Оглавление: 

  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. 3

  СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ СИНАПСА: 6

  СИНАПТИЧЕСКИЕ ПУЗЫРЬКИ. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ МЕДИАТОРА. 9

  ПРОЦЕСС ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА 11

  МЕДИАТОРЫ 13

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16

  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 17 
 

  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

  Наше  тело - один большой часовой механизм. Он состоит из огромнейшего количества мельчайших частиц, которые расположены  в строгом порядке и каждая из них выполняет определённые функции и имеет свои неповторимые свойства. Величайшее множество клеточных элементов не могли бы работать как единое целое, если бы в организме не существовал утонченный механизм регуляции. Вся сложная работа нервной системы - регулирование работы внутренних органов, управление движениями, будь то простые и неосознаваемые движения (например, дыхание) или сложные, движения рук человека - все это, в сущности, основано на взаимодействии клеток между собой, на передаче сигнала от одной клетке к другой. Причем, каждая клетка выполняет свою работу, а иногда имеет несколько функций. Разнообразие функций обеспечивается двумя факторами: тем, как клетки соединены между собой, и тем, как устроены эти соединения.

  Простейшая  реакция нервной системы на внешний  раздражитель - это рефлекс. Прежде всего, рассмотрим строение и физиологию структурной элементарной единицы  нервной ткани животных и человека - нейрона. Функциональные и основные свойства нейрона определяются его  способностью к возбуждению и  самовозбуждению. Передача возбуждения  осуществляется по отросткам нейрона - аксонам и дендритам.

  Аксоны - более длинные  и широкие отростки. Они обладают рядом  специфических свойств: изолированным проведением  возбуждения и  двусторонней проводимостью.

  Нервные клетки способны не только воспринимать и перерабатывать внешнее возбуждение, но и самопроизвольно выдавать импульсы, не вызванные внешним раздражением (самовозбуждение). В ответ на раздражение, нейрон отвечает импульсом активности - потенциалом действия, частота  генерации которых колеблется от 50-60 импульсов в секунду (для мотонейронов), до 600-800 импульсов в секунду (для  вставочных нейронов головного мозга). Аксон заканчивается множеством тоненьких веточек, которые называются терминалями. С терминалей импульс переходит на другие клетки, непосредственно на их тела или чаще на их отростки дендриты. Количество терминалей у аксона, может достигать до одной тысячи, которые оканчиваются в разных клетках. С другой стороны, типичный нейрон позвоночного имеет от 1000 до 10000 терминалей от других клеток.

  Дендриты - более короткие и многочисленные отростки нейронов. Они воспринимают возбуждение от соседних нейронов и проводят его к телу клетки. Различают мякотные и безмякотные нервные клетки и волокна.

  Мякотные  волокна - входят в  состав чувствительных и двигательных нервов скелетной мускулатуры  и органов чувств Они покрыты липидной миелиновой оболочкой. Мякотные волокна более «быстродействующие»: в таких волокнах диаметром 1-3,5 мкм, возбуждение распространяется со скоростью 3-18 м/с. Это объясняется тем, что проведение импульсов по миелинизированному нерву происходит скачкообразно. При этом потенциал действия «перескакивает» через участок нерва, покрытый миелином и в месте перехвата Ранвье (оголенный участок нерва), переходит на оболочку осевого цилиндра нервного волокна. Миелиновая оболочка является хорошим изолятором и исключает передачу возбуждения на параллельно идущие нервные волокна.

  Безмякотные волокна - составляют основную часть симпатических  нервов. Они не имеют  миелиновой оболочки и отделены друг от друга клетками нейроглии.

