Sünaps

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti

Sünaps on neuronitevaheline ühendus, kus ühe neuroni akson puutub osaliselt või täielikult kokku teise neuroni dendriidi või rakukehaga. Termini "sünaps" võttis kasutusele 1897. aastal Charles S. Sherrington. [1]

Sünapside ülesanne on erutuse ülekanne, kuid nad võimaldavad ka signaalitransduktsiooni moduleerimist ning suudavad kohanevate muutuste abil infot talletada. Täiskasvanud inimese ajus on umbes 100 triljonit (1014) sünapsi. Ühel neuronil on 1 kuni 200 tuhat sünapsi. Sünapsid on elektrilised või keemilised.

Sünapsid võimaldavad närvisüsteemi ühendust organismi teiste elundkondadega, nii näiteks kohtuvad inimese närvisüsteem ja endokriinsüsteem hüpotalamuses.

Immunoloogilistes sünapsides on immuunsüsteemi rakud omavahel ajutises rakuliiduses ümbritseva koe rakkudega. Ühe raku pinnal olevad molekulid seotakse teise raku rakumenbraanis retseptormolekulide ja adhesioonimolekulidega ning nii vahetatakse infot.

Liigitus[muuda | muuda lähteteksti]

Sünapsid jagunevad elektrilisteks ja keemilisteks sünapsideks.

Keemiline sünaps[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Keemiline sünaps

Sünapsid närvirakkude vahel on enamasti keemilised. Keemiline sünaps koosneb sünapsieelsetest ja sünapsijärgsetest neuroni osadest koos vahele jääva sünapsipiluga. Sünapsipilu püsiv kaugus kahe närviraku vahel aitab moodustada transmembraansete valkude neureksiini ja neuroligiini vahelise ühenduse. Signaal, mis saabub elektrilise aktsioonipotentsiaalina, muundub keemiliseks signaaliks ja kandub üle rakkudevahelise sünapsipilu ning muutub seejärel jälle elektriliseks signaaliks. Saatev rakk paiskab (sünapsieelselt) välja virgatsaineid, mis teisel pool pilu (postsünaptiliselt) seotakse vastuvõtva raku membraaniretseptoritega. Nii on signaalitraduktsiooni suund (ainult edasi) anatoomiliselt määratud, mis on väga tähtis neuronivõrkudes info töötlemiseks. Erutust ülekandvad virgatsained moodustuvad saatva neuroni sünapsieelses aksonilõpmes või sünteesitakse see rakukehas ja transporditakse aksonaalselt sünapsieelsetesse membraanipiirkondadesse.

Sünapsi sünapsieelse ja -järgse neuroni vahel on väike sünapsipilu, umbes 190 Å või 20 nanomeetri laiune, mistõttu elektriline signaal ei levi otse ühelt rakult teise. Sünapsieelset ja -järgset neuronit hoiavad paraja vahemaa kaugusel koos rakkude membraanis paiknevad transmembraansed valgud neuroligiin ja neureksiin. Need valgud moodustavad kahe neuroni ühenduse, mille abil moodustub mikroskoopiline vahe, sünapsipilu. Kui närviimpulss jõuab aksoni lõppu, eraldub sünapsipilusse keemilist ainet, mida nimetatakse neuromediaatoriks ehk neurotransmitteriks. Piisava hulga mediaatori seostumisel teise raku pinnal oleva retseptorvalguga muutub viimase seisund.

Erutus- ja pidurdussünaps[muuda | muuda lähteteksti]

Keemiline sünaps võib olla ka erutus- või pidurdussünaps. Erutamata rakus tekitab mediaator närviimpulsi, kuid aktiivses (erutatud) rakus impulssi edasi ei kanta. Sellisel erutamisel ja pidurdamisel põhineb närvisüsteemis toimuv informatsiooni edasiandmine ja töötlemine. Inimese ajus võib üks närvirakk teiste närvirakkudega ühendatud olla tuhandete sünapside kaudu. Kui neuronisse saabub rohkem erutavaid signaale, tekib seal närviimpulss, aga kui on rohkem pidurdavaid signaale, siis seda ei teki. Närvirakku saabuvad signaalid nii erutussünapside kui ka pidurdussünapside kaudu. See, mis neuronis edasi juhtub, sõltub saabuvate erutus- ja pidurdussignaalide summast. Kui närvirakku saabub teatud ajaühikus mitu erutussignaali, toimub seal ajaline ja/või ruumiline sünaptiline summatsioon.

