Zhrnutie na Neurofyziológia a Kineziológia

## Úvod Synapsy sú štrukturálne a funkčné spojenia medzi neurónmi alebo medzi neurónom a efektorovou bunkou (svalovou bunkou, žľazou, zmyslovou bunkou). Zabezpečujú prenos nervového vzruchu a riadia, či a ako sa informácia ďalej šíri v nervovej sústave. > **Definícia:** Synapsa je miesto kontaktu dvoch buniek, z ktorých aspoň jedna je nervová, cez ktoré sa prenáša vzruch. ## Typy synáps ### Elektrické synapsy - Majú tesné štrbinové spojenia (gap junctions) medzi plazmatickými membránami. - Bielkovinové kanály umožňujú priamy tok iónov a elektrického prúdu. - Prenos je veľmi rýchly s minimálnym oneskorením a môže byť obojsmerný. - U cicavcov sú zriedkavé (napr. niektoré neuróny, bunky myokardu, hladké svalstvo čriev). > **Definícia:** Elektrická synapsa je synaptické spojenie, kde signál prechádza priamo pomocou iónových kanálov medzi bunkami. ### Chemické synapsy - Základné časti: 1. Presynaptická časť (axonálne zakončenie so synaptickými vezikulami) 2. Synaptická štrbina (extracelulárny priestor medzi membránami) 3. Postsynaptická membrána (obsahuje receptory) - Prenos prebieha uvoľnením neurotransmiterov, ktoré sa viažu na postsynaptické receptory a menia iónové priepustnosti. > **Definícia:** Chemická synapsa je spojenie, kde je signál prenášaný uvoľnenými neurotransmitermi cez synaptickú štrbinu. #### Krokový popis synaptického prenosu (chemická synapsa) 1. Akčný potenciál sa šíri po axóne k presynaptickému zakončeniu. 2. Depolarizácia otvorí napäťovo riadené Ca^{2+} kanály; Ca^{2+} vstupuje do terminálu. 3. Zvýšené Ca^{2+} spôsobí fúziu synaptických vezikúl s membránou a uvoľnenie neurotransmitera do synaptickej štrbiny. 4. Neurotransmiter sa viaže na špecifické receptory na postsynaptickej membráne. 5. Otvoria sa alebo zatvoria iónové kanály; mení sa membránový potenciál postsynaptickej bunky. 6. Neurotransmiter je odstránený rozkladom enzýmami alebo reuptakom späť do presynaptickej bunky. #### Príklad (acetylcholín na neuromuskulárnom spojení) - Presynaptické uvoľnenie acetylcholínu vedie k aktivácii nikotínových receptorov na svalovej membráne, otvoreniu Na^+ kanálov a vzniku depolarizácie, čo iniciuje kontrakciu svalu. ## Mediátory (neurotransmitery) - Bežné mediátory: **acetylcholín**, **katecholamíny** (napr. dopamín, noradrenalín), **serotonín**, **aminokyseliny** (napr. glutamát, GABA). - Výsledný účinok závisí nie len od neurotransmitera, ale predovšetkým od typu postsynaptických receptorov. ## Excitačné vs. inhibičné synapsy | Vlastnosť | Excitačná synapsa | Inhibičná synapsa | |---|---:|---:| | Hlavné ióny | Na^+, Ca^{2+} (vstup) | K^+ (výstup), Cl^- (vstup) | | Zmena membrány | Depolarizácia | Hyperpolarizácia | | Postsynaptický potenciál | EPSP (excitačný postsynaptický potenciál) | IPSP (inhibičný postsynaptický potenciál) | | Efekt na dráždivosť | Zvyšuje | Znižuje | > **Definícia:** EPSP je krátka depolarizácia postsynaptickej membrány, ktorá zvyšuje pravdepodobnosť vzniku akčného potenciálu. > **Definícia:** IPSP je hyperpolarizácia postsynaptickej membrány, ktorá znižuje pravdepodobnosť vzniku akčného potenciálu. ## Sumácia synaptických vstupov - Jednotlivé EPSP sú zvyčajne podprahové; pre vznik akčného potenciálu musia byť sčítané. - Dva mechanizmy sumácie: - **Časová sumácia:** Rýchle opakované uvoľnenie neurotransmitera z jednej synapsy spôsobí postupné sčítanie EPSP v čase. - **Priestorová sumácia:** Súčasné EPSP z rôznych synaps na jednej postsynaptickej neuróne sa sčítajú. > **Definícia:** Sumácia je proces, pri ktorom sa viacero postsynaptických potenciálov kombinuje, aby dosiahlo prah na iniciálnom segmente neurónu. ## Presynaptická inhibícia - Mechanizmus, pri ktorom jeden presynaptický neurón znižuje uvoľňovanie neurotransmitera iným presynaptickým terminálom, čím sa znižuje prenos signálu na postsynaptický neurón. ## Synaptická plasticita: posttetanická potenciácia - **Posttetanická potenciácia (PTP)** vzniká po krátkodobom vysoko frekvenčnom dráždení (tetanická stimul