НЕЙРОМУСКУЛЬНИЙ ЗВ`ЯЗОК: ЧАСТИНИ, ФУНКЦІЇ ТА ПАТОЛОГІЇ - GEOGRAFÍA - 2025

Нервово - м'язове з'єднання або нервово - м'язова пластина синапс між руховим нейроном і м'язом. Завдяки переданим імпульсам м'яз може скоротитися або розслабитися. Зокрема, це зв'язок між кінцевою кнопкою нейрона і мембраною м’язового волокна.

Кінцеві кнопки нейронів з'єднуються з кінцевими пластинами двигуна. Останні відносяться до мембрани, яка отримує нервові імпульси від нервово-м’язового з’єднання.

Цей тип синапсу є найбільш вивченим і найпростішим для розуміння. Для управління скелетною мускулатурою моторний нейрон (мотонейрон) синапсує з клітиною цього м’яза.

Компоненти нервово-м’язового з’єднання

1. Потенціал дії досягає кінцевого аксона. 2. Відкривається кальцієвий канал з напругою, що дозволяє кальцію входити в кінцевий аксон. 3. Нейромедіаторні везикули зливаються з пресинаптичною мембраною, а ацетилхолін вивільняється в синаптичний простір шляхом екзоцитозу. 4. Ацетилхолін зв'язується з постсинаптичними рецепторами в сарколемі. 5. Це зв'язування змушує іонні канали відкриватися і дозволяє іонам натрію текти через мембрану в клітину м’язів. 6. Потік іонів натрію через мембрану в м’язові клітини породжує потенціал дії, який подорожує міоволокном і призводить до скорочення м'язів. A: Аксон моторного нейрона. Б: Термінальний аксон. С: Синаптичний простір. Д: М'язова клітина. E. Частина міофібрили. Джерело: Користувач Elliejellybelly13 CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons

Нервово-м’язовий вузол складається з таких елементів:

Руховий нейрон (мотонейрон)

Цей нейрон називають пресинаптичним, оскільки він випромінює нервові імпульси або потенціал дії. Зокрема, нервові імпульси проходять через аксон цього нейрона до кінцевої кнопки, яка розташована дуже близько до м’яза. Це закінчення має овальну форму шириною близько 32 мкм.

У термінальній кнопці знаходяться мітохондрії та інші елементи, що дозволяють створювати та зберігати ацетилхолін. Ацетилхолін - головний нейромедіатор для стимуляції м’язів.

Багато авторів називають цей елемент альфа-моторним нейроном, оскільки це тип нейрона, аксон якого синапсує із позаплавними м'язовими волокнами скелетного м’яза. При активації він вивільняє ацетилхолін, через що м’язові волокна стискаються.

Синаптична щілина або синаптичний простір

Кінцева кнопка нейрона і м’язова оболонка не знаходяться в прямому контакті, між ними є невеликий простір.

Моторний союз

Він складається з однієї або декількох м’язових клітин. Ці клітини-мішені складають м’язове волокно.

Види м’язових волокон

Нейромускульний з’єднання або міоневральний зв`язок. Джерело: Doctor Jana CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) через Wikimedia Commons

Існують різні види м’язових волокон. М'язові волокна, що іннервуються на нервово-м’язовому стику, називаються позафузальними м’язовими волокнами. Вони контролюються альфа-моторними нейронами і відповідають за силу, що виникає при скороченні скелетного м’яза.

На відміну від них, існують інші типи м’язових волокон, які виявляють розтягнення м’яза і паралельні екстрафузальним волокнам. Вони називаються внутрішньофузальними м’язовими волокнами.

М’язове волокно складається з пучка міофібрил. Кожна міофібрила складається з ниток, що перекриваються актином і міозином, які відповідають за скорочення м'язів.

Актин і міозин - це білки, які складають фізіологічну основу для скорочення м’язів.

Міозинові нитки мають невеликі виступи, що називаються міозиновими зшиваючими містками. Вони є посередниками між міозиновими та актиновими нитками і є рухомими елементами, які виробляють м'язові скорочення.

Частини, де актинові та міозинові нитки перекриваються, розглядаються як темні смуги або прожилки. З цієї причини скелетні м’язи часто називають смугастими м’язами.

Міозинові зшиваючі містки «рядують» уздовж актинових ниток так, що м’язове волокно вкорочується, скорочуючись.

Як працює нервово-м’язовий вузол?

