Muskelspindel

Muskelspindlar är sensoriska organ som tillhör gruppen av proprioseptorer och känner igen sträckningstillståndet och förändringen i sträckning av skelettmusklerna och levererar de genererade signalerna till snabba, avferenta Ia-nervfibrer. Muskelspindlar har också efferenta nervanslutningar som styr deras känslighet. Muskelspindlarna tjänar också till att kontrollera muskellängden och de tillhörande muskelsammandragningarna via gammaspindelöglan.

Vad är en muskelspindel?

Muskelspindlar, i sin egenskap av sensorer för skelettmusklernas tillstånd, tillhör gruppen av proprioseptorer, med hjälp av vilken en positionsbild av positionen för enskilda lemmar och kroppen skapas i motsvarande hjärncentrum.

Samtidigt används lägesrapporten och muskelspindlarna för att kontrollera medvetna och omedvetna rörelser - också för att kontrollera muskelreflex. Som sensorer har muskelspindlar proportionella och differentiella egenskaper. Detta innebär att de registrerar både statiska sträckningstillstånd för enskilda muskler och den dynamiska förändringshastigheten i deras sträckning och överför dem via afferenta Ia-nervfibrer, som har den högsta ledningshastigheten i människokroppen.

Frekvensfördelningen av muskelspindlar i de individuella skelettmusklerna ger ett mått på de fina eller grova motoriska kontrollmöjligheterna för muskeln. Till exempel har quadriceps (quadriceps femoris muskel), som fästs på framsidan av låret som en benförlängare, 500 till 1 000 muskelspindlar. De är inbäddade mellan muskelfibrerna i skelettmusklerna, parallellt med muskelfibrernas orientering och når en längd av 1 till 3 millimeter.

Anatomi & struktur

Kärnan i muskelspindlarna är en bunt med fem till tio striade intrafuskulära muskelfibrer och är inneslutna i en bindvävshölje. Intrafuskulära muskelfibrer finns exklusivt i muskelspindlar.

Det som gör dem speciella är att de är sammandragna, dvs aktiva, vid sina ändar, medan deras mellandel är töjbar och passar sig passande till skelettmuskelns sträckningstillstånd. Den passiva mittdelen av muskelspindlarna består av kärnsäckfibrer och kärnkedjefibrer. När muskeln sammandras förkortas även muskelspindeln. Kärnsäckfibrerna buktar ut lite så att den centrala delen av muskelspindeln förtjockas. För att registrera förändringsdynamiken lindas kärnsäckfibrerna uteslutande i snabbledande, afferenta Ia-nervfibrer som reagerar på varje ändring i tjocklek.

Kärnkedjefibrerna, som upptäcker muskelns ganska statiska sträckningstillstånd, är också anslutna till Ia-nervfibrer, men också som en sekundär innervation med afferenta fibrer av klass II. Klass II-fibrer är mindre känsliga och leder impulser långsammare än Ia-fibrer . De två sammandragna ändavsnitten av de intrafuskulära muskelfibrerna är anslutna till efferenta gammauroner, som kontrollerar känsligheten hos muskelspindlarna och målmuskelkontraktionen.

Funktion & uppgifter

Muskelspindlar utför samtidigt flera uppgifter och funktioner för att koordinera grova och fina motoriska rörelser, för att upprätta och upprätthålla statiska positioner och för att skydda de enskilda skelettmusklerna från översträckning. Muskelspindlar är därför en del av ett komplext kontroll- och regleringssystem.

För en koordinerad sekvens av rörelser är det nödvändigt att vissa muskler vardera antar ett givet statiskt stretchtillstånd eller följer en given dynamisk förändring i stretchtillståndet. Hjärnans motorcentrum kan utföra dessa uppgifter eftersom muskelspindlarna samtidigt utför en passiv funktion av en sensor och den aktiva rollen som ett målvärde för muskeln. Via de sammandragna ändstyckena på de intrafuskulära muskelfibrerna kan muskelspindlarna följa musklernas respektive sträckningstillstånd och anpassas eller så kan de också generera målvärdet för muskeln. Muskelns längd ändras genom lämpliga sammandragningskommandon på ett sådant sätt att en 0-potential uppstår jämfört med muskelspindeln.

I det här fallet anpassas muskeln till muskelspindeln och inte tvärtom. För att fullgöra sin skyddande funktion mot att sträcka ut musklerna tar muskelspindlar över kontrollen av ofrivilliga sträckningsreflexer. Så snart sträckningstillståndet för en muskel överskrider ett visst tröskelvärde, som upptäcks av muskelspindlarna, utlöser detta en ofrivillig sammandragningssignal till den aktuella muskeln, som också styrs via muskelspindlarna.

Ett typiskt exempel på en sådan kontraktionsreflex är den patellära senreflexen. Ett kort slag med reflexhammaren på den patellära senan under knäskyddet signalerar kort en översträckning av quadriceps, vilket leder till en sammandragningsreflex där underbenet gör en ofrivillig ryck i riktning mot benförlängningen.

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Oberoende morfologiska sjukdomar som uttryckligen påverkar muskelspindlar är inte kända. Detta beror antagligen på att muskelspindlarna är specialiserade muskelfibrer som är mer benägna att följa muskelsjukdomar där de är inbäddade. Först och främst bör muskulära atrofier nämnas, som orsakas av underanvändning av musklerna.

Motsvarande muskel avtar som en följd av den minskade stressen och parallellt också muskelspindlarna. Muskelatrofi orsakas ofta av nervsjukdomar eller av skador på motsvarande motorneuroner, från vilka muskeln inte längre kan få impulser. Amyotrofisk lateral skleros (ALS) är ett exempel på neurogeniskt inducerad muskelatrofi. Det är en obotlig degenerativ sjukdom i det motoriska nervsystemet. En annan sällsynt sjukdom är spinal muskelatrofi, som orsakas av gradvis försämring av motoriska nerver i det främre hornet i ryggmärgen.

Ett antal sjukdomar som leder till förändringar i de motoriska ändplattorna i muskelfibrernas intrafusala muskelfibrer kan också spåras tillbaka till neurologiska störningar och sjukdomar. Det finns en tvärbindning mellan kampen mot Alzheimers och att hålla muskelspindlarna fungera.

En forskargrupp i Berlin har funnit att enzymet beta-sekretas, som hålls ansvarigt för de skadliga proteinavlagringarna i Alzheimers sjukdom, uppenbarligen är viktigt för muskelspindlarnas funktionalitet, så att undertryckande av enzymet i Alzheimers patienter sannolikt kan orsaka koordinationsstörningar i rörelseförloppet skulle.