Mușchii și celulele glandulare sunt transmise printr-o formațiune structurală specială - sinapsa.
Sinapsi- o structură care asigură o conducere a semnalului de la unul la altul. Termenul a fost introdus de fiziologul englez C. Sherrington în 1897.
Structura sinapselor
Sinapsele sunt compuse din trei elemente principale: membrana presinaptică, membrana postsinaptică și fanta sinaptică (Fig. 1).
Orez. 1. Structura sinapsei: 1 - microtubuli; 2 - mitocondrii; 3 - vezicule sinaptice cu mediator; 4 - membrana presinaptică; 5 - membrana postsinaptică; 6 - receptori; 7-fanta sinaptică
Unele elemente ale sinapselor pot avea și alte nume. De exemplu, o placă sinaptică este o sinapsă între, o placă de capăt este o membrană postsinaptică, o placă motoră este un capăt presinaptic al unui axon pe o fibră musculară.
Membrana presinaptică acoperă o terminație nervoasă extinsă, care este un aparat neurosecretor. În partea presinaptică există vezicule și mitocondrii, care asigură sinteza unui mediator. Mediatorii sunt depuși în granule (flacoane).
Membrană postsinaptică - partea îngroșată a membranei celulare cu care contactează membrana presinaptică. Are canale ionice și este capabil să genereze un potențial de acțiune. În plus, pe acesta se află structuri proteice speciale - receptori care percep acțiunea mediatorilor.
Fisura sinaptică este un spațiu între membranele presinaptice și postsinaptice, umplut cu un lichid similar în compoziție.
Orez. Structura sinapselor și procesele desfășurate în timpul transmiterii semnalului sinaptic
Tipuri de sinapsă
Sinapsele sunt clasificate în funcție de locație, natura acțiunii și metoda de transmitere a semnalului.
După locație secretă sinapse neuromusculare, neuro-glandulare și neuro-neuronale; acestea din urmă, la rândul lor, sunt împărțite în axo-axonal, axo-dendritic, axo-somatic, dendro-somatic, dendro-dendrotic.
Prin natura acțiunii pe structura de percepție, sinapsele pot fi excitante și inhibitoare.
Prin metoda de transmitere a semnalului sinapsele sunt împărțite în electrice, chimice, mixte.
Tabelul 1. Clasificare și tipuri de sinapse
Clasificarea sinapselor și mecanismul de transmitere a excitației
Sinapsele sunt clasificate după cum urmează:
- după locație - periferic și central;
- prin natura acțiunii lor - excitant și inhibitor;
- prin metoda de transmitere a semnalului - chimică, electrică, mixtă;
- de către mediatorul prin care se efectuează transmisia - colinergic, adrenergic, serotonergic etc.
Emoția este transmisă de mediatori(intermediari).
Mediatori- molecule de substanțe chimice care asigură transmiterea excitației în sinapse. Cu alte cuvinte, substanțele chimice implicate în transferul excitației sau inhibării de la o celulă excitabilă la alta.
Proprietățile mediatorului
- Sintetizat într-un neuron
- Acumulați la capătul celulei
- Sunt eliberate când apare ionul Ca2 + în terminalul presinaptic
- Au un efect specific asupra membranei postsinaptice
După structura chimică, mediatorii pot fi împărțiți în amine (norepinefrină, dopamină, serotonină), aminoacizi (glicină, acid gamma-aminobutiric) și polipeptide (endorfine, encefaline). Acetilcolina este cunoscută în primul rând ca neurotransmițător de excitare și se găsește în diferite părți ale sistemului nervos central. Mediatorul este situat în veziculele îngroșării presinaptice (placa sinaptică). Mediatorul este sintetizat în celulele neuronilor și poate fi resintetizat din metaboliții clivajului său în fanta sinaptică.
Când terminalele axonului sunt excitate, membrana plăcii sinaptice este depolarizată, provocând afluxul de ioni de calciu din mediul extracelular în nervul care se termină prin canalele de calciu. Ionii de calciu stimulează mișcarea veziculelor sinaptice către membrana presinaptică, fuziunea lor cu aceasta și eliberarea ulterioară a transmițătorului în fanta sinaptică. După ce a pătruns în gol, mediatorul difuzează către membrana postsinaptică, care conține receptori pe suprafața sa. Interacțiunea unui mediator cu receptorii determină deschiderea canalelor de sodiu, ceea ce contribuie la depolarizarea membranei postsinaptice și la apariția unui potențial postsinaptic excitator. În sinapsa neuromusculară, se numește acest potențial potențialul plăcii de capăt. Curenții locali apar între membrana postsinaptică depolarizată și regiunile polarizate adiacente ale aceleiași membrane, care depolarizează membrana la un nivel critic odată cu generarea ulterioară a unui potențial de acțiune. Potențialul de acțiune se răspândește pe toate membranele, de exemplu, fibra musculară și provoacă contracția acesteia.
Mediatorul eliberat în fanta sinaptică se leagă de receptorii membranei postsinaptice și este scindat de enzima corespunzătoare. Astfel, colinesteraza distruge mediatorul acetilcolină. După aceea, o anumită cantitate de produse de decolteare ale mediatorului intră în placa sinaptică, unde acetilcolina este din nou resintetizată din acestea.
Corpul conține nu numai sinapse excitatorii, ci și inhibitorii. Prin mecanismul de transmitere a excitației, acestea sunt similare cu sinapsele acțiunii excitative. În sinapsele inhibitorii, un mediator (de exemplu, acidul gamma-aminobutiric) se leagă de receptorii din membrana postsinaptică și facilitează deschiderea în ea. În același timp, pătrunderea acestor ioni în celulă este activată și se dezvoltă hiperpolarizarea membranei postsinaptice, provocând apariția unui potențial postsinaptic inhibitor.
S-a constatat acum că un mediator se poate lega de mai mulți receptori diferiți și poate induce răspunsuri diferite.
Sinapse chimice
Proprietățile fiziologice ale sinapselor chimice
Sinapsele cu transmitere chimică a excitației au anumite proprietăți:
- excitația se efectuează într-o singură direcție, deoarece mediatorul este eliberat numai din placa sinaptică și interacționează cu receptorii de pe membrana postsinaptică;
- răspândirea excitației prin sinapse este mai lentă decât de-a lungul fibrei nervoase (întârziere sinaptică);
- transmiterea excitării se realizează folosind mediatori specifici;
- ritmul excitației se schimbă în sinapse;
- sinapsele sunt capabile de oboseală;
- sinapsele sunt extrem de sensibile la diferite substanțe chimice și hipoxie.
