Sicherlich würde eine direkte Verbindung (dh eine elektrische Synapse) zwischen Motoneuron und Sarkolemm eine viel schnellere neuromuskuläre Übertragung ermöglichen? Nach meinem Verständnis sind chemische Synapsen nur nützlich, um die räumliche Summierung von Aktionspotentialen von mehreren präsynaptischen Terminals zu erleichtern ... Muskeln brauchen dies nicht, da sie nur von einem einzigen Motoneuron innerviert werden?
Nach langem Suchen im Internet habe ich eine Antwort auf diese Frage gefunden: Die neuromuskuläre Synapse erleichtert die Verstärkung des Motorneuronenpotentials, um einen Strom zu erzeugen, der groß genug ist, um eine Muskelfaser zu depolarisieren, da Muskelfasern eine viel größere Membranfläche haben (dh a größere Kapazität) als Neuronen.
Quelle: Encyclopedia of Neuroscience: Volume One
Der Grund ist die enorme Verstärkung der neuromuskulären Synapse. Die Verstärkung erfolgt, da ein kleiner Strom in einem Nerv erzeugt wird, der große Mengen an Molekülen des Transmitters Acetylcholin ( ), von denen jeder Kanäle in der viel größeren Muskelmembran öffnen und viel größere Ströme erzeugen kann. Darüber hinaus verzweigt sich eine motorische Nervenfaser oft stark, um Hunderte von Muskelfasern zu innervieren, wodurch eine weitere Verstärkung bereitgestellt wird.
Schließlich ist seit langem bekannt, dass die Kapazität der Muskelmembran viel größer ist als die Kapazität der Nervenmembran, und zwar aufgrund der zusätzlichen Membransysteme, wie beispielsweise der transversalen Tubuli in Muskelfasern. Daher ist die Kapazität des Muskels, Ladung zu speichern, viel größer als die einer Nervenmembran, und es muss viel mehr Strom zugeführt werden, um Muskelzellen direkt zu depolarisieren.
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Bryan Krause
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Bryan Krause