1. Рецептор іонного каналу 2. Іони 3. Ліганд (наприклад, ацетилхолін). Це приклад рецептора іонних каналів. Зліва канал закритий, оскільки ліганд (темно-фіолетовий трикутник) не зв’язаний з рецептором. Коли ліганд зв’язується з рецептором, канал відкривається і іони (помаранчеві кола) можуть вільно протікати через мембрану. Джерело: Isaac Webb CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) через Wikimedia Commons

Нейромускульні переходи розташовані в канавках по всій поверхні м’язових волокон. Коли потенціал дії або електричний імпульс проходить через нейрон, його кінцева кнопка звільняє нейротрансмітер, який називається ацетилхоліном.

Коли певна кількість ацетилхоліну накопичується, він виробляє так званий кінцевий пластинковий потенціал, в якому м'язова мембрана деполяризується. Цей потенціал набагато ширший порівняно з тим, що виникає між двома нейронами.

Кінцевий потенціал зв'язування завжди призводить до активації м’язового волокна, розширюючи цей потенціал на всю клітковину. Це викликає скорочення або поштовх м’язового волокна.

Деполяризація

Деполяризація - це зниження мембранного потенціалу клітини. Коли деполяризована м’язова клітковина, кальцієві канали починають відкриватися, дозволяючи іонам кальцію проникати в них. Це явище є причиною скорочення м’язів.

Це відбувається тому, що кальцій працює як кофактор, який допомагає міофібрилам витягувати енергію з АТФ, який знаходиться в цитоплазмі.

Поодинокий нервовий імпульс від рухового нейрона призводить до одиничного скорочення м’язового волокна. Фізичний вплив цих потрясінь набагато довший, ніж потенціал дії між двома нейронами.

Це пов’язано з еластичністю м’яза і часом, необхідним для позбавлення клітин кальцію. Крім того, фізичний вплив набору нервових імпульсів може накопичуватися, що призводить до тривалого скорочення м’язового волокна.

Скорочення м’язів - не явище все або нічого, як і скорочення м’язових волокон, що складають м'яз. Скоріше, сила удару визначається середньою частотою розряду різних моторних агрегатів.

Якщо в певний момент багато моторних агрегатів розряджаються, скорочення буде більш енергійним, і якщо вони розряджаються мало, воно буде слабким.

Патології нервово-м’язового з’єднання

Патології нервово-м’язового з’єднання можуть вражати кінцеву кнопку рухового нейрона, або мембрану м’язових волокон. Наприклад, ботулізм призводить до зміни та гальмування вивільнення ацетилхоліну, як у скелетних м’язах, так і у вегетативної нервової системи.

Його набувають, в основному, вживаючи забруднену їжу. Протягом декількох годин він виробляє прогресуючу і швидку слабкість у м’язах.

З іншого боку, міастенія гравіс, яка є найбільш відомим нервово-м’язовим захворюванням, з’являється через запалення рецепторів ацетилхоліну. Виникає з антитіл, які мають ці пацієнти, які атакують ці рецептори.

Основним його симптомом є слабкість добровільних скелетних м’язів. Він спостерігається головним чином у м’язах, що беруть участь у диханні, слиновиділенні та ковтанні; а також на повіках.

Іншим прикладом патології нервово-м’язового з’єднання є синдром Ламберта-Ітона, який складається з аутоімунного захворювання, при якому імунна система помилково атакує кальцієві канали моторних нейронів.

Це призводить до зміни вивільнення ацетилхоліну. Зокрема, блокується поширення потенціалу рухової дії. Також спостерігається м'язова слабкість, крім пухлин.

Список літератури

1. Карлсон, NR (2006). Фізіологія поведінки 8-й ред. Мадрид: Пірсон.
2. Нервово-м’язовий зв`язок. (sf). Отримано 14 квітня 2017 року з мережі UNI Net: treatment.uninet.edu.
3. Нейромускулярний з’єднання. (sf). Отримано 14 квітня 2017 року з Нового радника з питань охорони здоров’я: newhealthaisha.com.
4. Нейромускулярний з’єднання. (sf). Отримано 14 квітня 2017 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org.
5. Нейромускульна пластинка. (sf). Отримано 14 квітня 2017 року з NeuroWikia: neurowikia.es.
6. Нейромускульний вузол: функція, структура та фізіологія. (sf). Отримано 14 квітня 2017 року з Study: study.com.
7. Rojas, Á. P., & Quintana, JR Захворювання нервово-м’язового нальоту. Отримано 14 квітня 2017 року з Universidad del Rosario: urosario.edu.co.