Conducerea semnalului într-un singur sens. Semnalul este transmis numai de la membrana presinaptică la membrana postsinaptică. Acest lucru rezultă din caracteristicile structurale și proprietățile structurilor sinaptice.
Transmisie semnal lentă. Este cauzată de o întârziere sinaptică în transmiterea semnalului de la o celulă la alta. Întârzierea este cauzată de timpul petrecut pe procesele de eliberare a mediatorului, difuzarea acestuia către membrana postsinaptică, legarea de receptorii membranei postsinaptice, depolarizarea și conversia potențialului postsinaptic în AP (potențial de acțiune). Durata întârzierii sinaptice variază de la 0,5 la 2 ms.
Capacitatea de a rezuma efectul semnalelor care ajung la sinapsă. O astfel de însumare apare dacă un semnal ulterior ajunge la sinapsă la scurt timp (1-10 ms) după cel anterior. În astfel de cazuri, amplitudinea EPSP crește și se poate genera o frecvență AP mai mare pe neuronul postsinaptic.
Transformarea ritmului de excitare. Frecvența impulsurilor nervoase care ajung la membrana presinaptică nu corespunde de obicei cu frecvența AP-urilor generate de neuronul postsinaptic. Excepția este sinapsele care transmit excitația de la fibra nervoasă la mușchiul scheletic.
Labilitate scăzută și oboseală ridicată a sinapselor. Sinapsele pot transmite 50-100 impulsuri nervoase pe secundă. Aceasta este de 5-10 ori mai mică decât frecvența AP maximă pe care fibrele nervoase o pot reproduce atunci când sunt stimulate electric. Dacă fibrele nervoase sunt considerate practic neobosite, atunci oboseala se dezvoltă foarte repede în sinapse. Acest lucru se datorează epuizării rezervelor de mediator, resurselor energetice, dezvoltării depolarizării persistente a membranei postsinaptice etc.
Sensibilitate ridicată a sinapselor la acțiunea substanțelor biologic active, a medicamentelor și a otrăvurilor. De exemplu, stricnina otrăvitoare blochează funcția sinapselor inhibitoare ale sistemului nervos central prin legarea la receptori care sunt sensibili la glicina mediator. Toxina tetanică blochează sinapsele inhibitoare, perturbând eliberarea emițătorului de la terminalul presinaptic. În ambele cazuri, se dezvoltă fenomene care pun viața în pericol. Exemple de acțiune a substanțelor biologic active și a otrăvurilor asupra transmiterii semnalului în sinapsele neuromusculare sunt discutate mai sus.
Proprietățile reliefului și depresiei transmiterii sinoptice. Facilitarea transmisiei sinaptice apare atunci când impulsurile nervoase ajung la sinapsă într-un timp scurt (10-50 ms) unul după altul, adică destul de des. Mai mult, pentru o anumită perioadă de timp, fiecare AP ulterior care ajunge la membrana presinaptică determină o creștere a conținutului unui mediator în fanta sinaptică, o creștere a amplitudinii EPSP și o creștere a eficienței transmiterii sinaptice.
Unul dintre mecanismele de facilitare este acumularea ionilor de Ca 2 în terminalul presinaptic. Este nevoie de câteva zeci de milisecunde pentru ca o pompă de calciu să elimine o porțiune de calciu care a intrat în terminalul sinaptic la primirea AP. Dacă în acest moment ajunge un nou potențial de acțiune, atunci o nouă porțiune de calciu intră în terminal și efectul său asupra eliberării neurotransmițătorului se adaugă la cantitatea reziduală de calciu, pe care pompa de calciu nu a reușit să o elimine din neuroplasma terminalul.
Există și alte mecanisme pentru dezvoltarea reliefului. Acest fenomen este numit și în manualele clasice de fiziologie potențare post-tetanică. Facilitarea transmisiei sinaptice este importantă în funcționarea mecanismelor de memorie, pentru formarea reflexelor condiționate și a învățării. Facilitarea transmiterii semnalului stă la baza dezvoltării plasticității sinaptice și a funcției îmbunătățite cu activare frecventă.
Depresia (suprimarea) transmiterii semnalului în sinapse se dezvoltă atunci când impulsurile nervoase foarte frecvente (pentru o sinapsă neuromusculară mai mare de 100 Hz) ajung la membrana presinaptică. În mecanismele de dezvoltare a fenomenului depresiei, epuizarea depozitelor mediatorului în terminalul presinaptic, scăderea sensibilității receptorilor membranei postsinaptice la mediator, dezvoltarea depolarizării persistente a membranei postsinaptice , care împiedică generarea de AP pe membrana celulei postsinaptice, sunt importante.
Sinapse electrice
Pe lângă sinapsele cu transmisie chimică de excitație, există sinapse cu transmisia electrică în corp. Aceste sinapse au o fanta sinaptică foarte îngustă și o rezistență electrică redusă între cele două membrane. Datorită prezenței canalelor transversale între membrane și rezistența redusă, impulsul electric trece cu ușurință prin membrane. Sinapsele electrice sunt de obicei caracteristice celulelor de același tip.
Ca urmare a expunerii la stimul, potențialul de acțiune presinaptică irită membrana postsinaptică, unde apare un potențial de acțiune de propagare.
Acestea se caracterizează printr-o rată mai mare de conducere a excitației în comparație cu sinapsele chimice și o sensibilitate scăzută la efectele substanțelor chimice.
Sinapsele electrice sunt cu transmisie de excitație unidirecțională.
Există, de asemenea, sinapse inhibitoare electrice în organism. Efectul inhibitor se dezvoltă datorită acțiunii curentului, care determină hiperpolarizarea membranei postsinaptice.
În sinapsele mixte, excitația poate fi transmisă folosind atât impulsuri electrice, cât și mediatori.
Fiecare organism multicelular, fiecare țesut, format din celule, are nevoie de mecanisme care să asigure interacțiuni intercelulare. Cum se realizează interacțiuni interneuronale? Informațiile se răspândesc de-a lungul celulei nervoase sub formă potențiale de acțiune. Transmiterea excitației de la terminalele axonale la un organ inervat sau altă celulă nervoasă are loc prin formațiuni structurale intercelulare - sinapse (din greacă. „Sinapsă”-conectare, comunicare).
Principalele elemente ale sinapsei
Sinapsa - este o formațiune structurală complexă constând dintr-o membrană presinaptică (cel mai adesea aceasta este ramificarea terminală a unui axon), o membrană postsinaptică (cel mai adesea aceasta este o secțiune a membranei corpului sau dendrita unui alt neuron), precum și o fisura sinaptică.