Elektriline sünaps[muuda | muuda lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis Elektriline sünaps

Elektrilised sünapsid on aukliiduste kohad, kus kahe raku ioonikanalid on vahetus ühenduses, võimaldades ioonide ja väikeste molekulide üleminekut ühest rakust teise. Elektrilises sünapsis on närvirakud nii tihedalt seotud, et närviimpulss antakse viivitamatult ja muutmata kujul edasi järgmisele rakule. Elektrilise sünapsipilu laius on umbes 2–4 nanomeetrit. Sellised sünapsid avastati kõigepealt neuronite vahel, kuid sarnaseid kokkupuutekohti on ka teistes kudedes, nt taimedel.

Elektriliste sünapside abil kantakse näiteks erutus kiiresti kalade keha tagaosa lihastesse, et oleks võimalik silmapilkselt põgeneda.

Aukliiduseks (adhesioonimolekulid) nimetatud transmembraansed valgumolekulid on neuroneid ühendav struktuur elektrilises sünapsis


Sünapsieelsed aksonilõpmes viib saabuv aktsioonipotentsiaal juba depolarisatsioonifaasi ajal naatriumioonikanalite ja pisut hiljem ka kaaliumioonikanalite lühiajalise avanemise kõrval pingeseoseliste kaltsiumioonikanalite ajutise avanemiseni ning seetõttu lühiajalise kaltsiumioonide sissevooluni. Suurem kaltsiumisisaldus põhjustab mõne millisekundiga virgatsaine paiskumise sünapsipilusse. Aksonilõpmes on see virgatsaine varuks erilistes sünaptilistes vesiikulites ning need pannakse valmis rakumembraani lähedal vesiikulites, mis võivad kaltsiumi toimel ühineda sünapsieelse membraaniga ning seejärel väljapoole tühjenedes virgatsainemolekulid vallandama.

See protsess, mida nimetatakse ka eksotsütoosiks, saab võimalikuks alles kaltsiumi siduvate valkude, eriti sünaptotagmiinide konformatsioonimuutusega.

Funktsioonid[muuda | muuda lähteteksti]

Sünapsid peavad tagama, et närviimpulsid liiguksid ainult ühes suunas. Sellepärast on neil mediaatoraine ainult aksonipoolses osas. Lisaks võimendavad sünapsid signaalne.

Sünapsid väldivad ülestimulatsiooni, jättes liiga tugeva ärrituse korral impulsi üle kandmata. Nõrgad ärritused aga filtreeritakse. Tiheda liiklusega tänava ääres elav inimene ei märka taustamüra, sest sünapsides toimub ebaolulise signaali filtreerimine.

Sünaptiline summatsioon[muuda | muuda lähteteksti]

Rohkem kui ühest üheaegselt aktiviseerunud sünapsist lähtuvad elektrilised impulsid liituvad ja tekitavad suurema sünapsijärgse (postsünaptilise) potentsiaali. Kui selle tase ületab kindla läve, tekib neuronis närviimpulss. Tihti jätab närvirakk erutussignaalide liiga väikese arvu tõttu signaali edasi kandmata. See on vajalik, et eristada tähtsat ebaolulisest.

