Dẫn truyền xung động từ tận cùng thần kinh tới sợi cơ vân: Khớp thần kinh cơ

2020-07-29 03:52 PM

Điện thế hoạt động bắt đầu lan truyền trong các sợi cơ vân bởi các xung thần kinh đi theo cả hai hướng về phía tận cùng sợi cơ.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Sợi cơ vân được chi phối bởi sợi thần kinh có myelin bắt nguồn từ các nơron vận động ở sừng trước của tủy sống. Như đã thảo luận trong Chương 6, mỗi sợi thần kinh, sau khi vào bụng cơ, thông thường sẽ chia thành các nhánh và kích thích từ ba đến vài trăm sợi cơ vân. Mỗi tận cùng thần kinh tạo thành 1 chỗ nối, được gọi là khớp thần kinh cơ, với các sợi cơ gần trung điểm của nó. Điện thế hoạt động bắt đầu lan truyền trong các sợi cơ vân bởi các xung thần kinh đi theo cả hai hướng về phía tận cùng sợi cơ. Ngoại trừ khoảng 2 phần trăm các sợi cơ chỉ có một khớp thần kinh cơ ở mỗi sợi.

Sinh lý của khớp thần kinh cơ- tấm vận động

Điểm khác nhau của khớp thần kinh cơ

Hình. Điểm khác nhau của khớp thần kinh cơ. A, Mặt cắt dọc qua khớp thần kinh cơ. B, Bề mặt của khớp thần kinh cơ. C, Sự xuất hiện của vi điện của điểm tiếp xúc giữa một đầu sợi trục duy nhất và màng sợi cơ.

Hình A và B cho thấy các khớp thần kinh là 1 vùng nối giữa sợi thần kinh có myelin tới sợi cơ vân. Các sợi dây thần kinh tạo thành 1 phức hợp của các cúc tận cùng thần kinh chia nhánh nơi có sự lõm vào của bề mặt các sợi cơ nhưng nằm ngoài màng tế bào cơ. Toàn bộ cấu trúc này được gọi là tấm vận động. Nó được bao phủ bởi một hoặc nhiều tế bào Schwann để ngăn cách nó với chất lỏng xung quanh.

HìnhC cho thấy chỗ nối giữa tận cùng sợi trục duy nhất và màng sợi cơ. Màng lõm vào được gọi là rãnh synap hoặc máng khớp thần kinh, và khoảng cách giữa các cúc tận cùng và màng xơ được gọi là khoảng synap hoặc khe synap . Không gian này rộng 20-30 nanomet. Ở dưới cùng của rãnh là rất nhiều nếp gấp nhỏ của màng tế bào cơ được gọi là khe sau thần kinh, làm tăng đáng kể diện tích bề mặt mà synap vận chuyển có thể hoạt động.

Tong các cúc tận cùng có chứa nhiều các ty thể cung cấp adenosine triphosphate (ATP), nguồn năng lượng được sử dụng để tổng hợp chất truyền đạt thần kinh, acetylcholine. Các acetylcholine lần lượt kích thích các màng sợi cơ. Acetylcholine được tổng hợp trong tế bào chất của các cúc tận cùng, nhưng nó được dự trữ nhanh chóng vào nhiều bọc nhỏ, khoảng 300.000 trong số đó là bình thường trong các cúc tận cùng của tấm vận động. Trong khe synap là một lượng lớn các acetylcholinesterase, enzym phân giải acetylcholine trong một vài mili giây sau khi nó đã được giải phóng từ các bọc.

Sự bài tiết của Acetylcholine trong các cúc tận cùng thần kinh

Khi một xung thần kinh đến khớp thần kinh cơ, khoảng 125 túi của acetylcholin được giải phóng từ các cúc tận cùng vào khe synap. Một số chi tiết của cơ chế này có thể được nhìn thấy trong hình 7-2, trong đó cho thấy một cái nhìn tổng thể của một khe synap với màng thần kinh trên và màng tế bào cơ và khe sau thần kinh của nó ở dưới đây.

Giải phóng acetylcholine từ các túi synap

Hình. Giải phóng acetylcholine từ các túi synap tại màng thần kinh của khớp nối thần kinh cơ. Lưu ý sự gần gũi của các vị trí giải phóng trong màng thần kinh với các thụ thể acetylcholine trong màng cơ, tại miệng của các khe hở dưới màng cứng.

