Центральная нервная система. Анатомия и физиология - стр. 13

Нейроны контактируют между собой с помощью особых образований, называемых синапсами (рис. 28).

Основными компонентами синапса являются: пресинаптическая мембрана (мембрана передающего нейрона), синаптическая щель (пространство шириной 20–50 нм, заполненное межклеточной жидкостью) и постсинаптическая мембрана (мембрана принимающего нейрона).

Рис. 28. Синапс

Способ передачи сигнала в подавляющем большинстве синапсов – химический. В синаптических пузырьках содержится особое вещество – медиатор. Когда потенциал действия приходит к окончанию аксона, деполяризованная пресинаптическая мембрана притягивает и разрывает пузырьки. Их содержимое выбрасывается в синаптическую щель, медиатор диффундирует к постсинаптической мембране и взаимодействует с ее рецепторными белками. В результате в постсинаптической мембране открываются определенные ионные каналы, а возникающий ионный ток меняет ее заряд, формируя постсинаптический потенциал. Чем выше частота потенциалов действия, тем сильнее воздействие на принимающий нейрон. Один потенциал действия вызывает выброс 200–300 квантов медиатора. Один квант открывает порядка 2 тысяч ионных каналов в постсинаптической мембране. Весь процесс синаптической передачи занимает около 2 мс. Таким образом, проведение в синапсах всегда одностороннее и осуществляется с временной задержкой.

Все синапсы в нервной системе делятся на возбудительные и тормозные (рис. 29).

Рис. 29. Возбудительные (В) и тормозные (Т) синапсы

Стрелками показано направление перемещения ионов через постсинаптическую мембрану; графики отображают процесс формирования возбудительного и тормозного постсинаптических потенциалов.

Возбудительные деполяризуют постсинаптическую мембрану (снижают разницу заряда внутренней и внешней поверхности мембраны) и формируют возбудительный постсинаптический потенциал (ВПСП). Тормозные синапсы гиперполяризуют мембрану принимающего нейрона (увеличивают разницу заряда) и формируют тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП). Таким образом, возбудительные синапсы возбуждают принимающий нейрон, а тормозные – тормозят. Тип синапса определяется тем химическим веществом (медиатором), которое выбрасывается в синаптическую щель и воздействует на постсинаптическую мембрану.

Постсинаптические потенциалы по своим свойствам отличны от потенциалов действия. Потенциалы действия имеют постоянную амплитуду, распространяются без затухания и не взаимодействуют. Постсинаптические потенциалы, напротив, градуальны (имеют переменную амплитуду), локальны (распространяются по мембране с затуханием) и способны к суммации.

В норме нейроны постоянно испытывают множество синаптических воздействий. ВПСП и ТПСП «стекают» по мембране клетки в направлении аксонного холмика. Поскольку распространение происходит с затуханием, чем ближе синапс располагается к триггерной зоне, тем выше его «вес». Встречаясь по пути следования, постсинаптические потенциалы суммируются: одноименные усиливают друг друга, противоположные ослабляют. Если в какой-то момент времени суммарный ВПСП в области аксонного холмика превысит суммарный ТПСП на определенную (пороговую) величину, произойдет формирование потенциала действия.

1. Что отличает нервную клетку от других клеток организма?