Definition
Ein neuromuskulärer Übergang( NMJ), auch myoneuraler Übergang genannt, ist die Verbindung zwischen Motoneuronen und Muskelfasern. Diese Neuronen sind die Stelle, an der das Neuron ein Signal vom Gehirn an die Muskelfaser überträgt, wodurch es sich zusammenzieht.
Daher stellen neuromuskuläre Verbindungen den Kommunikationskanal zwischen dem Nervensystem und den Muskelzellen dar., Ihre Funktion besteht darin, dem Nervensystem zu ermöglichen, die Kontraktion der Muskeln zu kontrollieren, und daher stellen sie eine wichtige Struktur für die Regulierung vieler unserer biologischen Funktionen dar.
Struktur eines neuromuskulären Übergangs
Die Anatomie eines neuromuskulären Übergangs kann in drei Teile unterteilt werden:
- das präsynaptische Terminal (d. H. Der Motor neuron)
- der synaptische Spalt
- die postsynaptische Membran (d.h., membran der Muskelzelle).
Präsynaptisches Terminal
Ein Motoneuron hat ein dendritisches Ende und ein axonales Ende. Die Dendriten empfangen die Signale von benachbarten Neuronen, während das Axon ist, wo das Signal an das nächste Neuron oder Zelle weitergegeben wird.
Das präsynaptische Terminal eines neuromuskulären Übergangs bezieht sich auf das axonale Terminal eines Motoneurons. Motoneuronen sind die Neuronen, die direkt Effektororgane steuern, in diesem Fall Muskelzellen. Dieses Axonterminalende ist das präsynaptische Terminal eines neuromuskulären Übergangs.,
Wichtig ist, dass im präsynaptischen Terminal synaptische Vesikel vorhanden sind. Diese Vesikel sind kleine Taschen, die vom Rest der Zelle getrennt sind. Diese Vesikel enthalten Neurotransmitter, chemische Botenstoffe, die für die Übertragung der Nachricht verantwortlich sind. Im Falle des neuromuskulären Übergangs ist der Neurotransmitter Acetylcholin (Ach).,
Synaptischer Spalt
Der synaptische Spalt, manchmal auch als synaptischer Spalt bezeichnet, ist der ungefähr 20 nm große Raum zwischen dem präsynaptischen Terminal (dem axonalen Terminal) und der postsynaptischen Membran (der Muskelzelle, die das Signal empfängt). Diese Lücke ist wichtig für die Kontrolle der Konzentration des Neurotransmitters, der das Signal an die Muskelzelle überträgt.
Postsynaptische Membran
Die postsynaptische Membran ist die Membran der Muskelfaserzellen, zu denen das Signal wandert., Diese Membran hat viele Einrückungen, die die Oberfläche der Membran vergrößern, was für die Übertragung des Signals vom Motoneuron wichtig ist.
Zusätzlich haben die Muskelzellen eine spezialisierte Zellmembran, das sogenannte Sarkolemma, das die Übertragung von Signalen durch die Faser unterstützt.
Signalisierungsschritte an neuromuskulären Knotenpunkten
Die Ereignisse, die an der Übertragung eines Signals an einem neuromuskulären Knotenpunkt beteiligt sind, sind in den folgenden sechs Schritten zusammengefasst.
- Erstens wandert das Signal vom Axon-Terminal des vorherigen Neurons das Motoneuron hinunter zum präsynaptischen Axon-Terminal., Dies bewirkt die Aktivierung und Öffnung von Calciumkanälen in der Membran, wodurch Calciumionen in das Neuron gelangen können.
- Das axonale Terminal enthält Neurotransmitter (insbesondere Acetylcholin), die in Vesikel verpackt sind. Wenn Kalzium in das Neuron überschwemmt wird, bindet es die Proteine auf der Oberfläche dieser Vesikel, sogenannte SNARE-Proteine. Diese SNARE-Proteine vermitteln die Vesikelfusion und veranlassen die Vesikel, mit der Zellmembran zu verschmelzen.,
- Sobald sie mit der Membran verschmolzen sind, können die Vesikel ihren Inhalt (Acetylcholin) außerhalb der Zelle durch den Prozess der Exozytose freisetzen.
- Infolgedessen überschwemmt Acetylcholin den synaptischen Spalt, wo er durch Diffusion die postsynaptische Membran erreichen kann.
- Acetylcholin bindet an Acetylcholinrezeptoren, auch nikotinische Acetylcholinrezeptoren genannt. Diese sind in den vielen Falten der postsynaptischen Membran (dem Sarkolemma) vorhanden., Somit dient der erhöhte Oberflächen-ara, der durch diese Falten erzeugt wird, dazu, die Anzahl der Rezeptoren zu maximieren, an die Acetylcholin auf der Membran binden kann.
- Die Bindung von Acetylcholin an seine Rezeptoren bewirkt das Öffnen von Ionenkanälen, wodurch Natrium-und Kaliumionen die Zelle überfluten können. Dies führt zu einer Depolarisation, wodurch Calciumionen in die Zelle gelangen können. Es sind die Calciumionen, die Muskelkontraktionen ausführen.,
Calciumionen können das Signal zur Kontraktion auf andere Muskelzellen ausbreiten, indem sie sich zwischen Zellen durch Strukturen bewegen, die als Spaltverbindungen bezeichnet werden die Muskelzellen, so dass sie sich synchron verhalten können.
Es gibt auch ein Reservoir an Calciumionen in der Muskelzelle, in einer Organelle, die als sarkoplasmatisches Retikulum bezeichnet wird. Die Signalisierung am neuromuskulären Übergang bewirkt auch, dass diese Organelle ihre Calciumionen freisetzt, was zur Kontraktion der Muskelzellen beiträgt.,
Störungen neuromuskulärer Verbindungen
Neuromuskuläre Verbindungen spielen eine wichtige Rolle, indem Sie die Lücke zwischen dem Nervensystem und dem Muskelsystem schließen. Wenn eine der Signalschritte oder-strukturen beeinträchtigt ist, können Krankheiten auftreten. Zwei Beispiele für solche Krankheiten sind Myasthenia Gravis und Lambert–Eaton-Myasthenie-Syndrom.,
Myasthenia Gravis
Myasthenia Gravis ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem die Acetylcholinrezeptoren angreift, die in den postsynaptischen Terminals neuromuskulärer Verbindungen vorhanden sind. Dies führt zu Muskelschwäche, da die Verbindung nicht mehr die Signale auslösen kann, die zur Kontraktion der Skelettmuskulatur erforderlich sind.
Es betrifft 1 von 10.000 Personen und betrifft hauptsächlich die Muskeln der Augen und des Gesichts, was zu herabhängenden Augenlidern, doppeltem Sehen und Gesichtsschwäche führt. Es kann auch dazu führen, dass Menschen Probleme beim Gehen und Sprechen haben.,
Lambert-Eaton-myasthenisches Syndrom
Das Lambert–Eaton-myasthenische Syndrom ist eine weitere Autoimmunerkrankung, aber in diesem Fall greift das Immunsystem die Kalziumkanäle (und wahrscheinlich andere Proteine) im präsynaptischen Terminal an.
Interessanterweise ist diese Krankheit oft mit Krebs assoziiert, wobei etwa die Hälfte der betroffenen Personen die Krankheit nach einer Diagnose von kleinzelligem Lungenkrebs entwickelt. Das Lambert-Eaton-myasthenische Syndrom verursacht hauptsächlich Muskelschwäche in Armen und Beinen, insbesondere in den Muskeln, die dem Oberkörper am nächsten sind.,