Sinapsa este atât de îngustă încât structura sa poate fi studiată doar cu microscopul electronic. Citoplasma de la punctul de contact este compactată pe ambele părți sau numai în celula postsinaptică. Semnalul este transmis de la partea presinaptică la partea postsinaptică. Între ele se află fisura sinaptică lățime 0,02-0,03 microni. Diametrul sinapselor este de 1-2 microni sau mai mic.
În finalul presinaptic există mici vezicule cu membrană - vezicule. Diametrul veziculelor poate fi de 0,02-0,06 microni sau mai mult; forma lor este sferică sau turtită. Veziculele sunt umplute cu substanțe active fiziologic - mediatori. Pentru fiecare neuron specific, parametrii sinapselor formate de acesta (dimensiunea decalajului, diametrul și forma veziculelor, numărul de molecule de neurotransmițător din veziculă) sunt constanți.
Conceptul de sinapsă a fost introdus de un fiziolog englez C. Sherringtonîn 1897 pentru a indica contactul funcțional între neuroni. Trebuie remarcat faptul că în anii 60 ai secolului trecut LOR. Sechenov a subliniat că în afara comunicării intercelulare este imposibil de explicat modalitățile de origine chiar și a celui mai elementar proces nervos. Cu cât sistemul nervos este mai complex și cu cât este mai mare numărul elementelor nervoase constitutive, cu atât devine mai importantă importanța contactelor sinaptice.
Reprezentare schematică sinapse cu chimic(A), mecanice de transmisie electrice (B) și mixte (C)
Mecanismul de transmitere prin sinapsă a rămas neclar pentru o lungă perioadă de timp, deși era evident că transmiterea semnalelor în regiunea sinaptică este foarte diferită de procesul de conducere a unui potențial de acțiune de-a lungul unui axon. Cu toate acestea, la începutul secolului al XX-lea, a fost formulată o ipoteză că transmiterea sinaptică este efectuată sau electric sau chimic. Teoria electrică a transmiterii sinaptice în sistemul nervos central a fost recunoscută până la începutul anilor 1950, dar a pierdut semnificativ teren după ce sinapsa chimică a fost demonstrată într-un număr de sinapse periferice. De exemplu, A.V. Kibyakov, După efectuarea unui experiment asupra ganglionului nervos, precum și utilizarea tehnologiei microelectrodului pentru înregistrarea intracelulară a potențialelor sinaptice ale neuronilor SNC, a fost posibil să se tragă o concluzie cu privire la natura chimică a transmisiei în sinapsele interneuronale ale măduvei spinării. Studiile de microelectrozi din ultimii ani au arătat că în anumite sinapse interneuronale există mecanism de transmisie electrică... Acum a devenit evident că există sinapse, atât cu un mecanism de transmisie chimică, cât și cu unul electric. Mai mult, în unele structuri sinaptice, atât mecanismele electrice, cât și cele chimice de transmisie funcționează împreună - acestea sunt așa-numitele sinapse mixte.
Sinapse electrice.
Sinapsele electrice sunt contacte destul de strânse între celule (lățimea fantei sinaptice este de doar aproximativ 2 nm), din cauza căreia impulsul nervos „sare” de la membrana presinaptică la cea postsinaptică. În plus, în sinapsa electrică dintre membranele presinaptice și postsinaptice, există așa-numitele punți, care sunt canale proteice prin care pot trece molecule mici și ioni. Datorită acestor canale, nu există pierderi de semnal ca urmare a scurgerilor de curent electric prin mediul extracelular. Ca urmare, modificările potențiale ale terminalului presinaptic pot fi transmise către membrana postsinaptică, practic fără pierderi.
Sinapsele electrice și substratul lor morfologic - joncțiuni gap - au fost găsite în diferite părți ale sistemului nervos al nevertebratelor și vertebratelor inferioare. Sinapsele electrice se găsesc și în creierul mamiferelor. Se găsesc în trunchiul cerebral: în nucleul nervului trigemen, în nucleul vestibular al Deiters, în măslinul inferior al medularei oblongate.
Conducerea excitației în astfel de sinapse se realizează rapid, cu puțin sau chiar deloc întârziere. Sinapsele electrice au atât conducere unilaterală, cât și bilaterală a excitației. Este ușor să dovediți acest lucru înregistrând potențialul electric la sinapsă: atunci când căile aferente sunt iritate, membrana sinapsică este depolarizată, iar când fibrele eferente sunt iritate, se hiperpolarizează. S-a dovedit că sinapsele neuronilor cu aceeași funcție au o conducere bidirecțională a excitației (de exemplu, sinapsele între două celule sensibile). În astfel de sinapse, curentul este posibil în ambele direcții, dar uneori rezistența într-o direcție este mai mare decât în cealaltă (efect de rectificare).
Sinapsele dintre neuronii multifuncționali (senzoriale și motorii) au conducere unidirecțională. Sinapsele electrice fac posibilă sincronizarea activității grupurilor de neuroni; fac posibilă obținerea unor reacții stereotipate constante sub stimuli repetați. sunt mai puțin susceptibile la influențe metabolice și de altă natură decât sinapsele chimice.Sinapse chimice.
Sinapsele chimice sunt contacte funcționale între celule, în care semnalizarea este efectuată de mesageri chimici speciali - mediatori.
Luați în considerare modul în care se efectuează transmisia chimică, sinaptică. Schematic, arată astfel: un impuls de excitație ajunge la membrana presinaptică a unei celule nervoase (dendrita sau axonul), care conține vezicule sinaptice, umplut cu o substanță specială - mediator(din latină "Mass-media"- mijloc, mediator, emițător). Membrana presinaptică conține multe canale de calciu. Potențialul de acțiune depolarizează terminalul presinaptic și astfel modifică starea canalelor de calciu, în urma cărora se deschid. Deoarece concentrația de calciu (Ca 2 +) în mediul extracelular este mai mare decât în interiorul celulei, calciul pătrunde în celulă prin canalele deschise. O creștere a conținutului de calciu intracelular duce la fuziunea bulelor cu o membrană presinaptică. Mediatorul lasă veziculele sinaptice în fanta sinoptică. Decalajul sinaptic în sinapsele chimice este destul de mare și are o medie de 10-20 nm. Aici, mediatorul se leagă de proteine - receptori, care sunt încorporați în membrana postsinaptică. Legarea mediatorului de receptor începe un lanț de evenimente care duc la o schimbare a stării membranei postsinaptice și apoi a întregii celule postsinaptice. După interacțiunea cu o moleculă mediator, receptorul activat, obturatorul se deschide, iar canalul devine circulabil fie pentru un ion, fie pentru mai mulți ioni în același timp.
