Wrzeciono mięśniowe

Wrzeciona mięśniowe to narządy zmysłów należące do grupy proprioceptorów, rozpoznające stan rozciągnięcia i zmiany w rozciągnięciu mięśni szkieletowych oraz przekazujące wygenerowane sygnały do ​​szybkich, doprowadzających włókien nerwowych Ia. Wrzeciona mięśniowe mają również odprowadzające połączenia nerwowe, które kontrolują ich wrażliwość. Poprzez pętlę wrzeciona gamma wrzeciona mięśni są również używane do kontrolowania długości mięśni i związanych z nimi skurczów mięśni.

Co to jest wrzeciono mięśniowe?

Wrzeciona mięśniowe, jako czujniki stanu naprężenia mięśni szkieletowych, należą do grupy proprioceptorów, za pomocą których w odpowiednich ośrodkach mózgowych tworzony jest obraz pozycji poszczególnych kończyn i ciała.

Jednocześnie raport sytuacyjny i wrzeciona mięśniowe służą do kontrolowania świadomych i nieświadomych ruchów - także do kontrolowania odruchów mięśniowych. Jako czujniki wrzeciona mięśniowe mają właściwości proporcjonalne i różnicowe. Oznacza to, że rejestrują zarówno statyczne stany rozciągania poszczególnych mięśni, jak i dynamiczną zmianę ich rozciągania i przekazują je poprzez aferentne włókna nerwowe Ia, które mają największą prędkość przewodzenia w organizmie człowieka.

Rozkład częstotliwości wrzecion mięśniowych w poszczególnych mięśniach szkieletowych stanowi miarę możliwości drobnej lub dużej kontroli motorycznej mięśnia. Na przykład mięsień czworogłowy uda (mięsień czworogłowy uda), który przyczepia się do przedniej części uda jako prostownik nogi, ma od 500 do 1000 wrzecion mięśniowych. Są osadzone między włóknami mięśniowymi mięśni szkieletowych, równolegle do ułożenia włókien mięśniowych i osiągają długość od 1 do 3 milimetrów.

Anatomia i budowa

Rdzeń wrzecion mięśniowych stanowi wiązka składająca się z pięciu do dziesięciu włókien mięśni poprzecznie prążkowanych wewnątrz jamy ustnej i jest zamknięta w osłonce tkanki łącznej. Włókna mięśniowe w jamie ustnej występują wyłącznie we wrzecionach mięśniowych.

To, co je wyróżnia, to kurczliwość, czyli aktywność na końcach, podczas gdy ich środkowa część jest rozciągliwa i biernie dostosowuje się do stanu rozciągania mięśnia szkieletowego. Pasywna środkowa część wrzecion mięśniowych składa się z włókien worka rdzeniowego i włókien łańcucha rdzeniowego. Kiedy mięsień się kurczy, wrzeciono mięśniowe również się skraca. Włókna worka rdzeniowego lekko wybrzuszają się, tak że środkowa część wrzeciona mięśnia pogrubia się. Aby zarejestrować dynamikę zmian, włókna worka rdzeniowego są owijane wyłącznie szybko przewodzącymi, aferentnymi włóknami nerwowymi Ia, które reagują na każdą zmianę grubości.

Włókna łańcucha jądrowego, które wykrywają raczej statyczny stan rozciągnięcia mięśnia, są również połączone z włóknami nerwowymi Ia, ale także jako wtórne unerwienie z włóknami doprowadzającymi klasy II. Włókna klasy II są mniej wrażliwe i wolniej przewodzą impulsy niż włókna Ia . Dwie kurczliwe części końcowe wewnątrzjądrowych włókien mięśniowych są połączone z eferentnymi neuronami gamma, które kontrolują wrażliwość wrzecion mięśniowych i docelowy skurcz mięśni.

Funkcja i zadania

Wrzeciona mięśniowe spełniają jednocześnie kilka zadań i funkcji w zakresie koordynacji dużych i drobnych ruchów motorycznych, ustalania i utrzymywania pozycji statycznych oraz ochrony poszczególnych mięśni szkieletowych przed nadmiernym rozciąganiem. Wrzeciona mięśniowe są częścią złożonego systemu sterowania i regulacji.

Aby uzyskać skoordynowaną sekwencję ruchów, konieczne jest, aby niektóre mięśnie przyjęły określony stan statycznego rozciągnięcia lub podążały za daną dynamiczną zmianą stanu rozciągania. Ośrodki motoryczne mózgu mogą wykonywać te zadania, ponieważ wrzeciona mięśniowe jednocześnie pełnią pasywną funkcję czujnika i aktywną rolę wartości docelowej dla mięśni. Poprzez kurczliwe końcówki wewnątrzguzowych włókien mięśniowych, wrzeciona mięśniowe mogą podążać za odpowiednim stanem rozciągnięcia mięśni i być adaptowane lub mogą również generować wartość docelową dla mięśnia. Długość mięśnia zmienia się za pomocą odpowiednich poleceń skurczu w taki sposób, że w stosunku do wrzeciona mięśnia powstaje potencjał 0.

W tym przypadku mięsień dostosowuje się do wrzeciona mięśniowego, a nie odwrotnie. Aby spełnić swoją funkcję ochronną przed nadmiernym rozciąganiem mięśni, wrzeciona mięśniowe przejmują kontrolę nad mimowolnymi odruchami rozciągającymi. Gdy tylko stan rozciągnięcia mięśnia przekroczy pewną wartość progową, która jest wykrywana przez wrzeciona mięśniowe, wyzwala to mimowolny sygnał skurczu do danego mięśnia, który jest również kontrolowany przez wrzeciona mięśniowe.

Typowym przykładem takiego odruchu skurczowego jest odruch ścięgna rzepki. Krótkie uderzenie młotkiem odruchowym w ścięgno rzepki poniżej rzepki na krótko sygnalizuje nadmierne rozciągnięcie mięśnia czworogłowego, co prowadzi do odruchu skurczowego, gdy podudzie wykonuje mimowolne drgnięcie w kierunku wyprostu nogi.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Niezależne choroby morfologiczne, które bezpośrednio wpływają na wrzeciona mięśniowe, nie są znane. Wynika to prawdopodobnie z faktu, że wrzeciona mięśniowe są wyspecjalizowanymi włóknami mięśniowymi, które są bardziej podatne na choroby mięśni, w których są osadzone. Przede wszystkim należy wspomnieć o zanikach mięśni, które są spowodowane niedostatecznym wykorzystaniem mięśni.

Odpowiedni mięsień cofa się w wyniku zmniejszonego stresu i równolegle wrzecion mięśniowych. Zanik mięśni jest często spowodowany chorobami nerwowymi lub uszkodzeniem odpowiednich neuronów ruchowych, z których mięsień nie może już otrzymywać impulsów. Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) jest przykładem atrofii mięśniowej indukowanej neurogennie. Jest to nieuleczalna choroba zwyrodnieniowa układu nerwowego ruchowego. Inną rzadko występującą chorobą jest rdzeniowy zanik mięśni, który jest spowodowany stopniową degradacją nerwów ruchowych w przednim rogu rdzenia kręgowego.

Szereg chorób, które prowadzą do zmian w ruchowych płytkach końcowych we włóknach śródguzowych wrzecion mięśniowych, można również przypisać zaburzeniom i chorobom neurologicznym. Istnieje powiązanie między walką z chorobą Alzheimera a funkcjonowaniem wrzecion mięśniowych.

Grupa badawcza w Berlinie odkryła, że ​​enzym beta-sekretaza, który jest odpowiedzialny za szkodliwe złogi białek w chorobie Alzheimera, jest oczywiście ważny dla funkcjonowania wrzecion mięśniowych, więc tłumienie tego enzymu u pacjentów z chorobą Alzheimera może powodować zaburzenia koordynacji sekwencji ruchu by.