The ekscitatorni postsinaptični potencial je vznemirljiv potencial v postsinaptični membrani nevronov. Posamezni potenciali so povzeti prostorsko in časovno in tako lahko ustvarijo akcijski potencial. Motnje prenosa, kot so miastenija gravis ali druge miastenije, motijo te procese.
Kakšen je vznemirljivi postsinaptični potencial?
Nevroni so med seboj ločeni z 20 do 30 nm vrzeli, znan tudi kot sinaptična vrzel. To je minimalna vrzel med presinaptično membransko regijo nevrona in postsinaptično membransko regijo spodnje živčne celice.
Nevroni prenašajo vzbujanje. Zato njihovo sinaptično vrzel premoščajo sproščanje biokemičnih sporočilnih snovi, ki so znane tudi kot nevrotransmiterji. To ustvarja ekscitatorni postsinaptični potencial na membranskem območju spodnje celice. Gre za lokalno omejeno spremembo potenciala postsinaptične membrane. Ta postopna sprememba potenciala sproži akcijski potencial v postsinaptičnem elementu. Ekscitatorski postsinaptični potencial je del nevronske vzbujalne prevodnosti in nastane, ko je depolarizirana spodnja celična membrana.
Naslednji nevron sprejema in obdeluje vznemirljive potenciale postinaptike tako, da sešteje prostorsko in časovno. Ko je presežen pragovni potencial celice, novo nastali akcijski potencial odnese aksona.
Nasprotno od ekscitatornega postsinaptičnega potenciala je inhibitorni postsinaptični potencial. To vodi do hiperpolarizacije na postsinaptični membrani, kar preprečuje sprožitev akcijskega potenciala.
Funkcija in naloga
Navdušujoč postsinaptični potencial in zaviralni postsinaptični potencial vplivata na vse živčne celice. Ko je njihov potencialni prag presežen, živčne celice depolarizirajo. Na to depolarizacijo se odzovejo s sproščanjem ekscitacijskih nevrotransmiterjev. Določena količina teh snovi aktivira prenašalne ionske kanale v nevronu. Ti kanali so prepustni za kalijeve in natrijeve ione. Lokalni in diplomirani potenciali v smislu ekscitacijskega potenciala tako depolarizirajo postsinaptično membrano nevrona.
Kadar se membranski potencial črpa znotrajcelično, je ekscitatorski postsinaptični potencial depolarizacija soma membrane. Ta depolarizacija poteka kot posledica pasivnega razmnoževanja. Obstaja seštevanje posameznih potencialov. Količina sproščenega nevrotransmiterja in velikost prevladujočega membranskega potenciala določata obseg ekscitatornega postsinaptičnega potenciala. Višja kot je preddepolarizacija membrane, nižji je ekscitatorski postsinaptični potencial.
Če je membrana že depolarizirana nad svojim počivalnim potencialom, potem postsinaptični vzbujevalni potencial pade in v določenih okoliščinah doseže nič. V tem primeru se doseže povratni potencial vzbujalnega potenciala. Če se preddepolarizacija izkaže za še večjo, se pojavi potencial z nasprotnim znakom. Tako ekscitatornega postinaptičnega potenciala ni vedno treba enačiti z depolarizacijo. Membrano premakne v smeri določenega ravnotežnega potenciala, ki pogosto ostane pod ustreznim membranskim potencialom.
Pri tem igra vlogo kompleksnega ionskega mehanizma. Z ekscitatornim postinaptičnim potencialom lahko opazimo povečano prepustnost membrane za kalijeve in natrijeve ione. Po drugi strani pa se lahko pojavijo tudi potenciali z zmanjšano prevodnostjo natrijevih in kalijevih ionov. Menijo, da je mehanizem ionskih kanalov sprožilec zapiranja vseh kanalov, ki puščajo kalijeve ione.
Inhibicijski postsinaptični potencial je nasprotje ekscitatornega postsinaptičnega potenciala. Tudi tu se membranski potencial lokalno spreminja na postsinaptični membrani živčnih celic. Hiperpolarizacija celične membrane se pojavi ob sinapsi, kar zavira sprožitev akcijskih potencialov v okviru ekscitatornega postsinaptičnega potenciala. Nevrotransmiterji na inhibitornih sinapsah sprožijo celični odziv. Kanali postsinaptične membrane se odprejo in prepuščajo kalijeve ali kloridne ione. Nastali odtok kalijevih ionov in priliv kloridnih ionov povzroča lokalno hiperpolarizacijo v postsinaptični membrani.
Tu lahko najdete svoja zdravila
➔ Zdravila za mišično oslabelostBolezni in bolezni
Različne bolezni motijo komunikacijo med posameznimi sinapsami in s tem tudi transdukcijo signala ob sinapsi kemikalij. En primer je nevromuskularna bolezen miastenija gravis, ki prizadene mišično končno ploščo. Gre za avtoimunsko bolezen prej neznanega vzroka. V primeru bolezni telo tvori avtoprotitelesa proti lastnemu tkivu. Pri mišični bolezni so ta protitelesa usmerjena proti postsinaptični membrani na živčno-mišičnih končnih ploščah. Najpogosteje so protitelesa za acetilholinski receptor pri tej bolezni avtoalestela. Napadajo nikotinske receptorje za acetilholin na mestih povezave med živci in mišicami. Nastalo imunološko vnetje uniči lokalno tkivo.
Posledično je motena komunikacija med živcem in mišicami, saj medsebojno delovanje med acetilholinom in njegovim receptorjem otežuje ali celo preprečuje protitelesa za acetilkolinski receptor. Akcijski potencial torej ne more več prehajati iz živca v mišico. Mišica torej ni več vznemirljiva.
Vsota vseh acetilholinskih receptorjev se zmanjša hkrati, ko se receptorji uničijo z imunsko aktivnostjo. Subsinaptične membrane se razgrajujejo in endocitoza ustvari avtofagosom. Prometni vezikli se zlijejo z avtofagomi in zaradi te imunske reakcije se spremenijo acetilkolinski receptorji. S temi spremembami se spremeni celotna končna plošča motorja. Sinaptična vrzel se širi. Zaradi tega se acetilkolin razprši iz sinaptične razcepke ali hidrolizira brez vezave na receptor.
Druge miastenije kažejo podobne učinke na sinaptično razcepitev in ekscitatorni postsinaptični potencial.
