В нормальных условиях мембраны пре- и постсинаптической области отделены друг от друга синаптической щелью шириной 10–50 нм. При такой ширине электрическая передача импульса практически невозможна из-за значительной потери тока во внеклеточной среде. Поэтому химическая передача представляет собой необходимый усиливающий механизм.

Синапсы играют важную роль в деятельности нервной системы. Во-первых, если бы синапсы не работали по принципу клапана, сложно было бы упорядочить деятельность центральной нервной системы.

Во-вторых, эффективность синапсов может подвергаться модификации; например, передача происходит лучше при частом использовании синапсов, чем при более редком или при полном их бездействии. Таким образом, синапсы обладают определенной степенью пластичности и поэтому участвуют в таких функциях, как обучение и память. В-третьих, синапсы являются точкой приложения многих фармакологических веществ, например, блокируя нервно-мышечную передачу (рис. 7).

Рис. 7. Виды синапсов (по Г.И. Полякову).

А – синапсы чувствительных нейронов с нейронами серого вещества спинного мозга; Б – синапсы сенсорных нейронов с нейронами ретикулярной формации ствола; В – моторный нейрон в контакте с мышечным волокном; Г – контакты нейронов с клетками печени

Рис. 8. Строение химического синапса (В.А. Дубынин и др., 2003).

1 – пресинаптическая мембрана; 2 – постсинаптическая мембрана, 3 – синаптическая щель; 4 – везикулы (синаптические пузырьки) с медиатором; 5 – митохондрии; 6 – эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Синапс включает в себя три компонента: пресинаптический, постсинаптический и синаптический, т. е. содержит элементы и первого и второго контактирующих нейронов. Пресинаптическая и постсинаптическая части разделены синаптической щелью (рис. 8).

Классификация синапсов центральной нервной системы проводится по нескольким признакам. По способу передачи сигналов: химические (наиболее распространенные в ЦНС) синапсы, в которых посредником (медиатором) передачи является химическое вещество; электрические, в которых сигналы передаются электрическим током; смешанные синапсы – электрохимические. В зависимости от местоположения синапсы делятся на аксосоматические, аксодендрические, аксоаксонные, дендросоматические, дендродендритные. По эффекту – возбуждающие и тормозящие.

Контактировать между собой могут разные части нервной клетки. В зависимости от того, какая часть нейрона образует синаптический контакт, в нервной системе различают 7 основных морфологических типов синапсов. Чаще встречаются аксо-дендрические и аксо-соматические синапсы. Их можно встретить в любой части нервной системы. Реже встречаются аксо-аксональный и дендро-дендрический. Совсем редки такие виды как дендро-соматический, сомато-соматический и сомато-дендрический.

Химические синапсы – это преобладающий тип у человека. В них пресинаптическая часть представлена утолщением аксона в виде бутона. Наиболее характерной структурой пре-синапса являются синаптические пузырьки; их вид, размеры и содержание определяют тип синапса. Внутри пузырьков содержится химически активное вещество-медиатор, участвующий в синаптической передаче. Размер пузырьков в диаметре от 20 до 120 нм. Кроме медиатора, пузырьки содержат фермент – АТФ-азу, обеспечивающую энергией процесс захвата и секреции медиатора, ионы кальция. Медиатор выделяется пресинаптическим окончанием, проходит через синаптическую щель и оказывает действие на постсинаптическую мембрану, изменяет проводимость. Выделение медиатора в синаптическую щель происходит вследствие деполяризации пресинаптической мембраны, при которой мембраны открывают каналы для Са