SynapsysynapsaSynapsy to wyspecjalizowane połączenia, w obrębie których zachodzi proces przekazywania impulsu nerwowego z komórki nerwowej (komórki presynaptycznej) do innego neuronu lub do komórki mięśniowej czy gruczołowej (komórki postsynaptycznej).

Każda synapsa zbudowana jest z trzech elementów: błony presynaptycznej, szczeliny synaptycznej oraz błony postsynaptycznej. Przedstawia je poniższa grafika interaktywna.

Zakończenie aksonu komórki nerwowej może wytworzyć połączenia synaptyczne na różnych częściach neuronu odbierającego impuls nerwowy. Ze względu na umiejscowienie synapsy zostały podzielone na trzy rodzaje: synapsy akso‑dendrytyczne, synapsy akso‑somatyczne oraz synapsy akso‑aksonalne.

Ze względu na mechanizm przekazywania impulsu nerwowego pomiędzy komórkami synapsysynapsasynapsy dzieli się na dwa podstawowe rodzaje: synapsy elektrycznesynapsa elektrycznasynapsy elektryczne oraz synapsy chemicznesynapsa chemicznasynapsy chemiczne.

Synapsy elektryczne

Synapsy elektryczne

Podstawowa cecha synapsy elektrycznejsynapsa elektrycznasynapsy elektrycznej polega na tym, że czynnikiem zapewniającym przekazywanie informacji pomiędzy komórkami jest bezpośredni przepływ impulsu nerwowego. Synapsy elektryczne mogą łączyć neurony (np. w korze mózgowej) lub komórki mięśniowe (np. komórki mięśnia sercowego). W obrębie synapsy elektrycznej błona presynaptyczna i postsynaptyczna leżą bardzo blisko siebie (szerokość szczeliny synaptycznej to tylko od 2 do 3 nm). Dzięki takiemu położeniu błon komórkowych możliwe jest wytworzenie w obrębie synapsy elektrycznej mostków cytoplazmatycznych między komórkami – tzw. połączeń szczelinowych. Impuls nerwowy docierający do synapsy elektrycznej przekazywany jest przez połączenia szczelinowe bezpośrednio do komórki postsynaptycznej bez żadnego opóźnienia. Ze względu na fakt, iż połączenia szczelinowe w większości synaps elektrycznych są cały czas otwarte, synapsy elektryczne mogą przekazywać impulsy dwukierunkowo, w zależności od tego, która z połączonych synaptycznie komórek przewodzi aktualnie impuls nerwowy.

Rc6JxV08AYrm4

Ilustracja przedstawia dwie prostokątne warstwy ułożone jedna nad drugą. To dwie błony komórkowe. Przerwa pomiędzy błonami w miejscu, w którym niemal się ze sobą stykają, wynosi od 2 do 4 nanometrów. Przerwa pomiędzy błonami to przestrzeń międzykomórkowa. Po lewej i prawej stronie jest ona większa niż w środkowej części błon. Tam, gdzie błony są blisko siebie, znajdują się kanały hydrofilowe. Kanały zbudowane są z koneksonów, które mają sześć ramion - to monomery koneksyny. Konekson kształtem przypomina kwiatek. Kanał może być zamknięty lub otwarty.

Synapsy chemiczne

Synapsy chemiczne

Czynnikiem warunkującym przekazywanie impulsu nerwowego w synapsie chemicznejsynapsa chemicznasynapsie chemicznej jest neuroprzekaźnikneuroprzekaźnikneuroprzekaźnik. Neuroprzekaźnik to związek chemiczny syntezowany przez komórkę nerwową i magazynowany w tzw. pęcherzykach synaptycznych w pobliżu błony presynaptycznej. Impuls nerwowy, docierający do zakończenia aksonu, powoduje wydzielenie neuroprzekaźnika do szczeliny synaptycznej (o szerokości ok. 20 nm). Następnie neuroprzekaźnik przemieszcza się w szczelinie na zasadzie dyfuzji i dociera do błony postsynaptycznej, w której zlokalizowane są receptory postsynaptyczne. Połączenie cząsteczek neuroprzekaźnikaneuroprzekaźnikneuroprzekaźnika ze specyficznymi dla niego receptorami w błonie postsynaptycznej prowadzi do otwierania się w tej błonie kanałów jonowychkanał jonowykanałów jonowych. Przepływ jonów przez te kanały wywołuje zmianę potencjału błonowego komórki postsynaptycznej. 
Synapsy chemiczne (w przeciwieństwie do opisanych wcześniej synaps elektrycznych) działają zawsze jednokierunkowo, gdyż tylko w pobliżu błony presynaptycznej zlokalizowane są pęcherzyki z neuroprzekaźnikiem i tylko błona postsynaptyczna zawiera receptory postsynaptyczne. Dodatkowo cechą każdej synapsy chemicznej jest zjawisko tzw. opóźnienia synaptycznegoopóźnienie synaptyczneopóźnienia synaptycznego. Związane jest ono z czasem potrzebnym do dyfuzji neuroprzekaźnikaneuroprzekaźnikneuroprzekaźnika i aktywacji receptorów postsynaptycznych. Gdy neuroprzekaźnik, pod wpływem depolaryzacji, zostanie uwolniony do szczeliny synaptycznej i połączy się z receptorem na błonie postsynaptycznej, następuje częściowy rozkład neuroprzekaźnika. Większość ulega zwrotnemu wychwytowi i ponownemu umieszczeniu w pęcherzykach presynaptycznych. Takie rozwiązanie pozwala na szybką „regenerację” gotowości komórki do przekazania kolejnego impulsu nerwowego.

W synapsie elektrycznej impuls nerwowy przekazywany jest natychmiast przez połączenia szczelinowe do komórki postsynaptycznej, powodując depolaryzację jej błony komórkowej. Stąd wszystkie synapsy elektryczne są synapsami pobudzającymisynapsa pobudzającasynapsami pobudzającymi.

Z kolei w przypadku synaps chemicznych połączenie cząsteczek neuroprzekaźnikaneuroprzekaźnikneuroprzekaźnika z receptorami w błonie postsynaptycznej może doprowadzić do depolaryzacji błony postsynaptycznej (pobudzenia) lub hiperpolaryzacji błony postsynaptycznej (hamowania). Dlatego wyróżnia się dwa rodzaje synaps chemicznych: pobudzającesynapsa pobudzającapobudzające i hamującesynapsa hamującahamujące.

Synapsy chemiczne pobudzające to takie, w których błona postsynaptyczna zawsze ulega depolaryzacji, a komórka zostaje pobudzona. Neuroprzekaźnikami w takich synapsach są np. acetylocholina, noradrenalina, dopamina czy serotonina.

W synapsach chemicznych hamujących błona postsynaptyczna ulega zawsze hiperpolaryzacji, co uniemożliwia wytworzenie potencjału czynnościowego i przekazanie impulsu nerwowego do komórki postsynaptycznej. Neuroprzekaźnikami w takich synapsach są kwas gamma‑aminomasłowy (GABA) oraz glicyna.

Słownik