NEUROMUSKULÁRNA KRIŽOVATKA: ČASTI, FUNKCIE A PATOLÓGIE - GEOGRAFIA - 2025

Neuromuskulárne spojenia alebo neuromuskulárnu doska je synapsie medzi motorickým neurónom a svalu. Vďaka prenášaným impulzom sa sval môže sťahovať alebo uvoľňovať. Konkrétne je to spojenie medzi koncovým tlačidlom neurónu a membránou svalového vlákna.

Terminálne tlačidlá neurónov sa pripájajú na svorkovnice motora. Tieto sa týkajú membrány, ktorá prijíma nervové impulzy z neuromuskulárneho spojenia.

Tento typ synapsie je najviac študovaný a najjednoduchší na pochopenie. Na reguláciu kostrového svalu sa motorický neurón (motorický neurón) synapuje s bunkou v tomto svale.

Súčasti neuromuskulárneho spojenia

1. Akčný potenciál dosahuje koncový axón. 2. Otvorí sa vápnikový kanál riadený napätím, ktorý umožňuje vápniku vstúpiť do koncového axónu. 3. Neurotransmiterové vezikuly sa fúzujú s presynaptickou membránou a acetylcholín sa exocytózou uvoľňuje do synaptického priestoru. 4. Acetylcholín sa viaže na postsynaptické receptory v sarkolemme. 5. Táto väzba spôsobuje otvorenie iónových kanálov a umožňuje sodíkovým iónom pretekať cez membránu do svalovej bunky. 6. Tok iónov sodíka cez membránu do svalových buniek vytvára akčný potenciál, ktorý prechádza myofibrérmi a vedie k kontrakciám svalov. A: Axón motorického neurónu. B: Koncový axón. C: Synaptický priestor. D: svalová bunka. E. Časť myofibrilu. Zdroj: Používateľ Elliejellybelly13 CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostredníctvom Wikimedia Commons

Neuromuskulárna križovatka sa skladá z nasledujúcich prvkov:

Motorický neurón (motorický neurón)

Tento neurón sa nazýva presynaptický, pretože emituje nervové impulzy alebo akčné potenciály. Konkrétne nervové impulzy putujú cez axón tohto neurónu k terminálnemu tlačidlu, ktoré je umiestnené veľmi blízko svalu. Toto zakončenie má oválny tvar široký asi 32 mikrónov.

V koncovom tlačidle sú mitochondrie a ďalšie prvky, ktoré umožňujú tvorbu a ukladanie acetylcholínu. Acetylcholín je hlavným neurotransmiterom pre svalovú stimuláciu.

Mnohí autori označujú tento prvok ako alfa motorický neurón, pretože ide o typ neurónu, ktorého axón sa synapsuje s extrafúznymi svalovými vláknami z kostrového svalu. Pri aktivácii uvoľňuje acetylcholín, ktorý spôsobuje kontrakciu svalových vlákien.

Synaptický rozštep alebo synaptický priestor

Koncové tlačidlo neurónu a svalovej membrány nie sú v priamom kontakte, medzi nimi je malý priestor.

Automobilový zväz

Skladá sa z jednej alebo viacerých svalových buniek. Tieto cieľové bunky tvoria svalové vlákno.

Druhy svalových vlákien

Neuromuskulárna križovatka alebo myoneurálna križovatka. Zdroj: Doctor Jana CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostredníctvom Wikimedia Commons

Existujú rôzne typy svalových vlákien. Svalové vlákna, ktoré inervujú v neuromuskulárnom spojení, sa nazývajú extrafúzne svalové vlákna. Sú riadené alfa motorickými neurónmi a sú zodpovedné za silu, ktorá vzniká pri kontrakcii kostrového svalu.

Na rozdiel od nich existujú iné typy svalových vlákien, ktoré zisťujú napínanie svalu a sú rovnobežné s extrafúznymi vláknami. Nazývajú sa to intrafúzne svalové vlákna.

Svalové vlákno je tvorené zväzkom myofibríl. Každý myofibril sa skladá z prekrývajúcich sa vlákien aktínu a myozínu, ktoré sú zodpovedné za svalové kontrakcie.

Aktín a myozín sú proteíny, ktoré tvoria fyziologický základ pre svalovú kontrakciu.

Myozínové vlákna majú malé výčnelky, ktoré sa nazývajú myozínové sieťovacie mostíky. Sú medziproduktmi medzi myozínovými a aktínovými vláknami a sú mobilnými prvkami, ktoré spôsobujú svalové kontrakcie.

Časti, kde sa aktínové a myozínové vlákna prekrývajú, sa považujú za tmavé pruhy alebo pruhy. Z tohto dôvodu sa kostrové svaly často nazývajú pruhované svaly.

Myozínové sieťovacie mostíky sa „radia“ pozdĺž aktínových vlákien, takže svalové vlákno sa skracuje a sťahuje.

Ako funguje neuromuskulárna križovatka?

