Sinaptiska pārvade

Question 1

Kas ir elektriskās sinapses? Raksturo tās!

Answer 1

Sinapses, kas pārvada signālu ar presinaptisko un postsinaptisko membrānu kanāliem. Signāls - joni. Pēc signāla pārvadīšanas notiek postsinaptiskās membrānas depolarizācija. Pēc būtības tas ir starpšūnu kontakts - spraugjūgle.

Darbojas transmembranāli proteīni - koneksīni. To veidoto savienojumu sauc par koneksonu.

Koneksoni var veidot grupas, darboties sinhroni. Šāda veida signālpārnese ir daudz ātrāka par ķīmisko.

Atrodas starp kardiomiocītiem, gludajiem viscerālajiem miocītiem.

Question 2

Kas ir ķīmiskās sinapses?

Answer 2

ignālu pārvada ar neirotransmiteru palīdzību. Presinaptiskais neirons un tā presinaptiskais pols satur sinaptiskos pūslīšus, kas gatavi mobilizācijai. Kā arī presinaptiskajā membrānā ir aktīvā zona, kur veic neiromediatoru eksocitozi, kurus uztver postsinaptiskā neirona receptori.

Atbrīvotais neiromediatora daudzums ir atkarīgs no DP frekvences!

Question 3

Kā iedala ķīmiskās sinapses?

Answer 3

1.Akso-dendrītiskās

2.Akso-somatiskās

3.Akso-aksonālās

4.Dendro-dendrītiskās

5.Dendro-somatiskās

Question 4

Kādi procesi ietilpst ķīmiskajā sinaptiskajā pārvadē?

Answer 4

1.Nervgalē ierodas DP.

2.Darbības potenciāls atver potenciālregulētos kalcija jonu kanālus.

3.Kalcijs plūst šūnā iekšā un saistās ar kalmodulīnu.

4.Kalcija-kalmodulīna kompless aktivizē CaM-kināzes.

5.CaM-kināze fosforilē sinapsīnu.

6.Sinapsīns atbrīvo neiromediatora pūslīti transportēšanai.

7.Uz pūslīša atrodas v-SNARE proteīni, kas saistās ar presinaptiskās membrānas t-SNARE proteīniem.

8.Neiromediatora eksocitoze.

Question 5

Kā neiromediators nonāk uz postinaptiskās membrānas? Kas notiek pēc tam?

Answer 5

1.Pēc eksocitozes neiromediators šķērso sinapsi un saistās ar specifisku receptoru postsinaptiskajā membrānā.

2.Atveras jonu kanāli.

3.Veidojas postsinaptiskais potenciāls.

Question 6

Kā iedala neiromediatorus? Raksturo tos!

Answer 6

1.Aktivētājmediatori - izraisa graduālo depolarizāciju, kuru sauc par uzbudinātāj-postsinaptisko potenciālu(UPSP).

Atver Na+ un Ca2+ jonu kanālus, bet apspiež K+ un Cl- jonu kanālus.

2.Kavētājmediatori - izraisa hiperpolarizāciju. To sauc par kavētāj-postsinaptisko potenciālu (KPSP).

Tas atver K+ jonu kanālus, ļaujot tiem izplūst, vai arī Cl- jonu kanālus, ļaujot tiem ieplūst.

Question 7

Kad veidojas DP?

Answer 7

Kad sliekšņa vai virssliekšņa UPSP, izplatoties elektrotoniski, sasniedz aksona pauguriņu un joprojām ir virs sliekšņa.

Par cik uz aksonu iedarbojas gan kavētāj gan aktivētāj mediatori, UPSP(+) un KPSP(-) kopējai summai jāsasniedz slieksnis.

Question 8

Kā iedala neiromediatorus? (neirotransmiteri = neiromediatori)

Answer 8

I klases:

• acetilholīns

II klases - amīni:

• norepinefrīns
• epinefrīns
• dopamīns
• serotonīns
• histamīns

III klases - aminoskābes:

• GABA - gamma amino-sviestskābe
• glicīns
• glutamāts
• aspartāts

IV klases:

• Slāpekļa monoksīds (NO)

V klases - neiropeptīdi.

• β - endorfīns

Question 9

Raksturo acetilholīnu(Ach)!

Answer 9

Parasti atver jonu kanālus. Var darboties gan kā uzbudinātājs gan kā kavētājs.

Ja saistās ar nikotīnjutīgo holinoreceptoru jeb N-holinoreceptoru (skeleta miocītos), tad darbojas kā uzbudinātājs.

Ja saistās ar muskarīnjutīgo holinoreceptoru jeb M-holinoreceptoru (kardiomiocītos). Darbojas kā kavētājs.

Question 10

Raksturo ar jonu kanālu saistītos Ach receptorus!

