Vì sao tốc độ dẫn truyền qua xinap chậm hơn tốc độ dẫn truyền trên sợi trục thần kinh

-
Ricardo Cruciani

, MD, PhD, Center for Pain Palliative Medicine, Drexel University College of Medicine


*

*

*

Một nơron thần kinh ra đời điện thay hoạt động cùng Viral dọc từ tua trục của chính nó, tiếp nối truyền biểu hiện này qua synap thần tởm bằng cách giải pchờ các hóa học dẫn truyền thần khiếp, gây ra phản ứng ở 1 nơron thần tởm không giống hoặc một tế bào của phòng ban thỏa mãn nhu cầu (ví dụ tế bào cơ, đa số những tế bào nội máu cùng nước ngoài tiết). Tín hiệu có thể kích mê say hoặc ức chế tế bào mừng đón, nhờ vào vào chất dẫn truyền thần khiếp với thú thể tđắm đuối gia.

Bạn đang xem: Vì sao tốc độ dẫn truyền qua xinap chậm hơn tốc độ dẫn truyền trên sợi trục thần kinh


Trong hệ thần kinh trung ương, các kết nối cực kỳ phức tạp. Một xung thần khiếp xuất phát điểm từ 1 nơron thần gớm truyền cho một nơron thần tởm khác nhờ vào xung thần tởm Viral tự tua trục mang đến thân tế bào, từ bỏ tua trục mang đến tua gai (những nhánh đón nhận xung thần gớm của nơ-ron), từ bỏ thân tế bào mang đến thân tế bào hoặc trường đoản cú tua tua mang đến tua gai. Một nơron có thể bên cạnh đó nhận được nhiều xung thần tởm - hoạt hóa và ức chế từ bỏ những nơron không giống cùng tích phù hợp đôi khi những xung thần kinh thành một vài những dạng dẫn truyền không giống nhau.


Dẫn truyền năng lượng điện nắm vận động dọc từ sợi trục là 1 trong những chuyển động năng lượng điện, gây ra vì chưng sự Bàn bạc của ion Na+ với K+ ion qua màng gai trục. Một nơron khăng khăng sẽ khởi tạo ra cùng một loại năng lượng điện gắng hoạt động sau từng kích ham mê, dẫn truyền với tốc độ cố định và thắt chặt dọc từ sợi trục. Vận tốc phụ thuộc vào 2 lần bán kính sợi trục cùng mức độ myelin hóa, xấp xỉ trong khoảng từ là một đến 4 m/giây so với các gai nhỏ tuổi không tồn tại bao myelin mang lại 75 m/giây sinh hoạt đều tua lớn có bao myelin. Tốc độ dẫn truyền cao hơn nữa làm việc những sợi myelin hóa vày vỏ myelin có những eo không tồn tại bao myelin phương pháp nhau phần đa đặn (các eo Ranvier). Xung điện thần gớm dẫn truyền hình dáng nhảy cóc từ bỏ eo này quý phái eo tiếp, bỏ qua mất phần bao myelin của sợi trục. Do đó, những bệnh lý làm cho đổi khác bao myelin (ví dụ: xơ cứng rải rác) sẽ gây ra ảnh hưởng sự dẫn truyền xung thần kinh, tạo ra các triệu bệnh thần ghê không giống nhau.


Dẫn truyền xung thần kinh là chuyển động chất hóa học, gây nên vị sự giải pchờ các chất dẫn truyền thần khiếp quánh hiệu ngoài đầu mút tận thuộc rễ thần kinh. Các hóa học dẫn truyền thần kinh khuếch tán qua khe synap với đính với những thụ thể đặc hiệu bên trên tế bào thần gớm gần kề hoặc tế bào đích. Tùy nằm trong vào thú thể, thỏa mãn nhu cầu có thể là hoạt hóa hoặc khắc chế.


Synap bao gồm loại synap điện, không tương quan mang đến hóa học dẫn truyền thần kinh; những kênh ion kết nối trực tiếp bào tương của những tế bào thần khiếp trước với sau synap. Đây là một số loại dẫn truyền thần kinh nkhô hanh tốt nhất.


