Кіріспе

Альфа (α) моторлы нейрондар (алфа-мотонейрондар деп те аталады) - ми діңі мен омыртқа миының үлкен, көп полярлы төменгі моторлы нейрондары. Олар скелет бұлшық еттерінің экстрафузальды бұлшық еттерін иннервациялайды және олардың жиырылуын бастауға тікелей жауапты. Альфа-моторлы нейрондар бұлшық еттердің іштей ілеспелі бұлшық еттерін иннервациялайтын гамма-моторлы нейрондардан ерекшеленеді. Олардың жасушалық денелері орталық жүйке жүйесінде (ЖЖС) кездесетін болса, α моторлы нейрондар соматикалық жүйке жүйесінің бөлігі болып саналады, өйткені олардың аксондары скелет бұлшықеттерін иннервациялау үшін периферияға дейін созылады. Альфа-моторлы нейрон және оның иннервациялайтын бұлшық еттері қозғалыс бірлігін құрайды. Моторлы нейрондық бассейнде бір бұлшық еттің жиырылуына қатысатын барлық альфа-моторлы нейрондардың жасушалық денелері болады.

Орналасқан жері

Бас пен мойынды иннервациялайтын альфа-моторлы нейрондар (α МН) ми дің ішінде кездеседі; қалған α МН дененің қалған бөлігін иннервациялайды және омыртқа миында кездеседі. А МН саны мидың мишасындағыдан гөрі омыртқа миында көбірек, өйткені А МН саны бұл бұлшық еттегі нәзік моториканың мөлшеріне тікелей пропорционалды. Мысалы, бір саусақтың бұлшық еттерінде төрт бауыры бар бұлшық еттерінен гөрі бір талшыққа көбірек α МН бар, ал жалпы алғанда көбірек α МН бар, бұл саусақтың күшін неғұрлым жақсы басқаруға мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, ми дің немесе ми мидың бір жағындағы α МН дененің сол жағындағы бұлшық еттерді иннервациялайды. Бұл жүйеден ерекшелік - ми дің трохлеарлық ядросы, ол бетінің қарама-қарсы жағындағы көздің жоғарғы көлбеу бұлшық еттерін иннервациялайды.

Ми дің тұқымы

Ми діңінде α МН және басқа нейрондар ядро деп аталатын жасушалар кластерлерінде тұрады, олардың кейбіреулерінде бас сүйек нервтеріне жататын нейрондардың жасушалық денелері болады. Барлық бас сүйек нерв ядроларында α МН бар емес; барлары қозғалтқыштық ядролар, ал басқалары сезім ядролары болып табылады. Моторлық ядролар ми дің барлық бөлігінде - ми миы, миы және мидың ортасында - кездеседі, ал даму себептері бойынша ми дің орта сызығының жанында кездеседі. Жалпы, ми дің жоғары орналасқан (яғни, көбірек ростральды) моторлық ядролар бет бетіндегі жоғары орналасқан бұлшықеттерді иннервациялайды. Мысалы, окуломоторлық ядрода α МН бар, олар көздің бұлшық еттерін иннервациялайды және мидың ортаңғы бөлігінде, мидың ең ростральды компонентінде кездеседі. Ал, тілдің иннервациясын қамтамасыз ететін α МН құрайтын гипоглоссальды ядро мидың ең құйрықтық (яғни төменгі жағына қарай) құрылымы - мидың түйірінде орналасқан.

Омыртқа миы

Омыртқа мойындысында α МН-лер ішке қарай мүйізді құрайтын сұр зат ішінде орналасқан. Бұл α МН-лер дене бұлшықеттерін иннервациялайтын омыртқалық жүйкелердің қозғалыс компонентін қамтамасыз етеді. Ми діңіндей, омыртқа миының жоғары сегменттерінде дененің жоғары жағындағы бұлшық еттерді иннервациялайтын α МН бар. Мысалы, қолдың бұлшық еті бицепс брахии, омыртқа миында ростральды түрде орналасқан C5, C6 және C7 омыртқа миы сегменттеріндегі α МН-мен иннервацияланады. Екінші жағынан, асқазан-бауыр бұлшық еті, аяқ бұлшық еттерінің бірі, α МН-мен S1 және S2 сегменттерінде иннервацияланады, олар омыртқа миында каудальды түрде кездеседі. Альфа-моторлы нейрондар омыртқа миының сұр материясының белгілі бір аймағында орналасқан. Бұл аймақ IX-ламина деп аталады. Бұл аймақ сұр материяның аймақтарын цитоархитектураға байланысты жіктейді. IX ламина негізінен вентральды мүйіздің медиалдық жағында орналасқан, бірақ IX ламинаға біраз көлденең орналасқан моторлы нейрондар жиынтығы әсер етеді. Мүйіздің басқа аймақтары сияқты, бұл қабаттағы жасушалар соматотопиялық ұйымдастырылған, яғни мидың ішінде нейрондардың орналасуы олар иннервациялайтын бұлшықеттермен байланысты. Атап айтқанда, IX ламинаның медиалдық аймағындағы α МН дененің проксимальды бұлшық еттерін иннервациялауға бейім, ал бүйірлік аймақтағылар көбірек дистальды бұлшық еттерді иннервациялауға бейім. А МН-лер иілгіш және кеңейтуші бұлшық еттерді иннервациялайтын ұқсас соматотопия бар: а МН-лер иілгіштерді иннервациялайтын IX-ламинаның арқалық бөлігінде орналасуы мүмкін; экстенсорларды иннервациялайтындар көбірек желушілік орналасуы мүмкін.

