NEUROMUSKULÄRER ÜBERGANG: TEILE, FUNKTIONEN UND PATHOLOGIEN - GEOGRAFÍA - 2025

Der neuromuskuläre Übergang oder die neuromuskuläre Platte ist die Synapse zwischen einem Motoneuron und einem Muskel. Dank der übertragenen Impulse kann sich der Muskel zusammenziehen oder entspannen. Insbesondere ist es die Verbindung zwischen dem Endknopf eines Neurons und der Membran einer Muskelfaser.

Die Klemmenknöpfe der Neuronen sind mit den Motorklemmenplatten verbunden. Letztere beziehen sich auf die Membran, die Nervenimpulse von einem neuromuskulären Übergang empfängt.

Diese Art von Synapse ist am besten untersucht und am einfachsten zu verstehen. Um einen Skelettmuskel zu kontrollieren, synchronisiert sich ein Motoneuron (Motoneuron) mit einer Zelle in diesem Muskel.

Komponenten des neuromuskulären Übergangs

1. Das Aktionspotential erreicht das terminale Axon. 2. Der spannungsgesteuerte Kalziumkanal öffnet sich und Kalzium kann in das terminale Axon gelangen. 3. Neurotransmittervesikel verschmelzen mit der präsynaptischen Membran und Acetylcholin wird durch Exozytose in den synaptischen Raum freigesetzt. 4. Acetylcholin bindet an postsynaptische Rezeptoren im Sarkolemma. 5. Diese Bindung bewirkt, dass sich Ionenkanäle öffnen und Natriumionen durch die Membran in die Muskelzelle fließen können. 6. Der Fluss von Natriumionen durch die Membran in Muskelzellen erzeugt ein Aktionspotential, das sich durch Myofasern bewegt und zu Muskelkontraktionen führt. A: Motoneuron-Axon. B: Terminal Axon. C: Synaptischer Raum. D: Muskelzelle. E. Teil einer Myofibrille. Quelle: Benutzer Elliejellybelly13 CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) über Wikimedia Commons

Der neuromuskuläre Übergang besteht aus folgenden Elementen:

Ein Motoneuron (Motoneuron)

Dieses Neuron wird als präsynaptisch bezeichnet, da es Nervenimpulse oder Aktionspotentiale abgibt. Insbesondere wandern Nervenimpulse durch das Axon dieses Neurons zum Endknopf, der sich sehr nahe am Muskel befindet. Dieser Abschluss hat eine ovale Form von etwa 32 Mikrometern Breite.

Im Endknopf befinden sich die Mitochondrien und andere Elemente, die die Erzeugung und Speicherung von Acetylcholin ermöglichen. Acetylcholin ist der Hauptneurotransmitter für die Muskelstimulation.

Viele Autoren bezeichnen dieses Element als Alpha-Motoneuron, da es sich um eine Art Neuron handelt, dessen Axon mit extrafusalen Muskelfasern eines Skelettmuskels synchronisiert. Bei Aktivierung wird Acetylcholin freigesetzt, wodurch sich die Muskelfasern zusammenziehen.

Synaptische Spalte oder synaptischer Raum

Der Endknopf des Neurons und die Muskelmembran stehen nicht in direktem Kontakt, zwischen ihnen befindet sich ein kleiner Raum.

Die Motor Union

Es besteht aus einer oder mehreren Muskelzellen. Diese Zielzellen bilden eine Muskelfaser.

Arten von Muskelfasern

Neuromuskulärer Übergang oder myoneuraler Übergang. Quelle: Doktor Jana CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) über Wikimedia Commons

Es gibt verschiedene Arten von Muskelfasern. Die Muskelfasern, die am neuromuskulären Übergang innervieren, werden als extrafusale Muskelfasern bezeichnet. Sie werden von Alpha-Motoneuronen gesteuert und sind für die Kraft verantwortlich, die durch die Kontraktion eines Skelettmuskels entsteht.

Im Gegensatz zu diesen gibt es andere Arten von Muskelfasern, die die Dehnung eines Muskels erfassen und parallel zu den extrafusalen Fasern verlaufen. Diese werden als intrafusale Muskelfasern bezeichnet.

Eine Muskelfaser besteht aus einem Bündel von Myofibrillen. Jede Myofibrille besteht aus überlappenden Filamenten von Actin und Myosin, die für Muskelkontraktionen verantwortlich sind.

Actin und Myosin sind Proteine, die die physiologische Grundlage für die Muskelkontraktion bilden.

Myosinfilamente haben kleine Vorsprünge, die als Myosinvernetzungsbrücken bezeichnet werden. Sie sind die Vermittler zwischen Myosin und Aktinfilamenten und die mobilen Elemente, die Muskelkontraktionen hervorrufen.