Thân tế bào thần tởm sản hiện ra những enzyme tổng vừa lòng số đông các chất dẫn truyền thần ghê, được tàng trữ trong các túi của cúc tận cùng thần gớm (xem xem Hình: Dẫn truyền thần kinh). Số lượng enzyme vào một túi (hay là vài ba nghìn phân tử) được khái niệm là một trong những đơn vị chức năng lượng tử. Điện thế vận động Khi dẫn truyền mang lại cuối dây thần kinh vẫn msinh hoạt các kênh can xi của sợi trục; dòng Ca sau khoản thời gian được giải pđợi có chức năng hòa các túi vào màng các đầu tận cùng tế bào thần ghê có tác dụng giải phóng những phân tử dẫn truyền thần khiếp từ không ít túi. Sự hòa màng tạo nên một lỗ thông qua kia các phân tử được giải pchờ vào khe synap Hotline là quy trình xuất bào.


Điện nắm vận động msống các kênh canxi của sợi trục (ko được hiển thị). Ca++ kích hoạt những túi giải phóng các hóa học dẫn truyền thần gớm (NT). Các phân tử NT lấn sân vào những khe synap. Một số đính cùng với thụ thể sau synap, tạo nên một phản nghịch ứng. Những hóa học không giống được bơm trở về sợi trục với được lưu trữ hoặc khuếch tán vào những mô bao quanh.


*

Số lượng hóa học dẫn truyền thần gớm trong đầu mút ít tận thuộc thường xuyên chủ quyền với buổi giao lưu của rễ thần kinh và được duy trì kha khá hằng định bằng cách biến hóa sự hấp phụ các chi phí chất của những chất dẫn truyền thần gớm hoặc hoạt động vui chơi của các enzyme tương quan mang lại tổng hợp hoặc phá huỷ các chất dẫn truyền thần kinh. Kích phù hợp các thụ thể trước synap hoàn toàn có thể làm cho bớt tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh trước synap, trong khi khắc chế hoàn toàn có thể làm cho tăng tổng đúng theo.


Sự liên tưởng của hóa học dẫn truyền thần khiếp - cơ quan thụ cảm buộc phải dứt nhanh chóng nhằm những thú thể hoàn toàn có thể được kích hoạt nkhô nóng với tái diễn các lần. Các chất dẫn truyền thần tởm Lúc đã địa chỉ với thụ thể rất có thể xảy ra một trong các ngôi trường phù hợp sau:


Các chất dẫn truyền thần ghê được thu hồi lại các đầu mút ít tận thuộc thần gớm sẽ tiến hành tụ lại trong các cúc tận cùng nhằm tái thực hiện.


Các trúc thể của chất dẫn truyền thần tởm là phức tạp protein phân bố mọi trên màng tế bào. Bản chất của chúng quyết định hóa học dẫn truyền thần gớm bao gồm tính năng kích yêu thích xuất xắc khắc chế. Các trúc thể liên tiếp bị kích mê thích vì chưng các hóa học dẫn truyền thần ghê hoặc thuốc trsinh hoạt yêu cầu không nhạy bén (kiểm soát và điều chỉnh xuống); phần nhiều thú thể không biến thành kích ưng ý bởi vì hóa học dẫn truyền thần khiếp hoặc bị chẹn mạn tính vì thuốc biến chuyển hết sức mẫn cảm (kiểm soát và điều chỉnh lên). Sự điều chỉnh xuống hoặc điều chỉnh lên của các thú thể bao gồm ảnh hưởng bạo gan tới việc tiến triển của tài năng hấp phụ với sự chịu ràng buộc của khung hình . Những định nghĩa này quan trọng đặc biệt quan trọng đặc biệt vào ghép ghép nội tạng hoặc tế bào, trong đó sự cắt vứt thần kinh vẫn loại trừ các thú thể của rất nhiều chất dẫn truyền thần ghê. Các triệu chứng của hội chứng cai rất có thể được phân tích và lý giải một phần vày hiện tượng hồi ứng vị sự biến đổi tỷ lệ hoặc ái tính của trúc thể.