Trên bề mặt bên trong của màng tế bào thần kinh là các thanh dày đặc, thể hiện trong phần chéo trong hình. Tại mỗi bên của mỗi thanh dày đặc là các protein xuyên màng thần kinh; đây là những kênh canxi mở theo điện thế. Khi một điện thế hoạt động lan truyền qua các cúc tận cùng.Các ion canxi, qua các kênh Ca mở, cho phép khuếch tán từ khe synap tới bên trong của các cúc tận cùng thần kinh. Các ion canxi, lần lượt, được cho là kích hoạt Ca2+ - calmodulin phụ thuộc protein kinaza, trong đó, lần lượt, phosphoryl hóa protein ở synap để đính các bọc acetylcholine vào khung tế bào của cúc tận cùng. Quá trình này giải phóng các túi acetylcholine từ khung tế bào và cho phép chúng di chuyển đến khu vực hoạt động của màng trước synap tiếp giáp với các thanh dày đặc. Các bọc chứa sau đó đổ về các điểm giải phóng, hợp nhất với màng thần kinh, và giải phóng acetylcholine vào khe synap nhờ quá trình xuất bào. Mặc dù một số chi tiết nói trên là lý thuyết, nhưng người ta cho rằng các kích thích có vai trò trong giải phóng acetylcholine khỏi các túi là sự khuếch tán của các ion canxi vào và acetylcholine thoát khỏi các túi là sau khi được hòa màng với màng thần kinh tiếp giáp với các thanh dày đặc.

Bài viết cùng chuyên mục

Vai trò của CO2 và Ion H+ điều hòa hô hấp: điều hòa hóa học trung tâm hô hấp

Nồng độ CO2 hay ion H+ quá cao trong máu tác động trực tiếp vào trung tâm hô hấp, làm tăng đáng kể lực mạnh của các tín hiệu vận động hít vào và thở ra tới các cơ hô hấp.

Sóng hô hấp trong áp suất động mạch

Tăng huyết áp trong giai đoạn sớm của thì thở ra và giảm trong phần còn lại của chu kỳ hô hấp. Khi thở sâu, huyết áp có thể tăng 20mmHg với mỗi chu kỳ hô hấp.

Phản xạ tư thế: dáng đi ở tủy sống

Ở động vật có xương sống, khi cơ thể bị ngả về một bên thì sẽ xuất hiện các động tác không đồng vận để cố gắng giúp nó đứng thẳng dậy. Phản xạ này được gọi là phản xạ đứng dậy tuỷ sống.

Hoạt động chuyển hóa tế bào của Aldosterol

Aldosterol không có tác dụng vận chuyển natri ngay lập tức; đúng hơn tác dụng này phải chờ hình thành liên tục những chất đặc biệt cần thiết vận chuyển natri.

Đau thắt ngực trong bệnh mạch vành

Các chất có tính axit, chẳng hạn như axit lactic hoặc các sản phẩm làm giảm đau khác, chẳng hạn như histamine, kinin hoặc các enzym phân giải protein của tế bào, không bị loại bỏ đủ nhanh bởi dòng máu mạch vành di chuyển chậm.

Sinh lý cân bằng nước trong cơ thể

Sự mất nước thường xảy ra một thời gian ngắn trước khi cảm thấy khát. Trẻ em, người già, người mất trí có thể không nhận biết được cảm giác khát.

Cơ chế kích thích cơ bản các tuyến tiêu hóa

Điều hòa sự bài tiết của các tuyến bằng các hormone. Tại dạ dày và ruột, một vài hormone tiêu hóa khác nhau giúp điều hòa thể tích và đặc tính của các dịch bài tiết.

Tập trung mắt: điều hòa điều tiết mắt

Khi mắt tập trung vào một đối tượng ở xa và sau đó phải đột ngột tập trung vào một đối tượng ở gần, thấu kính thường điều tiết với sự nhạy bén thị giác tốt nhất trong thời gian ít hơn 1 giây.

Chức năng sinh lý của hormone chống bài niệu (ADH)

Khi có mặt ADH, tính thấm của ống góp với nước tăng lên rất nhiều và cho phép hầu hết nước được tái hấp thu qua thành ống, do đó duy trì được lượng nước trong cơ thể và cô đặc nước tiểu.

Tế bào: đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể

Tế bào chỉ có thể sống, phát triển và thực hiện các chức năng của nó trong môi trường tập trung của oxygen, glucose, các ion, amino acid, chất béo và các chất cần thiết khác trong một môi trường.

Tác dụng feedback của hormon giáp làm giảm bài tiết TSH của thùy trước tuyến yên

Để đạt được mức độ bài tiết lý tưởng, cơ chế feedback cụ thể tác dụng thông qua tuyến dưới đồi và thùy trước tuyến yên để kiểm soát tốc độ bài tiết của tuyến giáp.

