Muskuļu vārpsta

Muskuļu vārpstas ir maņu orgāni, kas pieder proprioceptoru grupai un atpazīst stiepšanās stāvokli un skeleta muskuļu stiepšanās izmaiņas un piegādā ģenerētos signālus ātrajām, aferentajām Ia nervu šķiedrām. Muskuļu vārpstām ir arī efferentie nervu savienojumi, kas kontrolē to jutīgumu. Izmantojot gamma vārpstas cilpu, muskuļu vārpstas tiek izmantotas arī, lai kontrolētu muskuļa garumu un ar to saistītās muskuļu kontrakcijas.

Kas ir muskuļu vārpsta?

Muskuļu vārpstas kā skeleta muskuļu deformācijas sensori pieder proprioceptoru grupai, ar kuras palīdzību attiecīgajos smadzeņu centros tiek izveidots atsevišķu ekstremitāšu un ķermeņa stāvokļa attēla attēls.

Tajā pašā laikā situācijas pārskats un muskuļu vārpstas tiek izmantotas, lai kontrolētu apzinātas un neapzinātas kustības - arī lai kontrolētu muskuļu refleksus. Kā sensori, muskuļu vārpstām ir proporcionālās un diferenciālās īpašības. Tas nozīmē, ka viņi reģistrē gan atsevišķu muskuļu statiskos stiepšanās stāvokļus, gan dinamiskās izmaiņas to izstiepšanās ātrumā un pārraida tos caur aferenciālajām Ia nervu šķiedrām, kurām ir vislielākais vadīšanas ātrums cilvēka ķermenī.

Muskuļu vārpstu biežuma sadalījums atsevišķos skeleta muskuļos nodrošina muskuļa smalkās vai bruto motoriskās vadības iespēju izmēru. Piemēram, četrgalvu kauliņiem (četrgalvu femoris muskulis), kas darbojas kā kāju pagarinātāji augšstilba priekšpusē, ir no 500 līdz 1000 muskuļu vārpstām. Tie ir iestrādāti starp skeleta muskuļu muskuļu šķiedrām, paralēli muskuļu šķiedru orientācijai un sasniedz garumu no 1 līdz 3 milimetriem.

Anatomija un struktūra

Muskuļu vārpstu kodols ir saišķis no piecām līdz desmit šķeterētām intrafuzālām muskuļu šķiedrām, un tās ir ievietotas saistaudu apvalkā. Intrafuzālās muskuļu šķiedras ir sastopamas tikai muskuļu vārpstās.

Kas viņus padara īpašus, ir tas, ka to galos ir kontraktilitāte, t.i., aktīvi, savukārt vidējā daļa ir izstiepjama un pasīvi pielāgojas skeleta muskuļa stiepšanās stāvoklim. Muskuļu vārpstu pasīvā vidējā daļa sastāv no maisa sac šķiedrām un serdes ķēdes šķiedrām. Kad muskuļi saraujas, muskuļa vārpsta arī saīsinās. Paciņas šķiedras nedaudz izliekas, lai muskuļa vārpstas centrālā daļa sabiezētu. Lai reģistrētu izmaiņu dinamiku, maisiņa pamata šķiedras tiek iesaiņotas tikai ātri vadošās, aferencētās Ia nervu šķiedrās, kas reaģē uz jebkurām biezuma izmaiņām.

Pamata ķēdes šķiedras, kas nosaka diezgan statisko muskuļa stiepšanās stāvokli, ir savienotas arī ar Ia nervu šķiedrām, bet arī kā sekundāra inervācija ar II klases aferentajām šķiedrām. II klases šķiedras ir mazāk jutīgas un impulsus vada lēnāk nekā Ia šķiedras. . Divas intrafuzālo muskuļu šķiedru kontraktilās gala sadaļas ir savienotas ar efferentiem gamma neironiem, kas kontrolē muskuļu vārpstu jutīgumu un mērķa muskuļu kontrakciju.

