Kimyasal Sinapslar PDF

KİMYASAL SİNAPSLAR Presinaptik nöronun ucunda nörotransmiter içeren çok sayıda vesiküller bulunur. Nörotransmitterler spesifik reseptörlerine bağlanarak ve iyon kanallarını açıp, kapatma şeklinde etki ederler. Kimyasal sinapslarda ileti çok daha yavaştır. Bu tip sinapslar büyük bir plastisiteye sahi...

KİMYASAL SİNAPSLAR Presinaptik nöronun ucunda nörotransmiter içeren çok sayıda vesiküller bulunur. Nörotransmitterler spesifik reseptörlerine bağlanarak ve iyon kanallarını açıp, kapatma şeklinde etki ederler. Kimyasal sinapslarda ileti çok daha yavaştır. Bu tip sinapslar büyük bir plastisiteye sahiptirler. Bu nedenle, kimyasal sinapslar, kompleks ve çok değişken davranışları yöneten nöronların bağlantılarında kullanılır. TEK YÖNLÜ İLETİ MEKANİZMASI Kimyasal sinapslar sinyalleri daima tek yönlü iletir. Sinyal, nörotransmiteri salıveren presinaptik nörondan, transmitterin etki yaptığı postsinaptik nörona iletilir. Bu özellik sinyallerin elektriksel sinapslardaki çift yönlü iletisinden tamamen farklıdır. Sinir sisteminde ve periferik sinirlerin terminallerinde iletilen sinyallerin özel olarak belirli alanlarda odaklanmasını, Motor kontrol, Bellek ve pek çok başka fonksiyonların yürütülmesini sağlar. KİMYASAL SİNAPSLAR Sinir sisteminde sinyallerin iletildiği sinapsların hemen hepsi kimyasal sinapslardır. Kimyasal sinapslarda, presinaptik nöron sinaps bölgesinde nörotransmitter adı verilen bir kimyasal madde salgılar ve bu transmitter,nöronun eksite veya inhibe ettiği ya da başka yoldan duyarlılığını değiştirdiği postsinaptik nöron membranındaki reseptör proteinleri etkiler. Nörotransmitterlerin salınımı 1. Depolarizasyon 2. Voltaj kapılı Ca++ kanallarının açılması Ca++ inflaksı 3. 4. Ca++ -kalmodulinin protein kinazları aktifleştirmesi 5. Sinaptik veziküllerin presinaptik membranla birleşmesi 6. NT’in sinaps aralığına salınması (ekzositoz) 7. 8. Diffüzyon Post sinaptik hücrede YANIT 3. Post Sinaptik olaylar Metabotropik Reseptöre Bağlanma ◼ İkinci haberci sistemini harekete geçirirler ◼ ◼ ◼ ◼ G proteine bağlı reseptörler Hücre içi enzim sistemlerini aktive eder Yavaş nörotransmisyon ve nöromodülasyon sağlarlar Etkisi daha uzun sürelidir Eksitatör Sinaptik Etki, Sodyum ve Potasyum geçiren Glutamat-Kapılı Kanallar tarafından Düzenlemektedir Glutamat reseptörleri iki temel kategoride incelenebilir. 1- İyonotropik: eder doğrudan olarak iyon kanallarını kontrol 2- Metabotropik: ikinci haberciler üzerinden dolaylı olarak iyon kanallarını kontrol eder İnhibitör Sinaptik Etki Genellikle Klor Geçişini Sağlayan GABA ve Glisin Kontrollü Kanallardan Gerçekleşmektedir Spinal motor nöronlarda ve ve birçok santral nöronda inhibitör postsinaptik potansiyeller GABA ve Glisin gibi inhibitör amino asit nörotransmitterler aracılığı ile gerçekleşmektedir. GABA beyin ve omurilikte en sık görülen inhibitör transmitterdir. Glisin daha az sıklıkla görülür ve ayrıca Cl- kanallarını kontrol eden iyonotropik reseptörleri aktive eder. Glisin omurilikte internöronlar tarafından salınır ve antagonistik kasları inhibe ederler. Eksitatör ve İnhibitör Sinapsların Farklı Yapıları Sinaptik potansiyelin etkisi (eksitatör veya inhibitör) sadece presinaptik nörondan salınan nörotransmitterin tipine göre belirlenmez ayrıca nörotransmitter ile yönlenen iyonun geçeceği, post sinaptik hücrede bulunan iyon kanalları da önemli rol oynar. Birçok nörotransmitter etkili oldukları reseptörler ile tanınırlar. Söz gelimi glutamat salıveren omurgalı beyin nöronları eksitasyona neden olan reseptörler üzerinden etkili olurlarken; g-amino bütirik asit (GABA) veya glisin salıveren nöronlar iyonotropik inhibitör reseptörler üzerinden etkili olurlar. (bu konuda bir istisna retinadır, ayrıca omurgasızlarda istisna çoktur). Eksitatör ve inhibitör sinir terminallerinde bazen yapısal değişiklikler olur. Nöronlardaki sinyallerin oluşturacağı net etki çeşitli faktörlere bağlı olarak gelişecektir. 