სინაფსის სტრუქტურის ანატომია და ფიზიოლოგია

ნერვული სისტემა შეიცავს ნერვული უჯრედები, ან ნეირონები, რომლებიც გადასცემენ სიგნალებს სამიზნე უჯრედებში, რომლებიც შეიძლება იყოს ნეირონები ან სხვა ტიპის უჯრედები. სიგნალს გადამტან და მიმღებ უჯრედებს შორის ეწოდება სინაფსი ან სინაფსური ნაპრალი. მასტიმულირებელმა სიგნალებმა, ელექტრულმა ან ქიმიურმა, უნდა გადალახონ სინაფსი, რომ მიაღწიონ მათ მიზანს.

როგორც გამგზავნს, ისე მიმღებ უჯრედებს აქვთ დახვეწილი ბიოქიმიური დანადგარები სინაფსის გადაკვეთის სიგნალების შესაქმნელად, გადასაცემად, დასადგენად და მათზე რეაგირებისთვის. სინაფსის კიდევ ერთი ტიპი გვხვდება ორგანიზმის იმუნოლოგიურ სისტემაში და მოიცავს მას სისხლის თეთრი უჯრედების ვიდრე ნეირონები.

ამ პოსტში, ჩვენ ვაპირებთ გადავხედოთ სინაფსის სტრუქტურას ნეირონულ და იმუნოლოგიურ სინაფსებში. ეს ასევე დაგეხმარებათ გაიგოთ სინაფსის ფუნქცია ორგანიზმში.

სინაფსური ნაპრალი ან უფსკრული კვანძი არის სივრცე, რომელიც ყოფს პრესინაფსური გადამცემის უჯრედულ მემბრანებს პოსტსინაფსური მიმღების უჯრედებისგან. ტვინი და ცენტრალური ნერვული სისტემა შედგება ტრილიონობით სინაფსისგან, რომლებიც გადასცემენ ინფორმაციას უჯრედებს შორის. ნაპრალი იმდენად მცირეა - 2-დან 40 ნანომეტრამდეა, რომ ვიზუალიზაციისთვის საჭიროა ელექტრონული მიკროსკოპი.

ქიმიური სიგნალის სინაფსის სტრუქტურა შეიძლება იყოს ორი ტიპი: ასიმეტრიული ან სიმეტრიული. ტიპი დამოკიდებული იქნება ქიმიკატების შემცველი ბუშტუკების (მცირე სატრანსპორტო ტომრების) ფორმაზე, რომლებიც ანადგურებენ ნეირომედიატორი ქიმიკატებს სიცარიელეში, რაც სინაფსის ფუნქციონირების საშუალებას იძლევა.

ასიმეტრიული ხარვეზის ბუშტუკები მრგვალია და პოსტსინაფსური მემბრანა აყალიბებს მკვრივ მასალას, რომელიც შედგება ცილებისა და რეცეპტორებისგან. სიმეტრიულ სინაფსებს აქვს გაბრტყელებული ბუშტუკები და პოსტსინაფსური უჯრედის მემბრანა არ შეიცავს მასალის მკვრივ დაგროვებას.

ქიმიური სინაფსი შეიცავს პრესინაფსს ნეირონი რომ გარდაქმნის ელექტროქიმიური სტიმულაცია ნეირომედიატორის ქიმიკატების გამოყოფაში, რომლებიც, მათი შემადგენლობის მიხედვით, აღაგზნებენ ან აფერხებენ რეცეპტორული უჯრედის მოქმედებას.

სტიმულირებულ პრესინაფსურ უჯრედში გროვდება კალციუმის იონები, რომლებიც იზიდავს ნეირომედიატორების ქიმიკატების შემცველ ვეზიკულებს. ეს იწვევს ვეზიკულების შერწყმას პრესინაფსური უჯრედის მემბრანის საშუალებით, რაც საშუალებას აძლევს ნეიროგადამცემი ქიმიკატების დაცლას სინაფსურ ნაპრალში.

ამ ქიმიკატების ნაწილი შეხვდება და ააქტიურებს რეცეპტორებს პოსტსინაპტიკური უჯრედის მემბრანაზე, რაც იწვევს სიგნალის გავრცელებას პოსტსინაფსურ უჯრედში. შემდეგ ნეიროტრანსმიტერები გამოთავისუფლდებიან პოსტსინაფსური უჯრედისგან, ზოგჯერ სპეციალური გადამზიდავი ცილების დახმარებით და პრესინნაპტიკური უჯრედი კვლავ ითვისებს განმეორებით გამოყენებას.

ამრიგად, სინაფსის ფუნქციაა შემდეგი უჯრედისთვის სიგნალების გავრცელება.

ელექტრული სინაფსის უფსკრული კვანძი დაახლოებით 10 ჯერ უფრო ვიწროა, ვიდრე ქიმიური სინაფსის ნაპრალის სიგანე. არხები, რომლებსაც კონიქსონები უწოდეს, ხიდის ხვრელს გადასცდა და იონებს სინაფსის ფუნქციის გადაკვეთის საშუალებას აძლევს.

კონექსონები შეიცავს ცილებს, რომლებსაც არხის გახსნა ან დახურვა შეუძლიათ და ამით აკონტროლებენ იონების ნაკადს. სტიმულირებული პრესინაფსური უჯრედი ხსნის მის შეერთებებს, რაც საშუალებას აძლევს დადებითად დამუხტულ იონებს ჩაედინონ და დეპოლარიზონ პოსტსინაფსურ უჯრედში.

ელექტრო სინაფსის ფიზიოლოგია არ საჭიროებს ქიმიურ მაცნეებს ან რეცეპტორებს და, შესაბამისად, იძლევა გადაცემის უფრო სწრაფ სიჩქარეს. ელექტრული სინაფსის კიდევ ერთი უნიკალური მახასიათებელია ის, რომ იგი იძლევა სიგნალის გადაცემას ორივე მიმართულებით, ხოლო ქიმიური ერთმხრივია.

იმუნოლოგიური სინაფსი არის სივრცე სხვადასხვა ტიპის ლეიკოციტებს, ან ლიმფოციტებს შორის. სინაფსის ერთ მხარეს არის ან ა T- უჯრედი ან ბუნებრივი მკვლელი უჯრედი. პოსტსინაფსური უჯრედი შეიძლება იყოს ლიმფოციტების რამდენიმე ტიპი, რომელიც ზედაპირზე უცხო ანტიგენებს წარმოადგენს.

ანტიგენები იწვევს პრესინაფსურ უჯრედში პროტეინების გამოყოფას, რომლებიც ხელს უწყობენ ბაქტერიების, ვირუსის ან სხვა უცხოური ნივთიერებების განადგურებას სამიზნე უჯრედის მიერ. სინაფსი ასევე ცნობილია როგორც სუპრამოლეკულური გადაბმის კომპლექსი და შედგება სხვადასხვა ცილების რგოლებისგან. პრესინაფსური უჯრედი მიემართება სამიზნე უჯრედზე, ადგენს სინაფსს და შემდეგ გამოყოფს ცილებს, რომლებიც რეაგირებენ შემოჭრილ უცხო ნივთიერებაზე.