Het effect van acetylcholine op spieren
Acetylcholine is een chemische boodschapper, een neurotransmitter, die door zenuwcellen in veel delen van het perifere zenuwstelsel wordt afgegeven. Het controleert de samentrekking van alle skeletachtige of vrijwillige spieren, bijvoorbeeld. Het beïnvloedt ook de samentrekking van de gladde en de hartspier. Acetylcholine wordt in synaptische vesicles in zenuwuiteinden vastgehouden totdat een elektrisch signaal de afgifte ervan op een gespecialiseerd deel van een spiercelmembraan bewerkstelligt, dat is uitgerust met receptoren die de neurotransmitter herkennen.
Close-up man zijn biceps buigen. (Afbeelding: XiXinXing / XiXinXing / Getty Images)Waar Zenuw en Spier samenkomen
Skeletachtige of gegroefde spiercellen samentrekken als reactie op de input van het zenuwstelsel. Een motorneuron maakt contact met een spiercel op een structuur die een motor-eindplaat wordt genoemd. Het spiercelmembraan bevat nicotinereceptoren die gevoelig zijn voor acetylcholine. Deze receptormoleculen, gemaakt van eiwit, zijn geconcentreerd waar acetylcholine wordt afgegeven. De nicotinereceptor is een ligandafhankelijk natriumkanaal. Dit betekent dat wanneer acetylcholine, het ligand, bindt aan een receptor, de receptor van vorm verandert op een manier waardoor natrium de spiercel binnen kan komen.
Acetylcholine-effect op het spiermembraan
De instroom van natrium depolariseert de spiercel in de buurt van de eindplaat van de motor. Depolarisatie betekent dat het verschil in lading tussen de binnenkant en de buitenkant van de spier wordt verminderd. Een ander type natriumkanaal, dat wordt geactiveerd als reactie op depolarisatie, laat meer natrium binnen en de golf van excitatie verspreidt zich door de spiercel. Dit leidt tot de vrijgave van calciumionen van opslaglocaties in de spiercel. De calciumionen initiëren een reeks biochemische gebeurtenissen met betrekking tot troponine, tropomyosine en myosine die ervoor zorgen dat de spier samentrekt.
Acetylcholine's effect op gladde spieren
Acetylcholine activeert een ander type receptor dat aanwezig is in gladde spieren: de muscarinische receptor. Wanneer deze receptor acetylcholine bindt, is een van de resultaten de vrijgave van calciumionen uit interne opslag. Acetylcholine's interactie met muscarinereceptoren, zoals met nicotinereceptoren, veroorzaakt openingen van de kanalen, resulterend in een ionenstroom die de spiercel depolariseert. Net als bij skeletspieren leidt de depolarisatie tot spiercontractie.
Acetylcholine-effect op hartspier
Net als gladde spieren heeft de hartspier muscarine-receptoren. Het effect van acetylcholine op de hartspier verschilt echter sterk van de effecten op skeletspier- of glad spierweefsel. In het hart zorgt acetylcholine-activering van muscarinereceptoren ervoor dat kanalen in het spiermembraan kalium passeren. Dit heeft het effect dat de contractie van de hartspier wordt vertraagd en deze met minder kracht gaat kloppen.
