Fisiologia umana I - giunzione neuromuscolare

Corso integrato di fisiologia umana

Fisiologia dei processi cellulari

La giunzione neuromuscolare

Prof. Giuseppe Cibelli

Argomenti di fisiologia dei processi cellulari

• Omeostasi e regolazioni
• La cellula e i compartimenti liquidi dell'organismo
• La comunicazione cellulare
• Equilibri ionici e potenziali transmembranari
• Eventi elettrici nei tessuti eccitabili
• Trasmissione sinaptica I
• Trasmissione sinaptica II
• La giunzione neuromuscolare

G. Cibelli Anno Accademico 2010-2011

La giunzione neuromuscolare

La giunzione neuromuscolare costituisce il modello di elezione per lo studio della trasmissione sinaptica diretta perché:

• La regione della placca è direttamente osservabile in vivo
• Tutte le fibre muscolari sono innervate da un solo assone presinaptico

G. Cibelli Anno Accademico 2010-2011

L'assone della fibra motrice innerva una zona specializzata della membrana muscolare detta placca motrice. Il neurotrasmettitore liberato dalle terminazioni assonali è l'acetilcolina (ACh) e il recettore presente sulla membrana del muscolo è il recettore per l'ACh di tipo nicotinico (ionotropico). I bottoni sinaptici sono situati in corrispondenza di profonde depressioni della superficie della fibra muscolare, dette pieghe giunzionali, che contengono i recettori per l'ACh.

All'apice delle pieghe si trovano raggruppati i recettori per l'ACh con una densità che può raggiungere i 10,000 recettori per μm². Nelle zone attive i canali Ca²⁺ sono allineati con i recettori ACh. Nella zona sottostante l'apice delle pieghe e nella loro profondità, la membrana del muscolo è ricca di canali Na⁺ voltaggio-dipendenti, che trasformano il potenziale di placca in potenziale d'azione della fibra muscolare.

G. Cibelli Anno Accademico 2010-2011

Recettori per l'acetilcolina in una placca motrice

• I recettori vengono marcati con una neurotossina (α-bungarotossina) che si lega ai recettori nicotinici per l'ACh
• I recettori marcati sono localizzati nelle zone delle pieghe giunzionali più vicine alla membrana dell'assone motore
• I recettori sono concentrati in particolar modo sulla membrana post-giunzionale, vicino all'apice delle pieghe
• Il potenziale postsinaptico eccitatorio della fibra muscolare è detto potenziale di placca

G. Cibelli Anno Accademico 2010-2011

Le zone attive del neurone presinaptico sono allineate con precisione con le strutture post-sinaptiche.