Neuromusculaire overgang; overgang tussen zenuwen en spieren

De skeletspieren, oftewel dwarsgestreepte spieren staan onder invloed van de wil. Dit betekent dat wij bewust onze skeletspieren kunnen bewegen, in tegenstelling tot de gladde spieren en hartspier. Deze sturing van de skeletspieren verloopt via het motorische deel van het somatische zenuwstelsel. Het somatische zenuwstelsel heeft een innige relatie met de skeletspieren. Via motoneuronen worden impulsen naar de skeletspieren gestuurd in de vorm van elektrische signalen. Op het einde van het axon (terminale axon) wordt dit elektrische signaal omgezet in een chemisch signaal in de vorm van de neurotransmitter acetylcholine. Het acetylcholine komt vrij in de neuromusculaire overgang en hecht aan receptoren van de spiercelmembraan. In het begin van een krachttrainingsprogramma worden mensen sterker, zonder dat zij dikkere spieren krijgen. Dit komt omdat het zenuwstelsel zich aanpast aan het krachttrainingsprogramma.

Wat is de neuromusculaire overgang?
De neuromusculaire overgang is de overgang tussen motorische zenuw en spiercel. De motorische zenuw wordt ook wel motoneuron genoemd. Het cellichaam (soma) van het motoneuron bevindt zich in de voorhoorn van het ruggenmerg. Het motoneuron heeft een zeer lange uitloper (axon genoemd) die instructies richting de spier om samen te trekken in de vorm van elektrische signalen verstuurt. Op het einde van het axon (terminale axon genoemd) wordt het elektrisch signaal echter omgezet in een chemisch signaal.
Het chemische signaal is de stof acetylcholine (ACh). Het elektrisch signaal van de zenuwcel zorgt voor het vrijkomen van ACh uit soorten blaasjes (vesikels). Het ACh komt vrij in de neuromusculaire spleet (eindplaat).
Op de celmembraan van de spier (sarcolemma) zitten receptoren die ACh aan zich binden. Wanneer er voldoende ACh bindt aan de receptoren zorgt dit voor een depolarisatie van de spiercelmembraan en voor het vrijkomen van calcium uit het sarcoplasmatisch reticulum (SR; opslagplaats van calcium). Het calcium zet een hele serie in gang die leidt tot het samentrekken van de spier. Zodra er geen ACh meer bindt aan de receptoren van het sarcolemma wordt het calcium weer opgenomen in het SR en eindigt de spiercontractie.

Kenmerken van de neuromusculaire overgang
De neuromusculaire overgang heeft vijf specifieke kenmerken:

  • Het axon heeft Schwanncellen
  • In de eindspleet is ACh te vinden
  • Een basaalmembraan bedekt de eindspleet
  • De basaalmembraan is bedekt met ACh-receptoren
  • Microtubuli in de spiercel dringen diep de spiercel in

Elk van deze kenmerken wordt kort toegelicht.

Schwanncellen
Schwanncellen om het axon van de motoneuron zorgen ervoor dat het elektrisch signaal zeer snel over het axon wordt vervoerd (propageert). De Schwanncellen vormen namelijk een soort isolatiemateriaal om het axon, waardoor het elektrisch signaal alleen tussen de insnoeringen tussen de Schwanncellen (insnoeringen van Ranvier) wordt vervoerd. Het elektrisch signaal springt als het ware over het axon.

ACh
In de neuromusculaire overgang is ACh de neurotransmitter. Het aantreffen van ACh in een neuromusculaire overgang is hier een kenmerk van.

Basaalmembraan met ACh-receptoren
Een basaalmembraan is een vorm van epitheel die wordt aangetroffen in de neuromusculaire overgang. In de neuromusculaire overgang heeft de basaalmembraan aan de spiercelzijde ACh-receptoren (postsynaptische membraan genoemd).

Microtubuli
Microtubuli zijn een soort kanalen die verbonden zijn met het celmembraan van de spiercel. Wanneer daar een actiepotentiaal ontstaat, zorgen de microtubuli voor een snel vervoer van het actiepotentiaal diep de spiercel in.

Excitatie en facilitatie van de spiercel
Excitatie van de spiercel is het ontstaan van een actiepotentiaal dat leidt tot het samentrekken van de spier. Facilitatie is het gevoeliger worden van een spiercel voor excitatie.
Bij excitatie wordt ACh vrijgegeven in het terminale axon. ACh bindt aan ACh-receptoren van het postsynaptische membraan. De veranderingen in het elektrische potentiaal van het sarcolemma zorgt voor een spiercontractie.
Faciltatie zorgt ervoor dat de spiercel gevoeliger wordt voor ACh om samen te trekken. Facilitatie maakt maximale fysieke inspanning mogelijk. In het begin van een krachttrainingsprogramma worden mensen sterker zonder dat zij dikkere spieren krijgen. Dit komt omdat er sprake is van facilitatie. De spiercel wordt gevoeliger om samen te trekken. Drie factoren stimuleren deze facilitatie:

  • De spiercel wordt minder gevoelig voor remmende invloeden om samen te trekken (desinhibitie)
  • Er worden minder remmende neurotransmitters door de zenuwcel gevormd
  • Combinatie van beide aanpassingen

Lees ook:

Loop geen inkomsten mis, schrijf en verdien geld!

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Vegetatieve prikkels, (hoofdpijn) en temperatuur

Zenuwstelsel; overzicht van het zenuwstelsel

Zenuwstelsel; bouw en functie van neuronen

Zenuwstelsel; neuronen en neurotransmitters

Zenuwstelsel; actiepotentialen en impulsgeleiding

Zenuwstelsel; indelingen van het zenuwstelsel

Zenuwstelsel; het centrale zenuwstelsel (CZS)

Histologie (weefsels); bouw en functie zenuwweefsel

Inleiding in de fysiologie van het zenuwstelsel

Zenuwstelsel; het autonome zenuwstelsel

Zenuwstelsel: parasympatisch en sympatisch zenuwstelsel

Bronnen:

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia