Spier spil

Spierspindels zijn sensorische organen die tot de groep van proprioceptoren behoren en de toestand van het rekken en de verandering in het strekken van de skeletspieren herkennen en de gegenereerde signalen afgeven aan snelle, afferente zenuwvezels. Spierspoelen hebben ook efferente zenuwverbindingen die hun gevoeligheid regelen. Via de gamma-spillus worden de spierspoelen ook gebruikt om de spierlengte en de bijbehorende spiercontracties te regelen.

Wat is een spierspoel?

Spierspoelen, in hun hoedanigheid van sensoren voor de spanningstoestand van de skeletspieren, behoren tot de groep van proprioceptoren, met behulp waarvan een positiebeeld van de positie van individuele ledematen en het lichaam wordt gemaakt in de overeenkomstige hersencentra.

Tegelijkertijd worden het situatierapport en de spierspoelen gebruikt om bewuste en onbewuste bewegingen te sturen - ook om spierreflexen te sturen. Als sensoren hebben spierspoelen proportionele en differentiële eigenschappen. Dit betekent dat ze zowel de statische rektoestanden van individuele spieren als de dynamische snelheid van verandering in hun strekking registreren en deze overbrengen via afferente zenuwvezels, die de hoogste geleidingssnelheid in het menselijk lichaam hebben.

De frequentieverdeling van spierspoeltjes in de individuele skeletspieren geeft een maat voor de fijne of grove motorische controlemogelijkheden van de spier. De quadriceps (quadriceps femoris-spier), die fungeert als beenstrekker aan de voorkant van de dij, heeft bijvoorbeeld 500 tot 1.000 spierspoelen. Ze zijn ingebed tussen de spiervezels van de skeletspieren, parallel aan de oriëntatie van de spiervezels en bereiken een lengte van 1 tot 3 millimeter.

Anatomie en structuur

De kern van de spierspoelen is een bundel van vijf tot tien dwarsgestreepte intrafusale spiervezels en zijn omhuld door een bindweefselomhulsel. Intrafusale spiervezels worden uitsluitend in spierspoelen aangetroffen.

Wat ze speciaal maakt, is dat ze contractiel zijn, d.w.z. actief, aan hun uiteinden, terwijl hun middendeel rekbaar is en zich passief aanpast aan de rektoestand van de skeletspier. Het passieve middendeel van de spierspoelen bestaat uit kernzakvezels en kernkettingvezels. Wanneer de spier samentrekt, wordt de spierspoel ook korter. De kernzakvezels puilen een beetje uit zodat het centrale deel van de spierspoel dikker wordt. Om de veranderingsdynamiek vast te leggen, zijn de kernzakvezels uitsluitend gewikkeld in snelgeleidende, afferente zenuwvezels die reageren op elke verandering in dikte.

De kernkettingvezels, die de vrij statische rektoestand van de spier detecteren, zijn ook verbonden met zenuwvezels Ia, maar ook als secundaire innervatie met afferente vezels van klasse II.Klasse II-vezels zijn minder gevoelig en geleiden impulsen langzamer dan Ia-vezels . De twee contractiele uiteinden van de intrafusale spiervezels zijn verbonden met efferente gamma-neuronen, die de gevoeligheid van de spierspillen en de beoogde spiercontractie regelen.

Functie en taken

Spierspoelen vervullen tegelijkertijd verschillende taken en functies om grove en fijne motorische bewegingen te coördineren, statische posities vast te stellen en te behouden en de individuele skeletspieren te beschermen tegen overstrekking. Spierspillen maken daarom deel uit van een complex controle- en regelsysteem.

Voor een gecoördineerde reeks bewegingen is het noodzakelijk dat bepaalde spieren elk een bepaalde statische rektoestand aannemen of een bepaalde dynamische verandering in de rektoestand volgen. De motorische centra van de hersenen kunnen deze taken uitvoeren doordat de spierspoelen tegelijkertijd de passieve functie van een sensor en de actieve rol van een streefwaarde voor de spier vervullen. Via de contractiele eindstukken van de intrafusale spiervezels kunnen de spierspoelen de respectievelijke strektoestand van de spieren volgen en aangepast worden of kunnen ze ook de streefwaarde voor de spier genereren. De lengte van de spier wordt door geschikte contractiecommando's zodanig veranderd dat een 0-potentiaal ontstaat ten opzichte van de spierspoel.

In dit geval past de spier zich aan de spierspoel aan en niet andersom. Om hun beschermende functie tegen het overrekken van de spieren te vervullen, nemen spierspoelen de controle over van onvrijwillige rekreflexen. Zodra de strekconditie van een spier een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, die wordt gedetecteerd door de spierspoelen, triggert dit een onvrijwillig samentrekkingssignaal naar de betreffende spier, dat ook via de spierspoelen wordt aangestuurd.

Een typisch voorbeeld van een dergelijke contractiereflex is de patellapeesreflex. Een korte slag met de reflexhamer op de patellapees onder de knieschijf duidt kortstondig op een overstrekking van de quadriceps, wat leidt tot een contractiereflex waarbij het onderbeen een onvrijwillige kramp maakt in de richting van de beenextensie.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten

Onafhankelijke morfologische ziekten die expliciet de spierspoelen aantasten, zijn niet bekend. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het feit dat de spierspillen gespecialiseerde spiervezels zijn die eerder ziekten volgen van de spieren waarin ze zijn ingebed. Eerst en vooral moeten spieratrofieën worden genoemd, die worden veroorzaakt door onderbelasting van de spieren.

De corresponderende spier trekt zich terug als gevolg van de verminderde spanning en, parallel, ook de spierspoelen. Spieratrofie wordt vaak veroorzaakt door zenuwaandoeningen of door beschadiging van de corresponderende motorneuronen, waaruit de spier geen impulsen meer kan ontvangen. Amyotrofische laterale sclerose (ALS) is een voorbeeld van neurogeen geïnduceerde spieratrofie. Het is een ongeneeslijke degeneratieve ziekte van het motorische zenuwstelsel. Een andere zelden voorkomende ziekte is spinale spieratrofie, die wordt veroorzaakt door de geleidelijke achteruitgang van motorische zenuwen in de voorhoorn van het ruggenmerg.

Een aantal ziekten die leiden tot veranderingen in de motorische eindplaten in de intrafusale spiervezels van de spierspoelen zijn ook terug te voeren op neurologische aandoeningen en ziekten. Er is een verband tussen het bestrijden van de ziekte van Alzheimer en het aan het werk houden van de spierspoelen.

Een onderzoeksgroep in Berlijn heeft ontdekt dat het enzym bèta-secretase, dat verantwoordelijk wordt gehouden voor de schadelijke eiwitafzettingen bij de ziekte van Alzheimer, duidelijk belangrijk is voor de functionaliteit van de spierspoelen, zodat onderdrukking van het enzym bij Alzheimerpatiënten waarschijnlijk coördinatiestoornissen in het bewegingsverloop veroorzaakt. zou.