Vấn đề nội tiết ở trẻ sơ sinh

Thông thường, hệ nội tiết của trẻ sơ sinh thường rất phát triển lúc sinh, và đứa trẻ hiếm khi biểu hiện ngay bất cứ bất thường miễn dịch nào. Tuy nhiên, nội tiết của trẻ sơ sinh quan trọng trong những hoàn cảnh đặc biệt.

Ảnh hưởng của lực ly tâm lên cơ thể

Ảnh hưởng quan trọng nhất của lực ly tâm là trên hệ tuần hoàn, bởi vì sự lưu thông của máu trong cơ thể phụ thuộc vào độ mạnh của lực ly tâm.

Tần số âm thanh: định nghĩa nguyên lý vị trí thính giác

Phương pháp chủ yếu để hệ thần kinh phát hiện ra các tần số âm thanh khác nhau là xác định vị trí trên màng nền nơi mà nó được kích thích nhiều nhất, nó được gọi là nguyên lý vị trí trong xác định tần số âm thanh.

Cơ chế bài tiết cơ bản của tế bào tuyến đường tiêu hóa

Mặc dù tất cả cơ chế bài tiết cơ bản được thực hiện bởi các tế bào tuyến đến nay vẫn chưa được biết, nhưng những bằng chứng kinh nghiệm chỉ ra những nguyên lý bài tiết trình bày bên dưới.

Các yếu tố gây ra điện thế hoạt động

Sự khởi đầu của điện thế hoạt động cũng làm cho cổng điện thế của kênh kali mở chậm hơn một phần nhỏ của một phần nghìn giây sau khi các kênh natri mở.

Cortisol quan trọng trong chống stress và chống viêm

Mặc dù cortisol thường tăng nhiều trong tình trạng stress, một khả năng là glucocorticoid làm huy động nhanh acid amin và chất béo từ tế bào dự trữ.

Sự bài tiết dịch tụy của tuyến tụy

Dịch tụy được bài tiết phần lớn là do đáp ứng với sự có mặt của dịch nhũ chấp tại phần trên của ruột non, và đặc tính của dịch tụy được xác định bởi mức độ có mặt của một số loại thức ăn trong nhũ chấp.

Báo động hoặc phản ứng stress của hệ thần kinh giao cảm

Hệ giao cảm cũng đặc biệt được kích hoạt mạnh mẽ trong nhiều trạng thái cảm xúc. Ví dụ, trong trạng thái giận dữ, vùng dưới đồi sẽ bị kích thích, các tín hiệu sẽ được truyền xuống qua hệ thống lưới của thân não.

Chức năng của testosterone

Testosterone được tiết ra đầu tiên ở các tế bào mầm rãnh sinh dục và sau đó là tinh hoàn của thai nhi chịu trách nhiệm trong sự phát triển các đặc điểm cơ thể nam giới, bao gồm cả sự hình thành dương vật và bìu chứ không phải là âm vật và âm đạo.

Tiêu hóa chất béo khi ăn

Bước đầu tiên trong tiêu hoá chất béo là phá vỡ tự nhiên các giọt mỡ thành kích thước nhỏ để những enzyme tiêu hoá tan trong nước có thể tác động lên bề mặt các giọt mỡ.

Hệ thống chuyển hóa cơ trong tập luyện thể thao

Một đặc điểm đặc biệt của sự chuyển đổi năng lượng từ phosphocreatine thành ATP là nó xảy ra trong vòng một phần nhỏ của một giây. Do đó, tất cả năng lượng gần như ngay lập tức có sẵn cho sự co cơ, cũng như là năng lượng được lưu trữ trong ATP.

RNA được tổng hợp trong nhân từ khuôn của DNA

Trong tổng hợp RNA, hai sợi của phân tử ADN tách ra tạm thời; một trong hai sợi được sử dụng như là một khuôn mẫu để tổng hợp một phân tử RNA. Các mã bộ ba trong DNA là nguyên nhân của sự hình thành các bộ ba bổ sung trong RNA.

Ảnh hưởng của gia tốc tuyến tính lên cơ thể

Vấn đề cũng xẩy ra trong quá trình giảm tốc, khi tàu không gian trở vào khí quyển. Một người di chuyển ở Mach 1 (tốc độ âm thanh và của máy bay nhanh) có thể giảm tốc an toàn trong khoảng cách tầm 0.12 dặm.

Vai trò của hemoglobin trong vận chuyển và sự kết hợp của ô xy

Các phân tử O2 gắn lỏng lẻo và thuận nghịch với phần heme của hemoglobin. Khi PO2 cao, như trong các mao mạch phổi, O2 gắn với hemoglobin, nhưng khi PO2 thấp, như trong các mao mạch ở mô, O2 được giải phóng từ hemoglobin.