Svalová vřetena jsou smyslové orgány, které patří do skupiny proprioceptorů a detekují stav roztažení a změny v roztažení kosterních svalů a dodávají generované signály rychlým aferentním nervovým vláknům Ia. Svalová vřetena mají také eferentní nervová spojení, která řídí jejich citlivost. Prostřednictvím smyčky vřetena gama slouží vřetena svalů také k řízení délky svalů a souvisejících svalů kontrakce.
Co je svalové vřeteno?
Svalová vřetena jako senzory stavu napnutí kosterních svalů patří do skupiny proprioceptorů, pomocí nichž se vytváří poziční obraz polohy jednotlivých končetin a těla v odpovídajících mozek centra. Současně se poziční obraz a svalová vřetena používají k ovládání pohybů při vědomí a bezvědomí - včetně kontroly svalů reflex. Svalová vřetena mají proporcionální a diferenciální vlastnosti jako senzory. To znamená, že detekují jak statické stavy roztažení jednotlivých svalů, tak dynamickou rychlost změny jejich roztažení a přenášejí je prostřednictvím aferentních nervových vláken Ia, která mají nejvyšší rychlost vedení v lidském těle. Frekvence distribuce svalových vřeten v jednotlivých kosterních svalech poskytuje míru jemné nebo hrubé motorické schopnosti svalu. Například čtyřhlavý sval (Musculus quadriceps femoris), což je a noha extensor připojený k přední části stehno, má 500 až 1,000 1 svalových vřeten. Jsou zanořeny mezi svalová vlákna kosterních svalů, rovnoběžně s orientací svalových vláken, a dosahují délky 3 až XNUMX milimetry.
Anatomie a struktura
Jádro svalových vřeten je tvořeno svazkem pěti až deseti pruhovaných intrafuzálních svalových vláken a je obaleno v pojivové tkáně pochva. Intrafuzální svalová vlákna se nacházejí výhradně ve svalových vřetenech. Jejich charakteristickým rysem je, že jsou kontraktilní, tj. Aktivní, na každém ze svých konců, zatímco jejich střední část je roztažitelná a pasivně se přizpůsobuje stavu roztažení kosterního svalu. Pasivní střední část svalových vřeten se skládá z vláken jádrového vaku a vláken jádrového řetězce. Když se sval stahuje, svalové vřeteno se také zkracuje. Vlákna jádrového vaku se trochu vyboulí, což způsobí zesílení centrální části svalového vřetene. Pro zachycení dynamiky změn jsou vlákna jádrového vaku obalena výhradně rychle vodivými aferentními nervovými vlákny Ia, která reagují na jakoukoli změnu tloušťky. Vlákna jádrového řetězce, která detekují statičtější roztažný stav svalu, jsou také připojena k nervovým vláknům la, ale jsou navíc připojena k aferentním vláknům třídy II jako sekundární inervace. Vlákna třídy II mají nižší citlivost a vedou impulsy pomaleji než vlákna Ia. Dva kontraktilní terminály intrafuzálních svalových vláken jsou spojeny s eferentními gama neurony, kterými se ovládá citlivost svalových vřeten a cíl svalové kontrakce.
Funkce a úkoly
Svalová vřetena současně provádějí více úkolů a funkcí ke koordinaci hrubých a jemných motorických pohybů, vytváření a udržování statických pozic a ochraně jednotlivých kosterních svalů před přetížením. Svalová vřetena jsou tedy součástí komplexního řídicího a regulačního systému. Koordinovaný pohyb vyžaduje, aby konkrétní svaly každý předpokládal předem určený statický stav roztažení nebo sledoval předem určenou dynamickou změnu stavu roztažení. Motorová centra mozek může provádět tyto úkoly, protože vřetena svalu současně vykonávají pasivní funkci senzoru a aktivní roli cíle pro sval. Prostřednictvím kontraktilních terminálů intrafuzálních svalových vláken mohou svalová vřetena následovat a přizpůsobovat se příslušnému roztažnému stavu svalů nebo generovat nastavenou hodnotu pro sval. Délka svalu se mění příslušnými příkazy kontrakce takovým způsobem, že se vytvoří potenciál 0 vzhledem k vřetenu svalu. V tomto případě se sval přizpůsobí svalovému vřetenu a ne naopak. Aby svá vřetena plnila svoji ochrannou funkci před přetažením svalů, přebírá kontrolu nad nedobrovolným napínáním reflexJakmile stav natažení svalu překročí určitou prahovou hodnotu, která je detekována svalovými vřeteny, spustí se nedobrovolný kontrakční signál dotyčnému svalu, který je také ovládán svalovými vřeteny. Typickým příkladem takového kontrakčního reflexu je reflex patelární šlachy. Krátký úder reflexním kladivem na patelární šlachu pod čéška krátce signalizuje přetížení čtyřhlavý sval, což vede ke kontrakčnímu reflexu jako spodnímu noha provádí nedobrovolné záškuby ve směru prodloužení nohy.
Nemoci
Nezávislá morfologická onemocnění výslovně ovlivňující svalová vřetena nejsou známa. To je pravděpodobně způsobeno skutečností, že svalová vřetena jsou specializovaná svalová vlákna, která mají tendenci sledovat nemoci svalů, ve kterých jsou uložena. Nejdůležitější jsou svalové atrofie způsobené nedostatečným používáním svalů. Odpovídající sval ustupuje v důsledku nedostatečného používání a současně dochází také k ústupu svalových vřeten. Svalová atrofie je často způsobena nervovými chorobami nebo poraněním příslušných motorických neuronů, ze kterých sval již nemůže přijímat impulsy. Příkladem neurogenně indukované svalové atrofie je Amyotrofní laterální skleróza (ALS). Toto je nevyléčitelné degenerativní onemocnění motoru nervový systém. Další vzácné onemocnění je spinální svalová atrofie, což je způsobeno postupně progresivní ztrátou motoru nervy v předním rohu mícha. Řada onemocnění, která vedou ke změnám v motorických koncových deskách v intrafuzálních svalových vláknech svalových vřeten, je také způsobena neurologickými poruchami a chorobami. Mezi bojem existuje vzájemné propojení Alzheimerova choroba onemocnění a fungování svalových vřeten. Skupina vědců v Berlíně zjistila, že je to enzym beta-sekretáza, který je obviňován ze škodlivých bílkovinných usazenin Alzheimerova choroba, je zjevně důležitý pro funkční účinnost svalových vřeten, takže se také očekává, že potlačení enzymu u pacientů s Alzheimerovou chorobou způsobí koordinace poruchy pohybu.
