Muskelspindel

Muskelspindler er sensoriske organer, der hører til gruppen af ​​proprioceptorer og genkender tilstanden af ​​strækning og ændringen i strækningen af ​​knoglemuskler og transmitterer de genererede signaler til hurtige, afferente Ia-nervefibre. Muskelspindler har også efferente nerveforbindelser, der styrer deres følsomhed. Muskelspindlerne tjener også til at kontrollere muskellængden og de tilhørende muskelsammentrækninger via gammaspindelløkken.

Hvad er en muskelspindel?

Muskelspindler tilhører i deres egenskab af sensorer for belastningstilstanden i knoglemusklerne gruppen af ​​proprioseptorer, ved hjælp af hvilket der skabes et positionsbillede af de enkelte lemmers og kroppens position i de tilsvarende hjernecentre.

Samtidig bruges situationskortet og muskelspindlerne til at kontrollere bevidste og ubevidste bevægelser - også til at kontrollere muskelreflekser. Som sensorer har muskelspindler proportionelle og differentielle egenskaber. Dette betyder, at de registrerer både de statiske strækningstilstande for individuelle muskler og den dynamiske ændringshastighed i deres strækning og transmitterer dem via afferente Ia-nervefibre, som har den højeste ledningshastighed i den menneskelige krop.

Frekvensfordelingen af ​​muskelspindler i de enkelte knoglemuskler giver et mål for musklenes fine eller grove motoriske kontrolkontrol. F.eks. Har quadriceps (quadriceps femoris muskel), der fastgøres foran på låret som et benforlænger, 500 til 1.000 muskelspindler. De er indlejret mellem muskelfibrene i knoglemusklerne, parallelt med muskelfibrenes orientering og når en længde på 1 til 3 mm.

Anatomi & struktur

Kernen i muskelspindlerne er et bundt med fem til ti striede intrafuskulære muskelfibre og er indkapslet i et bindevevskede. Intrafusal muskelfibre findes udelukkende i muskelspindler.

Det, der gør dem specielle, er, at de er kontraktile, dvs. aktive, ved deres ender, mens deres midterste del er strækbar og tilpasser sig passivt til knoglemuskulaturen. Den passive midterste del af muskelspindlerne består af kernesækfibre og kernekædefibre. Når musklerne sammentrækkes, forkortes muskelspindlen også. Kerne sac fibrene bule ud lidt, så den centrale del af muskelspindlen tykner. For at registrere ændringsdynamikken indpakkes kernesækfibrene udelukkende med hurtigt ledende, afferente Ia-nervefibre, der reagerer på enhver ændring i tykkelse.

De kernekædefibre, der detekterer muskelens ret statiske strækningstilstand, er også forbundet med Ia-nervefibre, men også som en sekundær innervering med afferente fibre fra klasse II. Klasse II-fibre er mindre følsomme og leder impulser langsommere end Ia-fibre . De to kontraktile enderafsnit af de intrafuskulære muskelfibre er forbundet med efferente gammauroner, der kontrollerer følsomheden af ​​muskelspindlerne og målmuskelkontraktionen.

Funktion & opgaver

Muskelspindler udfører samtidig adskillige opgaver og funktioner til koordinering af grove og fine motoriske bevægelser, til etablering og opretholdelse af statiske positioner og til beskyttelse af de individuelle knoglemuskler mod overstrækning. Muskelspindler er derfor en del af et komplekst kontrol- og reguleringssystem.

For en koordineret sekvens af bevægelser er det nødvendigt, at visse muskler hver antager en given statisk strækningstilstand eller følger en given dynamisk ændring i strækningstilstanden. De motoriske centre i hjernen kan udføre disse opgaver, fordi muskelspindlerne samtidig udfører en passiv funktion af en sensor og den aktive rolle som en målværdi for musklen. Via de kontraktile endestykker af de intrafuskulære muskelfibre kan muskelspindlerne følge den respektive strækningstilstand for musklerne og tilpasses, eller de kan også generere målværdien for musklen. Muskelens længde ændres ved hjælp af passende sammentrækningskommandoer på en sådan måde, at der oprettes et 0-potentiale i forhold til muskelspindlen.

I dette tilfælde tilpasser musklen sig til muskelspindlen og ikke omvendt. For at udføre deres beskyttende funktion mod at strække musklerne over, overtager muskelspindler kontrollen af ​​ufrivillige strækningsreflekser. Så snart en muskels strækningstilstand overstiger en bestemt tærskelværdi, som detekteres af muskelspindlerne, udløser dette et ufrivilligt sammentrækningssignal til den pågældende muskel, som også styres via muskelspindlerne.

Et typisk eksempel på en sådan sammentrækningsrefleks er den patellære senrefleks. Et kort slag med reflekshammeren på den patellære sene under kneskålen signaliserer kort en overstrækning af quadriceps, hvilket fører til en sammentrækningsrefleks, hvor underbenet udgør en ufrivillig rykning i retning af benforlængelsen.

Du kan finde din medicin her

sygdomme

Uafhængige morfologiske sygdomme, der eksplicit påvirker muskelspindler, vides ikke. Dette skyldes sandsynligvis, at muskelspindlerne er specialiserede muskelfibre, der er mere tilbøjelige til at følge sygdomme i musklerne, hvori de er indlejret. Først og fremmest skal muskelatrofier nævnes, som er forårsaget af underforbrug af musklerne.

Den tilsvarende muskel trækkes tilbage som et resultat af den reducerede stress og parallelt også muskelspindlerne. Muskelatrofi er ofte forårsaget af nervesygdomme eller af skader på de tilsvarende motorneuroner, hvorfra muskelen ikke længere kan modtage impulser. Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er et eksempel på neurogenisk induceret muskelatrofi. Det er en uhelbredelig degenerativ sygdom i det motoriske nervesystem. En anden sjældent forekommende sygdom er spinal muskelatrofi, som er forårsaget af en gradvis forringelse af motoriske nerver i det forreste horn af rygmarven.

Et antal sygdomme, der fører til ændringer i de motoriske endeplader i muskelfibers intrafuskulære muskelfibre, kan også spores tilbage til neurologiske lidelser og sygdomme. Der er en tværbinding mellem kampen mod Alzheimers og muskelspindlenes funktion.

En forskergruppe i Berlin har fundet, at enzymet beta-secretase, der holdes ansvarligt for de skadelige proteinaflejringer i Alzheimers sygdom, naturligvis er vigtigt for muskelspindlenes funktionalitet, så at undertrykkelse af enzymet hos Alzheimers patienter sandsynligvis vil forårsage koordinationsforstyrrelser i bevægelsessekvensen. ville.