Механизм передачи возбуждения в синапсах центральной нервной системы

Механизм передачи возбуждения в синапсах

центральной нервной системы

Механизм восприятия сигнала и ионные механизмы генерации постсинаптического потенциала в мышечном синапсе такие же, что и в нервно-мышечном синапсе (раздел ХII). Однако межнейронные центральные синапсы имеют и существенные особенности.

Во-первых - в ЦНС могут существовать синапсы не только с химическим, но и с электрическим, а в ряде структур ЦНС - со смешанным механизмом передачи. Чисто электрические синапсы  чаще образуются между дендритами однотипных, близко расположенных нейронов.  Электрические синапсы способны к двухстороннему проведению возбуждения. В ЦНС домашних животных этот тип синапсов широко не распространен.

Во-вторых - в отличие от потенциала концевой пластинки мышц возбуждающий потенциал (ВПСП), возникающий в нейроне при деполяризации одиночной синаптической бляшки, недостаточен (1-2 мВ) для порогового изменения мембранного потенциала (с»70 до» 50 мВ). В связи с этим потенциал действия возникает в постсинаптической мембране лишь при одновременной активации нескольких нейронов (пространственная суммация) или при повторных разрядах в одном синапсе (временная суммация).

Под влиянием нервных импульсов, приходящих к окончанию аксона, из синаптических пузырьков выделяется медиатор порционно в виде квантов, в каждом из которых находится несколько тысяч молекул. Каждый синаптический пузырек содержит квант медиатора. Для высвобождения медиатора необходимы ионы кальция. Когда нервный импульс доходит до пресинаптической мембраны в результате биохимических реакций активируется ее кальциевые каналы и освобождаются ионы кальция. В присутствии ионов кальция пузырьки с медиатором проходят через пресинаптическую мембрану и выделяются в синаптическую щель.

Этот процесс получил название экзоцитоза. После выхода медиатора из пузырька, окружающая его мембрана включается обратно в мембрану пресинаптическую (эндоцитоз).

В дальнейшем небольшие участки пресинаптической мембраны впячиваются внутрь, и в них вновь образуются пузырьки с медиатором.

Кванты медиатора из синаптической щели диффундируют и прикрепляются к определенным участкам (рецепторным) постсинаптической мембраны. В рецепторных участках постсинаптической мембраны медиатор взаимодействует с белково-липидными комплексами в результате чего происходит повышение ее проницаемости для ионов Na+, К+, CI-. В этом процессе большая роль принадлежит ферментам (аденилатциклаза).

Это приводит к деполяризации постсинаптичской мембраны и возникает возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП). Когда он достигает критического уровня образуется потенциал действия (ацетилхолин). Медиатор в тормозных синапсах увеличивает проницаемость постсинаптической мембраны только для ионов К+ и CI-. В этом случае происходит гиперполяризация постсинаптической мембраны и генерируется тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП).