神经肌肉兴奋传递及肌肉松弛机制
(一)神经肌肉接头
神经肌肉接头由运动神经轴索的终末部即接头前膜、肌纤维的运动终板即接头后膜及分隔接头前膜和接头后膜的神经下间隙组成,该间隙充满细胞外液。运动神经的轴索末端膨大且没有髓鞘,其内有与乙酰胆碱合成和储存有关的乙酰胆碱囊泡、内质网和线粒体等结构。运动终板是位于接头前膜对面的肌纤维膜增厚部,该部肌纤维膜形成许多皱褶。在接头前膜和接头后膜上有许多能与乙酰胆碱结合的N胆碱受体,紧挨着这些受体的有许多能迅速分解乙酰胆碱的乙酰胆碱酯酶。
(二)N胆碱受体
接头后膜、接头前膜及接头以外肌纤维膜上均存在N胆碱受体。接头后膜的N胆碱受体集中分布在接头后膜皱褶的肩部,该部受体密度达10000~20000个/m2,受体是相对分子质量为250000的糖蛋白。每个受体有5个蛋白亚基构成,排列成玫瑰状管型,穿插入肌纤维膜间,突出并开口于肌纤维膜内外,形成贯通肌纤维膜内外的离子通道。5个蛋白亚基中有两个是。蛋白亚基,其余3个分别为β、γ和δ蛋白亚基。当两个。蛋白亚基各与一个分子乙酰胆碱结合时引起蛋白构型变化,使原来关闭的离子通道开放,允许肌纤维膜内外K+、Na+和Ca2+依离子浓度梯度流动。如果蛋白亚基与其他药物结合,如肌松药致乙酰胆碱不能再与α蛋白亚基结合或仅能与一个。蛋白亚基结合,均不能使离子通道开放,从而阻断了其后的细胞内外离子的流动。
接头前膜上的N胆碱受体影响乙酰胆碱的释放,其生理做用可能是通过正反馈机制促使乙酰胆碱在神经末梢内的运转和释放,使神经肌肉组织能适应高频刺激的需要。接头后膜部以外肌纤维膜上的N胆碱受体在正常情况下其数量有限,但当骨骼肌创伤或肌纤维去神经支配时这类受体在整个肌纤维膜上迅速增生。
(三)静息膜电位(https://www.daowen.com)
静息时Na+和Cl-限制在细胞外,而K+和蛋白集中在细胞内,细胞内K+的浓度约为细胞外的30倍。静息时细胞膜内外离子呈极性排列,即呈极化状态,此时细胞内电位较细胞外电位稍负,其跨膜电位为-90mV,而当扩散的动做电位发生时,由于细胞膜对Na+、K+离子的通透性增加,Na+进入细胞内,K+自细胞内流出,使跨膜电位向相反的方向变化。
(四)神经肌肉兴奋的传递
传递神经肌肉兴奋的递质乙酰胆碱,由胆碱和乙酸在胆碱乙酰化酶的做用下合成、储存在轴索的乙酰胆碱囊泡内,每个囊泡内至少含有1000个乙酰胆碱分子,释放时囊泡与接头前膜融合而破裂,释放乙酰胆碱。在运动神经兴奋时数以百计的囊泡释放乙酰胆碱,使离子通道开放,细胞内外离子浓度改变,使跨膜电位降低。当终板区跨膜电位由-90mV发展到-45mV时,终板周围的肌纤维膜去极化,动做电位扩散到整个肌纤维引起肌纤维收缩。乙酰胆碱酯酶仅需15ms即能迅速水解乙酰胆碱,因此与受体结合的乙酰胆碱当与受体分离后立即被该酶水解,受体失去乙酰胆碱的做用,细胞膜通透性恢复至静息时状态即产生复极化。乙酰胆碱的水解产物被吸收,再合成乙酰胆碱,然后储存在囊泡内。
(五)肌松药阻滞神经肌肉兴奋传递的机制
肌松药能与神经肌肉接头的N胆碱受体结合。非去极化肌松药与乙酰胆碱竞争受体,虽能像乙酰胆碱一样与受体的。蛋白亚基结合,但结合后并不能引起蛋白构型变化,所以不能开放离子通道,并且阻滞受体与乙酰胆碱结合,结果接头后膜就不能去极化,即产生非去极化阻滞(nondepolafizingblockade)。去极化肌松药如琥珀胆碱与乙酰胆碱相似,是接头后膜N胆碱受体的激动剂,它与接头后膜的N胆碱受体的。蛋白亚基结合后能产生蛋白构型的变化,开放离子通道产生接头后膜去极化,并可引起肌纤维的成束收缩。其持续地去极化做用,使接头后膜的N胆碱受体不能再对乙酰胆碱反应,结果膜电位变化减小不能产生扩散的动做电位,形成去极化阻滞(depolarizingblockade)。受体在激动剂如琥珀胆碱的持续做用下,受体对激动剂的敏感性进行性降低,此时激动剂虽能与受体结合但不能使蛋白构型变化,结果离子通道不能开放,产生脱敏感阻滞。琥珀胆碱重复给药或持续给药一段时间后,其阻滞性质逐渐演变由初始时典型的去极化阻滞(1相阻滞)经过快速耐药相,阻滞性质发展成像非去极化阻滞那样的Ⅱ相阻滞。其发生机制很复杂,可能有受体发生脱敏感阻滞,以及琥珀胆碱有可能进入离子通道造成通道阻塞或进入细胞内等多种因素参与其间。