Tip:
Highlight text to annotate it
X
การเคลื่อนไหวของร่างกายถูกควบคุมโดยกล้ามเนื้อ
ขณะหดตัว, ความยาวกล้ามเนื้อลดลง และข้อต่อทำให้กระดูก 2 ชิ้นที่เชื่อมต่อกันอยู่เข้ามาใกล้กันมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม ระบบประสาทควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยการส่งผ่านทางเส้นประสาท
เส้นประสาทแต่ละเส้น ประกอบด้วยใยประสาทหลายพันใย จัดเรียงตัวเป็น dendrite ซึ่งนำสัญญาณประสาทความรู้สึก และเป็น axon นำสัญญาณประสาทสั่งการ
เซลล์ประสาทสั่งการแต่ละตัวส่งสัญญาณไปเลี้ยงหลาย muscle fiber
การจัดตัวแบบนี้ เรียกว่า motor unit
โดยทั่วไป, motor unit ที่มี muscle fibers 2-3 fiber ทำให้การเคลื่อนไหวแม่นยำขึ้น
ตัวอย่างเช่น กล้ามเนื้อtemporalis ใน 1 motor unit มี 1,000 muscle fibers
ขณะที่กล้ามเนื้อ external ocular มีเพียง 5 muscle fibers,
นี่สะท้อนถึงความแม่นยำในการเคลื่อนไหวของตา
แรงหดตัวของกล้ามเนื้อเป็นสัดส่วนกับจำนวนของ motor unit ที่ทำงานพร้อมกัน
เซลล์ประสาทหนึ่งตัวส่งสัญญาณผ่านหลายปลายประสาทกระจายไปถึงกล้ามเนื้อ
แต่ละปลายประสาทกระตุ้น 1 muscle fiber ในตำแหน่งทีจำเพาะ คือบริเวณ neuromuscular junction
ก่อนถึงปลายประสาท, เซลล์ประสาทไม่มีmyelin sheathและฟอร์มตัวเป็น terminal button
ภายในterminal button บรรจุmitochondria จำนวนมาก ซึ่งช่วยสร้างพลังงาน และบรรจุ synaptic vesicle
แต่ vesicle บรรจุ acetylcholine1 หมื่นโมเลกุล, เป็นสารสื่อประสาทที่พบใน neuromuscular junction
ที่ด้านของ muscle fiber มี motor end plateเป็นบริเวณที่อยู่ตรงข้ามกับterminal button
motor endplateเป็นส่วนหนาและelectrically non-excitable formพับตัว ทำให้เพิ่มปริมาตรของsynaptic cleft
ถึงแม้ว่าสองบริเวณจะอยู่ใกล้กันมาก แต่ไม่ได้สัมผัสติดต่อกัน
เมื่อกระแสประสาทเคลื่อนมาถึงส่วนปลายประสาททำให้ Ca2+channel เปิดออก ส่งผลให้Ca2+ไหลเข้าปลายประสาท
Ca2+ส่งเสริมให้มีacetylcholine vesicles หลอมตัวกับผนังปลายประสาท และหลั่งสารสื่อประสาทออกนอกเซลล์ อยู่ใน synaptic cleft
โมเลกุลของ acetylcholine แพร่ไปถึง cholinergic receptor ซึ่งกระจุกตัวอยู่ที่มีการพับตัว
acetylcholine 2 โมเลกุลจับกับ 1 receptorทำให้ sodium channel เปิดออก เร่งให้ Na+ไหลเข้าเซลล์
นี่ทำให้membrane เกิด depolarization และสร้างmotor end plate potential
ขึ้นกับจำนวนreceptor ที่ถูกกระตุ้น ซึ่ง potential นั้นอาจเลย threshold และเกิดmuscle action potential ซึ่งกระจายไปทั่วผนังเซลล์กล้ามเนื้อและทำให้ใยกล้ามเนื้อหดตัว
โมเลกุลของ acetylcholine ถูกทำลายด้วยเอนไซม์ acetylcholinesterase ซึ่งมีอยู่ในsynaptic cleft
การสลายนี้ทำให้ได้ 2 โมเลกุลคือ acetate และ choline ซึ่งจะถูกนำกลับเข้าปลายประสาทเพื่อใช้ในการสร้าง acetylcholineโมเลกุลใหม่
การทำลายacetylcholine ลงอย่างรวดเร็วทำให้กล้ามเนื้อไม่อาจหดตัวยาวนานได้ต่อไป
อาจมีบ้างมีการหลั่ง acetylcholine จำนวนน้อย ๆ ออกมาใน synaptic cleftเองด้วยวิธี exocytosis ซึ่งไม่มีการกระตุ้นเส้นประสาท อย่างไรก็ตาม มีreceptor ที่ถูกกระตุ้น จำนวนน้อยมาก ซึ่งไม่อาจทำให้เกิด muscle action potential ได้
motor unit ประกอบด้วย motor neuron และทุก muscle fiber ที่มันไปเลี้ยง
การถ่ายทอดสัญญาณประสาทเกิดที่ neuromuscular junction ซึ่งมี terminal button, เส้นประสาท และ motor endplate ซึ่งเป็นส่วนของกล้ามเนื้อ
เมื่อสัญญาณประสาทเคลื่อนมาถึงterminal button ทำให้ Ca2+ ไหลเข้าเซลล์
Ca2+ทำให้synaptic vesicles เคลื่อนชิด plasma membrane และปลดปล่อยacetylcholine ออกมา
โมเลกุลของ acetylcholine จับกับreceptor ที่ endplate ทำให้ Na+ไหลเข้าเซลล์
สิ่งนี้ทำให้เกิด endplate potential ซึ่งกระตุ้นให้เกิด muscle action potential และทำให้กล้ามเนื้อหดตัว
โมเลกุลของ acetylcholine ถูกสลายด้วยเอนไซม์ acetylcholinesterase ทำให้เวลาหดตัวของกล้ามเนื้อไม่ยาวนานต่อไป
subtitle โดย อาจารย์นงเยาว์ กิจเจริญนิรุตม์ และนักศึกษา คณะวิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ รุ่นที่ 4