Definitie
Een synaps is het contactpunt tussen twee zenuwcellen. Het wordt gebruikt om een stimulus van het ene neuron naar het andere over te brengen. Een synaps kan ook bestaan tussen neuron en spiercel of sensorische cel en klier.
Er zijn twee fundamenteel verschillende soorten synapsen, de elektrische (gap junction) en de chemische. Elk van deze synapsen gebruikt een andere manier om excitatie over te brengen. De chemische synapsen kunnen ook worden onderverdeeld naar de boodschappersubstanties (neurotransmitters).
Deze worden gebruikt voor verzending. Bovendien kunnen de synapsen ook worden onderverdeeld naar het type excitatie. Er is een opwindende en een remmende synaps.
Interne synapsen (tussen twee neuronen) kunnen ook worden onderverdeeld op basis van lokalisatie, dwz op welk punt van het neuron de synaps zich bevindt. In de hersenen alleen al zijn er 100 biljoen synapsen. Ze kunnen constant opnieuw opbouwen en afbreken, dit principe wordt neurale plasticiteit genoemd.
Structuur, functie en taken
De elektrische synaps (gap junction) werkt zonder vertraging over een zeer kleine opening, synaptische opening genaamd. Met behulp van ionenkanalen maakt dit de overdracht van prikkels direct van zenuwcel naar zenuwcel. Dit type synaps wordt aangetroffen in gladde spiercellen, hart- spiercellen en in het netvlies.
Ze zijn geschikt voor snelle verzending, zoals voor de ooglid reflex. Overdracht is mogelijk in beide richtingen (bidirectioneel). De chemische synaps bestaat uit een presynaps, een synaptische spleet en een post-synaps.
De presynapse is meestal de eindknop van een neuron. De postsynapse is een plaats op de dendriet van het aangrenzende neuron of een aangewezen deel van de aangrenzende spiercel of klier. Neurotransmitters zenden excitatie uit via de synaptische spleet.
Het eerder elektrische signaal wordt omgezet in een chemisch signaal en vervolgens weer in een elektrisch signaal. Dit type overdracht is slechts in één richting mogelijk (unidirectioneel). Het elektrische actiepotentiaal wordt uitgevoerd via de axon van het neuron naar de presynapse.
In het presynaptische membraan worden spanningsgestuurde Ca-kanalen geopend door de actiepotentiaal. Kleine blaasjes bevinden zich in het presynaptische membraan en zijn gevuld met de zenders. De toegenomen calcium concentratie zorgt ervoor dat de blaasjes fuseren met het presynaptische membraan en de neurotransmitters worden vrijgegeven in de synaptische spleet.
Dit type transport wordt exocytose genoemd. Hoe hoger de actiepotentiaal frequentie, hoe meer blaasjes hun opgeslagen neurotransmitters vrijgeven. De neurotransmitters diffunderen vervolgens door de synaptische spleet, die ongeveer 30 nm breed is, en koppelen aan neurotransmitter receptoren.
Deze bevinden zich op het postsynaptische membraan. Dit zijn kanalen die ofwel ionotroop of metabotroop zijn. Als het postsynaptische membraan een motor-eindplaat is, is het een ionotroop kanaal waarnaar twee moleculen van de boodschappersubstantie (acetylcholine) dock en open het dus.
Hierdoor kunnen kationen (voornamelijk natrium) om naar binnen te stromen. Dit polariseert de postsynapsen en creëert een prikkelende postsynaptische potentiaal (EPSP). Er zijn verschillende EPSP's nodig om er weer een actiepotentiaal van te maken.
De EPSP's worden samengevat in tijd en ruimte en op de zogenaamde axon heuvel wordt een postsynaptisch actiepotentiaal gegenereerd. Dit actiepotentiaal kan vervolgens worden doorgegeven via de axon deze zenuwcel en bij de volgende synaps begint het hele proces opnieuw. Dit is het effect van een prikkelende synaps.
Een remmende synaps daarentegen is hypergepolariseerd en er worden inspiratoire postsynaptische potentialen (IPSP's) gecreëerd. Er worden remmende neurotransmitters gebruikt, zoals glycine of GABA. De overdracht van informatie via chemische synapsen duurt wat langer vanwege het vrijkomen van de neurotransmitter en zijn verspreiding.
Overigens worden de neurotransmitters gerecycled. Ze keren terug van de synaptische spleet naar de presynapsen en worden opnieuw verpakt in blaasjes. Het enzym cholinesterase speelt een belangrijke rol in de transmissiestof acetylcholine.
Het splitst het neurotransmitter in choline en azijnzuur (acetaat). Dus de acetylcholine is inactief. Er zijn ook andere manieren om de synaptische transmissie uit te schakelen. De kationkanalen van de post-synaps kunnen bijvoorbeeld worden geïnactiveerd.