Funkcija un uzdevumi

Muskuļu vārpstas vienlaikus pilda vairākus uzdevumus un funkcijas, lai koordinētu bruto un smalko motoru kustības, izveidotu un uzturētu statiskās pozīcijas un aizsargātu atsevišķus skeleta muskuļus no pārmērīgas izstiepšanās. Tāpēc muskuļu vārpstas ir daļa no sarežģītas vadības un regulēšanas sistēmas.

Lai veiktu koordinētu kustību secību, noteikti muskuļi katrs uzņem noteikto statiskā stiepuma stāvokli vai seko noteiktām dinamiskām stiepšanās stāvokļa izmaiņām. Smadzeņu motoriskie centri var veikt šos uzdevumus, jo muskuļu vārpstas vienlaikus veic sensora pasīvo funkciju un muskuļa mērķa vērtības aktīvo lomu. Izmantojot intrafuzālo muskuļu šķiedru kontraktilās gala daļas, muskuļu vārpstas var sekot attiecīgajam muskuļu stiepšanās stāvoklim un tikt pielāgotas, vai arī tās var radīt muskuļa mērķa vērtību. Muskuļa garumu maina ar atbilstošām kontrakcijas komandām tādā veidā, ka, salīdzinot ar muskuļa vārpstu, rodas 0 potenciāls.

Šajā gadījumā muskulis pielāgojas muskuļa vārpstai, nevis otrādi. Lai izpildītu savu aizsargājošo funkciju pret muskuļu pārspriegšanu, muskuļu vārpstas pārņem piespiedu stiepšanās refleksu kontroli. Tiklīdz muskuļa stiepšanās apstākļi pārsniedz noteiktu slieksni, ko nosaka muskuļu vārpstas, tas attiecīgajam muskulim izsauc piespiedu kontrakcijas signālu, kuru arī kontrolē ar muskuļu vārpstām.

Tipisks šādas saraušanās refleksa piemērs ir patellar cīpslu reflekss. Īss trieciens ar reflektora āmuru patelāra cīpslai zem ceļgala īslaicīgi signalizē par četrgalvu pārlieku izstiepšanos, kas noved pie saraušanās refleksa, kurā apakšstilbs rada nejaušu raustīšanos kājas pagarinājuma virzienā.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības

Neatkarīgas morfoloģiskas slimības, kas tieši ietekmē muskuļu vārpstas, nav zināmas. Tas, iespējams, ir saistīts ar faktu, ka muskuļu vārpstas ir specializētas muskuļu šķiedras, kuras, visticamāk, seko slimībām, kas saistītas ar muskuļiem, kuros tie ir iestrādāti. Pirmkārt un galvenokārt, jāmin muskuļu atrofijas, kuras izraisa nepietiekama muskuļu izmantošana.

Atbilstošais muskulis mazinās samazināta stresa un paralēli arī muskuļa vārpstu rezultātā. Muskuļu atrofiju bieži izraisa nervu slimības vai atbilstošo motoro neironu bojājumi, no kuriem muskuļi vairs nevar saņemt impulsus. Amyotrophic laterālā skleroze (ALS) ir neiroģenētiski izraisītas muskuļu atrofijas piemērs. Tā ir neārstējama motoriskās nervu sistēmas deģeneratīva slimība. Vēl viena reti sastopama slimība ir mugurkaula muskuļu atrofija, ko izraisa pakāpeniska motorisko nervu pasliktināšanās muguras smadzeņu priekšējā ragā.

Uz neiroloģiskiem traucējumiem un slimībām var izsekot arī virkne slimību, kas izraisa motoru gala plākšņu izmaiņas muskuļu vārpstu intrafuzālajās muskuļu šķiedrās. Starp Alcheimera slimības apkarošanu un muskuļu vārpstu uzturēšanu pastāv saikne.

Pētniecības grupa Berlīnē ir atklājusi, ka fermentam beta-sekretāzei, kas ir atbildīga par Alcheimera slimības kaitīgajām olbaltumvielu nogulsnēm, ir acīmredzami liela nozīme muskuļu vārpstu funkcionalitātē, tāpēc fermenta nomākšana Alcheimera slimniekiem, iespējams, izraisa koordinācijas traucējumus kustību secībā. gribētu.