Synaps
|
|
De werking van een synaps
|
Synoniemen
|
Latijn
|
Synapsis
[1]
|
|
Vertakkingen van een
axon
van een
motorische zenuwcel
naar een motorische eindplaat op een
spiervezel
Werking van een synaps met een calciumkanaal
Een
synaps
[2]
(v.
Gr.
σ?ναψι?
sunapsis
= aanraking,
[3]
raakpunt
[4]
of verbinding
[4]
) is de contactplaats tussen twee
zenuwcellen
of tussen een zenuwcel en een spiervezel of een zenuwcel en een
kliercel
of naar dezelfde zenuwcel (
autapse
), waar door geleide
diffusie
van
ionen
zenuwimpulsoverdracht plaatsvindt. Een synaps tussen een zenuwcel en een spiervezel is een
myoneurale plaat
of
motorische eindplaat
.
Synapsen hebben een ventielfunctie, dit wil zeggen dat ze het signaal slechts doorlaten in een richting. Anders zou een geordende informatieoverdracht niet mogelijk zijn. Een synaps bestaat uit een
eindknopje
in de presynaptische membraan, een synapsspleet (10 - 40 nm) en een postsynaptische membraan. Het eindknopje is een verdikking (diameter ca. 1 micrometer) van een uitloper (
axon
) van de presynaptische cel. Het bevat een groot aantal synapsblaasjes (vesikels) die een
neurotransmitter
, bijvoorbeeld
acetylcholine
, bevatten.
Wanneer een zenuwimpuls bij de synaps aankomt, wordt het eindknopje door een actiepotentiaal gedepolariseerd en gaan er transportproteinen open voor Ca
2+
-ionen. Hierdoor treden
calciumionen
binnen via calciumkanalen. Een aantal synapsblaasjes versmelt daardoor met de presynaptische membraan. De inhoud van deze blaasjes, bestaande uit neurotransmittermoleculen komt vrij in de synapsspleet. Het aantal synapsblaasjes dat zich ledigt is afhankelijk van de amplitude (grootte) van de actiepotentiaal.
De neurotransmittermoleculen
diffunderen
naar de postsynaptische membraan, en binden zich daar aan receptoren die gevoelig zijn voor bepaalde neurotransmitters. Op dat ogenblik is de zenuwimpuls doorgegeven. De werking van neurotransmitters wordt bepaald door de specifieke binding met de receptoren op de postsynaptische membraan. Er zijn in dit opzicht qua werking twee soorten synapsen te onderscheiden; prikkelende en remmende synapsen. Soms spreekt men ook van
depolarisatie
en
hyperpolarisatie
. Deze werking wordt bepaald door drie verschillende soorten ionenkanalen:
Natrium
(Na
+
)-kanalen,
Kalium
(K
+
)-kanalen of
Chloride
(Cl
?
)-kanalen. Zo veroorzaken natriumkanalen een prikkelende postsynaptische potentiaal (depolarisatie) en kalium- en chloridekanalen een remmende postsynaptische potentiaal (hyperpolarisatie).
De geleiding van de prikkel tussen twee zenuwcellen geschiedt via neurotransmitters. Zij worden vrijgemaakt door blaasjes in de presynaptische membraan, en worden daarna ook (gedeeltelijk) en zeer snel opgenomen door de postsynaptische membraan. Elke zenuwcel produceert zijn eigen neurotransmitter. Belangrijkste soorten zijn
acetylcholine
(ACh) en
catecholaminen
als
dopamine
(DA),
noradrenaline
(NA) en
serotonine
(5-HT). Deze werken vooral in op prikkelende synapsen. De neurotransmitter
gamma-aminoboterzuur
(GABA) werkt daarentegen vooral in op remmende synapsen. Onderzoek toont aan dat een groot aantal verschillende eiwitten door de synaptische blaasjes worden afgescheiden. Deze zijn vooral betrokken bij het vrijmaken van neurotransmitters in de synaptische spleet. Hun aantal overtreft bovendien verre het aantal eiwitten dat betrokken is bij de heropname van neurotransmitters door de presynaptische membraan
[5]
Synapsen in het centrale zenuwstelsel zijn in te delen op basis van waar de postsynaptische membraan zich bevindt:
- axodendritisch, wanneer de postsynaptische membraan zich op een
dendriet
bevindt
- axosomatisch, wanneer de postsynaptische membraan zich op het soma (cellichaam) van een ander neuron bevindt
- axoaxonisch, wanneer de postsynaptische membraan zich op een ander axon bevindt
- dendrodendritisch, wanneer de dendrieten van gespecialiseerde neuronen synapsen met elkaar vormen
De vorming van synapsen is samen te vatten in drie stappen:
- de formatie van selectieve connecties tussen het ontwikkelende axon en zijn doel
- de differentiatie van de groeikegel van het axon tot een zenuwuiteinde
- de uitbreiding/verfijning van het postsynaptisch apparaat
Synaptische plasticiteit
is het vermogen van de synaps in sterkte te varieren: de verbinding kan sterker of zwakker worden. Het vormt de basis van
leren
en
geheugen
.
Synaptogenese
is het proces voor de geboorte, of in de vroege ontwikkeling waardoor er nieuwe synapsen in het zenuwstelsel ontstaan.
Pruning
(wegsnoeien) is het tegenovergestelde, en betekent eliminatie van overbodige synapsen in de vroege ontwikkeling.
Een klein deel van de synapsen werkt niet met neurotransmitters, de elektrische synapsen. Tussen het verzendende en ontvangende neuron is bij een elektrische synaps veel minder ruimte, zo'n 3,5
nanometer
, dan bij een chemische synaps (20 tot 40 nm)
Literatuurverwijzingen
- ↑
Arnaudov, G.D. (1964).
Terminologia medica polyglotta. Latinum-Bulgarski-Russkij-English-Francais-Deutsch.
Sofia: Editio medicina et physcultura.
- ↑
Everdingen, J.J.E. van, Eerenbeemt, A.M.M. van den (2012):
Pinkhof Geneeskundig woordenboek
(12e druk), Bohn Stafleu Van Loghum
- ↑
Pinkhof, H. (1935):
Vertalend en verklarend woordenboek van uitheemsche geneeskundige termen
(2de druk), De Erven F. Bohn
- ↑
a
b
Muller, F. (1932):
Grieksch woordenboek.
(3de druk), J.B. Wolters’ Uitgevers-Maatschappij N.V.
- ↑
Wilhelm, B. G., et al. (2014). Composition of isolated synaptic boutons reveals the amounts of vesicle trafficking proteins.Science, 344: 1023-1028.