Лекция № 6 Тема: Межклеточная передача возбуждения. Общая физиология синапсов. Медицинский факультет Специальности: лечебное дело, педиатрия 2008 / 2009 учебный год 30 сентября 2008 г.
Литература основная Физиология человека Под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько Медицина, 2003 (2007) г. С.
Литература основная Физиология человека В двух томах. Том I. Под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько • Медицина, 1997 (1998, 2000, 2001) г. С.
Вопрос 1 Понятия «синапс» , «нексус»
Понятия «синапс» , «нексус» • Термин «синапс» был введен Ч. Шеррингтоном как функциональное понятие в 1897 г.
Английский нейрофизиолог Чарльз С. Шеррингтон • (Sir Charles Scott Sherrington) (1857 -1952) • в 1932 г. был удостоен Нобелевской премии. • Школа Шеррингтона заложила основы современной нейрофизиологии (Гранит Р. , Лиддел Дж. Т. , Магнус Р. , Пенфилд У. , Экклс Дж. ).
• Synapsis по-гречески – соприкосновение, соединение, связь. • - смыкать.
Определение понятия «синапс» Синапс – специализированная зона контакта между нейронами или нейронами и другими клетками, обеспечивающая передачу возбуждения.
Частые ошибки: • «Синапс - морфофункциональное образование ЦНС» . • Не только ЦНС!
Частые ошибки: • «Синапс - морфофункциональное образование между нейронами» . • «Не только между нейронами!
Частые ошибки: • «В синапсе передача возбуждения осуществляется с помощью медиатора» . • Это в химическом синапсе, а не вообще в синапсе. В электрическом - без медиатора.
Понятия «синапс» , «нексус» • Структуры, обеспечивающие проведение возбуждения между гладкими и сердечными миоцитами называют нексусами (nexus) или щелевое (коммуникационное) соединение. • нексус аналогичен электрическим синапсам.
Определение понятия «нексус» Нексус – специализированная зона контакта между клетками возбудимой ткани, не являющимися нейронами или клетками нейронального происхождения, обеспечивающая передачу возбуждения.
Вопрос 2 Классификация синапсов
Классификация синапсов По характеру контактирующих клеток • Нейрон нейрон (межнейронный, • Нейрон эффекторная клетка, а именно: нейрональный)/. Cинонимы: синаптическая бляшка, концевой бутон – – • нейрон миоцит (нервномышечный, мионевральный) нейрон гландулоцит (нейросекреторный) Рецепторная клетка нейрон (во вторичночувствующем рецепторе)
Классификация синапсов По характеру контактирующих клеток • Н Н • Н Э кл. • Р кл. Н
Классификация синапсов По способу передачи сигнала • химические • электрические • смешанные
Классификация синапсов По конечному эффекту • возбуждающие • тормозные – гиперполяризующие – деполяризующие (по типу катодической депрессии)
• Раньше считали, что тормозными могут быть только химические синапсы, а электрические могут быть только возбуждающими. • Относительно недавно найдены тормозные электрические синапсы. • Причем торможение может быть как при гиперполяризации, так и деполяризации (по типу катодической депрессии).
Классификация По форме • терминальные синапсов контакта (концевые, колбообразное соединение); • проходящие (касательные, варикозное расширение аксона).
Классификация По синапсов форме контакта А - терминальные Б - проходящие
• Проходящие синапсы.
Типы межнейрональных синапсов По характеру контактирующих частей нейронов • аксо-аксональные, • аксо-дендритические (дендритные), • аксо-соматические, • дендро-дендритические, • дендро-соматические • и т. п. .
• Мозг человека содержит » 100 миллиардов нейронов. • Каждый нейрон образует контакты в среднем с 1000 других нейронов.
Типы межнейрональных синапсов • • По характеру контактирующих частей нейронов АД — аксо-дентритические, АС — аксо‑соматические, АА — аксо-аксональные, ДД — дендро‑дендритические.
Быстро схематически типы межнейрональных синапсов можно изобразить и так • • По характеру контактирующих частей нейронов АД — аксо-дентритические, АС — аксо‑соматические, АА — аксо-аксональные, ДД — дендро‑дендритические.
Типы межнейрональных синапсов По локализации • центральные (расположены в головном и спинном мозге, т. е. в ЦНС) • периферические (в периферической нервной системе).
Вопрос 3 Химический синапс: общий план строения
Общий план строения синапса А – пресинапс; Б - синаптическая щель; В – постсинапс.
Общий план строения синапса • • • пресинаптический элемент (полюс), который ограничен пресинаптической мембраной, постсинаптический элемент (полюс), который ограничен постсинаптической мембраной. В постсинаптическом элементе выделяют околосинаптическую (внесинаптическую) область, синаптическую щель.
Химический синапс • Пресинапс и постсинапс хорошо различаются морфологически
Электронный микрофотоснимок синаптической бляшки (S) на дендрите (D) в центральной нервной системе • P — постсинаптическое утолщение; • М — митохондрии ( 56000) Electron photomicrograph of synaptic knob (S) ending on a dendrite (D) in the central nervous system. • P - postsynaptic thickening; • M - mitochondrion. (x 56, 000).
Схема строения синаптических пузырьков (по Л. Д. Маркиной) По характеру синаптических пузырьков можно предположить характер медиатора синапса. а — холинергических (светлых) б — адренергических в — пуринергических г — пептидергических
Схема строения синапсов различных типов: А — тормозного типа; Б — возбудительного типа. . 1 — аксон; 2 — пресинаптическая мембрана; 3 — постсинаптическая мембрана; 4 — синаптические пузырьки; 5 — синаптическая щель; 6 — постсинаптические уплотнения.