Hầu hết những chất dẫn truyền thần ghê can hệ đa số với các thụ thể sau synap, tuy nhiên có một vài trúc thể nằm tại các tế bào thần gớm trước synap bao gồm chức năng kiểm soát điều hành sự giải pngóng các hóa học dẫn truyền thần khiếp.


Một đội những trúc thể, được Điện thoại tư vấn là trúc thể phía ion (ví dụ thụ thể N-metyl-d-glutamate, kinate-quisqualate, nicotinic acetylcholine, glycine cùng γ-aminobutyric acid ) bao gồm những kênh ion mở ra Lúc đính với chất dẫn truyền thần tởm cùng tạo ra bội nghịch ứng khôn xiết nkhô nóng. Trong một họ khác, hotline là trúc thể metabotropic (ví dụ trúc thể serotonin, α- cùng β adrenergic cùng thụ thể dopaminergic) các hóa học dẫn truyền thần gớm cửa hàng với những protein G cùng kích hoạt một phân tử không giống (chất truyền tin thứ hai như cAMP) xúc tác một chuỗi những sự khiếu nại trải qua sự phosphoryl hóa protein, di chuyển ion Ca hoặc cả hai; những đổi khác của tế bào qua trung gian vì chưng các chất truyền tin sản phẩm công nghệ nhị lờ lững rộng và có thể chấp nhận được điều chỉnh xuất sắc hơn so với đáp ứng nhu cầu nkhô cứng của những hóa học dẫn truyền thần ghê phía ion. phần lớn chất dẫn truyền thần kinh kích hoạt những thụ thể ví dụ rộng là kích hoạt những chất truyền tin thứ 2.


Ít nhất 100 hóa học có thể chuyển động nhỏng các chất dẫn truyền thần kinh; khoảng tầm 18 chất khôn cùng đặc trưng. Một số lộ diện bên dưới các hiệ tượng khác biệt.


Trong hệ trung khu thần kinh, đa số axit amin này là hầu như hóa học dẫn truyền thần kinh có tính kích ưa thích. Chúng hoạt động ở vỏ óc, tè não với tủy sinh sống. Glutamate làm cho nơron tăng tổng thích hợp nitric oxid (NO). Glutamate dư quá hoàn toàn có thể tạo độc, có tác dụng tăng Ca nội bào, những nơi bắt đầu thoải mái và chuyển động proteinase. Những hóa học dẫn truyền thần gớm này có thể góp thêm phần vào kỹ năng tiêu thụ với opioid cùng là trung gian đối với triệu hội chứng tăng cảm giác đau.


Các thú thể glutamate được phân một số loại là thú thể NMDA (N-metyl-d-aspartate) với các thú thể chưa phải NMDA. Phencyclidine (PCP, nói một cách khác là lớp bụi thiên thần) cùng memantine (dùng để làm điều trị dịch Alzheimer) đính với thú thể NMDA.


GABA là hóa học dẫn truyền thần khiếp khắc chế đa phần vào óc. Nó là 1 axit amin bao gồm bắt đầu tự glutamate, được decarboxyl bởi enzyme glutamate decarboxylase. Sau lúc liên quan với trúc thể của chính nó, GABA được bơm chủ động quay lại các đầu mút ít tận thuộc thần ghê với được đưa hóa. Glycine gồm chuyển động giống hệt như GABA, hoạt động đa phần làm việc những tế bào trung gian thần khiếp (những tế bào Renshaw) của tủy sinh sống và trong số vòng dẫn truyền có tác dụng giãn những cơ đối vận.


