NEUROMUSKULÁRNÍ KŘIŽOVATKA: ČÁSTI, FUNKCE A PATOLOGIE - GEOGRAFÍA - 2026

Neuromuskulární spojení nebo neuromuskulární deska je synapse mezi motorickým neuronem a svalu. Díky přenášeným impulzům se může sval stahovat nebo relaxovat. Konkrétně jde o spojení mezi koncovým tlačítkem neuronu a membránou svalového vlákna.

Terminální tlačítka neuronů se připojují k motorovým koncovým deskám. Ten se týká membrány, která přijímá nervové impulzy z neuromuskulárního spojení.

Tento typ synapsí je nejstudovanější a nejsnadněji pochopitelný. Pro ovládání kosterního svalu se motorický neuron (motorový neuron) synapuje s buňkou v tomto svalu.

Složky neuromuskulárního spojení

1. Akční potenciál dosáhne koncového axonu. 2. Otevře se napěťově řízený vápníkový kanál, který umožňuje vápníku vstoupit do koncového axonu. 3. Neurotransmiterové vesikuly se fúzují s presynaptickou membránou a acetylcholin je exocytózou uvolňován do synaptického prostoru. 4. Acetylcholin se váže na postsynaptické receptory v sarcolemmu. 5. Tato vazba způsobuje otevření iontových kanálů a umožňuje sodíkovým iontům protékat membránou do svalové buňky. 6. Tok iontů sodíku přes membránu do svalových buněk vytváří akční potenciál, který prochází myofibery a má za následek svalové kontrakce. A: Axon motorického neuronu. B: Terminální axon. C: Synaptický prostor. D: Svalová buňka. E. Část myofibrilu. Zdroj: Uživatel Elliejellybelly13 CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostřednictvím Wikimedia Commons

Neuromuskulární křižovatka se skládá z následujících prvků:

Motorický neuron (motorový neuron)

Tento neuron se nazývá presynaptický, protože vydává nervové impulsy nebo akční potenciály. Konkrétně nervové impulsy putují axonem tohoto neuronu ke koncovému tlačítku, které je umístěno velmi blízko svalu. Toto zakončení má oválný tvar asi 32 mikronů široký.

V terminálovém tlačítku jsou mitochondrie a další prvky, které umožňují tvorbu a skladování acetylcholinu. Acetylcholin je hlavním neurotransmiterem pro svalovou stimulaci.

Mnoho autorů označuje tento prvek jako alfa motorický neuron, protože se jedná o typ neuronu, jehož axon synapuje s extrafuzními svalovými vlákny z kosterního svalu. Při aktivaci uvolňuje acetylcholin, který způsobuje kontrakci svalových vláken.

Synaptický rozštěp nebo synaptický prostor

Terminální tlačítko neuronu a svalové membrány nejsou v přímém kontaktu, mezi nimi je malý prostor.

Motoristický svaz

Je tvořen jednou nebo více svalovými buňkami. Tyto cílové buňky tvoří svalové vlákno.

Druhy svalových vláken

Neuromuskulární křižovatka nebo myoneurální křižovatka. Zdroj: Doctor Jana CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostřednictvím Wikimedia Commons

Existují různé typy svalových vláken. Svalová vlákna, která inervují v nervosvalové křižovatce, se nazývají extrafuzní svalová vlákna. Jsou řízeny alfa motorickými neurony a jsou zodpovědné za sílu, která vzniká při kontrakci kosterního svalu.

Na rozdíl od těchto, existují jiné typy svalových vláken, které detekují protažení svalu a jsou rovnoběžné s extrafuzními vlákny. Nazývají se to intrafuzní svalová vlákna.

Svalové vlákno je tvořeno svazkem myofibril. Každý myofibril je tvořen překrývajícími se vlákny aktinu a myosinu, které jsou odpovědné za svalové kontrakce.

Actin a myosin jsou proteiny, které tvoří fyziologický základ pro svalovou kontrakci.

Myosinová vlákna mají malé výstupky zvané myosinové zesíťující mosty. Jsou prostředníky mezi myosinovými a aktinovými vlákny a jsou mobilními prvky, které způsobují svalové kontrakce.

Části, kde se aktinová a myosinová vlákna překrývají, se považují za tmavé pruhy nebo pruhy. Z tohoto důvodu se kosterní svaly často nazývají pruhované svaly.

Myosinové zesíťovací můstky se „řadou“ podél aktinových filamentů tak, že svalové vlákno se zkracuje a stahuje.

Jak funguje nervosvalová křižovatka?

