Jaka jest funkcja neuronu ruchowego?

Funkcją neuronu ruchowego jest przenoszenie sygnału elektrycznego do mięśnia, co powoduje jego kurczenie się lub rozluźnienie. U kręgowców, w tym ludzi, ruch przegubowej wewnętrznej struktury szkieletu jest możliwy poprzez koordynację skurczów wielu przyczepionych do niej mięśni. Tylko mózg jest zdolny do tej złożonej koordynacji, a sygnalizacja elektryczna jest prawdopodobnie jedynym środkiem wystarczająco szybkim, aby dostarczyć instrukcje do odległych mięśni. Środkiem dostarczania są elektrycznie pobudliwe komórki zwane neuronami.

Neuron ruchowy, czasami łączony w pojedynczym określeniu motoneuron, jest komórką nerwową. Jego podstawowa struktura składa się z receptora na jednym końcu i nadajnika na drugim, połączonego wydłużonym ciałem zwanym aksonem, z których niektóre mogą mieć długość 39 cali (1 m) u ludzi. Łańcuchy komórek nerwowych, od końca do końca, są zgrupowane we włókna nerwowe, które docierają od mózgu do mięśni palców i dalej.

Ludzki układ nerwowy składa się z rozgałęzionej sieci włókien nerwowych przenikających przez ciało i centralny układ nerwowy, a mianowicie mózg i rdzeń kręgowy. Wszystkie są zbudowane z różnych specjalistycznych neuronów. Neuron ruchowy jest definiowany przez jego funkcję eferentną: przenosi sygnały z centralnego układu nerwowego. W przeciwieństwie do tego nerwy doprowadzające przenoszące sygnały w kierunku rdzenia kręgowego i mózgu nazywane są neuronami czuciowymi. Nie wszystkie ruchy motoryczne są sterowane i kontrolowane przez mózg; na przykład automatyczny odruch szarpnięcia kolana pochodzi z rdzenia kręgowego do mięśni ud.

Warto również zauważyć, że oprócz długich wiązek prążkowanych przymocowanych do szkieletu istnieją inne rodzaje mięśni. Mięśnie sercowe serca specjalizują się w rytmicznym kurczeniu się. Mięśnie gładkie, takie jak te, które napędzają jedzenie przez przewód pokarmowy, specjalizują się w równomiernym kurczeniu się zgodnie z ich różnymi kształtami, takimi jak zwieracze i rurki. Mimo że są to w dużej mierze mimowolne aktywności mięśniowe, podlegają one jednak regulacji mózgowej wysyłanej przez neurony ruchowe. Te, które kontrolują dobrowolne mięśnie szkieletowe, nazywane są somatycznymi; mięśnie sercowe i gładkie są kontrolowane przez neurony ruchowe zwane trzewnymi.

Ludzi nie można naładować za pomocą elektrycznego gniazdka elektrycznego, więc zadaniem neuronu ruchowego jest wytworzenie elektryczności i przekazanie ładunku do następnego neuronu i następnego, dopóki neuron terminalny nie rozładuje elektryczności do tkanki mięśniowej. Osiąga się to poprzez sygnalizację chemiczną. Na końcu receptora, aw mniejszym stopniu na końcu transmisyjnym, komórka nerwowa rozciąga sieć włókien zwanych dendrytami, które stykają się z sąsiadującymi neuronami. Ich błony komórkowe mają kanały molekularne, przez które dokonuje się porównania wewnątrzkomórkowych i pozakomórkowych stężeń jonów lub naładowanych pierwiastków, w tym potasu. Kiedy różnica osiąga punkt krytyczny, komórka wytwarza impuls elektryczny zwany potencjałem czynnościowym, który przyspiesza jego akson i aktywuje końcowe dendryty.

Elektryczna stymulacja dendrytów uwalnia neuroprzekaźnik chemiczny zwany acetylocholiną, który wypełnia mikroskopową szczelinę między dwoma połączonymi neuronami, a także szczelinę między komórką nerwową a komórką mięśniową. Klasa związków zwanych noradrenaliną to kolejny znany neuroprzekaźnik. W efekcie związki te otwierają kanały jonowe, które umożliwiają komórce pomiar różnicy ładunków i decydują, czy wystrzelić własny impuls elektryczny dalej w dół układu nerwowego. Komórki mięśni szkieletowych są na końcu zakończone receptorami acetylocholiny, których dodatnia aktywacja indukuje skurcz oddechowy komórki.

Funkcja neuronu ruchowego jest idealnie dopasowana do funkcji mięśni. Sygnał elektryczny, który przesyłają, jest dodatni lub ujemny. Mięśnie mają również stan binarny - kurczenie się lub relaks.