Các thụ thể GABA được phân nhiều loại là GABAA (kích hoạt kênh clorua) cùng GABAB (kích mê thích sự sinh ra cAMP). Thuốc gồm tác dụng lên thần kinh nhỏng benzodiazepine, barbiturate, picrotoxin cùng muscimol gây ảnh hưởng lên các thú thể GABAA. Baclofen kích hoạt các thú thể GABAB, được sử dụng nhằm điều trị teo cơ (ví dụ trong nhiều xơ cứng).

Xem thêm: Hướng Dẫn Thiết Kế Website Bằng Photoshop, Thiết Kế Website Bằng Photoshop Là Gì


Serotonin (5-hydroxytryptamine, hoặc 5-HT) được tạo ra vì nhân raphe, các nơron con đường thân của cầu óc cùng phần trên thân não. Tryptophan được hydroxyl hóa vì tryptophan hydroxylase thành 5-hydroxytryptophan, kế tiếp khử carboxyl thành serotonin. Nồng độ serotonin được kiểm soát điều hành vì sự hấp thụ của tryptophan, monoamine oxidase (MAO) bên trong tế bào thần gớm với sự giáng hóa serotonin. Cuối cùng, serotonin được bài trừ qua nước tiểu dưới dạng axit 5-hydroxyindoacetic hoặc 5-HIAA.


Các thú thể serotoninergic (5-HT) (cùng với ít nhất 15 phân typ) được phân một số loại là 5-HT1 (cùng với 4 nhóm), 5-HT2, và 5-HT3. Các chất nhà vận chọn lọc thú thể serotonin (nhỏng sumatriptan) rất có thể làm mất đi triệu triệu chứng nhức nửa đầu.


Acetylcholine là hóa học dẫn truyền thần tởm bao gồm của nơron chuyên chở vùng hành-tủy, các sợi thần kinh thực vật trước hạch, các tua rễ thần kinh cholinergic sau hạch (phó giao cảm) và các tế bào thần gớm vào hệ thần kinh trung ương (CNS) (VD: hạch nền, vỏ óc vận động). Chất này được tổng hòa hợp tự choline cùng acetyl coenzyme A bằng cholin acetyltransferase cùng chất này nhanh chóng không còn tác dụng vì sự tbỏ phân tại chỗ của enzyme acetylcholinesterase chế tạo thành choline và acetate. Nồng độ Acetylcholine được điều chỉnh vì chưng choline acetyltransferase với vì sự hấp thụ cholin. Nồng độ của hóa học dẫn truyền thần khiếp này giảm nghỉ ngơi người mắc bệnh bệnh tật Alzheimer.


Các thụ thể cholinergic được phân loại là nicotinic N1 (trong tủy thượng thận với hạch thần khiếp thực vật) hoặc N2 (vào cơ xương) hoặc muscarinic M1 cho đến M5 (phân bố thoáng rộng trong CNS). M1 xuất hiện vào khối hệ thống thần ghê tự động, thể vân, vỏ óc với vùng hải mã; M2 xuất hiện vào hệ thống thần kinh từ chủ, tim, cơ trót lọt của ruột, cơ trán và tè não.


Dopamine can dự cùng với những thú thể của một số tua thần gớm nước ngoài vi và những tế bào thần kinh trung ương (ví dụ ở liềm đen, óc giữa, Khu Vực mái bụng với vùng dưới đồi). Axit amin tyrosine được những tế bào thần kinh dopaminergic thu nhấn cùng gửi hóa bởi men tyrosine hydroxylase thành 3,4-dihydroxyphenylalanine (dopa), được khử carboxyl bằng aromatic-l-amino-acid decarboxylase thành dopamine. Sau Lúc giải pchờ và xúc tiến cùng với trúc thể, dopamine được chủ động bơm trở về (thu hồi) vào đầu mút tận thuộc thần ghê. Nồng độ dopamine trong các mút ít tận thuộc thần khiếp được điều chỉnh bởi enzyme tyrosine hydroxylase và MAO (có tác dụng giáng hóa dopamine).


