У нервово-м'язовому синапсі медіатором є ацетилхолін. У пресинаптичної частини мембрани є потенціал-заісімості канали для іонів кальцію. Під впливом зміни потенціалу вони відкриваються, і іони калію у великій кількості входять в пресинаптическую частина, що призводить до екзоцитозу синаптичних пухирців.
Під дією нервового імпульсу відкриваються потенціал-залежні кальцієві канали в пресинаптичної частини. Іони кальцію входять всередину аксона, в результаті чого відбувається екзоцитоз синаптичних пухирців і виділення ацетилхоліну. Т.ч. Іони кальцію необхідні для передачі імпульсу.
Нейромедіатор знаходиться в синаптичних бульбашках. Число бульбашок, які виливають свій вміст в синаптичну щілину пропорційно кількості іонів кальцію, які входять всередину аксона. Оскільки кальцієві канали залишаються відкритими протягом усього періоду деполяризації (у них відсутнє явище інактивації, характерне для натрієвих каналів) то чим більше тривалість потенціалу дії, тим більше медіатора виділяється на постсинаптическую мембрану. Тому синапс дуже чутливий до длітельночті потенціалу дії.
Кожен синаптический бульбашка, викидаючи свій вміст в синаптичну щілину, викликає зміна мембранного потенціалу постсинаптичної клітини. При випромінювання одного бульбашки виникає мініатюрний синаптический потенціал амплітудою приблизно 1мВ. Ці потенціали виникають спонтанним чином з частотою приблизно 1 разв секунду, що називається квантом медіатора.
У синапсі мембрана м'язової клітки поводиться як перетворювач, тобто перетворює хімічний сигнал (певну концентрацію медіатора) в сигнал електричний. Це здійснюється за допомогою хемозавісімих іонних каналів.
Хемозавісімие канали відкриваються, пропускають іони і тим самим змінюють потенціал постсинаптичні клітини. На відміну від потенціал-залежних каналів, хемозавісімие не чутливі до зміни потенціалу, тому вони не здатні до самопосилюється порушення по типу «все або нічого», якому підпорядковується потенціал дії. Тому вони генерують локальний потенціал, амплітуда якого залежить від інтенсивності і тривалості зовнішнього хімічного сигналу (від того, скільки медіатора виділяється в синаптичну щілину і як довго він там залишається).
Два важливих властивості хемозавісімих каналів:
1. Рецептори, пов'язані з каналами, специфічні тільки до певних хімічних речовин, тобто відповідають на дію тільки одного медіатора.
2. Для цих каналів характерна різна іонна специфічність: одні можуть пропускати тільки іони натрію, інші - іони хлору, треті - тільки катіони). Зазвичай всі канали в одному синапсі мають однакову вибірковістю.
У мембрані скелетного м'яза знаходиться ацетілхоліновий канал (ацетилхолінових рецепторів). Через цей канал проходять в основному іони натрію, в меншій кількості - іони калію, ще в меншому - кальцію.
В організмі існує два типи ацетилхолінових рецепторів (каналів). Оскільки один з них пов'язується з ацетилхоліном і з нікотиновою кислотою, він називається нікатіновим ацетилхолінових рецептором. N-АХ рецептори знаходяться в скелетних м'язах. Другий тип - мускаринові ацетилхолінові рецептори. M-АХ рецептори знаходяться в серцевому м'язі, на нейронах головного мозку і на гладких м'язах внутрішніх органів.
Возужденіе постсинаптичної мембрани має швидко спадати щоб бути готовою до прийняття нового імпульсу. Це досігается за допомогою битро видалення ацетилхоліну з синаптичної щілини.
Для цього використовуються два механізми:
1. Ацетилхолін розсіюється в результаті дифузії (пасивний механізм).
2. Ацетилхолин розщеплюється ферментом - ацетилхолін-естразой - на складові частини - ацетат і холін (активний механізм); ці речовини потім йдуть назад в пресинаптичне закінчення, поглинаються аксонів і знову використовуються для ресинтезу ацетилхоліну. Молекула ацетилхолін-естерази знаходиться на базальній мембрані синаптичної щілини. АХ-естераза в середньому здатна розщепити десять молекул ацетилхоліну в одну мілісекунди. Тому весь ацетилхолін досить швидко віддаляється з синаптичної щілини.
Багато отруйні речовини пригнічують ацетілхоін-естеразу. Так, при впливі карбофоса або дихлофосу ацетилхолін буде постійно знаходиться в синаптичної щілини, що призведе до судом і паралічу м'язів. Вплив інгібітора ацетілолін-естерази має лікувальний ефект при отруєнні отрутою кураре. Ботуліністіческого токсин блокує екзоцитоз (секрецію) ацетилхоліну. Мускаринові холінових рецептор в нейронах є рецептором для вірусу сказу. Міостенія (м'язова слабкість) пов'язана з тим, що власні антитіла організму знищують ацетилхолінові рецептори. В результаті м'яз не здатна скорочуватися у відповідь на потенціал дії. Розташування холінового рецепторів на мембрані м'язової клітини таке, що вони знаходяться.