  В безмякотных волокнах роль изоляторов выполняют клетки нейроглии (нервной  опорной ткани). Швановские клетки - одна из разновидностей глиальных клеток. Помимо внутренних нейронов, воспринимающих и преобразующих импульсы, поступающие  от других нейронов, существуют нейроны, воспринимающие воздействия непосредственно  из окружающей среды - это рецепторы, а так же нейроны, непосредственно  воздействующие на исполнительные органы - эффекторы, например, на мышцы или  железы. Если нейрон воздействует на мышцу, его называют моторным нейроном или мотонейроном. Среди нейрорецепторов различают 5 типов клеток, в зависимости от вида возбудителя:

• фоторецепторы, которые возбуждаются под воздействием света и обеспечивают работу органов зрения,
• механорецепторы, те рецепторы, которые реагируют на механические воздействия. Они располагаются в органах слуха, равновесия. Осязательные клетки также являются механорецепторами. Некоторые механорецепторы располагаются в мышцах и измеряют степень их растяжения.
• хеморецепторы - избирательно реагируют на присутствие или изменение концентрации различных химических веществ, на них основана работа органов обоняния и вкуса,
• терморецепторы, реагируют на изменение температуры либо на ее уровень - холодовые и тепловые рецепторы,
• электрорецепторы реагируют на токовые импульсы, и имеются у некоторых рыб, амфибий и млекопитающих, например, у утконоса.

  Однако  в 1875 году, итальянский ученый, профессор  гистологии университета в Павии, придумал новый способ окраски клеток - серебрение. При серебрении одной из тысяч  лежащих рядом клеток окрашивается только она - единственная, но зато полностью, со всеми своими отростками. Метод  Гольджи сильно помог изучению строения нервных клеток. Его использование  показало, что, не смотря на то, что клетки в головном мозгу расположены  чрезвычайно близко друг к другу, и их отростки перепутаны, все же каждая клетка четко отделяется. То есть мозг, как и другие ткани, состоит  из отдельных, не объединенных в общую  сеть клеток. Отказ от представления  об объединенной сети, означал, что  в нервной системе импульс  переходит с клетки на клетку не через прямой электрический контакт, а через разрыв.

  СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ СИНАПСА:

  Каждый  многоклеточный организм, каждая ткань, состоящая из клеток, нуждается в  механизмах, обеспечивающих межклеточные взаимодействия. Рассмотрим, как осуществляются межнейронные взаимодействия. По нервной  клетке информация распространяется в  виде потенциалов действия. Передача возбуждения с аксонных терминалей на иннервируемый орган или другую нервную клетку происходит через  межклеточные структурные образования - синапы (от греч. «Synapsis» -соединение, связь). Понятие синапс было введено английским физиологом Ч. Шеррингтоном в 1897 году, для обозначения функционального контакта между нейронами.

  Синапс - представляет собой  сложное структурное  образование, состоящее  из пресинаптической мембраны (чаще всего  это концевое разветвление аксона), постсинаптической  мембраны (чаще всего  это участок мембраны тела или дендрита другого нейрона), а так же синаптической  щели.

  Синапсы на типичном нейроне в головном мозгу  являются либо возбуждающими либо тормозными, в зависимости от типа выделяющегося  в них медиатора. Они различаются  морфологически под электронным  микроскопом: для возбуждающих синапсов характерны сферические пузырьки и  сплошное утолщение постсинаптической  мембраны (1-ый тип), а для тормозных  – уплощённые пузырьки и несплошное утолщение мембраны (2-й тип). Синапсы  можно также классифицировать по их расположению на поверхности воспринимающего  нейрона – на теле клетки, на стволе дендрита или на аксоне.

  В зависимости от способа передачи выделяют химические, электрические  и смешанные синапсы.

  В электрических синапсах ПД пресинаптических окончаний обеспечивает деполяризацию  постсинаптической мембраны. Морфологическую  основу электрической передачи составляет высокопроводящий ("низкоомный") щелевой контакт, для которого характерны тесное соприкосновение пре- и постсинаптической мембран (ширина синаптической щели 2-4 нм), большая площадь контакта этих мембран, наличие ультраструктур, снижающих электрическое сопротивление в области контакта.

  Для электрической синаптической передачи характерны:

• отсутствие синаптической задержки;
• проведение сигнала в обоих направлениях;
• независимость передачи сигнала от потенциала пресинаптической мембраны;
• устойчивость к изменениям концентраций концентрации Ca²⁺ и Mg²⁺, низкой температуре, некоторым фармакологическим воздействиям.

