Sinaptična vrzel

Od sinaptični razcep predstavlja vrzel med dvema živčnima celicama v kontekstu kemične sinapse.

Električni živčni signal prve celice se pretvori v biokemijski signal na terminalski tipki in se v drugi živčni celici ponovno pretvori v električni akcijski potencial. Aktivne snovi, kot so zdravila, zdravila in strupi, lahko posegajo v delovanje sinapse in s tem vplivajo na obdelavo in prenos informacij znotraj živčnega sistema.

Kaj je sinaptična razpoka?

Živčne celice prenašajo informacije v obliki električnih signalov. Na prehodu med dvema nevronoma mora električni signal premagati vrzel. Živčni sistem ima na voljo dve možnosti za premostitev te razdalje: električne sinapse in kemične sinapse. Vrzel v kemični sinapsi ustreza sinaptični reži. Pri ljudeh je večina sinapse kemične narave.

Električne sinapse so znane tudi kot vrzeli reže (v nemščini približno: "reža za povezavo") ali nexus; uporaba izraza "sinaptična vrzel" ni običajna pri električnih sinapsah. Namesto tega nevrologija na splošno govori o zunajceličnem prostoru. Povezavo med živčnimi celicami v veziku ustvarjajo kanali, ki rastejo iz presinaptične citoplazme in postsinaptične citoplazme in se srečujejo na sredini. Preko teh kanalov se lahko električno nabiti delci (ioni) spreminjajo neposredno iz enega nevrona v drugega.

Anatomija in struktura

Sinaptična vrzel je široka od 20 do 40 nanometrov in tako lahko poveže razdalje med dvema živčnima celicama, ki bi bile prevelike za vrzeli. Razmiki v povprečju razmikujejo le 3,5 nanometrov. Višina sinaptične vrzeli je približno 0,5 nanometrov.

Na eni strani vrzeli je presinaptična membrana, ki ustreza celični membrani terminalnega gumba. Končni gumb nato tvori konec živčnega vlakna, ki se na tej točki zgosti in tako ustvari več prostora v notranjosti. Celica potrebuje ta dodaten prostor za sinaptične vezikle: posode, prekrite z membrano, v katerih so mesične snovi (nevrotransmiterji) celice.

Na drugi strani sinaptične vrzeli je postsinaptična membrana. Spada v spodnji nevron, ki prejme dohodni dražljaj in ga pod določenimi pogoji prenese naprej. Postinaptična membrana vsebuje receptorje, ionske kanale in ionske črpalke, ki so ključni za delovanje sinapse. V sinaptični vrzel se lahko prosto gibljejo različne molekule, vključno z nevrotransmiterji s končnega gumba presinaptične živčne celice, pa tudi z encimi in drugimi biomolekuli, ki delno vplivajo na nevrotransmiterje.

Funkcija in naloge

Tako periferni kot centralni živčni sistem prenašajo informacije v celici z uporabo električnih impulzov. Ti akcijski potenciali nastanejo na aksonskem griču živčne celice in se premikajo čez aksone, kar skupaj s svojo izolacijsko mielinsko plastjo poznamo tudi kot živčno vlakno. Na končnem gumbu, ki je na koncu živčnega vlakna, električni akcijski potencial sproži priliv kalcijevih ionov v končni gumb.

Prečkajo membrano s pomočjo ionskih kanalov in vodijo do premika naboja. Posledično se nekateri sinaptični vezikli spojijo z zunanjo membrano presinaptične celice, tako da nevrotransmiterji, ki jih vsebuje, vstopijo v sinaptično razcep. Ta prehod v povprečju traja 0,1 milisekunde.

Sporočilne snovi prečkajo sinaptično vrzel in lahko aktivirajo receptorje na postsinaptični membrani, od katerih vsak reagira posebej na določene nevrotransmiterje. Če aktivacija uspe, se odprejo kanali v postsinaptični membrani, natrijevi ioni pa pritekajo v notranjost nevrona. Pozitivno nabiti delci spremenijo električno napetost celice, ki je v stanju mirovanja rahlo negativna. Več ko teče natrijev ion, močnejša je depolarizacija nevrona, tj. H. negativni naboj se zmanjša. Če ta membranski potencial presega mejni potencial postsinaptične živčne celice, se na aksonskem hribu nevrona pojavi nov akcijski potencial, ki se v električni obliki spet razširi po živčnem vlaknu.

Encimi se nahajajo v sinaptični reži, tako da sproščeni nevrotransmiterji ne dražijo trajno postsinaptičnih receptorjev in s tem sprožijo trajno vzbujanje živčne celice. Prenosne snovi v sinaptični razcepu na primer deaktivirajo tako, da jih razbijejo na svoje sestavne dele. Po stimulaciji ionske črpalke aktivno obnavljajo začetno stanje z izmenjavo delcev tako na presinaptični kot tudi na postsinaptični membrani.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Številna zdravila, droge in strupi, ki vplivajo na živčni sistem, razvijejo svoj učinek na sinaptični razcep. Primer takega zdravila so zaviralci monoaminooksidaze (MAOI), ki jih lahko uporabimo za zdravljenje depresije.

Depresija je duševna bolezen, katere glavne značilnosti so depresivno razpoloženje in izguba veselja in zanimanja za (skoraj) vse. Depresijo povzročajo številni dejavniki, terapija z zdravili pa je običajno le del zdravljenja, eden vplivnih dejavnikov pa so motnje, povezane z nevrotransmiterji serotoninom in dopaminom. MAO delujejo tako, da blokirajo encim monoamid oksidazo.

Ta je odgovorna za razpad različnih snovi v senaptičnem razcepu; njegova inhibicija torej pomeni, da lahko nevrotransmiterji, kot so dopamin, serotonin in noradrenalin, še naprej stimulirajo receptorje postsinaptične membrane. Na ta način lahko celo zmanjšane količine sporočilnih snovi vodijo do zadostnega signala. Drug mehanizem delovanja temelji na nikotinu. V sinaptični razcepu stimulira nikotinske acetilholinske receptorje in tako, kot glavni predajni acetilholin, povzroči priliv ionov v postsinaptično celico.