Answer 10

Receptors sastāv no 5 subvienībām, tām centrā ir jonu kanāls. Kad 2 acetilholīna molekulas saistās ar N-holinoreceptoru, atveras jonu kanāls. Masveidā ieplūst Na+ joni, bet izplūst arī nedaudz K+ joni. Tiek ģenerēts UPSP.

Question 11

Raksturo ar G proteīnu saistītos Ach receptorus!

Answer 11

Ach molekula saistās ar M-holinoreceptoru, kas ir ar G proteīnu saistītais receptors. Notiek G-proteīna aktivācija.

β un γ subvienības pievienojas jonu kanālam un atver K+ jonu kanālu. Tiek radīts KPSP.

Question 12

Kas ir aksomuskulārā sinapse? Kas notiek, kad ar to saistās Ach?

Answer 12

Aktivētājsinapse, kas veidojas starp motoriskā aksona nervgali(presinaptiski) un skeleta muskuļšķiedras(postsinaptiski).

Kad Ach saistās ar N-holinoreceptoriem uz muskuļšķiedras, veidojas UPSP jeb šajā gadījumā motoriskās gala plates potenciāls.

Question 13

Kas ir sinaptotagmīns? Ko tas dara?

Answer 13

Proteīns, kuru regulē Ca2+ joni. Piedalās SNARE proteīnu kompleksa aktivācijā, kas nodrošina Ach pūslīša virzību uz membrānu.

Question 14

Kādi proteīni veido SNARE kompleksu?

Answer 14

Uz vezikulas atrodas v-SNARE komplekss, kuru veido sinaptobrevīns un sinaptotagmīns.

Presinaptiskajā membrānā atrodas t-SNARE, kuru veido sintaksīns(paralēls sinaptobrevīnam) un 2 SNAP-25 molekulas.

v-SNARE un t-SNARE savijas un izveidojas SNARE komplekss

Question 15

Kas notiek, kad aksomuskulārajā sinapsē izdalās Ach?

Answer 15

1.Ach molekulas izdalās vairāk nekā vajag. To sauc par “drošuma principu”.

2. 2 Ach molekulas saistās ar N-holinoreceptoru un atver vienu Na+ jonu kanālu un veidojas gala plates potenciāls(UPSP).

3.Šis UPSP atver potenciālregulētos Na+ jonu kanālus, veidojas DP, kas izplatās pa sarkolemmu.

Question 16

Kas notiek ar pārpalikušo Ach?

Answer 16

Enzīms acetilholīnesterāze (AchE), kas atrodas uz post-sinaptiskās membrānas, kavē nepārtrauktu stimulāciju degradējot acetilholīnu. Degradācijas produkts holīns tiek reciklēts.

Question 17

Kādas sinapses ir gludajā muskulatūrā?

Answer 17

Gludajā muskulatūrā sinapšu NAV.

Question 18

Kā var regulēt muskuļu saspringumu?

Answer 18

Mainot sinaptiskās pārvades ātrumu.

Ātrumu palielina acetilholīnesterāzes(AchE) inaktivācija.

Ātrumu samazina:

1.miorelaksanti(N-holinoreceptoru blokatori). Tie konkurē ar Ach.

2.Botulīna toksīns, kas samazina Ach izdalīšanos aksomuskulārajā sinapsē. Tas selektīvi lizē jeb šķeļ SNARE olbaltumvielas presinaptiskajā polā.

Question 19

Kā darbojas monoamīni? (piemērā, noradrenalīns)

Answer 19

1.Tos eksocitozē no presinaptiskās membrānas, tie difundē cauri sinaptiskajai spraugai un piesaistās pie receptora postinaptiskajā membrānā.

2.Tie saistās ar GPCR, tiek aktivēts G proteīns. Alfa subvienība saistās ar adenilātciklāzi.

3.Veidojas cAMF sekundārie starpnieki, kas aktivē to atkarīgās proteīnkināzes.

4.Tiek atvērti jonu kanāli.

Question 20

Kā sauc receptorus ar kuriem saistās noradrenalīns? Kas ir iznākums šādai saistībai?

Answer 20

Tas saistās ar adrenenerģiskajiem receptoriem. Tiek iesaistīti sekundārie starpnieki cAMF, kas aktivizē proteīnkināzes un citi enzīmi.

Rezultātā var atvērt ne tikai jonu kanālus un izraisīt depolarizāciju, bet arī aktivēt šūnas metabolismu.

Question 21

Kā notiek monoamīnu inhibēšana un reciklēšana?

Answer 21

Presinaptiskajā membrānā tos reciklē α2-adenoreceptori, un tad degradē monoamīna oksidāze(MAO).

