Fusul muscular

Axele musculare sunt organe senzoriale care aparțin grupului proprioceptorilor și recunosc starea de întindere și schimbarea întinderii mușchilor scheletici și transmit semnalele generate fibrelor nervoase Ia, aferente rapide. Fusurile musculare au, de asemenea, conexiuni nervoase eferente care le controlează sensibilitatea. Axele musculare servesc, de asemenea, la controlul lungimii musculare și a contracțiilor musculare asociate prin intermediul buclei fusului gamma.

Ce este un fus muscular?

Fusurile musculare, în calitatea lor de senzori pentru starea de încordare a mușchilor scheletici, aparțin grupului de proprioceptori, cu ajutorul cărora se creează o imagine de poziție a poziției membrelor individuale și a corpului în centrele cerebrale corespunzătoare.

În același timp, harta situației și fusurile musculare sunt utilizate pentru a controla mișcările conștiente și inconștiente - de asemenea pentru a controla reflexele musculare. Ca senzori, fusurile musculare au proprietăți proporționale și diferențiale. Aceasta înseamnă că înregistrează atât stările de întindere statică a mușchilor individuali, cât și ritmul dinamic de modificare a întinderii lor și le transmit prin fibre nervoase Ia aferente, care au cea mai mare viteză de conducere în corpul uman.

Distribuția frecvențelor fusurilor musculare în mușchii scheletului individual oferă o măsură a posibilităților de control motor fin sau gros al mușchiului. De exemplu, cvadricepsul (mușchiul quadriceps femoris), care se atașează pe partea din față a coapsei ca extensor pentru picioare, are 500 până la 1.000 de fusuri musculare. Ele sunt încorporate între fibrele musculare ale mușchilor scheletici, paralele cu orientarea fibrelor musculare și ating o lungime de 1 până la 3 milimetri.

Anatomie și structură

Nucleul fusurilor musculare este un pachet de cinci până la zece fibre musculare intrafuzale striate și sunt încorporate într-o teacă de țesut conjunctiv. Fibrele musculare intrafuzale se găsesc exclusiv în fusurile musculare.

Ceea ce le face speciale este că sunt contractile, adică active, la capetele lor, în timp ce partea lor de mijloc este întinsă și se adaptează pasiv la starea de întindere a mușchiului scheletului. Partea mijlocie pasivă a fusurilor musculare este formată din fibrele sacului central și fibrele cu lanțul principal. Când mușchiul se contractă, fusul muscular se scurtează și el. Fibrele sacului central se umflă puțin astfel încât partea centrală a fusului muscular să se îngroașe. Pentru a înregistra dinamica schimbării, fibrele sacului principal sunt înfășurate exclusiv cu fibre nervoase Ia, cu conducere rapidă, aferente, care reacționează la orice modificare a grosimii.

Fibrele cu lanț nuclear, care detectează starea de întindere destul de statică a mușchiului, sunt, de asemenea, conectate la fibrele nervoase Ia, dar și ca inervație secundară cu fibre aferente din clasa II.Fibrele din clasa II sunt mai puțin sensibile și conduc impulsuri mai lent decât fibrele Ia . Cele două secțiuni finale contractile ale fibrelor musculare intrafuzale sunt conectate la neuronii gamma eferenti, care controlează sensibilitatea fusurilor musculare și contracția mușchiului țintă.

Funcție și sarcini

Fusurile musculare îndeplinesc simultan mai multe sarcini și funcții pentru coordonarea mișcărilor motorii brute și fine, pentru stabilirea și menținerea pozițiilor statice și pentru protejarea mușchilor scheletici individuali de suprasolicitare. Prin urmare, fusurile musculare fac parte dintr-un sistem complex de control și reglare.

Pentru o secvență coordonată de mișcări, este necesar ca anumiți mușchi să-și asume fiecare o anumită condiție de întindere statică sau să urmeze o modificare dinamică dată în starea de întindere. Centrele motorii ale creierului pot îndeplini aceste sarcini, deoarece fusurile musculare îndeplinesc simultan funcția pasivă a unui senzor și rolul activ al unei valori țintă pentru mușchi. Prin piesele finale contractile ale fibrelor musculare intrafuzale, fusurile musculare pot urma starea respectivă a mușchilor și pot fi adaptate sau pot genera, de asemenea, valoarea țintei pentru mușchi. Lungimea mușchiului este modificată prin comenzi de contracție adecvate, astfel încât se creează un potențial 0 în raport cu fusul muscular.

În acest caz, mușchiul se adaptează fusului muscular și nu invers. Pentru a-și îndeplini funcția de protecție împotriva suprasolicitării mușchilor, fusurile musculare preiau controlul reflexelor involuntare de întindere. De îndată ce starea de întindere a unui mușchi depășește o anumită valoare de prag, care este detectată de axele musculare, aceasta declanșează un semnal de contracție involuntară la mușchiul în cauză, care este controlat și prin intermediul axelor musculare.

Un exemplu tipic al unui astfel de reflex de contracție este reflexul tendonului patelar. O scurtă lovitură cu ciocanul reflex pe tendonul patelar de sub genunchi semnalează scurt o suprasolicitare a cvadricepsului, ceea ce duce la un reflex de contracție, deoarece piciorul inferior face o răsucire involuntară în direcția extensiei piciorului.

Vă puteți găsi medicamentul aici

boli

Nu sunt cunoscute bolile morfologice independente care afectează explicit fusurile musculare. Acest lucru se datorează probabil faptului că fusurile musculare sunt fibre musculare specializate, care sunt mai susceptibile să urmeze boli ale mușchilor în care sunt încorporate. În primul rând, trebuie menționate atrofiile musculare, care sunt cauzate de subutilizarea mușchilor.

Mușchiul corespunzător se retrage ca urmare a stresului redus și, în paralel, și fusurile musculare. Atrofia musculară este adesea cauzată de tulburări nervoase sau de deteriorarea neuronilor motori corespunzători, din care mușchiul nu mai poate primi impulsuri. Scleroza laterală amiotrofică (ALS) este un exemplu de atrofie musculară indusă neurogen. Este o boală degenerativă incurabilă a sistemului nervos motor. O altă boală care apare rar este atrofia musculară spinală, care este cauzată de o deteriorare treptată a nervilor motorii din cornul anterior al măduvei spinării.

O serie de boli care duc la modificări ale plăcilor de capăt motor în fibrele musculare intrafuzale ale axelor musculare pot fi, de asemenea, identificate în afecțiuni și boli neurologice. Există o legătură încrucișată între lupta împotriva Alzheimer și funcționarea fusurilor musculare.

Un grup de cercetare din Berlin a descoperit că enzima beta-secretază, care este considerată responsabilă pentru depozitele nocive de proteine ​​din boala Alzheimer, este evident importantă pentru funcționalitatea fusurilor musculare, astfel încât suprimarea enzimei la pacienții cu Alzheimer poate provoca tulburări de coordonare în secvența de mișcare. ar fi.