Невромускулна връзка, моторна плочица

Когато сме на парти и сме решени, че е най-подходящият момент да направим "червея", как нашият мозък казва на мускулите да се съкратят? В това видео ще говорим за мястото, където невроните говорят директно с мускулите. Това е невромускулната връзка: връзката, където моторните неврони говорят на мускулните клетки. Това включва първо синапса. Това е краят на аксона, частта от неврона, която предава сигнала. Изглежда ето така. Става по-голямо накрая тук. И тогава се изостря ето така. Мускулните клетки стоят до тези краища на аксона при невромускулните връзки и изглеждат малко като тухли, но не точно. Те имат тези сгъвания навътре, които рисувам тук, тези джобове. Защо природата създава тези джобове? Каква е тяхната цел? Каква функция имат? Ако ти е хрумнало, че е, за да се увеличи повърхността, си абсолютно на прав път. Защото при увеличена повърхност ще имаме допълнително място, където можем да имаме натриеви канали, помагащи за предаването на съобщението към мускулната клетка. Така те не са само отвън, но има много натриеви канали отвътре също. Освен натриеви канали определено има също калциеви канали. Те са разположени дълбоко в твоите мускулни клетки, за да е сигурно, че най-дълбоките части на мускулните клетки ще получат прилив на калций в точния момент. За да загатнем нещо, което ще обсъдим после, ще нарисувам друга мускулна клетка ето тук, просто почиваща си самичка. И как аксонът изпраща съобщение на мускулната клетка? Ако си спомняш, ще има сигнал, пуснат от моторния ни неврон към синапса. Този сигнал е под формата на прилив от натриеви йони. Това е деполяризирана мембрана, която предава този сигнал на синапса. И не само има прилив на натрий. Също ще имаш някакъв калций, идващ насам. Калцият тук всъщност ще играе важна роля. Защото в синапса имаме доста везикули ето тук. Това са малки джобчета, които чакат нещо да се случи. Във всяко от тези джобчета имаме съобщение, което чака да бъде освободено в пространството между аксона и мускулната клетка. Съобщението се нарича невротрансмитер. Това е добро научно име, понеже всичко това са молекули, които невронът използва, за да пренесе съобщението. Невротрансмитерът, който използваме в невромускулната връзка се нарича ацетил – като в химията – ацетилхолин. Често ще срещаш абревиатурата ACh. Когато има прилив на калций в синапса, калцият ще се свърже с джобчето. Тук върху тях има протеини, които ще захванат калция. И когато той е прикрепен за тези протеини, везикулата ще бъде привлечена към мембраната на синапса и ще се слее с нея, за да стане една цяла мембрана. В резултат на това освобождаваме ацетилхолина тук в пресинаптичното пространство. Пресинаптичното пространство е това между пресинаптичната мембрана, мембраната на синапса, и постсинаптичната мембрана, която е просто мембраната в нашата мускулна клетка. Това е нашата постсинаптична мембрана. Добре, имаме доста ацетилхолин, освободен в това пространство и готов да предаде съобщението. Нека се спрем за малко тук. Какво се случи тук с мембраната? Имам предвид, везикулата буквално се сля с мембраната на синапса. Какво име е добре да му се сложи? Изглежда, че някакво вещество в клетката я е възбудило. Това се нарича екзоцитоза. Екзоцитозата – това е процесът на напускане на молекули или вещества от клетката чрез свързването с мембрани. Това се случва, когато искаме неща да напуснат клетката. Точно обратният процес, където имаме влизане на неща в клетката чрез сливане на везикули, се нарича ендоцитоза. Това са много важни термини, които да запомниш. Супер, сега имаме ацетилхолин навсякъде в пресинаптичното пространство. Какво ще направи тук? Тези натриеви канали имат рецептори, които стоят върху тях. Наричат се никотинови ацетилхолинови рецептори. Както предполага името, ацетилхолинът може да дойде и удобно да седне тук и да изпрати съобщение на натриевия канал да се отвори и да накара натрия да се влее в мускулната клетка. Това ще се случи по цялата мембрана, което кара голямо количество натрий да влезе. И когато имаме достатъчно деполяризирана мембрана – дори калцият ще започне да влиза. По този начин ще имаме т. нар. потенциал зависимо освобождаване на Ca йони. Добре, имаме всичкия този калций, навлизащ в клетката. Сега какво? Това е просто една съкращаваща се клетка. Как това ми позволява да правя "червея" или да ритам топка, или да пляскам ръцете на приятели? Не можем да имаме навлизане на калций без мембрана. Има друг резервоар в нашите мускулни клетки, който освобождава калций. Този резервоар има малко дълго име. Ще го напиша тук. Нарича се саркоплазмен ретикулум. Саркоплазмен ретикулум. Той държи цял куп калций. Стои си тук в очакване да бъде освободен, за да направи нещо. Има протеини, прикрепени към мембраната на мускулната клетка. Те чакат достатъчно калций да се събере, за да може един от тези калциеви йони да се свърже с този протеинов комплекс и тогава ефективно да накара калция да се отдели от саркоплазмения ретикулум. Този процес се нарича освобождаване, предизвикано от калция. Сега имаме куп калций тук и тази мускулна клетка ще се съкрати. Но това все още е само една клетка. Какво толкова? Тази мускулна клетка е прикрепена до съседната ето тук. Има протеини, които свързват мускулните клетки. Тези протеини се наричат междуклетъчни каналчета. Те позволяват на йоните на калция да плават от една мускулна клетка до друга. Тези мускулни клетки не са реално отделени. Те са свързани чрез тези каналчета. И всъщност са непрекъснати. Има термин, който използваме, за да подчертаем факта, че можем да имаме придвижващи се калциеви йони към другата мускулна клетка и да започне процес на освобождаване, предизвикано от калция. Нашите мускулни клетки са свързани в синцитиум. Какво значи това? "Цито" значи клетка. "Син" означава, че тези мускулни клетки са в синергия една с друга. Когато едната се свие, кара съседната да направи същото. И така продължава нататък. Защото когато мускулните клетки започнат да се свиват по съседски, тогава целият квартал започва да се съкращава. И можем да увеличим мащаба и да си представим, че не само мускулните клетки, а и мускулните влакна също ще се съкращават, за да изпълнят ритника или "червея". Този сигнал, който започна от нашия синапс тук просто като деполаризация, се превърна в ацетилхолинова молекула, която премина през екзоцитоза, за да достигне накрая до пресинаптичното пространство. Тук се свърза с никотиновия ацетилхолинов рецептор, за да накара натрия да влезе в мускулната клетка и след това калцият навлезе в нея. Което причинява освобождаване на калций, предизвикано от калция. След това то продължава към съседната мускулна клетка, за да предизвика синергия на мускулните съкращавания, преминаваща от мускулна клетка към мускулна клетка, от влакно на влакно. Ето това се случва в невромускулните връзки.