همه چیز در مورد سیناپس

[N a v i d]

سلام یه همه
این چیزی که براتون مینویسم چیزی فراتر از سطح کتابهای درسی هستش ولی از اونجا که کتاب خیلی گنگه (-_-) و سوالهای مهمی از این بخش در کنکور طراحی میشه این مقاله را قرار میدم تا اینکه بتونه دید وسیعتری در مقابل سیناپس ها و علی الخصوص انعکاس زردپی زانو براتون قرار بده

محل ارتباط یک نورون را با نورون دیگر سیناپس می خوانند. این ارتباط به وسیله ی غشای نورون ها صورت می گیرد. بیشترین تعداد سیناپس ها از نوع آکسون به دندریت و یا آکسون به جسم سلولی است؛ ولی در برخی نواحی مغز و نخاع حالت های دیگری مانند سیناپس های آکسون به آکسون و دندریت به دندریت نیز شناسایی شده است. درهرحال ساختمان و طرز عمل کلی سیناپس ها در همه حالات شبیه به هم است. انتهای آکسون به شاخه های زیادی تقسیم می شود و هر شاخه به بخشی به نام گره یا دکمه ی سیناپس ختم می شود که کمی برجسته تر است. این ناحیه با غشای نورون بعدی، سیناپس می سازد. نورون اول را پیش سیناپسی و نورون بعدی را پس سیناپسی می خوانند. در دستگاه عصبی مرکزی، هر نورون ممکن است نسبت به برخی نورون ها پیش سیناپسی و نسبت به برخی دیگر پس سیناپسی باشد.
سیناپس های الکتریکی و سیناپس های شیمیایی (در کتاب فقط صحبت از سیناپس شیمیایی شده)

مجموعه ی سیناپس هایی که تاکنون در دستگاه عصبی جانوران شناسایی شده اند به دو گروه الکتریکی و شیمیایی تقسیم می شوند. در سیناپس های الکتریکی که در دستگاه عصبی بی مهرگان یافت می شود غشای دو نورون پیش سیناپسی و پس سیناپسی به یکدیگر می چسبد و فاصله ای بین آنها وجود ندارد. موج عصبی پس از رسیدن به این نوع سیناپس بدون واسطه به غشای بعدی انتقال می یابد و این انتقال به واسطه شیمیایی نیاز ندارد و اغلب در هر دو جهت امکان پذیر است. ضمنا سیناپس های الکتریکی همواره از نوع تحریک کننده است. زمان عبور جریان از سیناپس های الکتریکی باتوجه به فقدان انتقال دهنده های شیمیایی در آنها بسیار کوتاه است. اکثر سیناپس ها در دستگاه عصبی مهره داران و بی مهرگان از نوع شیمیایی است. بررسی با میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که در این سیناپس ها غشای دو نورون پیش سیناپسی و پس سیناپسی به یکدیگر نمی چسبند و در بین آنها فاصله ای در حدود 200 تا 300 آنگستروم وجود دارد. این ناحیه را فضا یا شکاف سیناپسی می نامند. ساختمان غشا در محل سیناپس یا سایر نواحی غشای نورون متفاوت است. در درون دکمه ی سیناپسی تعدادی کیسه های ترشحی بسیار ریز وجود دارد که در آنها واسطه شیمیایی سیناپس یافت می شود؛ علاوه بر آن برخی ضمایم سیتوپلاسم به خصوص تعدادی میتوکندری نیز در این ناحیه وجود دارد. میتوکندری ها انرژی لازم را برای کار دکمه ی سیناپسی فراهم می کنند. غشای نورون ها در بعضی سیناپس ها صاف و در برخی دیگر بسیار چین خورده است و بر روی آنها گیرنده های غشایی(receptors) خاصی وجود دارد که در تنظیم آزادشدن میانجی شیمیایی و اثر آن در نورون پس سیناپسی نقش دارند. میکروسکوپ الکترونی وجود رشته ها و لوله های بسیار باریک را در شکاف سیناپس نشان داده است. این رشته ها و لوله ها غشاهای دو نورون را به یکدیگر مربوط کرده به هدایت انتقال دهنده به سوی گیرنده های آن کمک می کنند. انتقال موج عصبی در سیناپس شیمیایی در حدود 0.5 تا یک هزارم ثانیه طول می کشد.

[N a v i d]