Trebuie remarcat faptul că sinapsele chimice diferă nu numai în mecanismul de transmisie, ci și în multe proprietăți funcționale. De exemplu, în sinapsele cu un mecanism de transmisie chimică, durata întârziere sinoptică, adică intervalul dintre sosirea unui impuls la sfârșitul presinaptic și începutul potențialului postsinaptic la animalele cu sânge cald este de 0,2-0,5 ms. De asemenea, sinapsele chimice sunt diferite conduită unilaterală, adică mediatorul care asigură transmisia semnalului este conținut doar în legătura presinaptică. Având în vedere că în aparițiile chimice ale sinapselor, apariția potențialului postsinaptic se datorează unei modificări permeabilitatea ionică membrană postsinaptică, ele asigură în mod eficient ambele excitaţie, Așadar frânare.
Comparația sinapselor chimice și electrice:
| Proprietate | Sinapsă electrică | Sinapsă chimică |
| Direcția de transmisie a semnalului | posibil în ambele sensuri | numai de la membrana pre- la postsinaptică (de obicei) |
| Efect fiziologic | numai entuziasm | entuziasm și inhibare |
| Rata de transfer a informațiilor | înalt | există o întârziere sinaptică |
| Acuratețea transmiterii informațiilor | scăzut | mare (strict conform adresei chimice |
| Plastic | dispărut | da (baza învățării și a memoriei) |
| Sensibilitate la temperatură | Nu | există |
- este o structură specializată care asigură transmisia intercelulară a semnalelor electrice și / sau chimice.
Cu ajutorul sinapselor, informațiile sunt transmise de la celulele receptoare la dendritele neuronilor sensibili, de la unul la altul, de la celulele nervoase la fibrele musculare scheletice, glandulare și alte celule efectoare. Prin sinapse, pot fi exercitate efecte excitatorii sau inhibitoare asupra celulelor, metabolismul lor și alte funcții pot fi activate sau suprimate.
Termenul „sinapsă” a fost introdus de I. Sherrington în 1897. sinapse se numesc contacte funcționale specializate între celulele excitabile (nervos, muscular, secretor), care servesc la transmiterea și transformarea impulsurilor nervoase.
Structura sinapselor
Studiile microscopice electronice au arătat că sinapsele au trei elemente principale: o membrană presinaptică, o membrană postsinaptică și o fisură sinaptică (Fig. 1).
Transmiterea informațiilor prin sinapsă poate fi efectuată chimic sau electric. Sinapsele mixte combină mecanismele de transmisie chimică și electrică.
Orez. 1. Principalele elemente ale sinapsei
Tipuri de sinapsă
Conform mecanismului de transmitere a excitației, sinapsele sunt împărțite în electrice și chimice.
Sinapse electrice se formează între celule care formează joncțiuni strânse între membrane. Lățimea fantei este de aproximativ 3 nm și între membranele de contact se formează canale ionice comune cu un diametru al porilor de aproximativ 1-2 nm. Prin aceste canale, informațiile sunt transmise folosind curenți de ioni electrici. Prin canalele sinapselor electrice, celulele pot schimba și molecule mici de semnalizare de natură organică. Aceste substanțe sunt capabile să se deplaseze în sinapse electrice la viteză mare în ambele direcții, iar informațiile transportate cu ajutorul lor pot fi transmise și în ambele direcții (spre deosebire de sinapsele chimice).
Sinapsele electrice sunt deja prezente în creierul embrionar și rămân alături de sinapsele chimice la vertebratele mature.
Curenții ionici care se deplasează de la un neuron presinaptic la unul postsinaptic determină fluctuații ale diferenței de potențial pe membrana sa - un potențial postinaptic cu o amplitudine de aproximativ 1 mV și poate provoca generarea AP pe acesta. La rândul său, AP rezultat poate provoca un flux invers de ioni prin canalele joncțiunilor gap către neuronul presinaptic și devine o sursă de modulare a diferenței de potențial în membrana sa. Un neuron poate forma joncțiuni gap (sinapse electrice) cu un număr de alți neuroni; prin urmare, fluxul aproape simultan al curenților ionici între ei ajută la sincronizarea activității unui grup de celule nervoase conectate prin aceste sinapse. Sinapsele electrice sunt mai des detectate în zonele creierului în care se înregistrează activitate neuronală foarte sincronizată.
După cum sa menționat mai devreme, canalele ionice ale joncțiunilor gap există nu numai între celulele nervoase, ci și între celulele gliale, între miocitele netede, între cardiomiocite, între celulele glandulare.
Sinapse chimice sunt formate din structuri specializate a două celule în zona contactului lor (Fig. 2). Una dintre aceste celule, care se numește presinaptică, este de obicei o celulă nervoasă, dar poate fi și o celulă sensibilă specializată de altă natură (de exemplu, o celulă auditivă sau gustativă senzorialepitelială, celule glomus ale corpusculului aortic). O celulă nervoasă presinaptică formează de obicei o sinapsă pe o altă celulă folosind o membrană de terminație nervoasă (axon). În acest caz, capătul axonului se numește terminal presinaptic sau axonal.
Partea membranei terminale orientată către celula postsinaptică se numește presinaptic... Se numește celula pe care se formează contactul sinaptic postsinaptic, iar partea membranei plasmatice a celulei cu fața către membrana presinaptică este postsinaptic.
Spațiul îngust cu fante care separă membranele presinaptice și postsinaptice se numește fanta sinaptică (vezi Fig. 2.). Astfel, pentru sinapsele chimice, elementele structurale comune sunt partea presinaptică (capătul nervos și membrana presinaptică), fanta sinaptică și partea postsinaptică (membrana postsinaptică).
Orez. 2. Structura sinapselor și procesele desfășurate în cursul transmiterii semnalului sinaptic
Sinapsele chimice se pot forma între două celule nervoase cu implicarea proceselor și a corpului celulei. În funcție de structurile neuronilor care formează conexiunea sinaptică, sinapsele sunt împărțite în axosomatic, axoaxonal, axodendritic, dendrodendritic. Sinapsele situate în interiorul sistemului nervos central sunt numite centrale, iar cele situate în afara sistemului nervos central sunt numite periferice. Sinapsele periferice transmit semnale de la fibrele nervoase la organele efectoare (fibre musculare, celule glandulare).
Sinapse chimice
Sinapsă chimică- formarea intercelulară, care asigură transmiterea semnalului utilizând un mesager chimic-mediator.
