Эссе на тему: “Устройство синапса: покажи, назови, расскажи”

Всем хорошо известен тот факт, что весь организм функционирует благодаря слаженной и отточенной работе нервной системы. Под ее чутким руководством находятся все органы и системы, кроме того, нарушение ее работы может приводить к различным заболеваниям, даже в том случае, если целостность самого органа не нарушена. Но задумываемся ли мы каким образом происходит регуляция всех процессов в организме на самом деле? Для того, чтобы ответить на этот вопрос следует вспомнить, что главным структурным компонентом нервной системы является нейрон.

Нейроны — это высокоспециализированные клетки, способные генерировать и проводить электрические импульсы. Это — клетки-специалисты, так как функция каждого нейрона строго определена [ 5]. Каждый из нейронов имеет особое строение, у нейрона есть тело и отростки, которые и обеспечивают взаимосвязь их как между собой, так и с эффекторной клеткой, которая воспринимает сигнал. Вопрос о передаче сигналов в нервной системе между нейронами и от нейронов клеткам других систем остается открытым, для того, чтобы разобраться в этом увлекательном процессе предлагаю ознакомиться с понятием “синапс”, а также выяснить каким же образом он устроен, за счет каких процессов клетки взаимодействуют друг с другом.

Хочу начать с определения того, что такое синапс? Синапс- особые области контакта между нейронами — бывают химическими и электрическими. [2]. Если говорить о электрических синапсах, то стоит отметить, что в большей степени они встречаются у беспозвоночных животных и устроены не так сложно как химические. Для осуществления передачи сигнала в электрических синапсах необходимо осуществление ионного обмена между двумя клетками, для этого процесса не нужны специальные вещества-посредники, а ионы попадают из одной клетки в другую через ионные каналы. Чаще всего, химический синапс образован между окончанием аксона одного нейрона и дендритом другого. Его работа напоминает «переброс» эстафетной палочки, роль которой и играет нейромедиатор — химический посредник передачи сигнала [1,3,4].

Представим, что два нейрона образовали синапс для передачи того самого нейромедиатора, давайте определимся, какие составляющие имеет синапс в конечном итоге. Во-первых, нейрон, от которого идет передача сигнала, он частью своего отростка образует в синапсе пресинаптическую мембрану. Нейрон, который воспринимает информацию с помощью дендрита образует в синапсе ту часть, которая носит название постсинаптической мембраны. При этом, стоит отметить, что в постсинаптической мембране имеются специальные рецепторы, воспринимающие и захватывающие тот или иной нейромедиатор из синаптической щели. Как мы выяснили ранее, в синапсе есть пре- и постсинаптические мембраны, образованные частями клеток, но стоит сказать, что между ними есть пространство, куда выделяются нейромедиаторы, оно носит название- синаптическая щель.

Кроме того, нельзя забывать о самом главном участнике передачи сигнала в химическом синапсе- нейромедиаторе. Предлагаю ознакомиться с этим участником процесса передачи сигнала. Нейромедиаторы представляют группу сложных по составу химических веществ, которые основной своей задачей имеют связь всех нейронов между собой в единое целое [6,7] . Стоит сказать, что в зависимости от того нейромедиатора, который попал в синаптическую щель и связался с рецепторами на постсинаптической мембране и будет зависеть реакция нейрона на полученный сигнал. Нейромедиаторы не однородны по своей структуре, могут быть простыми и сложными, но в любом случае доставляются в пресинаптическую мембрану в специальной органелле, которая их оберегает-везикула, а перемещаться ей помогает специальное вещество- кинезин. Теперь мы имеем представление о структурных элементах синапса и их функциях. Но что же происходит, когда везикула достигает пресинаптической мембраны? Они занимают очередь для участия в многокомпонентном процессе, который сопровождается участием помощников различного химического происхождения. Процесс этот включает докинг и прайминг, способствующий открытию Са-каналов и выходу нейромедиатора в синаптическую щель для выполнения своих дальнейших задач [8,9].