Svalové vreteno

Svalové vretená sú zmyslové orgány, ktoré patria do skupiny proprioceptorov a rozpoznávajú stav napínania a zmeny napínania kostrových svalov a prenášajú generované signály do rýchlych aferentných nervových vlákien la. Svalové vretená majú tiež efferentné nervové spojenia, ktoré riadia ich citlivosť. Svalové vretená tiež slúžia na reguláciu dĺžky svalov a súvisiacich svalových kontrakcií prostredníctvom gama vretenovej slučky.

Čo je to svalové vreteno?

Svalové vretená ako senzory stavu napätia kostrových svalov patria do skupiny proprioceptorov, pomocou ktorých sa v zodpovedajúcich mozgových centrách vytvára polohový obraz polohy jednotlivých končatín a tela.

Súčasne sa situačná mapa a svalové vretená používajú na kontrolu vedomých a nevedomých pohybov - tiež na kontrolu svalových reflexov. Ako senzory majú svalové vretená proporčné a diferenciálne vlastnosti. To znamená, že zaznamenávajú statické napínacie stavy jednotlivých svalov, ako aj dynamickú rýchlosť ich napínania a prenášajú ich cez aferentné nervové vlákna la, ktoré majú najvyššiu rýchlosť vedenia v ľudskom tele.

Frekvenčné rozdelenie svalových vretien v jednotlivých kostrových svaloch poskytuje mieru jemných alebo hrubých možností motorického riadenia svalov. Napríklad štvorhlavý sval (štvorhlavý sval femoris), ktorý sa prichytáva k prednej časti stehna ako extenzor nôh, má 500 až 1 000 svalových vretien. Sú uložené medzi svalovými vláknami kostrových svalov rovnobežne s orientáciou svalových vlákien a dosahujú dĺžku 1 až 3 milimetre.

Anatómia a štruktúra

Jadro svalových vretien je zväzok 5 až 10 pruhovaných intrafuzálnych svalových vlákien a sú uzavreté v puzdre spojivového tkaniva. Intrafúzne svalové vlákna sa nachádzajú výlučne vo svalových vretienkach.

Ich zvláštnosťou je, že sú na svojich koncoch kontraktívne, t.j. aktívne, zatiaľ čo ich stredná časť je roztiahnuteľná a pasívne sa prispôsobuje napínaciemu stavu kostrového svalu. Pasívna stredná časť svalových vretien pozostáva z vlákien jadrového vaku a vlákien jadrového reťazca. Keď sa svaly sťahujú, svalové vreteno sa tiež skracuje. Vlákna jadra vaku sa trochu vyklenú tak, že stredná časť svalového vretena zhustne. Aby sa zaznamenala dynamika zmien, vlákna jadra vaku sa obalia výlučne rýchlo vodivými aferentnými nervovými vláknami la, ktoré reagujú na akúkoľvek zmenu hrúbky.

Vlákna jadra reťazca, ktoré zisťujú skôr statický napínací stav svalu, sú tiež spojené s nervovými vláknami la, ale tiež ako sekundárna inervácia s aferentnými vláknami triedy II. Vlákna triedy II sú menej citlivé a vedú impulzy pomalšie ako vlákna la. , Dve kontraktívne koncové časti intrafuzálnych svalových vlákien sú spojené s efferentnými gama neurónmi, ktoré regulujú citlivosť svalových vretien a cieľové svalové kontrakcie.

Funkcia a úlohy

Svalové vretená súčasne plnia niekoľko úloh a funkcií na koordináciu hrubých a jemných pohybov motora, na vytváranie a udržiavanie statických polôh a na ochranu jednotlivých kostrových svalov pred nadmerným natiahnutím. Svalové vretená sú preto súčasťou komplexného systému kontroly a regulácie.

Pre koordinovanú postupnosť pohybov je potrebné, aby určité svaly nadobudli daný statický napínací stav alebo sledovali danú dynamickú zmenu v napínacom stave. Motorické centrá mozgu môžu tieto úlohy vykonávať, pretože svalové vretená súčasne vykonávajú pasívnu funkciu senzora a aktívnu úlohu cieľovej hodnoty svalu. Prostredníctvom kontraktívnych koncových kusov intrafuzálnych svalových vlákien môžu svalové vretená sledovať príslušný stav napínania svalov a môžu byť upravené alebo môžu tiež generovať cieľovú hodnotu pre sval. DÍžka svalu sa mení vhodnými kontrakčnými príkazmi takým spôsobom, že sa vytvorí 0 potenciál vo vzťahu k vretenu svalu.

V tomto prípade sa sval prispôsobí svalovému vretenu a nie naopak. Na splnenie svojej ochrannej funkcie proti preťaženiu svalov preberajú svalové vretená kontrolu nad nedobrovoľnými napínacími reflexmi. Hneď ako stav napnutia svalu prekročí určitú prahovú hodnotu, ktorú zistia svalové vretená, spustí to nedobrovoľný kontrakčný signál pre daný sval, ktorý sa tiež reguluje cez svalové vretená.

Typickým príkladom takého kontrakčného reflexu je reflex patelárnej šľachy. Krátky úder kladivom reflexu na patelárnu šľachu pod kolennou kosťou krátko signalizuje pretiahnutie štvorhlavého svalu, čo vedie k kontrakčnému reflexu, pretože dolná časť nohy spôsobuje neúmyselné šklbanie v smere predĺženia nohy.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Nezávislé morfologické choroby, ktoré explicitne ovplyvňujú svalové vretená, nie sú známe. Je to pravdepodobne spôsobené skutočnosťou, že svalové vretená sú špecializované svalové vlákna, ktoré s väčšou pravdepodobnosťou sledujú choroby svalov, v ktorých sú zapustené. V prvom rade je potrebné spomenúť svalové atrofie, ktoré sú spôsobené nedostatočným využívaním svalov.

Zodpovedajúci sval ustupuje v dôsledku zníženého stresu a súčasne aj svalových vretien. Svalová atrofia je často spôsobená nervovými poruchami alebo poškodením zodpovedajúcich motorických neurónov, z ktorých sval nemôže ďalej dostávať impulzy. Amyotrofická laterálna skleróza (ALS) je príkladom neurogénne vyvolanej svalovej atrofie. Je to nevyliečiteľné degeneratívne ochorenie motorického nervového systému. Ďalším zriedkavo sa vyskytujúcim ochorením je spinálna svalová atrofia, ktorá je spôsobená postupným zhoršovaním motorických nervov v prednom rohu miechy.

Mnohé choroby, ktoré vedú k zmenám v koncových doskách motorov vo vnútri svalových vlákien svalových vretien, môžu byť spätne sledované až k neurologickým poruchám a chorobám. Medzi bojom proti Alzheimerovej chorobe a fungovaním svalových vretien existuje vzájomné prepojenie.

Výskumná skupina v Berlíne zistila, že enzým beta-sekretáza, ktorá je zodpovedná za škodlivé depozity proteínov pri Alzheimerovej chorobe, je samozrejme dôležitá pre fungovanie svalových vretien, takže potlačenie enzýmu u pacientov s Alzheimerovou chorobou pravdepodobne tiež spôsobí koordinačné poruchy v pohybovej sekvencii. áno.