|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
Z
jawiska z achodzące w s ynapsach Komórka nerwowa kontaktuje się z innymi neuronami, komórkamimięśniowymi, re- ceptorami za pomocą synaps . Chemiczna synapsa umożliwia przekazywanie pobudzenia elektrycznego po- między błonami dwu komórek: presynaptycznej (przekazującej pobudzenie) i postsynaptycznej (odbierającej je). Budowa i działanie synapsy chemicznej zostanieomówionana przykładzie synapsy nerwowo-mięśniowej. 1 Komórką presynaptyczną jest w tym przypadkukomórka nerwowa, której wypustki (drzewko końcowe) na zakończeniachkontaktujących się z powierzchnią komórki postsynaptycznej (tutaj mięśniowej) uformowane są w kształt kolbek − nazywamy je kolbkami synaptycznymi . Błona kolbki synaptycznej znajduje się w odległości 30÷50 nm od powierzchni błonykomórkimięśniowej−przestrzeńpomiędzy tymi błonami nazywamy szcze- linąsynaptyczną . Istotnymi, z punktu widzenia pełnionej przez synapsę funkcji, elementami kol- bki presynaptycznej są: pęcherzyki synaptyczne (średnica około 30÷50 nm ) , napięciowo−zależnekanały wapniowe, strefy aktywne. Pęcherzyki synaptyczne wypełnionesąsubstancją przenoszącą sygnał chemiczny − transmiterem ( mediatorem chemicznym − rozróżnia się mediatory akty- wującei hamujące). W połączeniunerwowo−mięśniowym transmiterem jest acetylocholina (ACh). W błonachpęcherzykówznajdująsiębiałkamające za zadanie zakotwicze− nie pęcherzyków przy błonie presynaptycznej w rejonie stref aktywnych i nastę− pnie umożliwienie fuzji (połączeniasię) błonpęcherzyków z błoną presynaptycz− ną. W szczelinie synaptycznej znajduje się enzym (esteraza acetylocholinowa) rozkładającyacetylocholinęna cholinęi octan. W błonie postsynaptycznej znajduje się znaczna ilość kanałów jonowych zależnych od ligandu – receptorów acetylocholiny ( AChR ) oraz napięcio- wo−zależnychkanałów sodowych . Synapsy chemiczne charakteryzująsięwystępowaniem w nich opóźnienia w prze- kazywaniu potencjałuczynnościowegopomiędzykomórkami. Spowodowane jest o- no tym, że przetworzenie presynaptycznego potencjałuczynnościowego na sygnał chemiczny, przekazanie tego sygnału i przetworzenie go na potencjał czynnościowy postsynaptyczny wymaga czasu. Oprócz tej ”wady” synapsy chemiczne posiadają ogromnązaletę,jaką jest bardzo szeroka gamamożliwościregulacji ichdziałania. 2 Impuls nerwowy rozchodzący się po błoniekomórki nerwowej dociera do zakończenia nerwowego i powoduje otwarcie kanałów wapniowych znaj- dującychsięw błoniekolbki synaptycznej (1) (patrz rysunek). Jony wapnia napływające do wnętrza kolbki wyzwalają szereg procesów pro- wadzących do fuzji pęcherzyków synaptycznych z błoną presynaptyczną (2) i wyrzucenia zawartego w nich transmitera do szczeliny synaptycz- nej (3). W typowym połączeniunerwowo−mięśniowym jednorazowo z błonąłączysięokoło 200÷300pęcherzyków, na skutek czego do szczeliny synaptycznej wyrzucanych jestokoło10 000cząsteczek transmitera. Cząsteczki acetylocholiny dyfundując w szczelinie synaptycznej docierają do powierzchni błony postsynaptycznej i przyłączają się do miejsc wiążących znaj- dującychsię w cząsteczkachbiałekkanałówzależnych od ligandu (4). Co powoduje ich otwarcie i napływ do wnętrzakomórkimięśniowejjonów sodu i w rezultacie jej depolaryzację (5), nazywaną postsynaptycznym potencjałem pobudza- jącym(EPSP). Jeśli depolaryzacja związana z EPSP przekroczy wartość potencjału progo- wego dla danej błony, to dzięki obec- ności w niej zależnych od napięcia kanałów sodowych wyzwalany jest potencjał czynnościowy w ko- mórcepostsynaptycznej (6). 3 Cząsteczki acetylocholiny nie mogą długoprzebywać w szczelinie sy- naptcznej − powodowałyby one ciągłe pobudzanie błony postsynaptycznej. Za usu- wanie cząsteczek transmitera ze szczeliny synaptycznej odpowiedzialne są trzy me- chanizmy: rozkładanie przez enzym (esterazęacetylocholinową), dyfuzyjna ucieczka ze szczeliny, ponowne "wciągnięcie" do pęcherzyków synaptycznych (endocytoza). Pewna część pęcherzyków w chwilę po wypuszczeniu transmitera nie wtapia się w błonę presynaptyczną, ale powraca do wnętrza kolbki synaptycznej. Podobny scenariusz ma miejsce w synapsach nerwowo-ne- rwowych. Gdy impuls potencjału czynnościowego dociera do kolbki synaptycznej, to pod wpływem zmiany natężenia pola elektrycznego uwalniany jest z pęcherzyków synaptycznych mediator, który dyfunduje poprzez szczelinęsynaptyczną i oddzia- ływuje na błonę postsynaptyczną . Mediator pobudza chemiczne (zależne od li- gandu) kanały jonowe błony postsynaptycznej. Acetylocholina aktywuje kanały sodowe, a noradrenalina ( inhibitor ) inaktywuje te kanały. W wyniku aktywacji ka- nałów jonowych na błonie postsynaptycznej powstaje postsynaptyczny potencjał pobudzający . Mediator w krótkim czasie ulega rozpadowi i potencjał na błonie postsynaptycznej wraca do normy. Na ciele komórki i dendrytach znajduje się wiele zakończeń synaptycznych, a generowany na wzgórku aksonu potencjałczynnościowyzależy od sumary- cznego sygnału z synaps. Jeśli sumaryczny sygnał z synaps spowoduje wzrost potencjału postsynaptycznego powyżej progu następujewywołaniepotencjału czyn- nościowego(sumowanie w przestrzeni). Potencjał czynnościowymożeteżzostaćwywołany w wyniku ciąguimpulsówpod− progowych w wyniku ich sumowania w czasie (rysunek). 4 Sumowania w czasie postsynaptycznych potencjałów pobudzjących U góry − potencjał czynnościowy docierający do błony presynaptycznej. Wśrodku− wywoływany przez mediator pobudzający podprogowy potencjał postsy- naptyczny. Na dole − powstający we wzgórku aksonu potencjał czynnościowy. Generacja potencjałów receptorowych Wzbudzenia wywołanebodźcami elektrycznymi w organizmie praktycznie nie mają miejsca. Rzeczywiste pobudzenia powstają w organizmie w wyspecjalizowa- nych komórkach, pod wpływem określonych bodźców(światło, dźwięk, temperatu- ra, ciśnienie,związki chemiczne zapachowe i smakowe itd.). Komórkirozróżniające te bodźcei przekazujące o nich informacje nazywane są re- ceptorami . Podstawowe rodzaje komórek receptorowych: chemoreceptory (węchowe,smakowe), receptoryświatła (pręciki,czopki), mechanoreceptory (np.komórkirzęsatenarząduCortiego ). Poniższy rysunek ilustruje schemat receptora naprężeniamięśnia kraba (jed- nego z lepiej poznanych receptorów). 5 |
Menu
|