1- Bölge 2- Boyut 3-Sinapsın şekli 4-Diğer sinerjistik veya antagonistik sinapslara olan komşuluğu Nöronal entegrasyon Birbiriyle yarışan bu sinyallerin post-sinaptik nöron tarafından entegre edilmesi işlevine nöronal entegrasyon denmektedir. Nöronal entegrasyon, sinir sisteminin bütün olarak karşı karşıya kaldığı karar verme işinin, hücre düzeyindeki yansımasıdır. Her hangi bir zamanda hücrenin iki seçeneği bulunmaktadır; aksiyon potansiyeli oluşturmak veya oluşturmamak. Charles Sherrington beynin birbiriyle yarışan alternatifler arasından seçme yeteneğini, sinir sisteminin entegratif hareketi olarak yorumlamaktadır, ve “Karar verme” yi beynin en temel işlemi olarak olarak değerlendirir. Hücre gövdelerindeki sinapslar daha çok inhibitördür. İnhibitör uyaranalrın da uyarı bölgesi işlevsel etkinliği açısından önemlidir. İnhibitör kısa devre etkiler, akson segmentinin başlangıcında daha belirgindirler. Dendritte oluşan eksitatör akımlar ilk akson segmentine ulaşırken hücre gövdesinden geçmek zorundadırlar. Hücre gövdesindeki inhibitör etkiler, Cl- kanallarını açarlar ve Cl- akımı arttırırken, yayılmakta olan eksitatör akımlardan oluşan depolarizasyonu azaltırlar. Sonuç olarak, tetikleme bölgesinde, eksitatör akımın etkisi azalır. Buna karşın, dendritlerin uzak bir parçasında oluşan inhibitör olayların eksitatör etkiyi baskılaması çok zordur. Bu nedenle beynin güçlü inhibitör girdileri sıklıkla nöronların hücre gövdesinden kaynaklananlardır. Dendritik çıkıntılardaki sinapslar daha çok eksitatördür. Santral nöronlar sıklıkla 20-40 ana dendrite sahiptirler bu dendritler de daha ince dallara ayrılırlar. Her dalın iki temel sinaptik bölgesi vardır. Gövde ve çıkıntı. Dendritik çıkıntılar, dendritik gövdeye ince bir boyunla bağlanmış ve daha künt bir başa sahip, ileri düzeyde özelleşmiş sinyal alma bölgesidir (Şekil 12-3). Her çıkıntıda en az bir sinaps bulunur. Bazı kortikal nöronlarda -hippokampusun CA1 bölgesindeki piramidal nöronlar gibi - çıkıntı başı, non-NMDA ve NMDA tip glutamat reseptörleri içerir Akson terminallerindeki sinapslar daha çok düzenleyicidir. Aksodendritik ve aksosomatik bağlantıların aksine, aksoaksonik sinapsların post-sinaptik hücrenin tetikleme bölgesi üzerinde her hangi bir etkisi bulunmaz. Daha çok post-sinaptik nöronun transmitter salınımını kontrol ederler. SİNAPTİK İLETİYİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER 1- İntertisyel sıvıda H+ yoğunluğu: Nöronlar, H+ yoğunluğuna çok duyarlıdır. Arteriyel kan pH’sı ;7,4’ ten 7,0’ya düşünce (ASİDOZ), nöronun aktivitesi azalır, exitabiliteleri azalır, sinaptik ileti yavaşlar. pH, 7,4’ten 7,8’e çıkınca (ALKALOZ), nöronların exitabiliteleri artar,uyarılabilirlikleri kolaylaşır. pH ↓ (asidoz) ise sinaptik ileti ↓ pH↑ (alkaloz) ise sinaptik ileti ↑ SİNAPTİK İLETİYİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER 2- Ca’un presinaptik terminale geçişi; Bazı blokerler presinaptik membrandaki Ca kanallarını bloke edip Ca’un içeri girişini, dolayısıyla nörotransmitterlerin salınmasını engellerler. Böylece sinaptik ileti yavaşlar. 3- Hipoksi; Hipoksi nöron uyarılabilirliğini azaltır. Birkaç saniyeden fazla oksijen sağlanamazsa, nöronlar eksitabilitelerini kaybederler. Beyin kan akımı 4-5 dk. kadar kesilmişse, hipoksi yüzünden geriye dönüşümü olmayan harabiyetler görülür. 4- İlaçlar; Nöral plastisite Beyindeki nöronların ve nöronlar arasında oluşan sinapsların çeşitli çevresel uyaranlara karşı yapısal ve işlevsel olarak değişiklik göstermesidir. Aynı zamanda beyindeki nöral yolların değişiklikleri, yeniden organize olma yetenekleri ve organizmanın çevreye uyumu için gerekli tüm gelişmeler de nöral plastiste olarak adlandırılmaktadır. Nöral plastisite yeni nöron oluşumunu, dendritlerde dallanmanın artmasını, boylarında uzama olması ve yeni sinaps oluşumunu sağlamaktadır. Doğumdan sonra çevresel uyaranların da artmasıyla sinaptik bağlantılar hızla artmaktadır. Duyusal işlevler, dil gelişimi ve daha gelişmiş algısal işlemler hayatın ilk yıllarında hızla gelişmektedir. Öğrenme hızının en üst düzeyde olduğu bu dönemlerde oluşan değişiklikler tek nöronda sınırlı olmadığından ‘sinaptik plastisite’ denilen adaptif yanıt ortaya çıkmaktadır. Nöral plastisite Gelişimini tamamlamış bir beyinde de sinaptik plastisite devam etmektedir. Sinir sistemindeki doğal sinaptik döngü gebelikte uterusun adrenerjik innervasyonunda, serebellum’da, vestibuler nukleus’ta, hipotalamus’ta, serebral korteks’te ve olfaktor sistemde başlamakta ve devam etmektedir. Korteks ve serebellum’daki doğal sinaptik plastisite daha çok nöronların en fazla değişen yerleri olan dentritlerle sağlanmaktadır. Dentrit boyutlarındaki ve dentritik uzantı sayılarındaki artış ışık mikroskobunda da kolaylıkla saptanabilmektedir. Yaş ilerledikçe özellikle bazı nöronların dentrit sayıları ve uzantıları daha karmaşık hale gelir ve bu da yaşam boyu sinaptik plastisitenin devam ettiğini kanıtlar.