tipo químico fornece a formação com base em funções fisiológicas complexas (treinamento, memória, etc.). As características especiais da sinapse ultraestrutura química incluem ampla fenda sináptica, a presença de placas nas vesículas sinápticas mediador através do qual é transmitido um sinal cheio, e na pós-sináptica - quimiossensibilidade múltiplos canais (sinapses excitatórias - para Na +, de um freio - para Cl). Tais sinapses são caracterizadas por um atraso no sinal e uma grande fadiga em comparação com a sinapse elétrica, pois seu funcionamento requer consideráveis custos metabólicos.

Existem dois subtipos principais de sinapses químicas

O primeiro (o chamado assimétrico) é caracterizado por um espaço sináptico de cerca de 30 nm de largura, uma zona de contato relativamente grande (1-2 μm), uma acumulação significativa de uma matriz densa sob a membrana pós-sináptica. Na placa pré-sináptica, acumulam-se grandes vesículas (30-60 nm de diâmetro). As sinapses químicas do segundo subtipo possuem uma fenda sináptica de cerca de 20 nm de largura, uma zona de contato relativamente pequena (menos de 1 μm), selos de membrana moderadamente expressos e simétricos. Eles são caracterizados por pequenas vesículas (diâmetro 10-30 nm). O primeiro subtipo é representado principalmente por sinapses axodendriticas, estimulantes (glutamatérgicas), a segunda - por axosomática, inibitória (GABA-ergica). No entanto, esta divisão é relativamente arbitrária, uma vez que as sinapses colinérgicas possuem vesículas leves de 20 a 40 nm de diâmetro em micrografias de elétrons e monoaminergicas (especialmente com norepinefrina) - grandes vesículas densas com diâmetro de 50-90 nm.

Outro princípio de classificação de sinapses é para uma substância usada como mediador (colinérgico, adrenérgico, purinérgico, peptidérgico, etc.). Apesar de nos últimos anos demonstrar que mediadores de diferentes naturezas podem funcionar em uma extremidade, esta classificação de sinapses ainda é amplamente utilizada.