ประสาท

คำนิยาม

ไซแนปส์เป็นจุดติดต่อระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ ช่วยให้การส่งผ่านสิ่งเร้าจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ไซแนปส์ยังสามารถอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อหรือเซลล์ประสาทสัมผัสและต่อม ไซแนปส์มีสองประเภทที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานคือไฟฟ้า (ทางแยกช่องว่าง) และสารเคมี สิ่งเหล่านี้ใช้การส่งสัญญาณกระตุ้นประเภทต่างๆ สารเคมียังสามารถแบ่งย่อยตามสารส่งสาร (สารสื่อประสาท) สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการส่งผ่าน

ซิแนปส์สามารถแบ่งออกได้ตามประเภทของการกระตุ้น มีไซแนปส์ที่น่าตื่นเต้นและยับยั้ง ประสาทภายใน (ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์) ยังสามารถแบ่งย่อยได้ตามการแปลเช่นที่จุดใดบนเซลล์ประสาทที่ไซแนปส์ติดอยู่ มี 100 ล้านล้าน synapses ในสมองเพียงอย่างเดียว คุณสามารถสร้างและสลายได้ตลอดเวลาหลักการนี้เรียกว่า neural plasticity

คุณอาจสนใจ: เซลล์ประสาทของมอเตอร์

ภาพประกอบของเซลล์ประสาท

เซลล์ประสาท -
เซลล์ประสาท

1. dendrites
2. ไซแนปส์
   (axodendritic)
3. นิวเคลียสของเซลล์ -
   nucleolus
4. ร่างกายของเซลล์ -
   นิวเคลียส
5. เนินซอน
6. ปลอกไมอีลิน
7. Ranvier ลูกไม้ขึ้น
8. เซลล์หงส์
9. ขั้ว Axon
10. ไซแนปส์
    (axoaxonal)
    A - เซลล์ประสาทหลายขั้ว
    B - เซลล์ประสาท pseudounipolar
    C - เซลล์ประสาทสองขั้ว
    ก - โสม
    b - แอกซอน
    c - ซิแนปส์

คุณสามารถดูภาพรวมของภาพ Dr-Gumpert ทั้งหมดได้ที่: ภาพประกอบทางการแพทย์

โครงสร้างหน้าที่และงาน

ไซแนปส์ไฟฟ้า (ทางแยกช่องว่าง) ทำงานได้ทันทีในช่องว่างเล็ก ๆ ที่เรียกว่าช่องว่างแบบซินแนปติก ด้วยความช่วยเหลือของช่องไอออนทำให้สิ่งเร้าสามารถส่งผ่านโดยตรงจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาท ไซแนปส์ชนิดนี้พบในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจและในจอประสาทตา เหมาะสำหรับการส่งต่ออย่างรวดเร็วเช่นการสะท้อนเปลือกตา การส่งต่อทำได้ทั้งสองทิศทาง (สองทิศทาง).

