神经肌肉接头和运动神经支配
神经肌肉接头是运动神经元末梢与骨骼肌纤维相遇的特化化学突触。其高度折叠、富含乙酰胆碱受体的界面将神经冲动转化为肌肉动作电位,而运动神经元及其肌纤维组织成运动单位是随意运动分级的基础。
Definition
神经肌肉接头(运动终板)是运动神经元轴突末梢与骨骼肌纤维之间的化学突触,包括释放乙酰胆碱的突触前末梢、带有特化基底膜的突触间隙,以及折叠成接头褶皱并密集分布乙酰胆碱受体的突触后膜。
Scope
本主题涵盖神经肌肉接头的组织学——突触前运动末梢、带有基底膜的突触间隙,以及带有乙酰胆碱受体的突触后接头褶皱——以及运动单位的概念。它描述了结构和传导的 broadly outline;它不提供神经肌肉疾病的临床管理。
Core questions
- 神经肌肉接头的突触前和突触后组分是什么?
- 为什么突触后膜会形成接头褶皱?
- 接头如何将神经信号转化为肌肉收缩?
- 什么是运动单位,它如何组织神经支配?
Key concepts
- 运动终板
- 突触前运动末梢和突触小泡
- 乙酰胆碱作为神经递质
- 突触间隙和突触基底膜
- 接头(突触后)褶皱
- 乙酰胆碱受体(烟碱型)
- 乙酰胆碱酯酶
- 运动单位
- 末端施万细胞
Mechanisms
当运动轴突到达骨骼肌纤维时,它会失去髓鞘并膨胀成一个突触前末梢,其中充满乙酰胆碱突触小泡,并由末端施万细胞覆盖。该末梢位于肌纤维表面凹陷处,通过含有特化基底膜(携带乙酰胆碱酯酶)的突触间隙与肌纤维分离。突触后肌膜形成深层接头褶皱,其顶部密集分布着烟碱型乙酰胆碱受体(Slater, 2017)。到达的动作电位触发钙依赖性囊泡融合和乙酰胆碱释放;神经递质结合突触后受体,使终板区域去极化,并启动沿肌纤维传播的肌肉动作电位,同时乙酰胆碱酯酶迅速终止信号。一个运动神经元及其支配的所有肌纤维共同形成一个运动单位,这是运动控制的功能单元。神经和肌肉的精确并置和分子组织在发育过程中通过两种细胞之间的相互信号传导建立(Sanes & Lichtman, 1999)。
Clinical relevance
神经肌肉接头的正常结构是理解传导障碍(例如影响乙酰胆碱受体或释放的疾病)以及阻断传导的药物作用的参考。本条目描述了结构和一般机制,旨在提供教育性指导,而非诊断或治疗的依据。
Evidence & guidelines
本描述基于神经肌肉接头发育和结构的综述(Sanes & Lichtman, 1999; Slater, 2017)以及标准组织学教科书(Mescher, 2018)。没有临床指南规定此描述性内容。
History
运动终板在19世纪被组织学描述,传导的化学性质在20世纪早期至中期确立,Bernard Katz及其同事对乙酰胆碱的量子化释放进行了表征。后来的工作绘制了突触后装置的分子组织以及使神经末梢与富含受体的褶皱对齐的发育信号传导(Sanes & Lichtman, 1999; Slater, 2017)。
Key figures
- Joshua R. Sanes
- Jeff W. Lichtman
- Bernard Katz
Related topics
Seminal works
- sanes-lichtman-1999
- slater-2017
Frequently asked questions
- 神经肌肉接头使用哪种神经递质?
- 乙酰胆碱。运动神经末梢将其释放到突触间隙中,在那里它结合肌肉膜上的烟碱型乙酰胆碱受体,从而触发肌肉动作电位。
- 什么是运动单位?
- 运动单位是一个单一的运动神经元及其支配的所有肌纤维;它是收缩过程中募集的最小功能单元,单位大小影响肌肉力量分级的精细程度。