Sinapsis

Sinapsis son los puntos de conexión entre las células nerviosas y las células sensoriales, musculares o glandulares o entre dos o más células nerviosas. Se utilizan para transmitir señales y estímulos. El estímulo suele transmitirse químicamente mediante neurotransmisores.

También existen sinapsis que transmiten su potencial de acción directamente por medios eléctricos, lo que acelera la transmisión de los estímulos y por tanto es una ventaja para los reflejos musculares, por ejemplo. A diferencia de las sinapsis químicas, las sinapsis eléctricas pueden transmitir estímulos en ambas direcciones.

¿Qué son las sinapsis?

Sinapsis permiten la transmisión de estímulos y señales entre las células nerviosas (neuronas) y entre las células nerviosas y las células sensoriales, musculares y glandulares. El nombre se remonta al fisiólogo británico Sir Charles Sherrrington y deriva del griego antiguo "syn" para juntos y "haptein" para agarrar o agarrar.

Dependiendo del tipo de transmisión de estímulos de la célula emisora ​​a la célula receptora, se hace una distinción entre sinapsis químicas y eléctricas. En las sinapsis químicas, el potencial eléctrico que se supone que transmite la célula emisora ​​se convierte en una sustancia mensajera química (neurotransmisor) en la membrana de la sinapsis.

La estrecha brecha entre las sinapsis de la célula emisora ​​y la célula receptora es superada por el neurotransmisor y el antiguo potencial de acción eléctrica se traduce de nuevo en uno.

Si la célula receptora son células musculares o glandulares, se implementan en acciones o, en el caso de otra neurona, se transmiten como un potencial de acción eléctrico. Este tipo de transmisión de señales tiene la ventaja de que es una transmisión de información direccional, unidireccional. Por el contrario, las sinapsis eléctricas pueden transmitir estímulos en ambas direcciones, es decir, bidireccionalmente.

Anatomía y estructura

Una sinapsis siempre consta de una parte transmisora ​​o transmisor, el botón final de un axón, que está sellado con la llamada membrana presináptica. La parte receptora opuesta de la sinapsis, el botón terminal de una dendrita, se cierra con la membrana postsináptica.

El espacio sináptico se encuentra entre la membrana presináptica y postsináptica. Es muy estrecho y es de 10 a 20 nm en las sinapsis químicas, en las sinapsis eléctricas la brecha solo alcanza valores alrededor de 3,5 nm.

En los seres humanos, el número de sinapsis se estima en un valor inimaginable de alrededor de 100 billones, correspondiente a un 1 con 14 ceros. Los botones terminales presinápticos de los axones contienen neurotransmisores específicos listos en las llamadas vesículas.

Para asegurar la energía, las perillas terminales contienen numerosas mitocondrias y otros orgánulos. Cuando llega un potencial de acción, las vesículas vacían los neurotransmisores en el espacio sináptico en el curso de la exocitosis.

La parte receptora de la sinapsis, el botón terminal de una dendrita o una célula de acción (célula de músculo o glándula), contiene receptores especiales en su membrana, a los que puede acoplarse la sustancia mensajera liberada, lo que conduce a una traducción inversa en un potencial de acción eléctrico o a la contracción muscular o secreción por la boquilla.

Función y tareas

Dependiendo de su función, las sinapsis se pueden dividir en sinapsis efectoras y sensoras, así como en sinapsis interneuronales.

• Sinapsis efectoras Establecer la conexión entre neuronas y células musculares o neuronas y células glandulares.

• Sinapsis efectoras excitadoras sirven para dar a las células musculares la orden de contraerse oa las células de las glándulas la orden de secretar.

• Sinapsis efectoras inhibidoras a su vez, transmiten la información opuesta, es decir, para la relajación muscular y para el cese de la secreción glandular.

• Sinapsis del sensor tienen la tarea de captar señales sensoriales de células sensoriales y receptores como fotorreceptores en la retina, receptores de dolor (nociceptores), termosensores, sensores de presión y voltaje y muchos otros y enviarlos a los correspondientes centros de conmutación en el cerebro.

• Sinapsis interneuronalesque forman una conexión cruzada entre dos o más neuronas se encuentran en grandes cantidades en el cerebro. Hay una serie de opciones de interconexión concebibles, que prácticamente todas ocurren, cada una con tareas diferentes.

Por ejemplo, existen vínculos entre axones y dendritas, Axones y cuerpos celulares (soma), entre los plexos dendríticos de dos neuronas y conexiones directas entre los cuerpos celulares de dos neuronas.

Las sinapsis interneuronales se utilizan para el procesamiento de información compleja, p. Ej. B. dentro del sistema nervioso vegetativo, sino también el procesamiento de información compleja en un cuadro general en el sistema nervioso central.

• Sinapsis químicas cada uno está especializado en un neurotransmisor específico o mantiene este neurotransmisor específico en sus vesículas. Por tanto, las sinapsis químicas también pueden diferenciarse según "sus" neurotransmisores, como las sinapsis adrenérgicas, colinérgicas y dopaminérgicas, correspondientes a los neurotransmisores adrenalina, acetilcolina o dopamina.

• Sinapsis eléctricasse utilizan cuando la velocidad extrema de transmisión del estímulo es importante, como cuando se activan los reflejos musculares.

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Dolencias y enfermedades

En 2014, investigadores en Baltimore demostraron que ciertas mutaciones genéticas conducen a una formación de sinapsis deteriorada, que puede causar enfermedades mentales como esquizofrenia y depresión severa.

Es mucho más conocido que los venenos conducen a trastornos de las funciones de la sinapsis con efectos a veces graves. Las sustancias bloquean la liberación de los neurotransmisores en la brecha sináptica o son tan similares a los neurotransmisores que se acoplan a los receptores de la membrana postsináptica en su lugar.

En ambos casos, la función de las sinapsis se ve perturbada y bloqueada significativa o completamente. Un ejemplo del bloqueo de la exocitosis en la membrana presináptica es la toxina botulínica sintetizada por bacterias clostridiales.

La neurotoxina, que también se conoce con el nombre de botox, tiene un efecto paralizante en los músculos, similar a la toxina del tétanos, porque las sinapsis efectoras ya no pueden transmitir un estímulo de contracción a las fibras musculares. En casos graves, esto puede provocar parálisis respiratoria y la muerte.

Muchos venenos para arañas, insectos y medusas, así como los venenos de varios hongos, son venenos de sinapsis. Las drogas como el alcohol, la nicotina, los alucinógenos como el LSD y las drogas psicotrópicas son venenos de sinapsis con diferentes efectos.