1. Receptor iónového kanála 2. Ióny 3. Ligand (ako je acetylcholín). Toto je príklad receptora iónového kanála. Vľavo je kanál uzavretý, pretože ligand (tmavofialový trojuholník) sa neviazal na receptor. Keď sa ligand viaže na receptor, kanál sa otvorí a ióny (oranžové krúžky) môžu voľne prúdiť cez membránu. Zdroj: Isaac Webb CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prostredníctvom Wikimedia Commons

Neuromuskulárne spojenia sú umiestnené v drážkach cez povrch svalových vlákien. Ak akčný potenciál alebo elektrický impulz putuje neurónom, jeho terminálne tlačidlo uvoľní neurotransmiter nazývaný acetylcholín.

Ak sa akumuluje určité množstvo acetylcholínu, vytvára takzvaný potenciál koncových doštičiek, pri ktorom depolarizuje svalová membrána. Tento potenciál je omnoho širší v porovnaní s potenciálom, ktorý sa vyskytuje medzi dvoma neurónmi.

Terminálny väzbový potenciál vždy vedie k aktivácii svalového vlákna, čím sa tento potenciál rozširuje v celom vlákne. To spôsobuje kontrakciu alebo trhnutie svalového vlákna.

depolarizácie

Depolarizácia je redukcia membránového potenciálu bunky. Keď sa svalové vlákno depolarizuje, vápnikové kanály sa začínajú otvárať, čo umožňuje, aby do nich prenikali ióny vápnika. Tento jav spôsobuje kontrakciu svalov.

Dôvodom je, že vápnik funguje ako kofaktor, ktorý pomáha myofibrilom extrahovať energiu z ATP, ktorý je v cytoplazme.

Jediný nervový impulz z motorického neurónu vedie k jedinej kontrakcii svalového vlákna. Fyzikálne účinky týchto otrasov sú omnoho dlhšie ako účinky akčného potenciálu medzi dvoma neurónmi.

Dôvodom je elasticita svalu a čas potrebný na zbavenie buniek vápnika. Okrem toho sa môžu hromadiť fyzické účinky súboru nervových impulzov, čo vedie k predĺženej kontrakcii svalového vlákna.

Svalová kontrakcia nie je javom typu všetko alebo nič, rovnako ako kontrakcie svalových vlákien, ktoré tvoria sval. Sila nárazu je skôr určená priemernou frekvenciou vybíjania rôznych motorových jednotiek.

Ak v určitom okamihu dôjde k vybitiu mnohých motorových jednotiek, kontrakcia bude energetickejšia, a ak ich bude málo, bude slabá.

Patológie neuromuskulárneho spojenia

Patológia neuromuskulárneho spojenia môže ovplyvniť terminálne tlačidlo motorického neurónu alebo membránu svalových vlákien. Napríklad botulizmus spôsobuje zmenu a inhibíciu uvoľňovania acetylcholínu v kostrových svaloch aj v autonómnom nervovom systéme.

Získava sa najmä konzumáciou kontaminovaných potravín. V priebehu niekoľkých hodín spôsobuje progresívnu a rýchlu svalovú slabosť.

Na druhej strane sa myasténia gravis, ktorá je najznámejším neuromuskulárnym ochorením, objavuje v dôsledku zápalu acetylcholínových receptorov. Z protilátok vyplýva, že títo pacienti napadajú tieto receptory.

Jej hlavným príznakom je slabosť dobrovoľných kostrových svalov. Je vidieť hlavne vo svaloch, ktoré sa podieľajú na dýchaní, slinení a prehĺtaní; ako aj na viečkach.

Iným príkladom patológie neuromuskulárneho spojenia je Lambert-Eatonov syndróm, ktorý pozostáva z autoimunitného ochorenia, pri ktorom imunitný systém mylne útočí na vápnikové kanály motorických neurónov.

To spôsobuje zmenu v uvoľňovaní acetylcholínu. Konkrétne je šírenie akčného potenciálu motora blokované. Okrem nádorov je tiež pozorovaná svalová slabosť.

Referencie

1. Carlson, NR (2006). Fyziológia správania 8. vydanie Madrid: Pearson.
2. Neuromuskulárna križovatka. (SF). Získané 14. apríla 2017, zo siete UNI Net: treaty.uninet.edu.
3. Neuromuskulárna križovatka. (SF). Našiel sa 14. apríla 2017 od New Health Advisor: newhealthaisha.com.
4. Neuromuskulárna križovatka. (SF). Zdroj: 14. apríla 2017, z Wikipédie: en.wikipedia.org.
5. Neuromuskulárna doska. (SF). Zdroj: 14. apríla 2017, NeuroWikia: neurowikia.es.
6. Neuromuskulárna križovatka: funkcia, štruktúra a fyziológia. (SF). Získané 14. apríla 2017, zo štúdie: Study.com.
7. Rojas, Á. P., & Quintana, JR Choroby neuromuskulárneho plaku. Zdroj: 14. apríla 2017, z Universidad del Rosario: urosario.edu.co.