Даму

Альфа-моторлы нейрондар дамушы эмбриондағы нейрон түтігінің вентральді бөлігінде, базальды пластинкада пайда болады. Соник едік (Shh) жақын орналасқан нотокорд және басқа да вентральды құрылымдар (мысалы, еден пластинасы) бөлінеді, базальды пластинада жоғары концентрацияланған Shh және аллар пластинасында аз концентрацияланған Shh градиентін қалыптастырады. Shh және басқа факторлардың әсерінен базалық пластинканың кейбір нейрондары α МН-ге бөлінеді. Басқа нейрондар сияқты, α МН-лер мақсатты бұлшық еттер талшықтары шығарған нейротрофтық факторлармен реттелетін процестер арқылы аксондық бағыт-бағдар арқылы мақсатты экстрафузалды бұлшық еттер талшықтарына жету үшін аксоналдық проекцияларды жібереді. Нейротрофтық факторлар әрбiр бұлшық еттiң талшықтары α МН- ның тиiстi санымен иннервациялануын қамтамасыз етедi. Жүйке жүйесіндегі нейрондардың көпшілігі сияқты, α МН-лер ерте даму кезінде ересектерге қарағанда көп. Бұлшық еттер талшықтарына бастапқыда шығатын α МН-дің тек бір бөлігін ғана ұстап тұруға қабілетті шектеулі мөлшерде нейротрофтық факторларды бөліп шығарады. Нейротрофтық факторлар жеткілікті мөлшерде алмайтын α МН-лер апоптоз, яғни клетканың программалық өлімінің бір түрі болады. Олар көптеген бұлшық еттерді иннервациялағандықтан, α МН-дің кейбір кластерлері нейротрофтық факторлардың жоғары концентрациясын алады және нейронды кесудің осы кезеңінен аман қалады. Бұл жоғары және төменгі аяқтарды иннервациялайтын α МН-ге қатысты: бұл α МН-лер омыртқа миының мойын және белдік жасушаларының ұлғаюына ықпал ететін ірі жасушалық бағаналар құрайды. АМН бұлшық еттерден нейротрофтық факторларды алумен қатар, олар иннервациялайтын бұлшық еттер талшықтарын қолдау үшін бірқатар трофтық факторларды да бөліп шығарады. Трофикалық факторлардың төмендеуі α МН зақымданудан кейінгі бұлшық еттің атрофиясына ықпал етеді.

Байланыстылық

Басқа нейрондар сияқты төменгі моторлы нейрондарда афференттік (кіріс) және эфференттік (шығыс) байланыстар бар. Альфа-моторлы нейрондар бірнеше көздерден, соның ішінде жоғарғы моторлы нейрондардан, сезімдік нейрондардан және интернейрондардан ақпарат алады. А МН- ның негізгі шығысы экстрафузальды бұлшық еттерге беріледі. Бұл афференттік және эфференттік байланыстық бұлшықеттердің үйлестірілген белсенділігін қамтамасыз ету үшін қажет.

Эфференттік шығыс

Альфа-моторлы нейрондар негізінен экстрафузальды бұлшық еттерде синапстар жасайтын талшықтар жібереді. А МН-ден басқа талшықтар Реншоу жасушаларында синапсқа түседі, яғни ингибиторлық интернейрондар, олар А МН-де синапсқа түседі және бұлшық еттің зақымдануын болдырмау үшін оның белсенділігін шектейді.