Postsinaptiskajā membrānā tos degradē katehol-O-metiltransferāze(KOMT)

Question 22

Kādi ceļi ir vēl citiem amīnu neiromediatoriem?

Answer 22

Dopamīns - spēj aktivēt fosfolipāzes - C ceļus.

Serotonīns - var atvērt Na+, K+, Ca+ jonu kanālus.

Histamīns - var atvērt fosfolipāzes - C, gan adenilātciklāzes ceļu.

Question 23

Kā vēl iedala sinapses?

Answer 23

Uzbudinātājsinapses(asimetriskas) un katvētājsinapses(simetriskas).

Question 24

Raksturo glutamātnerģiskās sinapses!

Answer 24

Tā ir uzbudinātājsinapse.

1.Glu postinaptiskajā membrānā saistās ar AMPA un NMDA receptoriem un aktivē dažādus ceļus.

2.Pēc tam Glu uzņem astrocīti kotransportā ar Na+ joniem.

3.Glu tiek pārvērsts glutamīnā(Gln) un tas tiek transportēts uz presinaptisko nervgali.

Piemērs parāda, ka glijas šūnas darbojas kā izolatori - neļauj neiromediatoriem pazust.

Question 25

Kā atšķiras neiromodulatori no neirotransmiteriem?

Answer 25

Neirotransmiteri īsteno tiešu un ātru pārvadi, bet neiromodulatori pastiprina vai pavājina sinaptisko aktivitāti.

Tātad neiromodulatori ietekmē neirotransmiteru izraisīto efektu. Tie var iedarboties gan postsinaptiski gan presinaptiski. Efekts parasti ir ilgāks nekā neiromediatoriem.

Question 26

Raksturo neiropeptīdus!

Answer 26

Darbojas gan kā neirotransmiteri, gan gā neiromodulatori vai hormoni.

Kā neirotransmiteri, to efekts ir izteikts mazākās koncentrācijās un tas ir ilgāks.

Piemēri(neiromodulatori):

• insulīns - var modulēt Ach, dopamīna efektus.
• holecistokinīns - var modulēt neironu aktivitāti.

Question 27

Kas notiek, kad pastāv augsta DP rašanās frekvence?

Answer 27

Var notikt kotransmisija jeb vairāk nekā viena neirotransmitera atbrīvošanās eksocitozes ceļā. Parasti zemā frekvencē izdalās tikai viens.

Piemēri:
ACH+VIP
GASS+NA
GASS+ACH
P-viela +serotonīni
P-viela+CGRP

Question 28

Kā var summēties postsinaptiskie potenciāli?

Answer 28

Summēšanās nozīmē vāju, vienlaicīgu vai secīgu postsinaptisko potenciālu apvienošanos, gan laikā, gan telpā.

Tā rezultārā var sasniegt vai nesasniegt depolarizācijas slieksni aksona pauguriņā.

Question 29

Kā notiek summēšanās telpā?

Answer 29

Divi neironi veido ķīmiskās sinapses ar kopīgu postsinaptisko membrānu. Tad, piemēram, ja UPSP izveidojas tikai vienā, tad var nesasniegt slieksni, bet, ja UPSP izveidojas abos, slieksnis tiks sasniegts.

Viens neirons var arī kavēt, bet otrs uzbudināt, tādejādi neitralizējot viens otru.

Ja vairāki UPSP nāk no dažādām lokalizācijām - summēšanās telpā.

Question 30

Kā notiek summēšanās laikā?

Answer 30

Rodas jauns UPSP, kamēr otrs vēl nav beidzies un abi divi summējas.

Ja vairāki UPSP nāk no līdzīgas vietas, ir secīgi un tuvi - summēšanās laikā.

Question 31

Ko nozīmē konverģēt un diverģēt?

Answer 31

Jā, vairāki neironi var konverģēt uz vienu kopīgu neironu.

Viens neirona aksons var diverģēt uz vairākiem neironiem.

Question 32

Raksturo sinaptiskās vadīšanas īpašības!

Answer 32

• Vienmēr notiek vienā virzienā no presinaptiskā uz postsinaptisko.
• Tā ir lēna (sinaptiskā aizture), jo neiromediators šķērso spraugu, saistās ar receptoru, veidojas UPSP.
• Pārvade samazinās kopā ar neiromediatoru eksocitozi kā arī ar post-sinaptisko receptoru jutības samazināšanos.

Question 33

Kas ir vieglināšana?

Answer 33

Process, kurā ir iesaistīti vieglinātāj neironi un neiromodulatori. Tie padala jutīgākus citus neironus, kas pārvada signālus CNS.

Vieglināšana pastiprina pārvadi!

Question 34

Kas ir oklūzija?

Answer 34

Postsinaptisko neironu aktivitātes samazināšana, ja, piem., vienlaicīgi kairina divus presinaptiskos neironus.