Transferul de informații în sinapsele chimice se realizează prin fanta sinaptică - o regiune a spațiului extracelular de 10-50 nm lățime care separă membranele pre- și postsinaptice ale celulelor. Capătul presinaptic conține vezicule sinaptice (Fig. 3) - vezicule cu membrană cu un diametru de aproximativ 50 nm, fiecare dintre ele conținând 1. 10 4 - 5. 10 4 molecule mediator. Numărul total de astfel de vezicule în terminațiile presinaptice este de câteva mii. Citoplasma plăcii sinaptice conține mitocondrii, reticul endoplasmatic neted, microfilamente.
Fisura sinaptică este umplută cu mucopolizaharidă, care „lipeste” membranele pre- și postsinaptice.
Membrana postsinaptică conține molecule proteice mari care acționează ca receptori sensibili la mediator, precum și numeroase canale și pori prin care ionii pot pătrunde în neuronul postsinaptic.
Orez. 3. Structura sinapselor chimice
Caracterizarea unei sinapse chimice
- Principiul supapei fiziologice
- Cu participarea unui mediator-mediator
- Întârziere sinaptică
- Principiul lui Dale
- Transformarea ritmului de excitație
- Relieful sinaptic și depresia
- Oboseală
- Fenomenul însumării, supunerea la legea forței
- Labilitate redusă
- Sensibilitate la factorii chimici
Comunicarea informațiilor la sinapsele chimice
Când potențialul de acțiune ajunge la terminalul presinaptic, are loc depolarizarea membranei presinaptice și crește permeabilitatea acestuia pentru ionii Ca 2+ (Fig. 4). O creștere a concentrației de ioni Ca 2+ în citoplasma plăcii sinaptice inițiază exocitoza veziculelor umplute de mediator.
Conținutul veziculelor este eliberat în fanta sinaptică, iar unele dintre moleculele mediator se difuzează prin legarea de moleculele receptorului membranei postsinaptice. În medie, fiecare veziculă conține aproximativ 3000 de molecule mediator, iar difuzia mediatorului către membrana postsinaptică durează aproximativ 0,5 ms.
Când moleculele mediator se leagă de un receptor, configurația acestuia se schimbă, ceea ce duce la deschiderea canalelor ionice și la intrarea ionilor prin membrana postsinaptică în celulă, determinând dezvoltarea potențialului plăcii finale (EPP).
Orez. 4. Succesiunea evenimentelor care apar într-o sinapsă chimică de la momentul excitației terminării presinaptice până la apariția AP în membrana postsinaptică
EPP apare în sinapsele neuromusculare, în rest - potențialul postsinaptic excitator (EPSP) sau potențialul postsinaptic inhibitor (EPSP). EPP este rezultatul unei modificări locale a permeabilității membranei postsinaptice pentru ioni Na +, K + și CI. EPP nu activează alte canale chemoexcitabile ale membranei postsinaptice, iar valoarea sa depinde de concentrația mediatorului care acționează asupra membranei: cu cât este mai mare concentrația mediatorului, cu atât este mai mare (până la o anumită limită) EPP (EPSP și TPSP ). Astfel, PPE (EPSP, TPSP), spre deosebire de potențialul de acțiune, este gradual. Când EPP (EPSP) atinge o anumită valoare prag, apar curenți locali între o secțiune a membranei postsinaptice depolarizate cu secțiuni adiacente ale membranei excitabile electric, ceea ce determină generarea unui potențial de acțiune.
Dacă mediatorul determină deschiderea canalelor Na +, atunci apare EPSP (după tipul de depolarizare); dacă mediatorul deschide canalele K + și CI, atunci se dezvoltă TPSP (prin tipul de inhibare a hiperpolarizării).
Astfel, procesul de transmitere a excitației printr-o sinapsă chimică poate fi reprezentat schematic ca următorul lanț de fenomene: potențial de acțiune pe membrana presinaptică → intrarea ionilor Ca 2 i în terminațiile nervoase → eliberarea mediatorului → difuzarea mediatorului prin fanta sinaptică la membrana postsinaptică → interacțiunea mediatorului cu receptorul → activarea canalelor chemoexcitabile ale membranei postsinaptice; apariția potențialului plăcii finale (EPSP); depolarizarea critică a membranei electroexcitabile postsinaptice; → generarea unui potențial de acțiune .
Mediatori - acestea sunt substanțe biologic active prin care se realizează interacțiuni intercelulare la sinapse. Acestea includ acetilcolina, catecolamine: adrenalină, noradrenalină, dopamină; serotonină, histamină, prostaglandine, glicină, acid gamma-aminobutiric (GABA). GABA și glicina sunt cei mai frecvenți mediatori ai inhibiției sinaptice.
În 1935, G. Dale a formulat o regulă (principiul lui Dale), conform căreia fiecare celulă nervoasă secretă doar un neurotransmițător specific. Prin urmare, se obișnuiește desemnarea neuronilor în funcție de tipul de mediator care iese în evidență la finalul lor. Astfel, neuronii care eliberează acetilcolina se numesc colinergici, norepinefrina - adrenergici, serotoninici - serotoninergici, amini - aminergici etc.
Sinapsele chimice au două proprietăți comune:
- excitația printr-o sinapsă chimică se transmite numai într-o singură direcție - de la membrana presinaptică la membrana postsinaptică (conducere unilaterală);
- excitația se efectuează prin sinapsă mult mai lent decât de-a lungul fibrei nervoase (întârziere sinaptică).
Unilateralitatea conducției se datorează eliberării mediatorului din membrana presinaptică și localizarea receptorilor pe membrana postsinaptică. Încetinirea conducerii prin sinapsă (întârziere sinaptică) apare datorită faptului că conducerea este un proces cu mai multe etape (secreția unui mediator, difuzia unui mediator către membrana postsinaptică, activarea chemoreceptorilor, creșterea EPP la o valoare prag) și fiecare dintre aceste etape necesită timp. În plus, prezența unui decalaj sinaptic relativ larg previne conducerea impulsurilor folosind curenții locali.
Caracteristici ale structurii și funcționării sinapselor electrice
Sinapsă electrică- o formațiune intercelulară, care asigură transmiterea unui impuls de excitație prin generarea unui curent electric între secțiunile presinaptice și postsinaptice.
Sinapsele electrice sunt răspândite în sistemul nervos al nevertebratelor și sunt extrem de rare la mamifere. În același timp, sinapsele electrice la animalele superioare sunt răspândite în mușchiul inimii, mușchii netezi, ficatul, țesuturile epiteliale și glandulare.