Sünapsijärgne pidurdus[muuda | muuda lähteteksti]

Postsünaptilisest pidurdusest räägitakse juhul, kui närvirakku saabunud närviimpulssi edasi ei kanta, sest aktiivsete pidurdussünapside osakaal on suurem või võrdne aktiivsete erutussünapside osakaaluga. Näiteks kui närviimpulss saabus mingi neuroni kolme erutus- ja kolme pidurdussünapsisse, siis sünapsijärgse pidurduse tõttu jääb selles närvirakus närviimpulss tekkimata.

Närviülekannet mõjutavad ained[muuda | muuda lähteteksti]

Inimajus paiknevad neuronid on 10–49% ulatuses aneuploidsed ja altid mutatsioonidele kromosoomistikus. [2] Lisaks iga päev neuro-immuno-endokriinsüsteemi muutvatele ühenditele, protsessidele, söögi- ja joogipoolisele ning intellektuaalsele ja füüsilisele tegevusele mõjuvad närviülekannetele ka valuvaigistid, rahustid, mürgid, toksiinid, narkootikumid, alkohol ja nikotiin jne. Mõju võib olenevalt ainest olla pidurdav, blokeeriv või stimuleeriv.

Teatud narkootikumide pikaajalisel tarvitamisel võib inimorganismil tekkida füsioloogilistest, anatoomilistest aga ka neuroloogilistest põhjustest tingituna organismis seisund, kus sünapside signalisatsioonisüsteem, geenid, retseptorid ja ained muudavad aju eri süsteemide suhtlust. Nii, et tekib tundetus tarbitava narkootikumi ühendite vastu, mida nimetatakse sõltuvus. Mainitud juhtudel esineb häireid inimeste tervislikus seisundis, nii näiteks võivad serotoniiniretseptorite blokaatorid, pikaajalisel tarbimisel põhjustada erinevaid ladestusi ajus, seedeelundkonnas ja kõikjal, kus serotoniiniretspetroid paiknevad. Need sisaldavad aineid, mis sarnanevad mediaatoritega sünapsides ja seetõttu organism ülekandeainet enam bioloogilistel alustel (normaalne ringlus) ise ei sünteesi. Nii vajataksegi aina uusi, suuremaid koguseid "asendusaineks" saanud alkoholi, ravimi, nikotiini ja narkootikumi koguseid. Sellistest nimetatud sõltuvustest ravi puhul saame rääkida arvatavasti üksnes inimeste puhul (nt serotoniini- ja dopamiiniretseptorid (geenid) on ka kuldkaladel) ja ravi on aeganõudev. [3] [4]

Teaduslikke teooriaid kasutatakse mitte üksnes keelatud narkootliste ainete, vaid ka retsepti- ja muude ravimite ning hormoonpreparaatide väljatöötamisel ja tarvitamisel.

Neuropatoloogia[muuda | muuda lähteteksti]

Kesknärvisüsteemiga loomadel (sh inimestel) seostatakse sünapside patoloogiaga selliseid haiguslikke seisundeid nagu Alzheimeri tõbi ja prioonhaigused. [5]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. C. S. Sherrington. The Integrative Action of the Nervous System, Yale University Press; New Haven 1906, lk 18.
  2. ingl k , G.R. Crabtree, Our fragile intellect. Part I, Science & Society, Trends in Genetics, Volume 29, Issue 1, January 2013, Pages 1–3, http://dx.doi.org/10.1016/j.tig.2012.10.002, [1]
  3. ingl k, A.Dityatev, A. El Husseini, Molecular mechanisms of synaptogenesis , 2006, ISBN 978-0387-32560-6, Google`i raamat
  4. ingl k , W.Rosen, A. T. Weil, From Chocolate to Morphine: Everything You Need to Know About Mind-Altering Drugs, 2008, ISBN 0-618-48379-9, Google`i raamat
  5. Clive Bate, Mourad Tayebi, ja Alun Williams, Phospholipase A2 inhibitors protect against prion and Aβ mediated synapse degeneration, Molecular Neurodegeneration, 8. aprill 2010, 5:13, doi: 10.1186/1750-1326-5-13, veebiversioon (vaadatud 13.05.2014) (inglise keeles)

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]