Tiếp hợp thần kinh cơ và sự phân bố thần kinh vận động

Tiếp hợp thần kinh cơ là một khớp thần kinh hóa học chuyên biệt, nơi tận cùng của một neuron vận động tiếp xúc với một sợi cơ xương. Giao diện gấp khúc cao, giàu thụ thể acetylcholine của nó chuyển đổi xung thần kinh thành điện thế hoạt động của cơ, và sự tổ chức của các neuron vận động cùng các sợi cơ của chúng thành các đơn vị vận động là cơ sở cấu trúc cho cách thức điều chỉnh mức độ của chuyển động tự ý.

Definition

Tiếp hợp thần kinh cơ (tấm tận cùng vận động) là khớp thần kinh hóa học giữa đầu tận cùng sợi trục của một neuron vận động và một sợi cơ xương, bao gồm một đầu tận cùng tiền khớp giải phóng acetylcholine, một khe khớp với màng đáy chuyên biệt, và một màng hậu khớp gấp khúc thành các nếp gấp tiếp hợp chứa dày đặc các thụ thể acetylcholine.

Scope

Chủ đề này bao gồm mô học của tiếp hợp thần kinh cơ — đầu tận cùng vận động tiền khớp, khe khớp với màng đáy của nó, và các nếp gấp hậu khớp mang thụ thể acetylcholine — cùng với khái niệm về đơn vị vận động. Nó mô tả cấu trúc và phác thảo chung về sự truyền dẫn; nó không cung cấp quản lý lâm sàng các rối loạn thần kinh cơ.

Core questions

• Các thành phần tiền khớp và hậu khớp của tiếp hợp thần kinh cơ là gì?
• Tại sao màng hậu khớp lại gấp thành các nếp gấp tiếp hợp?
• Tiếp hợp chuyển đổi tín hiệu thần kinh thành sự co cơ như thế nào?
• Đơn vị vận động là gì và nó tổ chức sự phân bố thần kinh như thế nào?

Key concepts

• Tấm tận cùng vận động
• Đầu tận cùng vận động tiền khớp và các túi khớp
• Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh
• Khe khớp và màng đáy khớp
• Các nếp gấp tiếp hợp (hậu khớp)
• Thụ thể acetylcholine (nicotinic)
• Acetylcholinesterase
• Đơn vị vận động
• Tế bào Schwann tận cùng

Mechanisms

Khi một sợi trục vận động tiếp cận một sợi cơ xương, nó mất bao myelin và giãn rộng thành một đầu tận cùng tiền khớp chứa đầy các túi khớp chứa acetylcholine, được bao bọc bởi các tế bào Schwann tận cùng. Đầu tận cùng nằm trong một chỗ lõm trên bề mặt sợi cơ, được ngăn cách với sợi cơ bởi một khe khớp chứa một màng đáy chuyên biệt (mang acetylcholinesterase). Màng sarcolemma hậu khớp được gấp thành các nếp gấp tiếp hợp sâu, đỉnh của chúng chứa dày đặc các thụ thể acetylcholine nicotinic (Slater, 2017). Một điện thế hoạt động đến sẽ kích hoạt sự hợp nhất túi phụ thuộc canxi và giải phóng acetylcholine; chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các thụ thể hậu khớp, khử cực vùng tấm tận cùng, và khởi tạo một điện thế hoạt động của cơ lan truyền dọc theo sợi cơ, trong khi acetylcholinesterase nhanh chóng chấm dứt tín hiệu. Một neuron vận động cùng với tất cả các sợi cơ mà nó phân bố thần kinh tạo thành một đơn vị vận động, yếu tố chức năng của kiểm soát vận động. Sự tiếp giáp chính xác và tổ chức phân tử của thần kinh và cơ được thiết lập trong quá trình phát triển thông qua tín hiệu tương hỗ giữa hai tế bào (Sanes & Lichtman, 1999).

Clinical relevance

Cấu trúc bình thường của tiếp hợp thần kinh cơ là cơ sở để hiểu các rối loạn truyền dẫn — ví dụ các tình trạng ảnh hưởng đến thụ thể hoặc sự giải phóng acetylcholine — và tác động của các chất ngăn chặn truyền dẫn. Mục này mô tả cấu trúc và cơ chế chung để định hướng giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Thông tin này dựa trên các bài tổng quan về sự phát triển và cấu trúc của tiếp hợp thần kinh cơ (Sanes & Lichtman, 1999; Slater, 2017) và các sách giáo khoa mô học tiêu chuẩn (Mescher, 2018). Không có hướng dẫn lâm sàng nào điều chỉnh nội dung mô tả này.

History

Tấm tận cùng vận động được mô tả về mặt mô học vào thế kỷ XIX, và bản chất hóa học của sự truyền dẫn được thiết lập vào đầu đến giữa thế kỷ XX, với sự giải phóng acetylcholine theo lượng tử được Bernard Katz và các đồng nghiệp mô tả. Các công trình sau này đã lập bản đồ tổ chức phân tử của bộ máy hậu khớp và tín hiệu phát triển giúp căn chỉnh đầu tận cùng thần kinh với các nếp gấp giàu thụ thể (Sanes & Lichtman, 1999; Slater, 2017).

Key figures

• Joshua R. Sanes
• Jeff W. Lichtman
• Bernard Katz

Seminal works

• sanes-lichtman-1999
• slater-2017

Frequently asked questions

Chất dẫn truyền thần kinh nào được sử dụng tại tiếp hợp thần kinh cơ?

Acetylcholine. Đầu tận cùng thần kinh vận động giải phóng nó vào khe khớp, nơi nó liên kết với các thụ thể acetylcholine nicotinic trên màng cơ để kích hoạt điện thế hoạt động của cơ.

Đơn vị vận động là gì?

Một đơn vị vận động là một neuron vận động đơn lẻ cùng với tất cả các sợi cơ mà nó phân bố thần kinh; nó là yếu tố chức năng nhỏ nhất được huy động trong quá trình co cơ, và kích thước đơn vị ảnh hưởng đến mức độ tinh tế mà lực của cơ có thể được điều chỉnh.