¿Qué es la unión neuromuscular?
La unión neuromuscular, o placa neuromuscular, es la sinapsis entre una neurona motora y un músculo. Gracias a los impulsos transmitidos, el músculo puede contraerse o relajarse. En concreto, es la conexión entre el botón terminal de una neurona y la membrana de una fibra muscular.
Los botones terminales de las neuronas se conectan con las placas terminales motoras. Estas últimas se refieren a la membrana que recibe los impulsos nerviosos de una unión neuromuscular.
Este tipo de sinapsis es la más estudiada y la más sencilla de comprender. Para controlar un músculo esquelético, una neurona motora (motoneurona) hace sinapsis con una célula de este músculo.
Componentes de la unión neuromuscular
La unión neuromuscular se compone de los siguientes elementos:
- Una neurona motora (motoneurona). Esta neurona se denomina presináptica porque emite impulsos nerviosos o potenciales de acción. Específicamente, los impulsos nerviosos viajan por el axón de esta neurona hasta el botón terminal, situado muy cerca del músculo. Dicha terminación posee una forma ovalada de unas 32 micras de anchura. En el botón terminal están las mitocondrias y otros elementos que permiten la creación y almacenamiento de acetilcolina. La acetilcolina es el principal neurotransmisor de la estimulación muscular. Muchos autores se refieren a este elemento como motoneurona alfa, al ser un tipo de neurona cuyo axón hace sinapsis con fibras musculares extrafusales de un músculo esquelético. Cuando se activa, libera acetilcolina, lo que produce que las fibras musculares se contraigan.
- Hendidura sináptica o espacio sináptico. El botón terminal de la neurona y la membrana muscular no están en contacto directamente, existe un pequeño espacio entre ellas.
- La unión motora. Está compuesta por una o más células musculares. Estas células diana constituyen una fibra muscular.
Tipos de fibras musculares para la unión neuromuscular
Existen diferentes tipos de fibras musculares. Las fibras musculares que se inervan en la unión neuromuscular se llaman fibras musculares extrafusales. Son las controladas por motoneuronas alfa, responsables de la fuerza que surge de la contracción de un músculo esquelético.
A diferencia de estas, existe otro tipo de fibras musculares que detectan el estiramiento de un músculo y se encuentran paralelas a las fibras extrafusales, llamadas fibras musculares intrafusales.
Una fibra muscular se compone de un haz de miofibrillas. Cada miofibrilla está formada por filamentos superpuestos de actina y miosina, responsables de las contracciones musculares.
La actina y la miosina son proteínas que conforman la base fisiológica de la contracción muscular.
Los filamentos de miosina poseen unos pequeños salientes llamados puentes de entrecruzamiento de miosina. Son los intermediarios entre la miosina y los filamentos de actina, y los elementos móviles que producen las contracciones musculares.
Las partes donde se superponen los filamentos de actina y los de miosina se observan como bandas oscuras o estrías. Por eso, a los músculos esqueléticos se les suele llamar músculos estriados.
Los puentes de entrecruzamiento de miosina “reman” a lo largo de los filamentos de actina para que la fibra muscular se acorte, contrayéndose.
¿Cómo funciona la unión neuromuscular?
Las uniones neuromusculares se sitúan en las hendiduras que hay a través de la superficie de las fibras musculares. Cuando un potencial de acción o impulso eléctrico viaja por la neurona, su botón terminal libera el neurotransmisor acetilcolina.
Cuando se acumula cierta cantidad de acetilcolina, se produce el llamado potencial de placa terminal, en el que la membrana muscular se despolariza. Este potencial es mucho más amplio comparado con el que se produce entre dos neuronas.
El potencial de unión terminal siempre da lugar a la activación de la fibra muscular, expandiéndose este potencial a lo largo de toda la fibra. Esto provoca una contracción o sacudida de la fibra muscular.
- Despolarización. La despolarización es la reducción del potencial de membrana de una célula. Cuando una fibra muscular se despolariza, comienzan a abrirse los canales de calcio, permitiendo que penetren los iones de calcio dentro de ellas. Este fenómeno provoca la contracción muscular, porque el calcio funciona como un cofactor, que ayuda a las miofibrillas a extraer energía del ATP que está en el citoplasma. Un solo impulso nervioso de una neurona motora da lugar a una sola contracción de una fibra muscular. Los efectos físicos de estas sacudidas son mucho más prolongados que los que tiene un potencial de acción entre dos neuronas. Esto se debe a la elasticidad del músculo y el tiempo necesario para librar a las células del calcio. Además, los efectos físicos de un conjunto de impulsos nerviosos pueden acumularse dando lugar a una contracción prolongada de la fibra muscular. La contracción muscular no es un fenómeno del todo o nada, como lo son las contracciones de las fibras musculares que componen el músculo. Por el contrario, la fuerza de la sacudida está determinada por el promedio de frecuencia de descarga de las diferentes unidades motoras. Si en un momento concreto descargan muchas unidades motoras, la contracción será más enérgica, y si descargan pocas, será débil.
Patologías de la unión neuromuscular
Las patologías de la unión neuromuscular pueden afectar al botón terminal de la neurona motora, o bien a la membrana de las fibras musculares. Por ejemplo, el botulismo produce una alteración e inhibición en la liberación de acetilcolina, tanto en la musculatura esquelética como en el sistema nervioso autónomo.
Se adquiere por consumir alimentos contaminados, principalmente. A las pocas horas produce una debilidad muscular progresiva y rápida.
Por otro lado, la miastenia gravis, que es la enfermedad neuromuscular más conocida, aparece por la inflamación de los receptores de acetilcolina. Surge por unos anticuerpos que poseen estos pacientes que atacan dichos receptores.
Su principal síntoma es debilidad de los músculos esqueléticos voluntarios. Se observa sobre todo en los músculos que participan en la respiración, salivación y deglución, así como en los párpados.
Otro ejemplo de patología de la unión neuromuscular es el síndrome de Lambert-Eaton, que consiste en una enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunitario ataca por error los canales de calcio de las neuronas motoras.
Esto genera una alteración en la liberación de acetilcolina. En concreto, se bloquea la propagación del potencial de acción motor. También se observa debilidad muscular, además de tumores.
Referencias
- Carlson, N.R. Fisiología de la conducta 8ª Ed. Pearson.
- Neuromuscular Junction. Recuperado de en.wikipedia.org.
- Placa neuromuscular. Recuperado de neurowikia.es.
- The Neuromuscular Junction: Function, Structure & Physiology. Recuperado de study.com.
- Rojas, Á.P., Quintana, J.R. Enfermedades de la placa neuromuscular. Recuperado de urosario.edu.co.