סינפסות הן אנשי קשר פונקציונליים מיוחדים הממוקמים בין תאים מעוררים. הם משדרים וממירים אותות שונים. סינפסות מופיעות כעיבוי בקצוות של סיבי עצב. בעזרתם, דחפים עצביים מתפשטים לתאים שכנים. תפקידה העיקרי של הסינפסה הוא העברה בין-תאית של דחפים עצביים.
סיווג ותיאור קצר
בהתאם לסוג ההולכה של דחפים, קיימות סינפסות מעורבות, כימיות וחשמליות. שידור כימי מוליכה את האות בכיוון אחד ומגבירה אותו, וגם משחררת או היפרפולריזציה של הכדור הפוסט-סינפטי. בעזרת סינפסות כימיות, הפלסטיות בהעברת אותות עולה, כלומר, אדם משפר את הזיכרון ואת מהירות הלמידה. אין השהייה סינפטית בשידור החשמלי, והאות מתנהל בשני כיוונים. העברת דחפים אינה תלויה בפעולת הממברנה הפרה-סינפטית. בנוסף, סינפסות חשמליות עמידות לטמפרטורות נמוכות, כמו גם להשפעות מסוימותהיבטים של פרמקולוגיה. לסינפסות מסוג מעורב יש תכונה אחת. הם מוליכים העברת אותות כימיים וחשמליים במקביל.
מהי סינפסה חשמלית?
סינפסות חשמליות הן תצורות בין-תאיות, בעזרתן מובטחת העברת דחף עירור. תהליך זה מתרחש עקב הופעת זרם חשמלי בין שתי מחלקות הנקראות פרה-סינפטי ופוסט-סינפטי. למערכת העצבים של חסרי חוליות יש מספר רב של סינפסות חשמליות, בעוד שליונקים אין כמעט כאלה. יחד עם זה, סינפסות חשמליות נפוצות למדי בקרב בעלי חיים גבוהים יותר. הם נמצאים בעיקר בלב, בכבד, בשרירים, כמו גם באפיתל וברקמת הבלוטה. הפער הסינפטי בסינפסות חשמליות צר הרבה יותר מאשר בסינפסות כימיות. תכונה חשובה של סוג זה של סינפסות היא שישנם גשרים מיוחדים של מולקולות חלבון בין ממברנות פרה- ופוסט-סינפטיות.
עבודה חשובה של סינפסות חשמליות
המאפיינים של סינפסות חשמליות הן כדלקמן:
- פעולה מהירה (עדיפה בהרבה על פעילות בסינפסות מסוג כימי);
- אפקטי עקבות חלשים (אין כמעט סיכום מפולסים עוקבים);
- שידור אמין של ריגוש;
- גמישות גבוהה;
- שידור בכיוון אחד ובשני הכיוונים.
תכונות המבנה
מבנההדחף החשמלי מתחיל מהממברנה הפוסט-סינפטית. לאחר מכן יש שסע סינפטי צר, המורכב מצינוריות רוחביות, המורכבות ממולקולות חלבון. מאחורי השסע נמצא הממברנה הפרה-סינפטית. באמצע יש לוח סינפטי חצי עגול. הסיום הסינפטי המוארך הוא האלמנט האחרון במבנה הסינפסה החשמלית. בשל נוכחותם של תעלות של מולקולות חלבון בין תאים פרה- ופוסט-סינפטיים, יונים אנאורגניים והמולקולות הקטנות ביותר מסוגלים לעבור מתא אחד למשנהו. לסינפסה כזו יש התנגדות חשמלית נמוכה מאוד. בתנאים אלה, הזרם הפרה-סינפטי משתרע לתאים הפוסט-סינפטיים ולמעשה אינו נמוג.
מאפיינים פונקציונליים ספציפיים
ישנן מספר תכונות פונקציונליות ייחודיות בסינפסות חשמליות. אין כמעט עיכוב סינפטי. הדחף מגיע לסיום הפרה-סינפטי, ולאחריו מתחיל מיד תהליך הפוטנציאל הפוסט-סינפטי. אין מרווח בין הפעולות הללו. סינפסות חשמליות מספקות העברה של תהליך בודד - עירור. בסינפסות מסוג זה ההולכה היא דו-צדדית, למרות העובדה שבגלל מאפיינים סטריאומטריים, ההולכה בכיוון אחד היא היעילה ביותר. לגורמים שונים (פרמקולוגיים, תרמיים וכו') אין כמעט השפעה על סינפסות חשמליות.
איך מועברת עירור בסינפסות חשמליות? שלבי תהליך
הולכת עירור (PD) היא העבודה העיקרית שמבצעת הסינפסה החשמלית. המנגנון של תהליך זה בסינפסות דומה ל-AP בסיבי עצב. כאשר הולכת העירור עוברת לשלב ההתפתחותי, היפוך מטען מתחיל בממברנה הפרה-סינפטית. כתוצאה מכך נוצר זרם חשמלי המשפיע על הממברנה הפוסט-סינפטית, מגרה אותו וגורם ליצירת AP בו. הולכת עירור בסינפסות חשמליות היא תהליך פיזיולוגי מורכב המתמשך במספר שלבים. הממברנה הפרה-סינפטית הופכת את הדחף החשמלי לכימי, אשר פוגע בלוח הפוסט-סינפטי, הופך שוב לאות חשמלי.
כמה פגמים בסינפסות חשמליות
למרות העובדה שסינפסות חשמליות מבצעות תהליך פשוט למדי של העברת עירור, יש להן כמה פגמים גדולים. והסטריאוטיפ של מעשיהם אשם בכך. אין אפשרות להעביר עירור ישירות לתאים מרוחקים. תאים פרה ופוסט-סינפטיים, המחוברים באמצעות סינפסות מסוג חשמלי, נמצאים כל הזמן באותה עירור. המראה של עיכוב אינו אפשרי. כתוצאה מכל הליקויים הנ ל, אין למוחו של התינוק מספר גדול של סינפסות חשמליות, בעוד שבמבוגר יש די הרבה מהן ברשתית, בגזע המוח ובשורשים של המנגנון הוסטיבולרי.
מנגנון הולכת עירור דומה, אך כבר בצורה פתולוגית, מופיע בתוצאה של מחלות הקשורות לניוון של גבולות האקסון. כתוצאה מתהליך זה, עירור "קופץ" מאקסון אחד למשנהו, מה שעלול להוביל לתחושות שווא. לדוגמה, הופעת תחושת כאב, למרות חוסר פעילותם של קולטני כאב היקפיים, עשויה להתעורר דווקא בגלל "קפיצות" של עירור.
