Unión neuromuscular y unidad motora

Definitions & Key takeaways

The neuromuscular junction is a site where a motor neuron meets a skeletal muscle fiber. It is where a nerve impulse is transmitted from a motor neuron to a muscle fiber. A neuromuscular junction is made up of a nerve terminal, which contains the neurotransmitter acetylcholine, and a muscle fiber, which has receptors for acetylcholine.

When an action potential reaches the nerve terminal, it causes the release of acetylcholine, which diffuses across the synapse and binds to receptors on the muscle fiber. This activates an ion channel, allowing ions to flow into the muscle fiber and causing it to depolarize. This depolarization triggers the release of calcium ions from intracellular stores, which initiates the contraction of the muscle.

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Introduction0:00–0:35

Para que un músculo esquelético se contraiga, el encéfalo envía una señal en forma de potencial de acción en una motoneurona superior.
La motoneurona superior forma parte de la corteza cerebral y activa una motoneurona inferior, situada en el asta anterior de la médula espinal.
Desde aquí, el potencial de acción se envía a través de un axón hasta sus ramas terminales, llamadas terminales axónicas, a las fibras musculares que inervan.
El lugar en el que una terminal axónica se encuentra con la fibra muscular es la unión neuromuscular. La unión neuromuscular consta de tres partes principales: una membrana presináptica, que es la membrana de una terminal axónica; una membrana postsináptica, o membrana de una fibra muscular esquelética y que también se denomina placa terminal motora, y una hendidura sináptica, que es el hueco entre las membranas presináptica y postsináp Cuando un potencial de acción llega a la terminal axónica, estimula la apertura de los canales de calcio regulados por voltaje en la membrana y los iones de calcio extracelular fluyen hacia la motoneurona inferior.

Neuromuscular Junction0:35–0:56

Action potential0:56–3:39

En el interior de la terminal axónica hay vesículas sinápticas que contienen neurotransmisores llamados acetilcolina. El calcio que entra en la terminal axónica se une a las vesículas, lo que les permite fusionarse con la membrana celular de la terminal axónica, liberando la acetilcolina en la hendidura sináptica.
La acetilcolina se difunde entonces hacia la placa terminal motora de la fibra muscular, y como es una distancia corta, esa difusión se produce muy rápidamente En este caso, dos moléculas de acetilcolina se unen a un canal iónico regulado por ligando, también llamado receptor nicotínico.
Cuando esto ocurre, se abren estos canales iónicos regulados por ligandos, que son selectivos para los iones con carga positiva Cuando se abren, muchos iones sodio entran en la fibra muscular esquelética y algunos iones potasio salen de la célula.
Ahora bien, en general existe un aumento de la carga positiva en el interior de la fibra muscular y, por tanto, en el interior de la membrana, en relación con el exterior de la membrana, lo que se llama despolarización.
Esta despolarización local en la membrana postsináptica se denomina potencial de placa final y hace que el potencial de reposo de la membrana celular, que suele ser de unos -100 mV, sea más positivo, o en este caso, menos negativo.
La despolarización local conduce a que el potencial de reposo de la membrana celular se eleve hasta unos -60 mV, y ese es el umbral de los canales iónicos de sodio regulados por voltaje Así que, cuando se alcanza el potencial umbral, se abren muchos canales de iones sodio regulados por voltaje y se produce una gran afluencia de iones sodio en la fibra muscular Lo anterior conduce a la generación de un potencial de acción que se propaga rápidamente a lo largo de toda la membrana y hace que toda la fibra muscular se contraiga Cuando la señal enviada desde la motoneurona inferior se detiene, los canales de calcio regulados por voltaje de la membrana presináptica se cierran y la afluencia de iones calcio se interrumpe Esto hace que las vesículas sinápticas llenas de acetilcolina dejen de fusionarse con la membrana y, en su lugar, permanezcan dentro del citoplasma de la terminal axónica.
Las moléculas de acetilcolina que quedan dentro de la hendidura sináptica, son degradadas por una enzima llamada acetilcolinesterasa en colina y acetat El acetato se difunde desde la hendidura sináptica, mientras que la colina vuelve a la terminal axónica, donde es reutilizada por la enzima acetilcolina transferasa para fabricar nuevas moléculas de a cetilcolin Cada fibra muscular esquelética solo tiene una unión neuromuscular, lo que significa que cada célula muscular está controlada por una motoneurona inferio Sin embargo, el axón de una motoneurona inferior se divide en muchas ramas y cada una de ellas puede inervar múltiples fibras musculares adyacentes.

Motor Unit3:39–4:37

Esta motoneurona inferior y todas las fibras musculares que inerva forman una única "unidad motora" y, por término medio, una motoneurona inerva 150 fibras musculares esqueléticas.
El número de fibras musculares esqueléticas que son inervadas por una motoneurona depende de la precisión del músculo que controlan.
Por ejemplo, los músculos que controlan los movimientos oculares precisos están formados por muchas unidades motoras relativamente pequeñas, en las que cada motoneurona inferior inerva solo entre 10 y 15 fibras musculares.
Por otro lado, los músculos grandes, como el bíceps braquial que se encuentra en la parte superior del brazo, pueden tener hasta 2.000 fibras musculares dentro de una sola unidad motora.

Review4:37–5:03

##Resumen Como breve resumen... La unión neuromuscular es el lugar donde una motoneurona se une a una fibra muscular esquelética.
Cuando se activa una motoneurona inferior, se produce una entrada de iones calcio en la membrana presináptica, seguida de la liberación de acetilcolina en la hendidura sináptica.
La acetilcolina se une a los receptores nicotínicos, lo que conduce a la generación de un potencial de acción y a la contracción muscular final.