STRUCTURA FUNCTIONALA A SINAPSEI

Structura functionala a sinapsei

Legaturile dintre neuroni nu sunt de continuitate, ci de contiguitate (doar de atingere). Sinapsa reprezinta jonctiunea functionala intre minimum doi neuroni, necesari pentru constituirea arcului reflex intre un axon si o celula musculara sau glandulara.

Desi exista o mare varietate de sinapse din punct de vedere al formei si dimensiunilor componentelor (fig. nr. 9.1.), cateva caracteristici de baza sunt comune tuturor acestor formatiuni. Sinapsa dintre doi neuroni sau dintre un neuron si o celula efectoare este o structura care apartine ambelor celule, fiind formata din trei componente fundamentale:

- Componenta presinaptica. Este reprezentata de unul dintre butonii terminali ai axonului neuronului presinaptic (fig. nr. 9.2.). Neurofibrilele, raspunzatoare de transportul orto- si antidromic al substantelor chimice si organitelor celulare, patrund pana in axoplasma butonului terminal, unde se recurbeaza. In jurul neurofibrilelor se afla numeroase mitocondrii ce furnizeaza energia necesara transmiterii sinaptice, precum si vezicule cu mediator chimic (in cazul sinapselor chimice). Veziculele sunt structuri membranare sferice, cu diametrul cuprins intre 300 si 1600 nm, care pot contine unul sau mai multe tipuri de neurotransmitatori. Tehnici speciale de colorare folosite in microscopia electronica au aratat ca membrana presinaptica (portiunea din membrana butonului terminal care este implicata in sinapsa) poseda o retea de filamente care poate conduce veziculele spre situsurile active ale membranei, unde ele pot fuziona cu aceasta.

- componenta postsinaptica. Este reprezentata de dendrita sau de soma, in unele cazuri de o portiune din axonul neuronului postsinaptic, membrana acestei parti a neuronului sau membrana unei celule a organului efector pe care se termina butonul terminal poarta numele de membrana postsinaptica si are o structura foarte diferita de a membranei presinaptice. Majoritatea canalelor ionice din membrana postsinaptica sunt ligand-dependente, putine sunt canale "de scurgere" si practic nu exista canale voltaj-dependente. Canalele ligand-dependente necesita prezenta unor receptori membranari, deschiderea lor si accesul ionilor in interiorul celulei fiind conditionata de recunoasterea si legarea mediatorului chimic (ligand) de receptori. Receptorii membranei postsinaptice sunt formatiuni ale glicocalixului, ce prezinta specificitate structurala, in functie de neurotransmitatorul utilizat la nivelul sinapsei respective.

- Fanta sinaptica. Este un spatiu extracelular, cu o largime de 30 - 50 nm, care separa componenta presinaptica de cea postsinaptica. In cazul sinapselor chimice, acest spatiu este suficient de mare pentru a prezenta rezistenta electrica si a impiedica trecerea influxului nervos, sub forma PA, direct de la o celula la alta. La nivelul fantei sinaptice, trecerea influxului nervos la celula urmatoare este mediata chimic, prin molecule de neurotransmitator, care sunt eliberate din membrana presinaptica si difuzeaza spre membrana postsinaptica.

Deosebirile de structura dintre membranele pre- si postsinaptice (membrana presinaptica nu are receptori conectati la canale ionice ligand-dependente, iar componenta postsinaptica nu contine vezicule cu mediator chimic) duce la o polarizare functionala, adica transmiterea influxului nervos se poate face intr-un singur sens, de la componenta pre- la cea postsinaptica.

Fig. nr. 9.3. - Sinapsa neuro-musculara (placa motoare). 1 - componenta presinaptica; 2 - fanta sinaptica; 3 - componenta postsinaptica; 4 - vezicule cu mediator chimic; 5 - mitocondrii: 6 - membrana postsinaptica (sarcolema) cutata.

In sinapsele neuro-musculare,     butonul terminal intra in relatie cu o suprafata mare din membrana fibrei musculare, care la nivelul sinapsei este pliata (fig. nr. 9.3.). Aceasta structura restrange pierderile de mediator chimic, ca urmare a difuziunii acestuia in fanta sinaptica si ofera o arie mai larga de actiune moleculelor de mediator. Fiecare fibra musculara are o singura sinapsa si orice PA care ajunge la butonul terminal produce o depolarizare suficient de mare in sarcolema pentru a atinge pragul si a initia un PA in componenta postsinaptica.

In sistemul nervos vegetativ, neuronii eferenti patrund in organele efectoare si elibereaza molecule de mediator chimic dintr-o serie de dilatatii sau varicozitati. Distanta dintre varicozitati si membrana celulei efectoare este mai mare decat fanta sinaptica din SNC, astfel ca mediatorul difuzeaza spre o arie mai larga a membranei postsinaptice. Suprafata de membrana a celulei efectoare care poseda receptori postsinaptici este mai extinsa. Astfel de sinapse mediaza mai incet transmiterea PA, iar raspunsurile efectorului sunt prelungite. Distributia larga a receptorilor face ca membrana postsinaptica sa fie sensibila nu numai la mediatorii chimici, ci si la hormoni, care pot fi molecule similare sau chiar identice mediatorilor, aduse de sange (ne gandim la adrenalina si noradrenalina, care sunt mediatori ai sinapselor neuro-efectoare in SNVS si hormoni ai glandelor medulosuprarenale).