Вопрос 4 Типы химических синапсов
Типы химических синапсов По • • • природе медиатора холинергические (медиатор - ацетилхолин), адренергические (медиатор - норадреналин), дофаминергические (медиатор - дофамин), ГАМК-ергические (медиатор - гамма-аминомасляная кислота), глицинергические, глутаматергические, аспартатергические, пептидергические (медиатор - пептиды), пуринергические (медиатор - АТФ). и т. п. (более 50 медиаторов)
По характеру рецепторов на постсинаптической мембране, определяющих в постсинапсе процессы, происходящие при передаче возбуждения химические синапсы разделяются на – ионотропные – метаботропные
По характеру изменения мембранного потенциала на постсинаптической мембране при передаче возбуждения химические синапсы разделяются на • возбуждающие • тормозные – гиперполяризующие – деполяризующие (по типу катодической депрессии)
Вопрос 5 Этапы передачи сигнала в химическом синапсе
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Деполяризация пресинаптической мембраны приходящим по аксону потенциалом действия (ПД). Открытие потенциалзависимых Сa++‑каналов на пресинаптической мембране и поступление Сa++ в пресинапс (пассивный транспорт). Увеличение концентрации Сa++ в пресинапсе запускает слияние синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной и выброс нейромедиатора в синаптическую щель (экзоцитоз). Диффузия медиатора к постсинаптической мембране. Взаимодействие медиатора с рецепторами постсинаптической мембраны. Реакция постсинапса на действие медиатора. Инактивация медиатора.
Вопрос 6 Медиаторы химического синапса
Понятие «медиатор химического синапса» • Медиатор (-ы) – от лат. Mediator посредник; • синонимы – нейромедиатор, нейротрансмиттер
Понятие «медиатор химического синапса» • Медиатор (-ы) – биологически активные вещества, выделяемые пресинаптической мембраной и являющиеся посредником в процессе синаптической передачи возбуждения.
Доказательство возможности химической передачи возбуждения Лёви (Loewi) Отто (1873 -1961), австрийский физиолог. Установил химическую природу передачи возбуждения через синапсы и роль в ней ацетилхолина. • Нобелевская премия (1936, совместно с Г. Х. Дейлом).
Опыт О. Лёви (Loewi)
Основные критерии медиаторной функции веществ: • наличие вещества в соответствующих пресинаптических окончаниях; • способность вещества высвобождаться под влиянием потенциала действия; • идентичность молекулярных и ионных механизмов действия на постсинаптическую мембрану вещества, высвобождаемого потенциалом действия и прикладываемого искусственно к постсинаптической мембране;
Виды (классификация) медиаторов химического синапса • амины – – • аминокислоты – – • • • моноамины (ацетилхолин, серотонин, гистамин); катехоламины (адреналин, норадреналин, дофамин) нейтральные (глутамат, аспартат) кислые (глицин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК)); полипептиды (вещество Р, энкефалин, соматостатин и др. ) пурины (АТФ и аденозин) газы (окись азота).
• Характер изменений, наблюдаемых при синаптической передаче возбуждения определяется не характером медиатора, а структурами постсинаптической мембраны. • Поэтому разделять медиаторы на возбуждающие и тормозные неправильно!
Правда при этом глицин и ГАМК называют «тормозными медиаторами» , поскольку встречаются только в тормозных синапсах.
Принцип Г. Х. Дейла • Каждый нейрон во всех своих синаптических окончаниях выделяет один и тот же медиатор. • Или другими словами – «один нейрон – один медиатор» .
Происхождение медиаторов химического синапса
Вопрос 7 Комедиаторы, модуляторы, агонисты, антагонисты
Комедиаторы • В одном и том же синапсе возможно выделение более чем одного медиатора. • Причём и действие первого (М 1) и второго (М 2) вызывает эффект в постсинапсе.
Комедиаторы Наиболее частая совместная локализация медиаторов: • Ацетилхолин + ГАМК (мотонейроны спинного мозга, амакриновые клетки сетчатки, нейроны нижней оливы). • ГАМК + глицин (нейроны спинного мозга и мозжечка). • ГАМК + глутамат (нейроны гиппокампа, зубчатой фасции, пирамидные нейроны).
Комедиаторы Синапс «ГАМК + глутамат» работает • при слабых сигналах – как ГАМКергический, • при сильных сигналах – как глутаматергический.
Модуляторы • Влияют на интенсивность и продолжительность действия классических медиаторов. • Самостоятельно непосредственно не меняют проводимость синаптических мембран и выделяются, как правило, вместе с медиатором.
Агонисты • Каждый рецептор постсинаптической мембраны взаимодействует со своим специфическим медиатором. • Однако такая специфичность не абсолютна – практически все рецепторы способны связываться с другими веществами. • Такие вещества для медиаторов являются АГОНИСТАМИ (полными или частичными).
Агонисты • Полные а. – полностью воспроизводят эффекты медиатора. • Частичные а. – частично воспроизводят эффекты медиатора.
Антагонисты • Если вещество, связываясь с рецепторами не вызывает возбуждения, а при этом мешает действию медиатора, то его называют АНТАГОНИСТОМ. • Точнее конкурентным антагонистом.
Вопрос 8 Ионотропные синапсы. Постсинаптические потенциалы.
Ионотропный рецептор Содержит домен, узнающий медиатор и ионный канал
Ионотропный рецептор можно изобразить в своей тетради проще
Скачать презентацию Лекция 6 Тема Межклеточная передача возбуждения Общая
6_sinaps_809220905.ppt