Nerven und Muskeln sind über neuromuskuläre Verbindungsstellen miteinander verbunden. Dort nehmen die Enden der Nervenfasern Kontakt mit speziellen Bereichen der Muskelmembran, den motorischen Endplatten, auf. Diese Endplatten bestehen u. a. aus Rezeptoren, dank derer der Muskel auf Acetylcholin reagieren kann. Dieser chemische Botenstoff (Neurotransmitter) wird vom Nerv freigesetzt und somit wird ein Nervensignal über die neuromuskuläre Verbindung weitergeleitet. Wird ein Muskel an dieser neuromuskulären Verbindungsstelle durch einen Nervenimpuls erregt, fließt ein elektrisches Signal durch den Muskel und dieser zieht sich zusammen (Muskelkontraktion). Nach dieser Weiterleitung des Nervenimpulses wird Acetylcholin freigesetzt, sodass der Muskel nicht mehr erregt wird.
(Siehe auch Übersicht über das periphere Nervensystem.)
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Erkrankungen, bei denen die neuromuskuläre Verbindungsstelle nicht funktioniert, sind unter anderem
Darüber hinaus können viele Arzneimittel zu einer Funktionsstörung der neuromuskulären Verbindungsstelle führen. Zu diesen Arzneimitteln zählen sehr hohe Dosen einiger Antibiotika, bestimmte Insektizide (Organophosphate), chemische Kampfstoffe (wie Sarin und Nowitschok) und Curare. Nowitschok wurde in Russland entwickelt und kam bei Mordversuchen zum Einsatz. Curare wurde verwendet, um die Muskeln während eines chirurgischen Eingriffs zu entspannen und wird an Pfeilspitzen zum Lähmen und Töten eingesetzt. Einige dieser Stoffe verhindern, dass Acetylcholin vom Körper freigesetzt wird, nachdem der Nervenimpuls an den Muskel übermittelt worden ist.
Störungen an den neuromuskulären Verbindungsstellen mindern typischerweise die Aktivität der Nervenzellen und verursachen Muskelschwäche. Sie wirken sich jedoch nicht auf das Empfinden aus (d. h., sie führen nicht zu Empfindungsverlust oder Empfindungsstörungen, wie Kribbeln oder Prickeln).
Einige Störungen an den neuromuskulären Verbindungsstellen mindern die Aktivität der Nerven und führen zu Schwäche. Andere Erkrankungen, wie die folgenden, erhöhen die Aktivität des Nervs:
Stiff-Person-Syndrom: Antikörper, die der Körper selbst bildet, greifen Nervenzellen im Gehirn und im Rückenmark an, die die Muskelbewegung steuern. Dies führt dazu, dass die Muskeln ständig stimuliert sind und daher versteifen.
Neuromyotonie: Nerven senden wiederholt elektrische Signale zu den Muskeln, was zu einer Übererregung führt. Die Muskeln versteifen sich und zucken, was körperliche Bewegung und manche normalen körperlichen Aktivitäten schwierig oder unmöglich macht.
Obwohl die Veränderungen, die das Stiff-Person-Syndrom (Muskelstarre) verursachen, hauptsächlich im Gehirn und Rückenmark (d. h. im zentralen Nervensystem) entstehen, können sie auch die neuromuskuläre Verbindungsstelle betreffen. Das Ergebnis ist eine kontinuierliche Stimulation und Kontraktion der Muskeln.