Большая Советская Энциклопедия (СИ)

  По функциональному значению С. могут быть возбуждающими и тормозящими в соответствии с тем, активируют они или подавляют деятельность соответствующей клетки. В том и в другом случае передача через С. может осуществляться с помощью химического или электрического механизма. Кроме того, существуют смешанные С., сочетающие химические и электрические механизмы передачи. Более распространены С. с химическим механизмом. В них сигнал с пресинаптической мембраны передаётся на постсинаптическую с помощью медиатора — химические соединения, молекулы которого способны реагировать со специфическими рецепторами постсинаптической мембраны и изменять её проницаемость к ионам, вызывая генерацию местного, нерегенеративного потенциала. В электрических С. ток с активированной пресинаптической мембраны непосредственно воздействует на постсинаптическую мембрану.

  С. с химическими и электрическими механизмами передачи характеризуются специфическими структурными особенностями. В первом типе С. пресинаптическое окончание содержит т. н. синаптические пузырьки, или везикулы, содержащие высокие концентрации медиатора. Пре- и постсинаптические мембраны разделены синаптической щелью, ширина которой обычно составляет 150—200 Å, а в некоторых С. достигает 1000 и более Å. Синаптические пузырьки имеют тенденцию концентрироваться у внутренней поверхности пресинаптические мембраны, противостоящей синаптической щели. Они могут выходить из пресинаптического окончания в местах перерыва мембраны, проникать в синаптическую щель и контактировать с постсинаптической мембраной. Расположение синаптических пузырьков и их количество изменяются в результате нервной активности. Для постсинаптической мембраны в химических С. характерны утолщения, на которых можно выделить особые активные зоны, по-видимому, связанные с хеморецепторной специализацией мембраны. В электрических С. щель между пре- и постсинаптическими мембранами отсутствует и иногда наблюдается их полное слияние. Схематически оба типа С. показаны на. демонстрирует пресинаптическое окончание химических С. с упакованными в нём пресинаптическими пузырьками. Процесс передачи возбуждающих или тормозящих эффектов в С. с химическим механизмом сводится к следующим процессам: нервный импульс, приходящий в пресинаптическое окончание, вызывает деполяризацию пресинаптической мембраны, что в свою очередь увеличивает её проницаемость к ионам кальция. Вхождение ионов кальция внутрь пресинаптического окончания вызывает освобождение медиатора, который диффундирует через синаптическую щель и реагирует с рецепторами постсинаптической мембраны.

  Эта реакция обычно приводит к увеличению проницаемости постсинаптической мембраны к одному или нескольким ионам и генерации потенциала постсинаптического. В случае возбуждающих С. увеличивается натриевая проводимость, иногда параллельно с калиевой проводимостью, что приводит к деполяризации и возбуждению постсинаптической клетки. В тормозящих С. увеличивается проницаемость постсинаптической мембраны к ионам хлора, а иногда параллельно к ионам калия. Этот эффект обычно сопровождается гиперполяризацией. Наиболее важное значение для осуществления синаптического торможения имеет именно увеличение проводимости постсинаптической мембраны, которое шунтирует возбуждающие эффекты. Медиатор может воздействовать также на метаболические процессы постсинаптического нейрона, вызывая длительные постсинаптические потенциалы. В С. с электрическим механизмом токи действия пресинаптического окончания прямо воздействуют на постсинаптическую клетку без участия промежуточного химического звена вследствие почти полного отсутствия синаптической щели (её ширина не превышает 20 Å). Это устраняет шунтирование тока, текущего от пресинаптической клетки к постсинаптической. Импульс, генерируемый в пресинаптической мембране, передаётся на постсинаптическую мембрану пассивно, электротонически, как по кабельным структурам (рис. 2).

  Особенность электротонических С. — существование каналов, позволяющих молекулам низкомолекулярных соединений проходить из цитоплазмы одной клетки в цитоплазму другой. Эти каналы не сообщаются с внеклеточным пространством и отсутствуют в других участках мембраны. Большая часть нервных процессов может осуществляться с помощью как химических, так и электротонических С. Электротонические С. обеспечивают быстроту и стабильность передачи, менее чувствительны к колебаниям температуры. Химический механизм позволяет изменять эффективность С. в результате предшествующей активности, более надёжно обеспечивает односторонность проведения.