  Электрические синапсы характерны для нервной  системы более примитивных животных (нервная диффузионная система кишечнополостных, некоторые синапсы рака и кольчатых  червей, синапсы нервной системы  рыб),  хотя они и обнаружены в  мозге млекопитающих. Во всех перечисленных  выше случаях импульсы передаются посредством  деполяризующего действия электрического тока, который генерируется в пресинаптическом элементе. Также у низших животных контакт между пресинаптическим и постсинаптическим элементом  осуществляется посредством всего  одного синапса - моносинаптическая  форма связи, однако в процессе филогенеза осуществляется переход к полисинаптической  форме связи, то есть, когда указанный  выше контакт осуществляется посредством  большего числа синапсов.

  В химическом синапсе нервный импульс  вызывает освобождение из пресинаптических окончаний химического посредника – нейромедиатора, который диффундирует через синаптическую щель (шириной  в 10-50 нм) и вступает во взаимодействие с белками-рецепторами постсинаптической мембраны, в результате чего генерируется постсинаптический потенциал. Химические синапсы являются преобладающими у млекопитающих.

  Для химической передачи характерны:

• одностороннее проведение сигнала;
• усиление сигнала;
• конвергенция многих сигналов на одной постсинаптической клетке;
• пластичность передачи сигналов (обучение, память и т. д.).

  Классификация: тормозные и возбуждающие; аксо-соматические и аксо-дендритные; холинергические, адренергические, пуринергические, пептидергические и т. д.

  Существует 2 типа химических синапсов:

  Тип I. Синаптическая щель шириной около 30 нм, сравнительно большая зона контакта (1-2 мкм в поперечнике), заметное накопление плотного матрикса под постсинаптической  мембраной. Характерны большие везикулы (диаметр 30-60 нм).

  Тип II. Синаптическая щель шириной около 20 нм, сравнительно небольшая зона контакта (менее 1 мкм), уплотнения мембран выражены умеренно и симметричны. Характерны небольшие везикулы (диаметр 10-30 нм).

  Синапсы с химическим механизмом передачи составляют большую часть синаптического аппарата ЦНС высших животных и человека. Таким образом, химические синапсы особенно интересны, так как они обеспечивают очень сложные взаимодействия клеток, а также связаны с рядом патологических процессов и изменяют свои свойства под влиянием некоторых лекарственных средств.  
 

  СИНАПТИЧЕСКИЕ ПУЗЫРЬКИ. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ МЕДИАТОРА.

  Исследования  на нервно-мышечном соединении позволили  нобелевскому лауреату Б. Катцу в 50-х  годах XX столетия создать квантовую  теорию синаптической передачи, согласно которой процесс освобождения нейромедиатора складывается из отдельных элементарных реакций, каждая из которых представляет собой выход одной порции ("кванта") нейромедиатора.

  Нейромедиатор хранится в синаптических пузырьках, окруженных мембраной толщиной 4-5 нм. Объем пузырьков примерно одинаков, их диаметр колеблется от 40 до 200 нм. В аксоплазме пузырьки распределены неравномерно и сосредоточены у  выступающих в аксоплазму утолщений  пресинаптической мембраны. Эти утолщения  являются активными зонами, в них  происходит слияние пузырьков с  пресинаптической мембраной и высвобождение  в синаптическую щель.

  Синаптические пузырьки выполняют две важные функции  – хранение медиатора и его  высвобождение. Их жизненный цикл можно  разделить на 4 стадии: биогенез, созревание, экзоцитоз-эндоцитоз и деградация.

  Биогенез  состоит из 2 этапов – образования  в соме нейрона пустых синаптических  пузырьков и аксонного транспорта этих мембранных образований в пресинаптическое окончание. Интегральные мембранные белки  образуются в ЭР и далее поступают  в аппарат Гольджи. Мембранные образования  направляются в пресинаптическое окончание  посредством системы быстрого аксонного  транспорта, с участием белков микротрубочек  – кинезинов.