Các thụ thể dopaminergic được phân nhiều loại là D1 mang đến D5. Thụ thể D3 và D4 đóng một phương châm vào điều hành và kiểm soát tư duy (hạn chế những triệu chứng cõi âm của tâm thần phân liệt); kích hoạt thụ thể D2 kiểm soát các hệ thống nước ngoài tháp. Tuy nhiên, ái lực so với thụ thể không tương xứng cùng với kĩ năng thỏa mãn nhu cầu (tác dụng); ví dụ ropinirole dung dịch gồm ái lực cao so với trúc thể D3 dẫu vậy gồm công dụng thông qua câu hỏi kích hoạt thụ thể D2 .


Norepinephrine là hóa học dẫn truyền thần tởm của phần nhiều các tua thần kinh giao cảm sau hạch cùng các tế bào thần kinh trung ương (ví dụ, làm việc nhân xanh và vùng dưới đồi). Tiền hóa học tyroxin được đưa thành dopamine, hóa học này được hydroxyl hóa vị dopamine β-hydroxylase thành norepinephrine. Sau Lúc giải pchờ với liên quan với thú thể, một vài norepinephrine bị giáng hóa bởi vì catechol O-methyltransferase (COMT) và phần còn sót lại được lành mạnh và tích cực đưa quay lại đầu cuối thần tởm, địa điểm nó bị phân bỏ bởi MAO. Nồng độ norepinephrine vào tế bào thần kinh được cân bằng bởi tyrosine hydroxylase, dopamine β-hydroxylase và MAO.


Các thụ thể adrenergic được phân loại là α1 (sau synap trong hệ thống giao cảm), α2 (trước synap trong khối hệ thống giao cảm với sau synap vào não), β1 (vào tim) hoặc β2 (vào kết cấu có phân bổ thần gớm giao cảm khác).


Endorphins cùng enkephalins là opioid. Endorphins là các polypeptide lớn kích hoạt các nơron trung ương (ví dụ làm việc vùng dưới đồi, hạch hạnh nhân, đồi thị cùng nhân xanh). Thân tế bào đựng một polypeptide mập được Gọi là pro-opiomelanocortin, tiền thân của α-, β- với γ-endorphin. Polypeptide này được chuyển vận xuống sợi trục cùng thái thành các mảnh; một trong những chính là β-endorphin, cất trong các nơron pngóng chiếu cho tới vùng lao động trí óc quanh kênh, kết cấu hệ viền với các nơron tất cả đựng catecholamine chính vào óc. Sau khi giải pngóng với liên hệ cùng với những trúc thể, β-endorphin được thủy phân do peptidases.


Met-enkephalin và leu-enkephalin là các polypeptide bé dại gồm trong nhiều nơron TW (ví dụ như vào cầu nhạt, đồi thị, nhân đuôi và chất xám trung tâm). Tiền thân của những chất này là proenkephalin, được hình thành vào thân tế bào, sau đó phân loại vị các peptidase đặc hiệu thành những peptide bao gồm hoạt tính. Những hóa học này cũng phía trong tủy sống, chỗ chúng điều chỉnh biểu thị đau. Các chất dẫn truyền thần khiếp của biểu đạt nhức nghỉ ngơi sừng sau của tủy sống là glutamate và hóa học P. Enkephalins bớt lượng dẫn truyền thần tởm được giải pđợi cùng làm tăng khử cực (khiến cho năng lượng điện ráng màng âm nhiều hơn) màng sau synap, làm thùy sau rãnh trung trọng điểm giảm tạo thành năng lượng điện thế chuyển động với bớt nhận cảm nhức. Sau Lúc giải pngóng với liên hệ cùng với trúc thể peptidergic, enkephalins được tdiệt chia thành các peptide nhỏ rộng ko hoạt động với những axit amin. Sự bất hoạt nhanh chóng enkephalins nước ngoài sinc ngăn uống cản chức năng bổ ích trên lâm sàng của những hóa học này. Các phân tử bất biến rộng (vd morphine) được sử dụng làm cho dung dịch sút nhức sửa chữa thay thế.


