Spis treści

1. Budowa synapsy
2. Kolbka synaptyczna
3. Pobudzenie neuronu

 

Synapsa – jest to miejsce połączenia, a dokładniej miejsce stykania się komórek nerwowych. Pojęcie to zostało wprowadzone w roku 1906 dzięki odkryciu dokonanym przez uczonego Charlesa Scotta Scheringtona. Stwierdził on, że pomiędzy komórkami nerwowymi występuje szczelina i szczelinę tę wraz z przyległymi do niej komórkami nazwał właśnie synapsą. Jest to struktura, dzięki której cały układ nerwowy zachowuje homeostazę oraz każda jego część jest w ciągłym kontakcie ze sobą. Służy do przewodzenia informacji z neuronu do neuronu, ale może także przewodzić informację pomiędzy neuronem a komórką mięśniową bądź komórką gruczołową. Z tego powodu wyróżnia się trzy rodzaje synaps: synapsa nerwowo-nerwowa, synapsa nerowow-mięśniowa oraz synapsa nerwowo-gruczołowa.

 

1. Budowa synapsy

W budowie synapsy można wyróżnić dwie części, które zasadniczo różnią się funkcjami. Pierwszą z nich jest część presynaptyczna. Tworzy ją neuron presynaptyczny, pełniący funkcję donora sygnału. Drugą składową jest część postsynaptyczna. W przypadku synapsy typu neuron-neuron, tworzy ją neuron postsynaptyczny, a jej zadaniem jest odbiór sygnału informacyjnego. Pod względem sposobu przewodzenia impulsu synapsy można podzielić na dwa rodzaje, a mianowicie na synapsę chemiczną, występującą zdecydowanie częściej oraz synapsę elektryczną. Z tą ostatnią można się spotkać np. w siatkówce oka czy mięśniach. Szczelina pomiędzy komórkami w tym modelu wynosi ok. 2 nm, co oznacza, że komórki pre- i postsynaptyczne praktycznie przylegają do siebie, a przekazywanie sygnału następuje bardzo szybko i odbywa się za pomocą przepływających jonów nieorganicznych (Na+, Ca2+ i in.). Bardzo ważnym faktem jest również to, że w synapsach tego typu w przekazywaniu informacji nie bierze udział substancja chemiczna zwana neurotransmiterem lub neuroprzekaźnikiem, jak ma to miejsce w synapsie drugiego typu, czyli w synapsie chemicznej.

W modelu synapsy chemicznej szczelina międzysynaptyczna wynosi ok. 20 nm, czyli komórki nie przylegają do siebie, a przekazywanie sygnału jest znacznie powolniejsze niż poprzednio. Zakończenie neuronu presynaptycznego w synapsie chemicznej tworzy kolbka synaptyczna, a w niej są obecne pęcherzyki synaptyczne, które zawierają neurotransmitery. Gdy do kolbki synaptycznej znajdującej się na końcu aksonu dotrze impuls nerwowy, zostają otwarte kanały jonowe, które selektywnie wpuszczają do wnętrza jony wapniowe. Jony te pełnią kluczową rolę w procesie przyklejania się danego pęcherzyka do błony presynaptycznej i dzięki temu możliwe jest uwalnienia neuroprzekaźnika do szczeliny synaptycznej. Po uwolnieniu na drodze dyfuzji ta substancja chemiczna jest w stanie dotrzeć do komórki postsynaptycznej, np. następnego neuronu. W komórce postsynaptycznej obecnych jest wiele receptorów. Ich zadaniem jest dokładne rozpoznanie danego neuroprzekaźnika, które odbywa się na drodze właściwego dopasowania “klucza i zamka”.

 

2. Kolbka synaptyczna

Kolbka synaptyczna jest główna częścią strukturalną synapsy chemicznej. Stanowi buławkowato rozszerzone zakończenie komórki nerwowej. W związku z tym powstaje na zakończeniu aksonu. Kolbkę tę otacza błona komórkowa, której część tworząca synapsę jest pogrubiona i tworzy błonę presynaptyczną. Błona ta jest pogrubiona ponieważ zawiera dużą ilość kanałów wapniowych. Kanały te odgrywają bardzo ważną rolę w procesie uwalniania neuroprzekaźnika. W cytoplazmie wypełniającej kolbkę zlokalizowane są liczne pęcherzyki, które zbierają oraz magazynują neuroprzekaźniki. Pęcherzyki te zlokalizowane są w wolnych przestrzeniach pomiędzy włóknami aktyny, białka wypełniającego cytoplazmę. W momencie pobudzenia komórki, czyli pod wpływem powstającego potencjału czynnościowego, neurotransmiter zostaje uwolniony z pęcherzyka. Uwolnienie neuroprzekaźnika następuje na drodze egzocytozy, następnie przechodzi on przez wąską szczelinę synaptyczną i trafia do błony komórki postsynaptycznej. Na błonie tej zlokalizowane są receptory, które wychwytują dany neuroprzekaźnik i generują swoistą dla niego odpowiedź.

Pęcherzyków występujących w kolbce synaptycznej jest kilka i można je ogólnie podzielić na:

  • pęcherzyki kuliste, które z kolei dzielą się na jasne i pęcherzyki gęste. Średnica pęcherzyków jasnych wynosi w przybliżeniu 40-50 nm. Ich nazwa pochodzi od substancji, która je wypełnia. Substancję jasną stanowi głównie acetylocholina bądź glutaminian. Drugi typ czyli pęcherzyki ciemne posiadają średnicę równą w przybliżeniu 70-100 nm. Ich rola polega na gromadzeniu w postaci ziarnistej substancji osmofilnej oraz neuroprzekaźników, należących do amin katecholowych, takich jak: adrenalina, noradrenalina oraz dopamina;
  • pęcherzyki polimorficzne, posiadające różne kształty. Wśród pęcherzyków polimorficznych przeważa jednak kształt owalny. W swoim wnętrzu magazynują na ogół neuroprzekaźniki hamujące, do których zaliczyć można kwas γ-aminomasłowy czy glicynę.

 

3. Pobudzenie neuronu

Gdy w komórce postsynaptycznej obecne jest połączenie neuroprzekaźnika z odpowiednim receptorem, można zaobserwować dwa efekty. Pierwszym jest depolaryzacja błony, w wyniku czego następuje otwarcie kanałów sodowych oraz zmniejszenie potencjału ujemnego na błonie, mamy wtedy do czynienia z synapsą pobudzającą. Drugim efektem jest hiperpolaryzacja błony, podczas której zwiększa się ujemny potencjał na błonie, wtedy do czynienia mamy z synapsą hamującą. Warto także zaznaczyć, że w jednym momencie dana komórka może być atakowana przez wiele sygnałów pobudzających oraz hamujących, a końcowy efekt jest sumą tych sygnałów i jest nazywany postsynaptycznym sygnałem pobudzającym lub hamującym.

W związku z tym, że synapsy pełnią tak ważną rolę w prawidłowym przekazywaniu informacji, a tym samym w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu, każde ich uszkodzenie może mieć poważne skutki dla zdrowia.

Bibliografia:
1. Bochenek, A. i in., Anatomia człowieka t. IV, PZWL, 2014
2. Jaśkowski, P., Neuronauka poznawcza- jak mózg tworzy umysł, Vizja Press&IT, 2009

Dodaj komentarz