Сигнал беру

Басқа нейрондар сияқты, α МН-лер сигналдарды акциялық потенциал ретінде, яғни жасуша денесінен аксонның соңына дейін таралатын электрлік белсенділіктің жылдам өзгеруі ретінде береді. Әрекеттік потенциалдардың қозғалу жылдамдығын арттыру үшін α MN аксондары үлкен диаметрге ие және олигодендроциттер мен Шванн жасушалары арқылы қатты миелинденіп тұрады. Олигодендроциттер α MN аксонының орталық жүйке жүйесінде (ОЖЖ) орналасқан бөлігін миелиндейді, ал Шванн жасушалары перифериялық жүйке жүйесінде (ПЖЖ) орналасқан бөлігін миелиндейді. ОЖС мен ПНС арасындағы ауысу ПНС компоненттерін қоршап тұрған менингеялық ұлпаның ең ішкі және ең нәзік қабаты болып табылатын пиа-матер деңгейінде жүреді. А МН-нің аксоны нейромышелік түйіспе арқылы оның экстрафузальды бұлшық еттер талшығымен байланысады, бұл химиялық синапстың арнайы түрі, ол нейрондарды бір-бірімен байланыстыратын химиялық синапстардан құрылым мен қызмет жағынан ерекшеленеді. Синапстардың екі түрі де электрлік сигналдарды химиялық сигналға және керісінше түрлендіру үшін нейротрансмиттерге сүйенеді. Олардың бір айырмашылығы - нейрондар арасындағы синапстар әдетте глютамат немесе ГАМК-ны нейротрансмиттер ретінде қолданады, ал нейромискулярлық түйісулер тек ацетилхолинді қолданады. Ацетилхолинді экстрафузальды бұлшық еттердегі никотиндік ацетилхолин рецепторлары қабылдайды, олардың жиырылуын тудырады. Басқа моторлы нейрондар сияқты, α МН-лер де аксондарының қасиеттері бойынша аталады. Альфа-моторлы нейрондарда Аα аксондары бар, олар үлкен калибрлі, миелинді талшықтар болып табылады, олар тез әрекет ету әлеуетін өткізеді. Ал гамма-моторлы нейрондарда Аγ аксондары бар, олар аз жылдамдықпен өткізетін жұқа, жеңіл миелинді талшықтар.

Клиникалық маңызы

АМН-ге зақым келтіру - төменгі моторлы нейронның зақымдануының ең жиі кездесетін түрі. Зақымдануды басқалары сияқты, травма, ишемия және инфекция тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, кейбір аурулар α МН- дің іріктеп жоғалуымен байланысты. Мысалы, полиомиелит омыртқа миының ішкі мүйізіндегі қозғалтқыш нейрондарды атаулы мақсатқа бағытталған вирустан пайда болады. Амиотропиялық бүйірлік склероз да моторлы нейрондардың іріктеп жоғалуымен байланысты. Паралич - α МН зақымдануының ең айқын әсерлерінің бірі. АМН-дер экстрафузальды бұлшық еттерге иннервация беретін жалғыз зат болғандықтан, АМН-дерді жоғалту ми дің және омыртқа миының және олар иннервациялайтын бұлшық еттер арасындағы байланысты тиімді түрде бұзады. Бұл байланыссыз ерікті және еріксіз (рефлекстік) бұлшықеттерді басқару мүмкін емес. Бұлшық еттің ерікті басқаруы жоғалады, өйткені α МН жоғарғы моторлы нейрондардан бұлшық еттің талшықтарына ерікті сигналдарды жеткізеді. Рефлекстік схемалардың, мысалы, тониктік созылу рефлексінің бұзылуынан еріксіз бақылаудың жоғалуы туындайды. Рефлексінің бұзылуы бұлшықет тонусының төмендеуіне әкеледі, нәтижесінде салқын парез пайда болады. Тағы бір салдары - терең tendon рефлекстерінің қысылуы, гипорефлексияға әкеледі. А МН зақымдануының да салдарынан бұлшық еттер әлсірейді және атрофия болады. Бұлшық еттің көлемі мен күші оның қолданылу деңгейіне байланысты болғандықтан, денервированные бұлшық еттер атрофияға бейім. Бұлшық еттер атрофиясының екінші себептері денервированные бұлшық еттер енді а МН-ден трофикалық факторлармен қамтамасыз етілмейді, олар оларды иннервируют. Альфа-моторлы нейронның зақымдануы сонымен қатар ЭМГ-ның қалыпты емес потенциалына (мысалы, фибрилляциялық потенциалға) және фасцикуляцияларға әкеледі, соңғысы өздігінен, еріксіз бұлшықет жиырылуларына әкеледі. А МН және экстрафузальды бұлшық еттер арасындағы сигнал беруді бұзатын аурулар, атап айтқанда нейромискулярлық түйісудің аурулары, А МН ауруларында кездесетін белгілерге ұқсас. Мысалы, миастения гравис - бұл нейромискулярлық түйісу арқылы сигнал беруді тежейтін аутоиммундық ауру, бұл бұлшық еттің функционалдық денервациясына әкеледі.