Samenvatting leerstof selectie premaster Geneeskunde
Hoofdstuk 7
Neuromusculaire junction en transmissie van impulsen
Skeletspiervezels worden geïnnerveerd door grote gemyeliniseerde zenuwvezels, die vanuit
grote motorneuronen in de anterior zijde van het ruggenmerg komen. Elke zenuwvezel vertakt
en stimuleert drie tot honderden skeletspiervezels, nadat het in de spierbuik aankomt. Hierbij
maakt de zenuwvezel een neuromusculaire junction (NMJ) met de spiervezel. Hierbij wordt een
actiepotentiaal in de spiervezels geactiveerd, welke in beide richtingen naar de uiteinden van de
spiervezels loopt. Met uitzondering van ongeveer 2% van alle spiervezels, is er maar één zo’n
NMJ per spiervezel.
Fysiologische anatomie van de NMJ
A en B hiernaast laten de NMJ vanaf
een grote gemyeliniseerd zenuwvezel
tot een spiervezel zien. De zenuwvezel
vormt een complex van vertakkende
zenuwuiteinden die doordringen in het
oppervlak van de spiervezel maar
buiten het plasmamembraan van de
spiervezel liggen. De hele constructie
wordt de motor-eindplaat genoemd. Het
wordt bedekt door een of meer
Schwann-cellen die het isoleren van de
omringende vloeistoffen.
C toont de junction tussen een enkel
axon-uiteinde en het
spiervezelmembraan. Het
geïnvagineerde membraan wordt de
synaptische kloof of synaptische trog
genoemd, en de ruimte tussen de
terminal en het vezelmembraan wordt
de synaptische ruimte of synaptische
spleet genoemd, die 20 tot 30
nanometer breed is. Aan de onderkant
van de kloof bevinden zich talloze kleinere plooien van het spiermembraan, subneurale spleten
genaamd, die het oppervlak waarop de synaptische zender kan werken aanzienlijk vergroten.
In het axon-uiteinde bevinden zich veel mitochondriën die adenosinetrifosfaat (ATP) leveren, de
energiebron die wordt gebruikt voor de synthese van de transmitter acetylcholine, die het
spiervezelmembraan prikkelt. Acetylcholine wordt gesynthetiseerd in het cytoplasma van het
uiteinde, maar wordt snel geabsorbeerd in vele kleine synaptische blaasjes, waarvan er
normaal ongeveer 300.000 in de uiteinden van een enkele eindplaat zitten. In de synaptische
ruimte bevinden zich grote hoeveelheden van het enzym acetylcholinesterase, dat acetylcholine
vernietigt enkele milliseconden nadat het is vrijgegeven uit de synaptische blaasjes.
Luca Plekkenpol
, Samenvatting leerstof selectie premaster Geneeskunde
Uitscheiding van ACh door zenuwuiteinden
Wanneer een zenuwimpuls de neuromusculaire overgang bereikt, komen ongeveer 125
blaasjes acetylcholine vrij uit de zenuwuiteinden in de synaptische ruimte. Enkele details van dit
mechanisme zijn te zien in de figuur, die een
uitvergrote weergave toont van een synaptische
ruimte met het neurale membraan erboven en
het spiermembraan en zijn subneurale spleten
eronder.
Aan de binnenkant van het neurale membraan
bevinden zich lineaire dense bars. Aan elke kant
van elke dichte staaf bevinden zich eiwitdeeltjes
die het neurale membraan binnendringen; dit
zijn spanningsafhankelijke calciumkanalen.
- Wanneer een actiepotentiaal zich over
de terminal verspreidt, openen deze
kanalen zich en laten calciumionen
diffunderen van de synaptische ruimte
naar het binnenste van de
zenuwuiteinde.
- Aangenomen wordt dat de calciumionen
op hun beurt
Ca2+-calmoduline-afhankelijke
proteïnekinase activeren, die op hun
beurt synapsine-proteïnen fosforyleert
die de acetylcholineblaasjes verankeren aan het cytoskelet van het presynaptische
uiteinde.
- Dit proces maakt de acetylcholineblaasjes vrij van het cytoskelet en laat ze naar de
actieve zone van het presynaptische neurale membraan naast de dense bars bewegen.
De blaasjes koppelen dan aan de afgifteplaatsen, versmelten met het neurale
membraan en legen hun acetylcholine in de synaptische ruimte door het proces van
exocytose.
Hoewel sommige van de bovengenoemde details speculatief zijn, is het bekend dat de
effectieve stimulans voor het veroorzaken van afgifte van acetylcholine uit de blaasjes het
binnendringen van calciumionen is en dat acetylcholine uit de blaasjes vervolgens wordt
geleegd via het neurale membraan naast de dense bars.
ACh opent ionkanalen in het post-synaptische membraan
De figuur toont ook veel kleine acetylcholinereceptoren en spanningsafhankelijke
natriumkanalen in het spiervezelmembraan. De door acetylcholine geregelde ionenkanalen
bevinden zich bijna geheel nabij de mondingen van de subneurale spleten die direct onder de
dense bar-gebieden liggen, waar de acetylcholine in de synaptische ruimte wordt geleegd. De
spanningsafhankelijke natriumkanalen bekleden ook de subneurale spleten.
Luca Plekkenpol
