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Aufbau von Synapsen

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 7 min
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Steckbrief

Das zentrale Nervensystem (ZNS) umfasst Gehirn und Rückenmark. Hier laufen sämtliche Sinneseindrücke, Vitalfunktionen und kognitive Leistungen zusammen und willkürliche und unwillkürliche Bewegungen werden koordiniert.

Das periphere Nervensystem (PNS) verbindet das Gehirn mit den peripheren Organen. Hierüber werden die Signale an die Peripherie geleitet und umgekehrt Reize zum zentralen Nervensystem gesendet.

Die Koordination und Weiterleitung der Informationen innerhalb des Nervensystems wird hauptsächlich über Synapsen vermittelt. Es gibt elektrische Synapsen und chemische Synapsen, wobei die chemischen deutlich häufiger vorkommen. An den chemischen Synapsen werden präsynaptisch Neurotransmitter ausgeschüttet, deren Bindung an postsynaptische membranständige Rezeptoren zur Veränderung von Ionengradienten und damit zur Weiterleitung der Information führt. Chemische Synapsen bestehen aus:

  • einer präsynaptischen Endigung

  • einer Vielzahl an synaptischen Vesikeln (im Zytoplasma der Präsynapse)

  • einem synaptischen Spalt

  • einer postsynaptischen Endigung (Empfängerneuron) oder einem Effektor (z.B. Drüsenzelle, Muskelzelle).

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Synapse (Schema)

Die Synapse befindet sich zwischen dem Axon einer Nervenzelle und dem eines anderen Neurons oder aber zwischen dem Axon einer Nervenzelle und einem Effektor. Kommt ein elektrischer Reiz an der präsynaptischen Membran an, wird ein Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt. Dieser diffundiert auf die andere Seite zur postsynaptischen Membran und führt dort zu einer Erregung oder Hemmung. Die Erregung innerhalb des Axons ist elektrischer Art, die Erregung über den synaptischen Spalt hinweg wird chemisch übertragen. Der rote Pfeil markiert die Richtung, in die die Erregung weitergeleitet wird.

(Quelle: Silbernagel, Despopoulos, Taschenatlas Physiologie, Thieme, 2012)
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    Synapsen

    An Synapsen erfolgt die Erregungsübertragung von einem Neuron auf das nächste Neuron oder auf nicht neuronale Zielzellen. Man unterscheidet elektrische und chemische Synapsen.

    Elektrische Synapsen

    Elektrische Synapsen sind Gap Junctions bzw. Nexus (Hauptprotein Connexin). Besonders wichtig sind sie im Herzmuskel und während des Geburtsvorgangs im Uterus. Dort koordinieren sie die synchrone Kontraktion der Muskelzellen. Sie kommen aber auch im Nervensystem vor. Außerdem findet man sie auch in der Netzhaut und im Innenohr. Die Reizübertragung erfolgt bidirektional und findet ohne Latenz statt.

    Chemische Synapsen

    Bei Weitem am häufigsten vorkommender Kontakttyp ist die chemische Synapse. Das Axon eines Neurons bildet an seinen Endverzweigungen kolbenförmige Verdickungen, die Boutons (auch Endkolben oder Endknöpfchen genannt). , die den Neurotransmitter enthalten. Die Vesikel werden lokal in der präsynaptischen Terminale recycelt und dort auch lokal mit Neurotransmitter gefüllt und gelangen durch axonalen Transport in die Boutons. Die Transmitterfreisetzung erfolgt via . Dabei werden die Transmitter, die sich in den Vesikeln befinden, an der präsynaptischen Membran in den synaptischen Spalt entleert. Die Transmitter diffundieren auf die postsynaptische Seite des Spaltes und binden dort an Rezeptoren. Es gibt ionotrope und metabotrope Rezeptoren. sind ligandenaktivierte Ionenkanäle, d.h., sie sind Rezeptor und Ionenkanal zugleich, wohingegen über Second-Messenger-Systeme wirken.

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      zuletzt bearbeitet: 12.12.2022
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Dr. Michael Schmeißer, 08.06.2022
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