Motorische Endplatte

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Die motorische Endplatte, oft auch als "neuromuskuläre Endplatte" bezeichnet, ist der Ort der Übertragung der Erregung von einer Nervenzelle auf die Muskelfaser. Die motorische Endplatte ist eine chemische Synapse mit dem Transmitter Acetylcholin.

Sie besteht aus einem großen, mikroskopisch sichtbaren Synapsenendknöpfchen. Es liegt an der Oberfläche der Muskelfaser an. Ankommende Aktionspotenziale am präsynaptischen Teil der Synapse bewirken die Öffnung von Calciumporen. Das einströmende Calcium(Ca2+) stetzt die Vesikel, die sich im Synapsenendknöpfchen befinden, in Bewegung. Die Vesikel bewegen sich in die Richtung des synaptischen Spaltes, bis sie zur Membran des Endknöpfchen gelangen und mit der Membran verschmelzen. Damit bewirken sie die Ausschüttung von Acetylcholin, das sich in den Vesikeln befindet, in den synaptischen Spalt. Acetylcholin bindet an Acetylcholinrezeptoren in der postsynaptischen Membran der Muskelzelle. Diese Rezeptoren enthalten Ionenkanäle, sie sind ionotrop. Der ionotrope Acetylcholinrezeptor wird auch als nikotinischer Acetylcholinrezeptor bezeichnet, da Nikotin als Agonist auf ihn wirkt. Er ist ein unspezifischer Kationenkanal, der für Natrium-, Calcium- und Kalium-Ionen leitfähig ist. Durch die unterschiedlichen Triebkräfte für diese Ionen fließt vor allem ein durch Natrium- und Calcium-Ionen getragener Strom durch diesen Kanal. Die Folge ist eine Depolarisation der Muskelzelle, das so genannte Endplattenpotenzial. Das Endplattenpotential ist ein elektrotonisches Potential. Das heißt, es breitet sich passiv über die Muskelfasermembran aus (Im Gegensatz zum Aktionspotential). Überschreitet das Endplattenpotential nun beim Axonhügel das Schwellenpotential, öffnen sich spannungssensitive Natriumkanäle und ein Aktionspotential entsteht. Da nur hier die für ein Aktionspotential notwendigen spannungssensitiven Natriumkanäle liegen, kann ein Aktionspotential erst am Axnhügel entstehen. Das Aktionspotential ist dann durch den daraufhin folgenden Calcium-Einstrom für die Muskelkontraktion verantwortlich:

Über die Öffnung spannungsaktivierter Calcium-Kanäle in den transversalen Tubuli der Muskelzelle und Aktivierung von intrazellulären Ryanodin-Rezeptoren kommt es zu einer Ausschüttung von Calcium-Ionen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum, dem endoplasmatischen Retikulum der Muskelzelle. Der resultierende starke Anstieg der intrazellulären Calcium-Konzentration bewirkt die Kontraktion der Muskelzelle. Calcium-Ionen üben somit eine Schlüsselrolle bei der elektromechanischen Kopplung, der Verbindung von elektrischer Erregung an der Membran bis zur Kontraktion aus.
Acetylcholin wird aus dem synaptischen Spalt durch das Enzym Acetylcholinesterase hydrolysiert und damit abgebaut.

Die Nervenzellen, deren Neuriten zu Muskeln laufen, heißen motorische Neuronen oder auch Motoneuronen. Ein motorisches Neuron bildet zusammen mit allen von ihm versorgten Muskelfasern eine motorische Einheit. Jede Muskelfaser ist nur von einem Motoneuron innerviert, umgekehrt jedoch kann ein Motoneuron wenige bis über zweitausend Muskelfasern steuern, je nach Anspruch und Spezifikation des innervierten Gewebes.