Các trúc thể endorphin-enkephalin (opioid) được phân nhiều loại là μ1 và μ2 (ảnh hưởng đến việc tích hòa hợp cảm xúc cùng bớt đau), δ1 với δ2 (tác động đến sự tích phù hợp vận tải, tác dụng dấn thức, và giảm đau) với κ1, κ2, κ3 (tác động kiểm soát và điều chỉnh cân đối nước, giảm nhức và ăn uống uống). Các thú thể σ, hiện tại đang rất được phân các loại là nonopioid và đa số phía trong vùng hải mã, thêm cùng với PCP. Dữ liệu new cho thấy thêm tất cả sự hiện hữu của rất nhiều phân tử thụ thể bao gồm ý nghĩa sâu sắc dược lý rộng. Các nguyên tố phân tử tiền chất protein của các thụ thể có thể được bố trí lại trong quá trình tổng phù hợp thú thể nhằm tạo ra một vài biến thể của trúc thể (ví dụ 27 biến hóa thể nối của trúc thể opioid μ ). Ngoài ra, 2 thú thể có thể kết phù hợp với nhau (dimerize) nhằm tạo nên thành một trúc thể bắt đầu.


Dynorphins là team bao gồm 7 peptide cùng với trình từ bỏ axit amin giống như. Giống enkephalins, chúng là những opioid.


Chất Phường là 1 peptide, có làm việc các tế bào thần kinh trung ương (trong cuống tuyến đường tùng, liềm Đen, hạch nền, hành não cùng bên dưới đồi) với tập trung rất nhiều làm việc những hạch rễ vùng lưng. Chất này được giải phóng vì chưng mọi kích ưa thích nhức cường độ to gan lớn mật. Chất này kích hoạt các thụ thể NK1A phía bên trong thân óc nhằm kiểm soát và điều chỉnh thỏa mãn nhu cầu của thần khiếp cùng với đợt đau cùng trọng tâm trạng; kiểm soát và điều chỉnh xúc cảm ai oán ói với mửa.


Nitric oxide (NO) là 1 loại khí ko bền làm cho trung gian mang lại những quá trình trong nơron. Khí này được tạo nên tự arginine vì enzyme NO synthase. Trong những tế bào thần ghê tất cả NO synthetase vận động, các hóa học dẫn truyền thần tởm làm tăng Ca nội bào++ (ví dụ hóa học Phường, glutamate, acetylcholine) sẽ kích phù hợp tổng vừa lòng NO. Khí NO rất có thể là 1 trong những chất truyền tin nội bào; NO hoàn toàn có thể khuếch tán thoát khỏi tế bào vào một trong những tế bào thần kinh thứ hai với tạo nên đáp ứng sinch lý (ví dụ năng lượng điện cố gắng vận động kéo dãn dài ) hoặc bức tốc độc tính thần khiếp của glutamate (NMDA-receptor-mediated) (VD: vào bệnh Parkinson, chợt quỵ hoặc căn bệnh Alzheimer).


Các hóa học bao gồm ít mục đích vào dẫn truyền thần kinh bao gồm histamin, vasopressin, vasoactive peptide đường tiêu hóa, carnosin, bradykinin, cholecystokinin, bombesin, somatostatin, nhân tố pngóng mê say corticotropin, neurotensin cùng hoàn toàn có thể cả adenosine.


Bệnh lý hoặc những hóa học làm cho biến hóa sự sản sinch, giải phóng, tiếp nhận, giáng hóa hoặc tái hấp thu các chất dẫn truyền thần tởm hoặc làm biến hóa con số và ái lực của thụ thể số đông có thể tạo ra các triệu hội chứng thần ghê hoặc tinh thần cùng khiến căn bệnh (coi blank Các ví dụ về bệnh án tương quan mang lại các khiếm kmáu vào truyền dẫn thần kinh). Các dung dịch kiểm soát và điều chỉnh sự dẫn truyền thần ghê có thể làm cho bớt những bệnh lý này (ví dụ: nhỏng căn bệnh Parkinson, trầm cảm).