神経伝達と神経筋接合部

神経伝達とは、神経細胞の興奮を化学物質の放出によって次の細胞へ伝える仕組みである。神経細胞の興奮は活動電位として神経線維を伝わり、神経終末に達すると神経伝達物質が放出されて隣の細胞に情報を渡す。骨格筋では運動神経の終末と筋細胞膜が作る接合部を神経筋接合部と呼び、この部位での伝達が随意運動の出発点となる。

活動電位の伝導と髄鞘の働き

活動電位は膜電位が急激に変化する現象であり、神経線維上で隣の部位を次々と興奮させることで情報を運ぶ。有髄神経では髄鞘が電気的な絶縁体として働くため、活動電位はランヴィエ絞輪だけで再生されながら飛び飛びに伝わる。この伝わり方を跳躍伝導といい、髄鞘のない無髄神経に比べて伝導速度が速くなる。

髄鞘の役割は伝導の効率化であり、活動電位のピークの高さや発生頻度を決めるものではない。ピークの高さは主に膜のイオン動態で決まり、発生頻度は刺激の強さや神経細胞の興奮性によって決まる。髄鞘の働きを問われた場合は、伝導速度の向上が中心であることを基準にするとよい。

神経筋接合部でのイオンの流れ

神経終末に活動電位が到達すると、カルシウムイオンの流入を引き金としてアセチルコリンが放出される。アセチルコリンは筋細胞膜の受容体に結合し、受容体はイオンチャネルとして働いて陽イオンを細胞内へ通す。主に流入するのはナトリウムイオンであり、これにより筋細胞膜が脱分極して活動電位が発生し、筋が収縮する。

静止時には、同じチャネルを通るカリウムイオンは主に細胞外へ流出する。ナトリウムイオンとカリウムイオンは流れの向きが逆であり、どちらが脱分極を起こすかを向きで判断することが基本になる。塩化物イオンは陰イオンであり、この受容体を介した主な内向きの電流ではない。

骨格筋の神経伝達物質と病態

骨格筋の神経筋接合部で通常使われる主な神経伝達物質はアセチルコリンであり、アドレナリン、ドパミン、ノルアドレナリンは該当しない。