سیناپس های تحریک کننده(excitatory) و سیناپس های بازدارنده(inhibitors)
سیناپس های شیمیایی به دو نوع تحریک کننده و بازدارنده تقسیم می شوند. امکان بازداری و مهار نورون پس سیناپسی یکی از مزایای سیناپس شیمیایی است و در سیناپس های الکتریکی وجود ندارند. رسیدن موج عصبی به سیناپس و آزادشدن انتقال دهنده های عصبی در شکاف سیناپس ممکن است باعث انتقال موج عصبی به نورون بعدی شود که در این صورت سیناپس از نوع تحریک کننده است. در برخی از سیناپس های دیگر، رسیدن موج عصبی و آزادشدن انتقال دهنده در شکاف سیناپس نه تنها نورون بعدی را تحریک نمی کند بلکه آستانه تحریک آن را بالا برده احتمال تحریک آن را از طریق سایر سیناپس ها نیز کاهش می دهد. چنین سیناپس هایی را بازدارنده یا مهارکننده می خوانند. تحریکی یا مهاری بودن یک سیناپس یا نوع انتقال دهنده و نوع گیرنده ی آن بستگی دارد؛ به همین جهت یک انتقال دهنده ممکن است در بعضی سیناپس ها نقش تحریکی و در برخی دیگر نقش مهاری داشته باشد. هنگامی که موج عصبی به دکمه ی سیناپسی می رسد و غشای پیش سیناپسی را دپولاریزه می کند تغییراتی در ساختمان غشای آن ناحیه رخ می دهد که طی آن کلسیم به پایانه ی سیناپس وارد می شود و انتقال دهنده از دکمه ی سیناپسی به شکاف سیناپس آزاد می گردد. روند آزادشدن انتقال دهنده از دکمه سیناپسی به صورت کوانتایی(quanta) صورت می گیرد؛ یعنی به ازای هر پتانسیل عمل که به پایانه ی سیناپس می رسد مقدار معین و ثابت انتقال دهنده به فضای سیناپس رها می شود؛ بنابراین هرچه تعداد پتانسیل های عملی که به سیناپس می رسد بیشتر باشد مقدار انتقال دهنده ی آزادشده نیز زیادتر خواهد شد. به همین جهت است که تحریک مکرر و شدید نورون ها می تواند باعث خستگی سیناپس شود. دراینحالت نورون، فرصت بازسازی انتقال دهنده های عصبی را پیدا نمی کند و سیناپس بر اثر کمبود این مواد از کار می افتد. در شرایط طبیعی و مناسب، تحریک مکرر و شدید تار عصبی به شرط رعایت زمان مرحله ی تحریک ناپذیری آن باعث خستگی تار عصبی نمی شود؛ درحالیکه انتقال پیام ها در سیناپس ها متوقف می گردد. انتقال دهنده های عصبی پس از آزادشدن و اثر در غشای پس سیناپسی به وسیله ی آنزیم هایی تجزیه گردیده یا دوباره جذب پایانه های سیناپسی می شوند.

طرز کار سیناپس های تحریک کننده
رسیدن موج عصبی(پتانسیل عمل) به انتهای آکسون و دپولاریزه شدن غشای دکمه ی سیناپسی باعث تراواشدن آن به یون های کلسیم و ورود تعدادی یون کلسیم به درون پایانه ی سیناپس می شود. ورود کلسیم باعث اتصال غشای پیش سیناپسی به غشای تعدادی از حفره های محتوی انتقال دهنده و بالاخره آزادشدن محتویات این حفره ها به درون شکاف سیناپس می گردد. در سیناپس های تحریک کننده، اثر انتقال دهنده در گیرنده های غشای پس سیناپسی باعث نفوذپذیرشدن این غشا نسبت به یون های سدیم می شود. بازشدن مجاری سدیم در این غشا و ورود تعدادی یون سدیم باعث کاهش پتانسیل غشا و درنتیجه تحریک آن می گردد.

طرز کار سیناپس های بازدارنده
در این سیناپس ها آزادشدن انتقال دهنده عصبی و اثر آن در گیرنده های غشای پس سیناپسی تاثیری در نفوذپذیری آن نسبت به یون سدیم ندارد؛ ولی نفوذپذیری غشای مذکور را نسبت به یون های پتاسیم و یا کلر افزایش می دهد که هر یک از دو حالت مذکور به افزایش پتانسیل آرامش غشای پس سیناپسی منجر می شود. اگر اثر انتقال دهنده در غشای پس سیناپسی، نفوذپذیری آن را نسبت به پتاسیم افزایش دهد باتوجه به تراکم بیشتر این یون در داخل نورون نسبت به خارج مقدار بیشتر پتاسیم به بیرون انتشار می یابد و بر بارهای مثبت خارج افزوده از بارهای مثبت درون می کاهد. در صورتی که اثر انتقال دهنده در غشای پس سیناپسی باعث افزایش تراوایی آن نسبت به یون کلر شود باتوجه به تراکم بیشتر کلر در مایع خارج نورون، تعدادی یون کلر به درون انتشار یافته بر بارهای منفی داخل می افزاید و از بارهای منفی خارج می کاهد. درباره سیناپس های بازدارنده باید به نقش مهار پیش سیناپسی نیز توجه داشت. این پدیده در برخی سیناپس های مغز زو نخاع باعث توقف عبور موج عصبی در سطح پیش سیناپسی می شود و به واسطه ی سیناپس های آکسون به آکسون صورت می گیرد. در اینحالت دکمه ی سیناپسی یک نورون رابط در مجاورت دکمه ی سیناپسی یک نورون تحریک کننده قرار می گیرد و انتقال دهنده ای آزاد می کند که نفوذپذیری غشای نورون تحریک کننده را نسبت به یون کلسیم کاهش می دهد. دراینصورت با رسیدن موج عصبی به انتهای نورون تحریک کننده، کلسیم کافی وارد پایانه نشده و خروج انتقال دهنده کاهش می یابد و درنتیجه موج عصبی در سیناپس متوقف می شود.
دوستان عزیز دقت کنید وقتی نورون رابط مسیر زردپی زیر زانو به صورت مهاری عمل میکنه در حقیقت موج عصبی را توی سیناپس خودش متوقف میکنه و هیچ پیام یا در حقیقت همون پتانسیل عمل برای نورون حرکتی عقب ران (دو سر ران) فرستاده نمیشه