Erregungsübertragung durch Synapse

Eine Synapse ist eine Kontaktstruktur zur Reizübertragung von einer Nervenzelle (Neuron) auf eine andere Nervenzelle (interneuronalen Synapsen) oder einen anderen Zelltyp wie Muskelzelle, Drüsenzelle oder Sinneszelle. Die Übergabe von zwischen Neuronen vermitteln die Synapsen als deren Berührungsstellen, welche aus präsynaptischen Endkopf des Neuriten und subsynaptischer sowie postsynaptischer Membran der Zelle, getrennt vom Synapsenspalt (50 nm).

Physiologie Erregung Erregungsübertragung Synapse auf Nervenzelle Neuron — Erregungsübertragung in Nervenzelle (Neuron). Aktionspotenziale lösen die Ausschüttung von Neurotransmittern aus, diese bewirken die Öffnung bestimmter Ionenkanäle, und die entsprechenden Ionen strömen in die postsynaptische Membran hinein oder aus ihr heraus; Folge ist eine Änderung des Membranpotenzials der postsynaptischen Zelle. Erregende Synapsen bewirken ein EPSP ( = exzitatorisches postsynaptisches Potenzial), also eine Depolarisierung der postsynaptischen Membran. Hemmende Synapsen dagegen führen zu einem IPSP ( = inhibitorisches postsynpaptisches Potenzial), zu einer Hyperpolarisierung der postsynaptischen Membran.

Funktion einer Synapse

Eine Synapse ist eine Kontaktstruktur zur Reizübertragung von einer Nervenzelle (Neuron) auf eine andere Nervenzelle (interneuronalen Synapsen) oder einen anderen Zelltyp wie Muskelzelle, Drüsenzelle oder Sinneszelle. Die Übergabe von zwischen Neuronen vermitteln die Synapsen als deren Berührungsstellen, welche aus präsynaptischen Endkopf des Neuriten und subsynaptischer sowie postsynaptischer Membran der Zelle, getrennt vom Synapsenspalt (50 nm).

Exzitatorisches postsynaptisches und inhibitorisches postsynaptisches Potential

Als Synapsenpotentiale finden sich je nach Art des Transmitters:
Erregende Potentiale (EPSP) infolge Na+-Einstromes, die subsynaptisch depolarisieren, was bahnt, und hemmende Potentiale (IPSP) infolge K+-Ausstromes, die subsynaptisch hyperpolarisieren.
Nach Abbau des des Transmitters schaffen Pumpen die Ionen zurück und bauen Ruhepotential neu auf. Die Potentiale dauern etwa 1ms. Ein Endkopf bildet nur eine Art von Transmitter und Potential.
Ein EPSP liegt unter der Schwelle, löst also kein AP aus. Summation aller Synapsenpotenziale aus konvergierenden bahnenden und hemmenden Endköpfen erzeugt die Erregung der Zelle. EPSP summiert die Depolarisation, bis genügend viele zum AP führen. IPSP wirken dagegen und können die Ausbildung des AP blockieren.
Konvergenz, Divergenz sowie bahnende und hemmende Summation erlauben die Steuerung der Übertragung von Informationen. Darauf beruht die Informationsverarbeitung der Synapse. Sie benötigt die kurzen Schaltzeiten von etwa 1ms.

Bilder: © MediDesign Frank Geisler

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