ไซแนปส์ทางเคมีประกอบด้วย presynapse, Synaptic cleft และ postsynapse Presynapse มักเป็นปุ่มสิ้นสุดของเซลล์ประสาท โพสซิแนปส์เป็นจุดบนเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกันหรือส่วนเฉพาะของเซลล์กล้ามเนื้อหรือต่อมที่อยู่ติดกัน ผ่านช่องว่าง synaptic สารสื่อประสาทถูกใช้เพื่อส่งผ่านสิ่งกระตุ้น สัญญาณไฟฟ้าก่อนหน้านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณเคมีแล้วกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า การส่งต่อประเภทนี้ทำได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น (ทิศทางเดียว).
ศักย์ไฟฟ้าจะดำเนินการไปยัง presynapse ผ่านทางแอกซอนของเซลล์ประสาท ในเมมเบรน Presynaptic ช่อง Ca ที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าจะเปิดขึ้นโดยศักยภาพในการกระทำ มีถุงเล็ก ๆ อยู่ในพรีซิแนปส์ (ตุ่ม)ที่เต็มไปด้วยเครื่องส่งสัญญาณ ความเข้มข้นของแคลเซียมที่เพิ่มขึ้นทำให้ถุงรวมตัวกับเมมเบรน Presynaptic และสารสื่อประสาทถูกปล่อยออกไปในช่องว่างของซินแนปติก การขนส่งประเภทนี้เรียกว่า exocytosis ยิ่งความถี่ในการออกฤทธิ์สูงขึ้นถุงก็จะปล่อยสารสื่อประสาทที่เก็บไว้ออกมามากขึ้น จากนั้นสารสื่อประสาทจะแพร่กระจายผ่านช่องว่าง synaptic ซึ่งมีความกว้างประมาณ 30 นาโนเมตรและเชื่อมต่อกับตัวรับสารสื่อประสาท สิ่งเหล่านี้ตั้งอยู่บนเมมเบรนโพสซิแนปติก นี่คือช่องทางที่ ionotropic หรือ metabotropic เป็น ถ้าโพสต์ซินแนปส์เป็นแผ่นท้ายมอเตอร์มันเป็นช่องไอโอโทรปิกที่เชื่อมต่อโมเลกุลสองโมเลกุลของสารส่งสาร (Acetylcholine) เทียบท่าแล้วเปิดแบบนี้ สิ่งนี้ช่วยให้ไอออนบวกไหลเข้า (ส่วนใหญ่เป็นโซเดียม) สิ่งนี้ทำให้โพลาไรซ์โพสต์ซินแนปส์และสร้างโพสซินแนปติกที่มีศักยภาพ (EPSP) EPSP ต้องใช้เวลาหลายอย่างในการเปลี่ยนมันให้เป็นศักยภาพในการดำเนินการอีกครั้ง EPSP จะสรุปในแง่ของเวลาและพื้นที่และศักยภาพในการดำเนินการโพสต์ซินแนปติกก็เกิดขึ้นบนเนินเขาแอกซอนที่เรียกว่า จากนั้นศักยภาพการกระทำนี้สามารถส่งต่อผ่านแอกซอนของเซลล์ประสาทนี้และกระบวนการทั้งหมดจะเริ่มต้นใหม่ที่ไซแนปส์ถัดไป นี่คือผลของไซแนปส์ที่น่าตื่นเต้น
ในทางกลับกันไซแนปส์ที่ยับยั้งคือ hyperpolarized และมีโอกาสเกิดโพสต์ซินแนปติก (IPSPs) ในทางเดินหายใจ มีการใช้สารสื่อประสาทชนิดยับยั้งเช่นไกลซีนหรือกาบา
การส่งข้อมูลผ่านทางเคมีซินแนปส์ใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการปล่อยสารสื่อประสาทและการแพร่กระจาย
อนึ่งสารสื่อประสาทจะถูกรีไซเคิล พวกมันกลับมาจากช่องว่างระหว่างซินแนปติกเป็นพรีซิแนปส์และบรรจุอีกครั้งในถุง ด้วยสารตัวส่ง acetylcholine เอนไซม์ cholinesterase จึงมีบทบาทสำคัญ มันแยกสารสื่อประสาทออกเป็นโคลีนและกรดอะซิติก (อะซิเตท) ดังนั้น acetylcholine จึงไม่ทำงาน
มีวิธีอื่นในการปิดการส่งข้อมูลแบบซินแนปติก ตัวอย่างเช่นช่องไอออนบวกของ postynapse สามารถปิดใช้งานได้

คุณอาจสนใจ: เส้นใยประสาท

Synaptic แหว่ง

Synaptic cleft เป็นส่วนหนึ่งของไซแนปส์และตั้งชื่อพื้นที่ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่ติดต่อกัน นี่คือจุดที่สัญญาณถูกส่งผ่านด้วยความช่วยเหลือของศักยภาพในการดำเนินการ ไซแนปส์เป็นแผ่นปิดท้ายมอเตอร์นั่นคือการเปลี่ยนแปลงระหว่างเส้นประสาท และเซลล์กล้ามเนื้อก็ใช้คำเดียวกัน

ดังจะเห็นได้จากคำว่า "gap" มีช่องว่างระหว่างเซลล์ดังนั้นจึงไม่มีการสัมผัสโดยตรง Presynapse ตั้งอยู่ที่ด้านหนึ่งของช่องว่าง synaptic นี่คือจุดที่สัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทต้นน้ำมาถึง มันนำไปสู่การปลดปล่อยสารสื่อประสาทจากถุงดังนั้นจึงถูกแปลงเป็นสัญญาณทางเคมี จากนั้นจะย้ายผ่านช่องว่างซิแนปติกและไปถึงเยื่อโพสซิแนปติกของเซลล์ปลายน้ำ นี่คือจุดที่อีกด้านหนึ่งของช่องว่างซิแนปติกตั้งอยู่ สัญญาณจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าอีกครั้งโดยตัวรับในเยื่อหุ้มเซลล์จึงไปถึงเซลล์ประสาทที่สอง ความตื่นเต้นจึงถูกส่งต่อไป