Question 35

Kas ir pēcdarbība?

Answer 35

Neirona aktivizācijas uzturēšana, kad kairinātājs vairs nedarbojas.

Attēlā labajā sānā redzami reverberācijas loki, kas atzarojas no neironiem un iet atpakaļ, izveidojot ciklu.

Kairinātājs var būt beidzies, bet DP joprojām riņķo pa reverberācijas lokiem.

Question 36

Kas ir ilglaicīgas norises sinapsē?

Answer 36

To saprot ar ilgstošu uzbudinājumu vai ilgstošu kavēšanu jeb depresiju.

Question 37

Kā notiek presinaptiskā vieglināšana?

Answer 37

Tā ir ilgstošā uzbudinājuma norise. Viena sinapse veic uzbudinājuma pārvadi, bet otrā izdalās vieglinātājmediators, piem., serotonīns. Ko. tas dara?

1.Aizver K+ kanālus presinaptiskajā polā.

2.Tas uztur depolarizāciju, jo lādiņatkarīgie Ca2+ kanāli paliek atvērti. Ca2+ jonu virzība notiek lēni.

3.Neiromediators izdalās lēni.

Question 38

Kas ir tetaniskais ritms?

Answer 38

Situācija, kad DP veidojašanās ir ar augstu frekvenci.

Question 39

Kas ir posttetaniskā potencēšana?

Answer 39

Tā ir ilgstošā uzbudinājuma norise. Ja uzbudinātājsinapse ir stimulēta tetaniskā ritmā, kam seko īss miera periods, un pēc tam atkal uzbudinātājsinapse tiek aktivēta, tad arī ļoti vājš kairinātājs izraisa spēcīgu reakciju.

Tas notiek tāpēc, jo ir notikusi Ca2+ jonu uzkrāšanās presinaptiskajā polā - var veikt intensīvāku eksocitozi. Ca2+ saistās ar kalmodulīnu, veidojas komplekss, kas ierosina eksocitozi. Ja tas nav aizvākts un ieplūst vēl Ca2+ joni, ballīte pastiprinās.

Question 40

Kas ir ilglaicīgā potencēšana?

Answer 40

Tā ir ilgstošā uzbudinājuma norise. Notiek īsa, atkārtota, presinaptiskā pola stimulācija, kā rezultātā notiek izteikta glutamāta eksocitoze.

1.Glutamāts saistās ar AMDA, aktivējas NMDA un glutamāts arī ar to saistās.

2.Nakamajā stimulācijā glutamats jau var uzreiz saistīties ar NMDA, tāpēc notiek pastiprināts efekts.

Question 41

Kas ir ilgstoša depresija?

Answer 41

Kavējošs efekts, kas saistīts defosforilāciju, proteīnu, enzīmu inaktivēšanu, receptoru desensitizāciju.

To dara Ca2+ joni, kas aktivē fosfatāzi.

Question 42

Kas ir kavēšana? Kā to iedala?

Answer 42

Atgriezeniska neironu uzbudināmības un funckionālās aktivātes samazināšanās.

• pēc lokalizācijas - presinaptiskā, postinaptiskā.
• pēc dabas - hiperpolarizācija
• pēc virzības - tieša vai netieša

Question 43

Raksturo postsinaptisko TIEŠO kavēšanu!

Answer 43

Iesaistās kavētājstarpneirons, kas izdala kavētājmediatorus.

Kavētājmediatori izraisa postinaptiskās membrānas hiperpolarizāciju. Veidojas KPSP.

Piemēram, pārmērīgs muskuļa sasprindzinājums, izraisa cīpslas receptoru aktivāciju. Tiek aktivēts kavētājstarpneirons, kas izdala kavētājmediatoru glicīnu. Tas izraisa motorā neirona postsinaptiskā membrānas hiperpolarizāciju.

Question 44

Raksturo postsinaptisko NETIEŠO kavēšanu!

Answer 44

• Neirons var atrasties absolutajā refraktārajā periodā.
• Relatīvā refraktārā perioda pozitīvo seku potenciālā, kad uzbudināmība ir būtiski samazināta.
• Atgriezeniskā jeb antidromā kavēšana. Muguras smadzenēs to izraisa motoriskā neirona impulsi, kas pa kolaterālēm aktivē Renšo šūnas. To uzdevums ir kavēt.

Question 45

Raksturo presinaptisko kavēšanu!

Answer 45

Kavēšanas efekts izpaužas presinaptiskajā membrānā. Bildē - 1.neirons samazina 2. neirona DP efektu presinaptiskajā membrānā, kā rezultāta samazinās neiromediatora eksocitoze.

2.neirons tiek hiperpolarizēts, tiek samazināta vai pārtraukta neiromediatora izdale.