Нервно-мышечный синапс (концевая пластинка)

Нервно-мышечный синапс — это место контакта окончания двигательного нервного волокна с волокном скелетной мышцы, где электрический сигнал нерва передаётся мышце с помощью химического посредника — ацетилхолина. Именно здесь команда «сократиться», пришедшая из спинного или головного мозга, превращается в движение.

Нервно-мышечный синапс — частный случай синапса, самый крупный и хорошо изученный из всех. Его мышечную часть — утолщённый участок мембраны мышечного волокна с рецепторами — называют концевой пластинкой; в обиходе этим словом нередко обозначают и весь синапс. Каждое мышечное волокно обычно имеет один такой контакт.

🔬 Строение

В синапсе выделяют три части. Пресинаптическая — нервное окончание, где хранится медиатор. Синаптическая щель — узкий промежуток между нервом и мышцей. Постсинаптическая — концевая пластинка мышечного волокна.

• В нервном окончании находятся тысячи пузырьков — везикул, каждая заполнена порцией ацетилхолина, а также кальциевые каналы и множество митохондрий.
• В синаптической щели лежит фермент ацетилхолинэстераза, который быстро разрушает медиатор.
• Мембрана концевой пластинки собрана в складки; на их гребнях плотно сидят никотиновые холинорецепторы, а в глубине складок — натриевые каналы.

⚙️ Как передаётся сигнал

1. Нервный импульс доходит до окончания и открывает потенциалзависимые кальциевые каналы.
2. Ионы кальция входят в окончание и запускают слияние везикул с мембраной с помощью белков SNARE.
3. Ацетилхолин выходит в щель и связывается с никотиновыми холинорецепторами концевой пластинки.
4. Рецепторы — это ионные каналы: они открываются, внутрь входят ионы натрия, и возникает потенциал концевой пластинки.
5. Потенциал концевой пластинки запускает потенциал действия, который распространяется по всему мышечному волокну и вызывает его сокращение.
6. Ацетилхолинэстераза за доли миллисекунды расщепляет медиатор, и синапс готов к следующему импульсу.

Важная особенность нервно-мышечного синапса — фактор надёжности. В норме выделяется заметно больше ацетилхолина и работает больше рецепторов, чем нужно для запуска сокращения. Благодаря этому запасу передача не сбивается даже при частых импульсах. Многие болезни синапса проявляются тогда, когда этот запас исчерпан.

Даже в покое отдельные везикулы время от времени самопроизвольно сливаются с мембраной. Каждая даёт крошечный сдвиг потенциала — миниатюрный потенциал концевой пластинки. Изучая их, Бернард Катц показал, что медиатор выделяется порциями, или квантами, по содержимому одной везикулы. Эти работы легли в основу современного представления о работе всех химических синапсов.

В отличие от синапсов мозга, нервно-мышечный синапс всегда возбуждающий: каждый импульс мотонейрона в норме вызывает сокращение мышечного волокна. Расслабление мышцы достигается не торможением в синапсе, а прекращением импульсов из спинного мозга.

🩺 Болезни и вещества, нарушающие передачу

Нарушения нервно-мышечной передачи

Самая известная болезнь синапса — миастения гравис. Антитела атакуют никотиновые холинорецепторы, и их становится меньше. Первые сокращения проходят нормально, но при повторных медиатора уже не хватает, и мышцы быстро устают: опускаются веки, двоится в глазах, к вечеру слабость нарастает.

💊 Как на синапс действуют лекарства

• Ингибиторы ацетилхолинэстеразы замедляют разрушение медиатора и облегчают передачу при миастении.
• Миорелаксанты периферического действия блокируют холинорецепторы концевой пластинки и расслабляют мышцы во время общей анестезии.
• Ботулинический токсин в малых дозах вводят в отдельные мышцы, чтобы уменьшить их спазм.

Сведения о препаратах приведены в ознакомительных целях. Работу синапса оценивают с помощью электронейромиографии: при повторной стимуляции нерва проверяют, не снижается ли ответ мышцы.