Lățimea fantei sinaptice în sinapsele electrice este de doar 2-4 nm, care este mult mai mică decât în sinapsele chimice. O caracteristică importantă a sinapselor electrice este prezența unor punți specifice formate de molecule de proteine între membranele pre- și postsinaptice - nexe. Acestea au canale de 1–2 nm lățime (Fig. 5).
Proprietățile sinapselor electrice
- Răspuns rapid (semnificativ superior la sinapsele chimice)
- Slăbiciunea efectelor de urmărire (aproape nici o însumare a semnalelor secvențiale)
- Fiabilitate ridicată a transmisiei de excitație
- Plastic
- Transmisie unidirecțională
Orez. 5. Structura sinapselor electrice. Caracteristici: fanta sinaptică îngustă (2-4 nm) și prezența canalelor formate din molecule proteice
Datorită prezenței canalelor, a căror dimensiune permite trecerea ionilor anorganici și chiar a moleculelor mici de la celulă la celulă, rezistența electrică a unei astfel de sinapse, denumită un gol sau contact cu permeabilitate ridicată, este foarte mică. Astfel de condiții permit curentului presinaptic să se răspândească în celula postsinaptică cu o extincție mică sau deloc.
Sinapsele electrice au o serie de proprietăți funcționale specifice:
- practic nu există întârziere sinaptică, adică nu există niciun interval între sosirea unui impuls la sfârșitul presinaptic și începutul potențialului postsinaptic;
- în sinapsele electrice, conducerea bilaterală, deși caracteristicile stereometrice ale sinapselor fac conducerea într-o direcție mai eficientă;
- sinapsele electrice, spre deosebire de cele chimice, pot asigura transmiterea unui singur proces - excitație;
- sinapsele electrice sunt mai puțin susceptibile la diferiți factori (farmacologici, termici etc.).
Alături de sinapsele chimice și electrice, unii neuroni au așa-numitele sinapse mixte. Principala lor caracteristică este că transmisia electrică și chimică se realizează în paralel, deoarece decalajul dintre membranele pre- și postsinaptice are secțiuni cu structura sinapselor chimice și electrice.
Ce este o sinapsă? O sinapsă este o structură specială care asigură transmiterea semnalului de la fibrele unei celule nervoase la o altă celulă sau o fibră de la o celulă de contact. Pentru care ai nevoie de 2 celule nervoase. În acest caz, sinapsa este reprezentată în 3 zone funcționale (fragment presinaptic, fisură sinaptică și fragment postsinaptic) ale celulelor nervoase și se află în zona în care celula intră în contact cu mușchii și glandele corpului uman.
Sistemul sinapselor neuronale se realizează în funcție de localizarea acestora, de tipul de activitate și de metoda de tranzit a datelor disponibile ale semnalului. În ceea ce privește localizarea, se disting sinapsele: neuroneuronal, neuromuscular... Neuroneuronal la axosomatic, dendrosomatic, axodendritic, axoaxonal.
În funcție de tipul de activitate pentru percepție, se obișnuiește să se distingă sinapsele: cele de excitare și de inhibare la fel de importante. În ceea ce privește metoda de tranzit a semnalului informațional, acestea sunt clasificate în:
- Tipul electric.
- Tipul chimic.
- Tip mixt.
Etiologia contactului neuronal se reduce la tipul acestui andocare, care poate fi la distanță, contact, precum și la limită. Conexiunea proprietății îndepărtate se realizează prin intermediul a 2 neuroni situați în multe părți ale corpului.
Deci, în țesuturile creierului uman, sunt generate neurohormoni și substanțe neuropeptidice care afectează neuronii prezenți în corpul unei alte locații. Conexiunea de contact este redusă la andocarea specială a filmelor cu membrană ale neuronilor tipici care alcătuiesc sinapsele chimice, precum și a celor care alcătuiesc proprietățile electrice.
Lucrarea adiacentă (la limită) a neuronilor se efectuează în timpul în care filmele-membrane ale neuronilor sunt blocate numai de fisura sinaptică. De regulă, o astfel de fuziune se observă dacă există între 2 filme cu membrană speciale fără țesut glial... Această contiguitate este caracteristică fibrelor paralele ale cerebelului, axonilor unui nerv special în scop olfactiv și așa mai departe.
Se crede că contactul adiacent provoacă activitatea neuronilor adiacenți în produsul unei funcții comune. Acest lucru se observă datorită faptului că metaboliții, fructele acțiunii neuronului uman, pătrunzând în cavitatea situată între celule, afectează neuronii activi apropiați. Mai mult, conexiunea la graniță poate transmite adesea date electrice de la un neuron de lucru la 2 participanți la proces.
Sinapse electrice și chimice
Acțiunea fuziunii film-membrană este considerată a fi sinapse electrice... În condițiile în care fisura sinaptică necesară este intermitentă cu intervale de septuri de joncțiune monolitice. Aceste septuri formează o structură alternativă a compartimentelor sinapselor, în timp ce compartimentele sunt separate de fragmente de membrane aproximative, decalajul dintre care în sinapsele depozitului obișnuit este de 0,15-0,20 nm la reprezentanții mamiferelor. La joncțiunea filmelor-membrane, există căi prin care se schimbă o parte din fructe.
În plus față de tipurile separate de sinapse, sunt necesare sinapse tipice electrice sub forma unei singure fante sinaptice, al cărei perimetru total se extinde peste 1000 microni. Deci, este prezentat un fenomen sinaptic similar în neuronii ganglionului ciliar.
Sinapsele electrice sunt capabile să conducă excitație de înaltă calitate unilateral. Acest fapt este remarcat la fixarea rezervei electrice a componentei sinaptice. De exemplu, în momentul în care tubulii aferenți sunt atinși, membrana-membrană sinaptică este depolarizată, când, când particulele eferente ale fibrelor sunt atinse, se hiperpolarizează. Se crede că sinapsele neuronilor activi cu responsabilități comune pot efectua excitația necesară (între 2 secțiuni de sărituri) în ambele direcții.
Dimpotrivă, sinapsele neuronilor prezintă o listă diferită de acțiuni (motorie și senzorială) efectuați unilateral actul de excitare... Lucrarea principală a componentelor sinaptice se datorează producerii de reacții urgente ale corpului. Sinapsa electrică este supusă unei cote nesemnificative de oboseală, are un procent semnificativ de rezistență la factorii intern-externi.
Sinapsele chimice au aspectul unui segment presinaptic, o fisură sinaptică funcțională cu un fragment al componentei postsinaptice. Fragmentul presinaptic este format de o creștere a dimensiunii unui axon în interiorul propriului tubule sau către finalizarea acestuia. Acest fragment conține saci speciali granulari, precum și agranulari, care conțin un mediator.
