Synaptický přenos akčních potenciálů

– přenos signálů mezi nervovými buňkami a mezi nervovými a svalovými buňkami se uskutečňuje prostřednictvím synapsí = tzn., že synapse je místo spojení dvou neuronů nebo spojení smysl. buňky a neuronu
– synapse je funkční spojení presynaptického zakončení nervového vlákna s membránou postsynaptické buňky
– neurony se v synapsích přímo nedotýkají, je mezi nimi synaptická stěrbina
– každá synapse se skládá ze tří základních částí:
presynaptického zakončení – šíří se z něho vzruch
synaptické štěrbiny – intersynapt. prostor, vylévají se sem mediátory
postsynaptické oblasti – příjmají vzruch

– po nervovém vlákně určitého neuronu přijde signál až k nervovému zakončení(presynaptickému) a to v podobě akčního potenciálu = signál elektrický
– přenese se na další neuron v podobě signálu chemického
– z nervového zakončení ( ze synaptických uzlíků presynaptického neuronu) se vylijí z váčků chem. látky – neurotransmitery – mediátory = zapříčiní vznik SP na dalším neuronu
– vyloučení mediátorů = neurosekrece
– uvolní se do synaptické štěrbiny a naváží se na receptory v postsynaptické membráně ( receptory : membránové makromolekuly specifické pro daný mediátor) = změna propustnosti membrány pro Na+ a K+ ionty = depolarizace = vznik SP na dalším neuronu
– velikost SP je úměrná množství vylitých mediátorů a čím je toto množství vyšší tím je větší i depolarizace
– mediátory na synapsích působí krátkodobě – jsou ze synapt. štěrbiny rychle odstraněny- zpětné vstřebávání do měchýřků v uzlících nebo jejich enzymatický rozklad

– podle typu přenosu signálu rozdělujeme synapse na elektrické a chemické

v ektrických synapsích – je vzdálenost mezi presynaptickou a postsynaptickou membránou velmi malá (2 – 4 nm) a je překlenuta početnými bílkovinnými kanály, které zabezpečují intracelulární propojení obou buněk
– kanály takto umožňují přímý přestup iontů mezi presynaptickou a postsynaptickou buňkou bez vstupu do extracelulárního prostředí
– tento typ spojení se nazývá nexus, neboli otevřené (též kanálové) spojení
– to umožňuje rychlé šíření akčního potenciálu synapsí
– elektrické synapse mezi nervovými buňkami umožňují obousměrný přenos akčního potenciálu bez synaptického zdržení, charakteristického pro chemický přenos
– v presynaptickém zakončení – synaptickém knoflíku – se nachází mnoho mitochondrií a malých váčků, tzv. synaptických vezikul, které obsahují chemický přenašeč (mediátor, neurotransmiter) odpovědný za synaptický přenos
– vzruch se šíří nervovým vláknem otvíráním a zavíráním napěťově řízených Na-kanálů, dokud nedosáhne presynaptické oblasti
– depolarizace presynaptické membrány, vyvolaná akčním potenciálem, způsobí přechodné otevření jejích napěťově řízených Na-kanálů, a tím i přestup Na z extracelulárního prostoru do presynaptického zakončení
– zvýšení koncentrace Na v presynaptickém zakončení vyvolává splynutí (fúzi) membrán synaptických vezikul s presynaptickou membránou s následným uvolněním mediátoru do synaptické štěrbiny formou exocytózy
– množství mediátoru uvolněného do synaptické štěrbiny za jednotku času se přitom prudce zvyšuje s rostoucí koncentrací Na uvnitř presynaptického zakončení
– uvolněný mediátor difunduje přes synaptickou štěrbinu (10 – 40nm) k postsynaptické membráně, kde se váže na specifické receptorové bílkoviny
– interakce receptorové bílkoviny s mediátorem vyvolává konformační změnu, která otvírá iontový kanál
– bílkovinný receptor tohoto kanálu je vysoce specifický k určitému mediátoru
– různé typy iontových kanálů postsynaptické membrány řízených mediátorem se vzájemně liší iontovou selektivitou – některé jsou všeobecně propustné pro kationty a nepropustné pro anionty, jiné jsou např. selektivně propustné jen pro Na apod.
– všeobecně však platí, že na jedné postsynaptické membráně mají všechny kanály obvykle stejnou iontovou selektivitu
– synapse, v nichž tok iontů iontovými kanály řízenými mediátorem vyvolává změny postsynaptického membránového potenciálu ve smyslu depolarizace, nazýváme excitačními synapsemi
– jestliže iontové změny vedou k hyperpolariaci postsynaptické membrány, hovoříme o inhibičních synapsích