Građa i vrste sinapse

Sinapse su anatomske i funkcionalne veze između nervnih stanica. Sinapse mogu biti električne i hemijske. Sve sinapse u CNS-u su hemijske.

Sastoje se od:

• presinaptičkog neurona,
• sinaptičke pukotine
• postsinaptičkog neurona.

Presinaptički dio pripada  aksonu jednog neurona. Nastaje grananjem, dijeljenjem aksona u aksonske završetke na kojima se nalazi proširenje, aksonski ili terminalni završetak, aksonsko dugme. U presinaptičkom završetku nalaze se i mitohondrije i sinaptičke vezikule ispunjene neurotransmiterom. Nakon širenja akcionog potencijala po presinaptičkom završetku otvaraju se kanali za jone Ca²⁺. Ulazak jona Ca²⁺ izaziva izlazak neurotransmitera u sinaptičku pukotinu procesom egzocitoze. Nakon difuzije kroz sinaptičku pukotinu neurotransmiter se veže za receptor na postsinaptičkoj membrani.  Ako se nakon toga otvaraju kanali za jone Na⁺ i ulazak jona Na⁺ izazove depolarizaciju nastaje ekscitatorni postsinaptički potencijal (EPSP). Isti efekat će imati i zatvaranje kanala za jone K⁺ ili Cl^– . Ako se nakon vezanja na receptore poveća permeabilnost membrane za jone K⁺ ili Cl^–  doći će do hiperpolarizacije i nemogućnosti prenošenja signala pa će nastati inhibitorni postsinaptički potencijal (IPSP).

EPSP i IPSP

Ekscitatorni postsinaptički potencijal (EPSP)

Membrana neurona u mirovanju ima MMP -65 mV. Kada se izluči neurotransmiter u sinaptičku pukotinu on djeluje na membranski ekscitacijski receptor tako da povećava propusnost membrane za jone Na. Zbog velikog elektrohemijskog gradijenta koji nastoji pokrenuti natrij prema unutra  znatno se povećava  vodljivost membrane za ove jone. Brzo ulaženje Na jona neutralizira dio negativnosti MMP-a te se taj porast potencijala na manje negativnu vrijednost označava kao EPSP. Poraste li taj potencijal dovoljno visoko uzrokovaće pojavu akcionog potencijala. No akcioni potencijal ne počinje na onim dijelovima membrane koji priliježu uz ekscitacijske sinapse nego u početnom dijelu aksona koji polazi iz neuronske some tzv. aksonski brežuljak, a razlog tome je velika koncentracija aktivnih kanala za jone Na na tom mjestu.

Inhibitorni postsinaptički potencijal (IPSP)

Inhibicijske sinapse ne otvaraju natrijske kanale nego kalijske ili hloridne kanale ili obje vrste kanala što olakšava prolazak tim jonima. Otvaranje kalijskih kanala omogućava izlazak K jonima što će MMP učiniti negativnijim, a otvaranje hloridnih kanala dopušta ulazak Cl jonima što će također uzrokovati veću negativnost MMP-a. Time se povećava negativnost unutar stanice što se naziva hiperpolarizacija koja inhibira neuron jer je potencijal sada udaljeniji od praga podražaja. Stoga se povećanje negativnosti ispod razine normalnog MMP-a naziva IPSP.

Uz postsinaptčku inhibiciju postoji i inhibicija prije nego što signal dođe do sinapse-presinaptička inhibicija. Ona je uzrokovana sinapsama koje se nalaze na živčanim vlaknima prije nego što ona sama završe na sljedećem neuronu. Aktivacija takvih sinapsi smanjuje otvaranje Ca²⁺ kanala koji su neophodni za oslobađanje neurotransmitere u sinaptičku pukotinu što smanjuje neuronsku podražljivost.

Facilitacija neurona (podraživanje)

Često je sumirani postsinaptički potencijal po svojoj naravi ekscitacijski, no nije toliko povećan da bi dosegnuo prag podražaja. Ukoliko se to dogodi, kažemo da je neuron facilitiran. To znači da je njegov MMP bliže pragu okidanja nego što je to normalno, ali još nije na nivou okidanja. Ipak, signal koji u takav neuron uđe iz nekog drugog izvora može ga vrlo lako podražiti. Difuzni signali u nervnom sistemu često facilitiraju velike grupe neurona, tako da oni mogu lako i brzo reagovati na signale koji stižu iz drugih izvora.