Augmentarea presinaptică observă localizarea mitocondriilor active, generând particule de substanță-glicogen, precum și producția necesară de mediator si altul. În condiții de contact frecvent cu câmpul presinaptic, se pierde rezerva mediatorului în sacii existenți.
Se crede că veziculele granulare mici au o substanță precum norepinefrina, iar cele mari - catecolamine. Mai mult, în cavitățile agranulare (vezicule) se află acetilchonina. În plus, substanțele formate în funcție de tipul de aspartic produs sau de acid glutaminic nu mai puțin semnificativ sunt considerate a fi mediatori de excitare crescută.
Contactele de sinapsă active sunt adesea localizate între:
- Dendrita și axonul.
- Somn și axon.
- Dendrite.
- Axoni.
- Celulele soma și dendritele.
Influența mediatorului produsîn raport cu membrana filmului postsinaptică prezentă se datorează pătrunderii excesive a particulelor sale de sodiu. Generarea de revărsări puternice de particule de sodiu din fanta sinaptică de lucru prin membrana filmului postsinaptic formează depolarizarea sa, formând excitația rezervei postsinaptice. Tranzitul direcției chimice a datelor sinapsei se caracterizează prin suspendarea sinaptică a excitației pentru un timp egal cu 0,5 ms odată cu dezvoltarea rezervei postsinaptice, ca reacție la fluxul presinaptic.
Această posibilitate în momentul excitației este reprezentată în depolarizarea filmului-membrană postsinaptică și în momentul suspendării în hiperpolarizarea acesteia. Din cauza a ceea ce există un suspendat rezerva postsinaptică... De regulă, în timpul unei excitări puternice, crește nivelul de permeabilitate al membranei filmului postsinaptic.
Proprietatea excitatorie necesară este fixată în interiorul neuronilor dacă norepinefrina, o substanță dopaminică, acetilcolina, serotonina importantă, substanța P și acidul glutaminic funcționează în sinapse tipice.
Potențialul de restricție se formează în timpul influenței asupra sinapselor de la acidul gamma-aminobutiric și glicină.
Performanța mentală a copiilor
Capacitatea de lucru a unei persoane îi determină în mod direct vârsta, când toate valorile cresc simultan cu dezvoltarea și creșterea fizică a copiilor.
Acuratețea și viteza acțiunilor mentale cu vârsta se realizează inegal, în funcție de alți factori care fixează dezvoltarea și creșterea fizică a corpului. Studenți de orice vârstă care sunt prezente anomalii de sănătate, capacitatea de lucru a unei valori scăzute în raport cu copiii puternici din jur este caracteristică.
La elevii din clasa întâi sănătoși, cu o pregătire redusă a corpului pentru un proces constant de învățare, conform unor indicatori, capacitatea de a acționa este scăzută, ceea ce complică lupta cu problemele emergente din procesul de învățare.
Viteza de debut a slăbirii este determinată de starea inițială a sistemului genezei nervoase sensibile a copilului, de ritmul de lucru și de volumul sarcinii. În același timp, copiii sunt predispuși la oboseală în timpul imobilității prelungite și atunci când copilul nu este interesat de acțiunile efectuate. După pauză, capacitatea de lucru devine aceeași sau devine mai mare decât cea precedentă și este mai bine să faceți restul nu pasiv, ci activ, trecând la o activitate diferită.
Prima parte a procesului educațional la copiii obișnuiți din școala primară este însoțită de o capacitate excelentă de lucru, dar la sfârșitul a 3 lecții pe care le au există o scădere a concentrației de atenție:
- Se uită pe fereastră.
- Ei ascultă neatenți cuvintele profesorului.
- Schimbați poziția corpului lor.
- Încep să vorbească.
- Ridică-te de la locul lor.
Valorile capacității de lucru sunt deosebit de ridicate în rândul elevilor seniori care studiază în a doua schimbare. Este deosebit de important să se acorde atenție faptului că un timp suficient de scurt pentru pregătirea cursurilor înainte de momentul începerii acțiunii educaționale în clasă nu garantează eliminarea completă a modificărilor dăunătoare din sistemul nervos central. Activitate mentala se epuizează rapid în primele ore de lecție, ceea ce se remarcă clar în comportamentul negativ.
Prin urmare, schimbări calitative ale capacității de lucru sunt observate la elevii din blocul junior în lecțiile de la 1 la 3, iar în blocurile de nivel mediu-senior în 4 - 5 lecții. La rândul său, a 6-a lecție are loc în condiții de capacitate deosebit de redusă de acțiune. În același timp, durata lecției pentru elevii de 2-11 ani este de 45 de minute, ceea ce slăbește starea copiilor. Prin urmare, se recomandă să schimbați periodic tipul de lucru și să petreceți o pauză activă în mijlocul lecției.
Diagrama procesului de transmitere a unui semnal nervos într-o sinapsă chimică
Marea majoritate a sinapselor din sistemul nervos al regnului animal sunt tocmai chimice. Acestea se caracterizează prin prezența mai multor trăsături comune, deși, cu toate acestea, dimensiunea și forma componentelor pre- și postsinaptice variază foarte mult. Sinapsele din cortexul cerebral al mamiferelor au axoni preterminali cu grosimea de aproximativ 100 nanometri și muguri presinaptici cu un diametru mediu de aproximativ 1 micrometru.
Sinapsa chimică are două părți: presinaptic format prin extensia clavată a capătului axonului celulei de transmisie și postsinaptic reprezentată de porțiunea de contact a membranei plasmatice a celulei receptoare. Între ambele părți există o despicătură sinaptică - un decalaj de 10-50 nm între membranele postsinaptice și presinaptice, ale căror margini sunt întărite cu contacte intercelulare.
Partea axolemei expansiunii clavatei, adiacentă fantei sinaptice, se numește membrana presinaptică... Se numește zona citolemei celulei receptoare care limitează fanta sinaptică pe partea opusă membrana postsinaptică, în sinapsele chimice este în relief și conține numeroși receptori.
În expansiunea sinaptică există vezicule mici, așa-numitul presinaptic sau vezicule sinaptice care conține fie un mediator (o substanță-mediator în transmiterea excitației), fie o enzimă care distruge acest mediator. Pe membranele postsinaptice și adesea pe membranele presinaptice, există receptori pentru un anumit mediator.
