Die Wirkung von Acetylcholin auf den Muskel
Acetylcholin ist ein chemischer Botenstoff, ein Neurotransmitter, der von Nervenzellen in vielen Teilen des peripheren Nervensystems freigesetzt wird. Es steuert zum Beispiel die Kontraktion aller Skelettmuskeln oder willkürlichen Muskeln. Es beeinflusst auch die Kontraktion des glatten Muskels und des Herzmuskels. Acetylcholin wird in synaptischen Vesikeln an Nervenenden gehalten, bis ein elektrisches Signal seine Freisetzung auf einem speziellen Abschnitt einer Muskelzellmembran bewirkt, die mit Rezeptoren ausgestattet ist, die den Neurotransmitter erkennen.
Nahaufnahmemann, der sein Bizeps biegt. (Bild: XiXinXing / XiXinXing / Getty Images)Wo Nerven und Muskeln sich treffen
Skelettmuskeln oder gestreifte Muskelzellen ziehen sich als Reaktion auf Eingaben aus dem Nervensystem zusammen. Ein Motoneuron berührt eine Muskelzelle an einer Struktur, die als Motorendplatte bezeichnet wird. Die Muskelzellmembran enthält nikotinische Rezeptoren, die auf Acetylcholin ansprechen. Diese aus Protein bestehenden Rezeptormoleküle werden dort konzentriert, wo Acetylcholin freigesetzt wird. Der Nikotinrezeptor ist ein mit Liganden versehener Natriumkanal. Dies bedeutet, dass wenn der Ligand Acetylcholin an einen Rezeptor bindet, der Rezeptor seine Form so ändert, dass Natrium in die Muskelzelle eindringen kann.
Wirkung von Acetylcholin auf die Muskelmembran
Der Einstrom von Natrium depolarisiert die Muskelzelle in der Nähe der motorischen Endplatte. Depolarisation bedeutet, dass der Ladungsunterschied zwischen der Innenseite und Außenseite des Muskels verringert wird. Ein anderer Typ von Natriumkanal, der als Reaktion auf die Depolarisation aktiviert wird, lässt mehr Natrium eindringen und die Erregungswelle breitet sich in der Muskelzelle aus. Dies führt zur Freisetzung von Calciumionen aus Speicherplätzen innerhalb der Muskelzelle. Die Calciumionen initiieren eine Reihe biochemischer Ereignisse, an denen Troponin, Tropomyosin und Myosin beteiligt sind, die dazu führen, dass sich der Muskel zusammenzieht.
Wirkung von Acetylcholin auf glatte Muskeln
Acetylcholin aktiviert einen anderen Rezeptor-Typ in glatten Muskeln: den Muscarin-Rezeptor. Wenn dieser Rezeptor Acetylcholin bindet, ist ein Ergebnis die Freisetzung von Calciumionen aus internen Speichern. Durch die Wechselwirkung von Acetylcholin mit Muscarin-Rezeptoren wie auch von Nikotin-Rezeptoren werden Kanäle geöffnet, was zu einem Ionenfluss führt, der die Muskelzelle depolarisiert. Wie in der Skelettmuskulatur führt die Depolarisation zur Muskelkontraktion.
Die Wirkung von Acetylcholin auf den Herzmuskel
Der Herzmuskel besitzt wie die glatte Muskulatur Muskarin-Rezeptoren. Die Wirkung von Acetylcholin auf den Herzmuskel unterscheidet sich jedoch stark von seiner Wirkung auf die Skelettmuskulatur oder die glatte Muskulatur. Im Herzen bewirkt die Aktivierung von Muscarin-Rezeptoren durch Acetylcholin, dass Kanäle in der Muskelmembran Kalium passieren lassen. Dies hat die Wirkung, die Kontraktion des Herzmuskels zu verlangsamen und ihn mit weniger Kraft zu schlagen.
