====== Perifériás szinapszisok ======
Előadó: Prof. Ligeti Erzsébet
==== Neuromuscularis junkció/szinapszis (NMJ) ====
A motoros ideg és a harántcsíkolt izom között fordul elő. A motoros ideg axonja felrostozódik, és a harántcsíkolt izom vájulatába, a //véglemezbe// illeszkedik.
A szinapszis felépítése hasonló a központi idegrendszeri szinapszishoz, bár pár dologban lényegesen eltér. Transzmittere __acetilkolin (Ach)__. Az exocytosist gátolja a //botulinum-toxin//, ami lebontja az exocytosishoz szükséges fehérjéket. (Botox a szépészetben, illetve terápiában is megtalálható.)
A posztszinaptikus membránban **nikotinerg** acetilkolin (nAch) receptorok helyezkednek el a preszinaptikus aktív zónához közel. Ezek ligandfüggő, nem szelektív kation (Na+ és K+) csatornák. Kompetitíve gátolhatók **kurare** segítségével. (Nyílméregként, illetve műtéteknél relaxánsként használt.) A Myastenia gravis (súlyos izomgyengeség) egy betegség, okozója ezen receptorok számának csökkenése.
Acetil-kolin hatására a csatornák kinyílnak, a beáramló Na+ depolarizálja a membránt, EPP (véglemez-potenciál, **end plate potential**) alakul ki. Az EPSP-től eltérően a kialakuló EPP mindig küszöbpotenciál feletti. A receptorok környezetében gyors feszültségfüggő Na+-csatornák helyezkednek el, így minden bejövő inger akciós potenciálhullámot eredményez.
A szinaptikus résbe került acetilkolin gyorsan acetátra és kolinra bomlik. A kolin visszavételre kerül, a sejtben egy acetil-koenzim A acetátját megkapja, így újra használható. A bomlást az //acetilkolineszteráz// katalizálja. A transzmitter gyors lebomlása miatt az ingerlés nagyon rövid idejű. (Az acetilkolineszterázt gátolják a szerves foszforsavészterek, illetve egyes növényi anyagok, pl. //ezerin//. A gátlás hatására a szinapszisban felszaporodik a transzmitter, az izom görcsét okozva.
Növényvédőszerekben fordul elő, de a myastenia gravis terápiájában is használatos, az ilyen módon megnövelt acetilkolin-koncentráció a kevesebb receptoron is kiválthatja az akciós potenciált.)
A harántcsíkolt izom plazmamembránja sok helyen mélyen betüremkedik a sejtbe **T-tubulusokat** hozva létre. A sarcoplasmás retikulum longitudinális tubulusokból és terminális cisternákból áll. A **terminális cisternák** mindig egy T-tubulust fognak közre két oldalról, ez a __triád__ egy funkcionális egység. Itt a Ca2+ nagy koncentrációban van jelen, többnyire fehérjékhez kapcsolva.
Az akciós potenciálhullám hatására a az intracelluláris tér Ca2+ koncentrációja megnő, izomkontrakciót okozva. Az akciós potenciálhullám beterjed a T-tubulusba, itt feszültségfüggő Ca2+ csatornák és //dihidropiridin receptorok// vannak. A dihidropiridin receptornak van feszültségszenzora, de a depolarizáció hatására nem nyílik meg. A sarcoplasmás retikulum terminális cisternája **ryanodin receptorokat** tartalmaz. A ryanodin receptor Ca2+ csatorna, de nincs feszültségszenzora. A dihidropiridin és a ryanodin receptor együttműködve hozza létre a depolarizáció hatására a Ca2+ jelet. A növekvő Ca2+ koncentráció eleinte serkenti, majd gátolja a ryanodinreceptorokat.
Ez a mechanizmus gyors, robbanásszerű Ca2+ felszabadulást tesz lehetővé.
A harántcsíkolt izom Ca2+ forgalma – mivel a Ca2+ a sarcoplasmás reticulumból szabadul fel – független a külvilágtól.
A kontrakcióban kontraktilis fehérjék, __aktin és miozin__ vesznek részt. A miozin egy globuláris fejből és fibrilláris farokból áll, a vastag filamentumokat építi fel. A vastag filamentumokat felépítő miozinok fejei kettős helixet alkot. Az aktin a vékony filamentumokat építi fel, ugyancsak kettős helixet hozva létre. A vékony filamentum felépítésében részt vesz aktin G, **tropomiozin és troponin**.
A nyugvó izomban a tropomiozin elfedi a miozin G aktinkötőhelyét. Ha a troponin C alegysége Ca2+ -ot köt, a troponin eltolja a tropomiozint, így a kötőhely szabaddá válik. A miozin ATPáz aktivitással rendelkezik. Az aktinnal kapcsolódott miozin ATPáz aktivitása emelkedik. Az ATP-t kötött miozin kapcsolódik az aktinhoz. Az ATP hidrolízise során a miozin konformációt vált, a fej „biccentése” eggyel továbbtolja az aktint. Az ADP disszociációja után az aktin és miozin erősen kapcsolódnak, ha a miozin ATP-t köt, akkor válnak csak szét. A miozin két feje aszinkron mozog, így egyikük mindig köti az aktint. A sok miozin együttes mozgása váltja ki a kontrakciót.
=== A kontrakció erősségének szabályozása: ===
* A kontrakció típusa alapján:
- **Izotóniás kontrakció**: Az izom rövidül, a feszülés állandó.
- **Izometriás kontrakció**: Az izom hossza nem változik, de jobban feszül. A sarcomer kontrakciójának hatására a rugalmas elemek (sejtalkotók, inak, titin) megnyúlnak.
- **Anxometriás**. Az előző kettő keveréke, a legtöbb természetes mozgás ilyen. A kontrakcióval rövidülés és feszültségnövekedés is jár.
Az akciós potenciálhullámot késve követi a kontrakció. A kontrakció befejeződése előtt már a posztszinaptikus membrán refrakter stádiuma elmúlik, így újra ingerelhető.
A kontraktilis apparátusnak nincsen refrakter stádiuma, így az új akciós potenciál hatására új kontrakcióval válaszol. A kontrakciók **összeadódnak (szuperpozíció)**.
* A motoros egységek száma alapján: Minél több izomsejten van véglemeze az axonnak, annál erősebb kontrakciót válthat ki.
* Kiindulási hosszúság alapján: A sarcomer kiindulási rosthosszúságát az izom pillanatnyi helyzete határozza meg, maximális erőkifejtés csak optimális kiindulási hossz mellett lehetséges.