Aceeași dimensiune a veziculelor presinaptice în toate sinapsele studiate (40-50 nanometri) a fost considerată inițial drept dovadă că fiecare veziculă este grupul minim, a cărui eliberare este necesară pentru producerea unui semnal sinaptic. Veziculele sunt situate vizavi de membrana presinaptică, ceea ce se datorează scopului lor funcțional pentru eliberarea unui emițător în fanta sinaptică. De asemenea, lângă vezicula presinaptică există un număr mare de mitocondrii (producătoare de adenozin trifosfat) și structuri ordonate de fibre proteice.
Fisura sinaptică este spațiul dintre vezicula presinaptică și membrana postsinaptică lată de 20 până la 30 nanometri, care conține structurile de legare pre și postsinaps construite din proteoglican. Lățimea fantei sinaptice în fiecare caz individual se datorează faptului că mediatorul extras din presinaps trebuie să treacă la postsinaps într-un timp care este semnificativ mai mic decât frecvența semnalelor nervoase caracteristice neuronilor care formează o sinapsă (tranzitul timpul mediatorului de la membrana pre-la postsinaptică este de ordinul mai multor microsecunde).
Membrană postsinaptică aparține unei celule care primește impulsuri nervoase. Mecanismul de translație a semnalului chimic al mediatorului în potențialul electric de acțiune asupra acestei celule sunt receptori - macromolecule proteice încorporate în membrana postsinaptică.
Cu ajutorul tehnicilor ultramicroscopice speciale, în ultimii ani s-a obținut o cantitate destul de mare de informații despre structura detaliată a sinapselor.
Astfel, pe membrana presinaptică, a fost deschisă o structură ordonată a depresiunilor asemănătoare craterelor cu diametrul de 10 nanometri, apăsată spre interior. La început au fost numiți sinaptopori, dar acum aceste structuri sunt numite site-uri de atașare a veziculelor (MVA). MPV-urile sunt asamblate în grupuri ordonate de șase depresiuni separate în jurul așa-numitelor proeminențe compactate. Astfel, proeminențele compactate formează structuri triunghiulare regulate pe partea interioară a membranei presinaptice, iar MPV - hexagonal și sunt locurile în care veziculele se deschid și scoate emițătorul în fanta sinaptică.
Structura sinapselor electrice:
Structura sinapselor electrice a fost studiată folosind microscopia electronică și alte metode.
Spre deosebire de o sinapsă chimică, fanta sinaptică într-o sinapsă electrică este extrem de îngustă. Canalele proteice ordonate spațial cu un por hidrofil, fiecare cu aproximativ 5 nanometri în diametru, trec prin fanta sinaptică a acestui tip de sinapse, care perforează pre- și postsinaptica membrana si se numesc conexoni. La organismele primitive (nematode, moluște, artropode), conexonele sunt formate din proteinele pannexine (ing.) Sau insexine (eng.); conexonii superstomi (ascidieni, vertebrate) sunt construiți din proteine de un tip diferit - conexine, care sunt codificate de un alt grup de gene. Nici pannexinele, nici conexinele nu au fost încă găsite în echinoderme; ele pot avea o altă familie de proteine care formează joncțiuni gap și sinapse electrice
Vertebratele au atât pannexine, cât și conexine. Dar până acum la vertebrate nu a fost identificată nici o sinapsă electrică, unde canalele intercelulare ar fi formate din pannexine.
Ionii și moleculele mici, inclusiv coloranții fluorescenți introduși artificial în celulă, trec prin conexinele (sau pannexinele) care leagă neuronii pre și postsinaptici. Trecerea acestor coloranți prin sinapsa electrică poate fi înregistrată chiar și cu un microscop cu lumină.
Sinapsele electrice permit conducerea electrică în ambele direcții (spre deosebire de cele chimice); cu toate acestea, recent în unele crustacee s-au descoperit sinapse electrice rectificatoare, adică cele care permit trecerea unui semnal nervos într-o singură direcție.
Structura și funcția sinapsei neuromusculare:
Unitatea structurală principală a sistemului nervos este un neuron, ale cărui funcții specializate sunt recepția, prelucrarea primară și transmiterea informațiilor. Neuronii motori tipici au 5-7 procese sau dendrite și un proces fibros lung - un axon, care este acoperit cu mielină (o membrană a unui complex proteină-lipide).
Axonul motor, apropiindu-se de mușchi, pierde teaca de mielină și se împarte în ramuri terminale, fiecare dintre ele apropiindu-se de un fus muscular separat. Celula nervoasă, împreună cu sarcolema fibrei musculare, formează o structură numită sinapsă neuromusculară. Partea expusă a nervului orientată spre suprafața fibrei musculare este membrana presinaptică; partea expusă a fibrei musculare este membrana post-sinaptică; microspațiul dintre aceste membrane este fanta sinaptică. Suprafața fibrei musculare formează multiple pliuri de contact, pe care se află N-colinoreeptorii.
Partea principală a acetilcolinei (ACh) este sintetizată în structuri presinaptice. Sinteza are loc prin transferarea grupării acetil din coenzima A în colină cu participarea enzimei colină acetilaza. Acetilcolina se depune sub forma așa-numitelor vezicule sinaptice, care sunt preparate cuantele acestui neurotransmițător. Cu ajutorul acetilcolinei, există o tranziție a excitației de la nerv la mușchiul scheletic.
Mecanismul chimic al conducerii excitației conține elemente ale fenomenelor electrofiziologice. În repaus, membrana postsinaptică se află într-o stare de polarizare statică: suprafața sa interioară este electronegativă față de cea exterioară. Diferența electrostatică dintre ele este de aproximativ 90 mV. Când apare un impuls, se dezvoltă un potențial de acțiune în capătul nervos: se eliberează ioni Ca ++, care, atunci când sunt combinați cu proteine, promovează eliberarea acetilcolinei din vezicule. Fiecare axon terminal conține până la 200 de astfel de vezicule, care conțin aproximativ 10.000 de molecule de acetilcolină.
În fisura sinaptică, acetilcolina se leagă de secțiuni specializate ale membranei postsinaptice - receptori colinergici. Majoritatea acestor receptori sunt localizați pe suprafața interioară a pliurilor de contact. Membrana postsinaptică conține receptori AX nicotinici, a căror membrană constă din proteine cu o greutate moleculară de 250.000 Dt. Conexiunea primei subunități a cu acetilcolina crește afinitatea acesteia din urmă cu a doua subunitate cc. Acest mecanism oferă feedback pozitiv pentru eliberarea emițătorului în timpul activității sinapsei neuromusculare ridicate.
Enzima acetilcolinesterază conținută în zona sinaptică oprește rapid acțiunea acetilcolinei. Este hidrolizat în colină și acid acetic.
