Muskelspindel

Muskelspindler er sanseorganer som tilhører gruppen av proprioseptorer og gjenkjenner strekningstilstanden og endringen i strekk på skjelettmusklene og overfører de genererte signalene til raske, afferente Ia-nervefibre. Muskelspindler har også efferente nerveforbindelser som kontrollerer følsomheten deres. Muskelspindlene tjener også til å kontrollere muskellengden og de tilhørende muskelsammentrekningene via gammaspindelløkken.

Hva er en muskelspindel?

Muskelspindler, i sin egenskap som sensorer for skjelettmuskulaturenes strekningstilstand, tilhører gruppen av proprioseptorer, ved hjelp av hvilket et posisjonsbilde av posisjonen til individuelle lemmer og kroppen skapes i de tilsvarende hjernesentrene.

Samtidig brukes situasjonsrapporten og muskelspindlene for å kontrollere bevisste og ubevisste bevegelser - også for å kontrollere muskelreflekser. Som sensorer har muskelspindler proporsjonale og differensielle egenskaper. Dette betyr at de registrerer de statiske strekktilstandene til individuelle muskler, så vel som den dynamiske endringshastigheten i strekkingen og overfører dem via afferente Ia-nervefibre, som har den høyeste konduksjonshastighet i menneskekroppen.

Frekvensfordelingen av muskelspindler i de enkelte skjelettmusklene gir et mål på musklenes fine eller grove motoriske kontrollmuligheter. For eksempel har quadriceps (quadriceps femoris muskel), som festes foran på låret som et benforlenger, 500 til 1000 muskelspindler. De er innebygd mellom muskelfibrene i skjelettmuskulaturen, parallelt med orienteringen av muskelfibrene og når en lengde på 1 til 3 millimeter.

Anatomi og struktur

Kjernen i muskelspindlene er et knippe på fem til ti strierte intrafuskulære muskelfibre og er innkapslet i et bindevevskede. Intrafusal muskelfibre finnes utelukkende i muskelspindler.

Det som gjør dem spesielle er at de er sammentrengte, dvs. aktive i endene, mens den midtre delen er tøyelig og tilpasser seg passivt til skjelettmuskulaturen. Den passive midtre delen av muskelspindlene består av kjernevedfibre og kjedefibre. Når muskelen trekker seg sammen, forkortes også muskelspindelen. Kjernesekkfibrene bule ut litt slik at den sentrale delen av muskelspindelen tykner. For å registrere endringsdynamikken, blir kjernesekkfibrene utelukkende pakket inn med hurtigledende, afferente Ia-nervefibre som reagerer på enhver endring i tykkelse.

De kjernefysiske kjedefibrene, som oppdager den relativt statiske strekkmuskelen til muskelen, er også koblet til Ia-nervefibrene, men også som en sekundær innervasjon med afferente fibre av klasse II. Klasse II-fibre er mindre følsomme og fører impulser saktere enn Ia-fibre . De to kontraktile endeseksjonene av de intrafuskulære muskelfibrene er koblet til efferente gammauroner, som kontrollerer følsomheten til muskelspindlene og målmuskelkontraksjonen.

Funksjon & oppgaver

Muskelspindler utfører samtidig flere oppgaver og funksjoner for koordinering av grove og fine motoriske bevegelser, for å etablere og opprettholde statiske stillinger og for å beskytte de individuelle skjelettmusklene mot å strekke seg ut. Muskelspindler er derfor del av et komplekst kontroll- og reguleringssystem.

For en koordinert bevegelsesrekkefølge er det nødvendig at visse muskler hver inntar en gitt statisk strekningstilstand eller følger en gitt dynamisk endring i strekningstilstanden. De motoriske sentrene i hjernen kan utføre disse oppgavene fordi muskelspindlene samtidig utfører en passiv funksjon av en sensor og den aktive rollen som en målverdi for muskelen. Via de kontraktile endestykkene til de intrafuse muskelfibrene kan muskelspindlene følge den respektive strekningstilstanden til musklene og bli justert, eller de kan også generere målverdien for muskelen. Muskelens lengde endres med passende sammentrekningskommandoer på en slik måte at det skapes et 0 potensial i forhold til muskelspindelen.

I dette tilfellet tilpasser muskelen seg til muskelspindelen og ikke omvendt. For å oppfylle sin beskyttende funksjon mot å strekke musklene over, overtar muskelspindelen kontrollen av ufrivillige strekkreflekser. Så snart en muskels strekningstilstand overstiger en viss terskelverdi, som oppdages av muskelspindlene, utløser dette et ufrivillig sammentrekningssignal til den aktuelle muskelen, som også styres via muskelspindlene.

Et typisk eksempel på en slik sammentrekningsrefleks er den patellære senrefleksen. Et kort slag med reflekshammeren på patellarsen under kneskålen signaliserer kort en overstretching av quadriceps, noe som fører til sammentrekningsrefleks, da underbenet gjør en ufrivillig rykning i retning av benforlengelsen.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer

Uavhengige morfologiske sykdommer som eksplisitt påvirker muskelspindler er ikke kjent. Dette skyldes sannsynligvis at muskelspindlene er spesialiserte muskelfibre som er mer sannsynlig å følge sykdommer i musklene de er innebygd i. Først og fremst skal muskelatrofier nevnes, som er forårsaket av underbruk av musklene.

Den tilsvarende muskelen trekker seg tilbake som et resultat av redusert stress og, parallelt, muskelspindlene. Muskelatrofi er ofte forårsaket av nervesykdommer eller av skade på de tilsvarende motoriske nevronene, hvorfra muskelen ikke lenger kan motta impulser. Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er et eksempel på neurogenisk indusert muskelatrofi. Det er en uhelbredelig degenerativ sykdom i motoriske nervesystemet. En annen sjelden forekommende sykdom er spinal muskelatrofi, som er forårsaket av gradvis forverring av motoriske nerver i det fremre hornet av ryggmargen.

En rekke sykdommer som fører til forandringer i motoriske endeplater i muskelfibrene i intrafusal muskelspindlene kan også føres tilbake til nevrologiske lidelser og sykdommer. Det er en tverrbinding mellom kampen mot Alzheimers og muskelspindelenes funksjon.

En forskergruppe i Berlin har funnet at enzymet beta-sekretase, som holdes ansvarlig for de skadelige proteinavsetningene i Alzheimers sykdom, åpenbart er viktig for funksjonaliteten til muskelspindlene, slik at undertrykkelse av enzymet i Alzheimers pasienter sannsynligvis vil forårsake koordinasjonsforstyrrelser i bevegelsessekvensen. ville.