Die Teile, an denen sich Aktin- und Myosinfilamente überlappen, werden als dunkle Bänder oder Streifen angesehen. Aus diesem Grund werden Skelettmuskeln oft als gestreifte Muskeln bezeichnet.

Die Myosin-Vernetzungsbrücken "rudern" entlang der Aktinfilamente, so dass sich die Muskelfaser verkürzt und zusammenzieht.

Wie funktioniert der neuromuskuläre Übergang?

1. Ionenkanalrezeptor 2. Ionen 3. Ligand (wie Acetylcholin). Dies ist ein Beispiel für einen Ionenkanalrezeptor. Links ist der Kanal geschlossen, da der Ligand (dunkelviolettes Dreieck) nicht an den Rezeptor gebunden hat. Wenn der Ligand an den Rezeptor bindet, öffnet sich der Kanal und die Ionen (orangefarbene Kreise) können frei durch die Membran fließen. Quelle: Isaac Webb CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) über Wikimedia Commons

Neuromuskuläre Verbindungen befinden sich in den Rillen über der Oberfläche der Muskelfasern. Wenn ein Aktionspotential oder ein elektrischer Impuls durch das Neuron wandert, setzt sein Endknopf einen Neurotransmitter frei, der Acetylcholin genannt wird.

Wenn sich eine bestimmte Menge Acetylcholin ansammelt, entsteht das sogenannte Endplattenpotential, in dem sich die Muskelmembran depolarisiert. Dieses Potenzial ist viel breiter als das zwischen zwei Neuronen.

Das terminale Bindungspotential führt immer zur Aktivierung der Muskelfaser und erweitert dieses Potential über die gesamte Faser. Dies verursacht eine Kontraktion oder einen Ruck der Muskelfaser.

Depolarisation

Depolarisation ist die Verringerung des Membranpotentials einer Zelle. Wenn eine Muskelfaser depolarisiert wird, beginnen sich Kalziumkanäle zu öffnen, so dass Kalziumionen in sie eindringen können. Dieses Phänomen verursacht eine Muskelkontraktion.

Dies liegt daran, dass Kalzium als Cofaktor wirkt, der den Myofibrillen hilft, Energie aus dem ATP im Zytoplasma zu extrahieren.

Ein einzelner Nervenimpuls von einem Motoneuron führt zu einer einzelnen Kontraktion einer Muskelfaser. Die physikalischen Auswirkungen dieser Schocks sind viel länger als die eines Aktionspotentials zwischen zwei Neuronen.

Dies liegt an der Elastizität des Muskels und der Zeit, die benötigt wird, um die Zellen von Kalzium zu befreien. Darüber hinaus können sich die physischen Auswirkungen einer Reihe von Nervenimpulsen ansammeln, was zu einer längeren Kontraktion der Muskelfaser führt.

Muskelkontraktion ist kein Alles-oder-Nichts-Phänomen, ebenso wie die Kontraktionen der Muskelfasern, aus denen der Muskel besteht. Die Kraft des Stoßes wird vielmehr durch die durchschnittliche Entladungsfrequenz der verschiedenen Motoreinheiten bestimmt.

Wenn sich zu einem bestimmten Zeitpunkt viele Motoreinheiten entladen, ist die Kontraktion energetischer, und wenn sie sich nur wenige entladen, ist sie schwach.

Pathologien des neuromuskulären Übergangs

Pathologien des neuromuskulären Übergangs können den Endknopf des Motoneurons oder die Membran der Muskelfasern beeinflussen. Beispielsweise bewirkt Botulismus eine Veränderung und Hemmung der Freisetzung von Acetylcholin, sowohl in den Skelettmuskeln als auch im autonomen Nervensystem.

Es wird hauptsächlich durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel erworben. Innerhalb weniger Stunden entsteht eine fortschreitende und schnelle Muskelschwäche.

Andererseits tritt Myasthenia gravis, die bekannteste neuromuskuläre Erkrankung, aufgrund der Entzündung von Acetylcholinrezeptoren auf. Es entsteht aus Antikörpern, die diese Patienten haben, die diese Rezeptoren angreifen.

Das Hauptsymptom ist eine Schwäche der freiwilligen Skelettmuskulatur. Es tritt hauptsächlich in den Muskeln auf, die an Atmung, Speichelfluss und Schlucken beteiligt sind. sowie auf den Augenlidern.

Ein weiteres Beispiel für die Pathologie des neuromuskulären Übergangs ist das Lambert-Eaton-Syndrom, das aus einer Autoimmunerkrankung besteht, bei der das Immunsystem fälschlicherweise die Kalziumkanäle von Motoneuronen angreift.

Dies führt zu einer Veränderung der Freisetzung von Acetylcholin. Insbesondere ist die Ausbreitung des Motoraktionspotentials blockiert. Neben Tumoren wird auch Muskelschwäche beobachtet.

Verweise

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