1. Receptor iontového kanálu 2. Iony 3. Ligand (jako je acetylcholin). Toto je příklad receptoru iontového kanálu. Vlevo je kanál uzavřen, protože ligand (tmavě fialový trojúhelník) se nevázal na receptor. Když se ligand váže na receptor, kanál se otevře a ionty (oranžové kruhy) mohou volně procházet membránou. Zdroj: Isaac Webb CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostřednictvím Wikimedia Commons

Neuromuskulární křižovatky jsou umístěny v drážkách přes povrch svalových vláken. Když akční potenciál nebo elektrický impuls putuje neuronem, jeho terminální tlačítko uvolní neurotransmiter zvaný acetylcholin.

Když se hromadí určité množství acetylcholinu, vytváří takzvaný potenciál koncových destiček, ve kterém depolarizuje svalová membrána. Tento potenciál je mnohem širší ve srovnání s potenciálem, který se vyskytuje mezi dvěma neurony.

Terminální vazebný potenciál vždy vede k aktivaci svalového vlákna a rozšiřuje tento potenciál v celém vláknu. To způsobuje kontrakci nebo trhnutí svalového vlákna.

Depolarizace

Depolarizace je snížení membránového potenciálu buňky. Když je svalové vlákno depolarizováno, vápníkové kanály se začnou otevírat, což jim umožňuje pronikání iontů vápníku. Tento jev způsobuje kontrakci svalů.

Důvodem je to, že vápník funguje jako kofaktor, který pomáhá myofibrilům extrahovat energii z ATP, který je v cytoplazmě.

Jediný nervový impulz z motorického neuronu vede k jediné kontrakci svalové vlákniny. Fyzické účinky těchto otřesů jsou mnohem delší než účinky akčního potenciálu mezi dvěma neurony.

Důvodem je pružnost svalu a doba potřebná k odstranění buněk vápníku. Kromě toho se mohou akumulovat fyzické účinky řady nervových impulsů, což vede k prodloužené kontrakci svalových vláken.

Svalová kontrakce není jevem všeho nebo ničím, stejně jako kontrakce svalových vláken, které tvoří sval. Spíše je síla nárazu určena průměrnou frekvencí vybíjení různých motorových jednotek.

Pokud se v určitém okamžiku uvolní mnoho motorových jednotek, kontrakce bude energetičtější, a pokud jich bude málo, bude slabá.

Patologie neuromuskulárního spojení

Patologie neuromuskulárního spojení mohou ovlivnit terminální tlačítko motorického neuronu nebo membránu svalových vláken. Například botulismus způsobuje změnu a inhibici uvolňování acetylcholinu, jak v kosterních svalech, tak v autonomním nervovém systému.

Získává se hlavně konzumací kontaminovaných potravin. Během několika hodin vyvolává progresivní a rychlou svalovou slabost.

Na druhé straně se myasthenia gravis, což je nejznámější neuromuskulární onemocnění, objevuje v důsledku zánětu acetylcholinových receptorů. Z protilátek vyplývá, že tito pacienti mají tyto receptory atakující.

Jeho hlavním příznakem je slabost dobrovolných kosterních svalů. To je vidět hlavně ve svalech zapojených do dýchání, slinění a polykání; stejně jako na víčka.

Dalším příkladem patologie neuromuskulárního spojení je Lambertův-Eatonův syndrom, který spočívá v autoimunitním onemocnění, při kterém imunitní systém omylem útočí na vápníkové kanály motorických neuronů.

To vede ke změně uvolňování acetylcholinu. Konkrétně je blokováno šíření akčního potenciálu motoru. Kromě nádorů je také pozorována svalová slabost.

Reference

1. Carlson, NR (2006). Fyziologie chování 8. vydání Madrid: Pearson.
2. Neuromuskulární křižovatka. (sf). Citováno z 14. dubna 2017, z UNI Net: treaty.uninet.edu.
3. Neuromuskulární křižovatka. (sf). Citováno z 14. dubna 2017, od New Health Advisor: newhealthaisha.com.
4. Neuromuskulární křižovatka. (sf). Citováno z 14. dubna 2017, z Wikipedie: en.wikipedia.org.
5. Neuromuskulární destička. (sf). Citováno z 14. dubna 2017, z NeuroWikia: neurowikia.es.
6. Neuromuskulární křižovatka: funkce, struktura a fyziologie. (sf). Citováno z 14. dubna 2017, ze Study: Study.com.
7. Rojas, Á. P., & Quintana, JR Onemocnění neuromuskulárního plaku. Citováno z 14. dubna 2017, z Universidad del Rosario: urosario.edu.co.