สารสื่อประสาท ได้แก่ อะซิติลโคลีนเซโรโทนินหรือโดปามีน

คุณอาจสนใจ: อะซิทิลโคลีนเซโรโทนินโดพามีน

สารพิษไซแนปส์ - โบทอกซ์

สารพิษจากไซแนปส์ทั่วไป ได้แก่ curare, botulinum toxin, tetanus toxin, atropine, ยาฆ่าแมลงพาราไธออน E605, ซารินและอัลฟา - แลคโตรทอกซิน
ไซแนปส์เป็นระบบที่ซับซ้อนที่ประสานกันอย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุนี้จึงค่อนข้างอ่อนไหวต่อการรบกวนของสารบางชนิด สารพิษจากไซแนปส์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า neurotoxins ตัวอย่างเช่นเกิดขึ้นในโลกของสัตว์และพืชหรือเกิดจากแบคทีเรีย
นี่คือตัวอย่างบางส่วนของ neurotoxins และวิธีการทำงาน:
Curare: Curare เป็นพิษจากพืชที่เติบโตในอเมริกาใต้ ชาวพื้นเมืองใช้มันเป็นพิษลูกศรในการล่าสัตว์ Curare เป็นตัวต่อต้านการแข่งขันกับสารสื่อประสาท acetylcholine สิ่งนี้เกิดขึ้นที่แผ่นปิดท้ายแบบใช้มอเตอร์ Curare แทนที่ acetylcholine จากตัวรับของ postynapse แต่ไม่เปิดตัวรับ ดังนั้นจึงไม่มี EPSP และไม่มีการส่งต่อศักยภาพในการดำเนินการ สิ่งนี้ทำให้กล้ามเนื้อเป็นอัมพาตและผู้ที่ได้รับผลกระทบเสียชีวิตด้วยอัมพาตทางเดินหายใจ ดังนั้นมันจึงเป็นพิษร้ายแรง
สารพิษโบทูลินั่ม: สารพิษนี้ผลิตโดยแบคทีเรีย Clostirdium botulinum มันยับยั้งการปล่อยสารสื่อประสาท acetylcholine จากถุงโดยทำลายเอนไซม์ที่จำเป็น ดังนั้นจึงไม่มีการถ่ายโอนศักยภาพการกระทำไปยังเซลล์กล้ามเนื้อปลายน้ำและส่งผลให้เป็นอัมพาต พิษนี้ใช้เฉพาะในการศัลยกรรมความงามเพื่อทำให้กล้ามเนื้อใบหน้าเป็นอัมพาตและลดริ้วรอย ในกรณีนี้เรียกว่า "โบท็อกซ์" นอกจากนี้ยังใช้ในการบำบัดโรคทางประสาทและกล้ามเนื้อเช่นอาการเกร็ง เป็นสารพิษต่อระบบประสาทที่ทรงพลังที่สุดที่รู้จักกัน ด้วยเหตุนี้จึงควรใช้ในความเข้มข้นต่ำมากเท่านั้น

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ได้ที่: โบท็อกซ์

พิษบาดทะยัก: สารพิษนี้ผลิตโดยแบคทีเรียที่เรียกว่า Clostirdium tetani สิ่งเหล่านี้มักพบในโลหะที่เป็นสนิม มีสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบาดแผลที่แบคทีเรียจะทนได้ นี่คือจุดเริ่มต้นของสารพิษที่จะเข้าสู่ร่างกาย มันจะ ถอยหลังเข้าคลอง เคลื่อนย้ายไปยังแตรด้านหน้าของไขสันหลัง ที่นั่นทำลายเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการปล่อยสารยับยั้งการส่งผ่านจากถุง เป็นผลให้อวัยวะภายในที่ถูกยับยั้งไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไป การขาดการยับยั้งนำไปสู่การกระตุ้นกล้ามเนื้อมากเกินไป สิ่งนี้นำไปสู่การเป็นตะคริวที่ยืดออกและรอยยิ้มของปีศาจที่เรียกว่าในผู้ที่ได้รับผลกระทบ ผู้ป่วยเสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจอันเป็นผลมาจากกล้ามเนื้อหายใจตึงอย่างถาวร โชคดีที่มีการฉีดวัคซีนป้องกันสารพิษนี้
Atropine: Atropine เกิดขึ้นในคืนที่มืดมิด มันแทนที่ acetylcholine จากตัวรับที่ postynapse แต่ไม่ทำให้ช่องเปิด ไม่มีโซเดียมไหลบ่าเข้ามาจึงไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้
ยาฆ่าแมลง Parathion E 605: สารฆ่าแมลง Parathion E 605 ยับยั้งเอนไซม์ cholinesterase ซึ่งโดยปกติแล้วควรแยก acetylcholine ในช่อง synaptic cleft ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถเคลื่อนย้ายกลับไปที่การพิสูจน์และจัดเก็บอีกครั้งในถุง หากเป็นไปไม่ได้ก็จะมีสารสื่อประสาทมากเกินไปและทำให้เกิดการแยกขั้วอย่างถาวรของโพสต์ซินแนปส์ จากนั้นกล้ามเนื้อจะเป็นตะคริวถาวร การหดตัวถาวรของกล้ามเนื้อทางเดินหายใจนำไปสู่ความตายในที่สุด สารถูกห้ามในเยอรมนี นอกจากยาฆ่าแมลงแล้วสารเคมีในการทำสงครามซารินยังมีโหมดการออกฤทธิ์เหมือนกัน มีโครงสร้างคล้ายกับพาราไธออนและถูกดูดซึมผ่านทางเดินหายใจและผิวหนัง เป็นอันตรายถึงชีวิตแม้ในปริมาณที่น้อย
Alpha-lactrotoxin: สารนี้เป็นพิษของแมงมุมแม่ม่ายดำ มันทำให้คลอง Ca ใน Presynapse เปิดอย่างถาวร สิ่งนี้นำไปสู่การส่งผ่านอย่างถาวรของศักยภาพในการกระทำที่ควรจะเป็นและทำให้เป็นตะคริวของกล้ามเนื้อ

คุณอาจสนใจ: บาดทะยัก