Нервово-м’язовий препарат жаби обробили отрутою. Після цього зберігається здатність м’яза до скорочення у відповідь на пряму стимуляцію, але втрачається у відповідь на стимуляцію нерва. Що блокує ця отрута?

Чому це правильна відповідь

Збереження скорочення м'яза при прямій стимуляції свідчить про інтактність потенціалу дії в сарколемі, спряження збудження-скорочення через T-трубочки та вивільнення Ca2+ з саркоплазматичного ретикулуму, а також скоротливого апарату саркомерів. Втрата відповіді на стимуляцію нерва вказує на блокаду передачі сигналу саме в нервово-м'язовому синапсі, де пресинаптичний потенціал дії не викликає постсинаптичний кінцево-пластинковий потенціал. Регуляція на синаптичному рівні відбувається через пресинаптичне вивільнення ацетилхоліну в щілину при вході Ca2+ через P/Q-тип потенціалзалежних кальцієвих каналів у терміналі моторного аксона. Отрута блокує ці канали або зв'язування ацетилхоліну з нікотиновими рецепторами на постсинаптичній мембрані, запобігаючи відкриттю ліганд-залежних Na+/K+-каналів і деполяризації ендплейту. На мембранному рівні постсинаптичної мембрани нормальна провідність натрієвих та калієвих каналів поза синапсом зберігається, дозволяючи генерацію та поширення потенціалу дії при прямій стимуляції м'яза. Блокада синапсу не впливає на внутрішньоклітинні процеси ретикулуму чи міофібрил, тому спряження збудження-скорочення лишається інтактним. Зворотний зв'язок у нормальному синапсі реалізується через авторецептори на пресинаптичній терміналі, але при блокаді отрутою цей механізм не активується через відсутність вивільнення медіатора. Пряма стимуляція обходить синапс, активуючи потенціалзалежні Na+-канали сарколеми безпосередньо. Цей механізм приводить до селективної втрати відповіді на нервову стимуляцію саме тому, що нервово-м'язовий синапс є єдиною ланкою хімічної передачі між моторним нейроном і м'язом, і його блокада розриває цей зв'язок без порушення внутрішньом'язових процесів збудження та скорочення.