Svalové vretená sú zmyslové orgány, ktoré patria do skupiny proprioceptorov a detekujú stav natiahnutia a zmeny v natiahnutí kostrových svalov a dodávajú generované signály rýchlym aferentným nervovým vláknam la. Svalové vretená majú tiež eferentné nervové spojenia, ktoré riadia ich citlivosť. Prostredníctvom slučky gama vretena slúžia svalové vretená tiež na kontrolu dĺžky svalu a súvisiaceho svalu kontrakcie.
Čo je to svalové vreteno?
Svalové vretená ako senzory stavu natiahnutia kostrových svalov patria do skupiny proprioceptorov, pomocou ktorých sa vytvára pozičný obraz polohy jednotlivých končatín a tela v zodpovedajúcich mozog centier. Pozičný obraz a svalové vretená sa súčasne používajú na kontrolu vedomých a nevedomých pohybov - vrátane kontroly svalov reflex. Svalové vretená majú proporcionálne a diferenciálne vlastnosti ako snímače. To znamená, že detekujú ako statické stavy natiahnutia jednotlivých svalov, tak aj dynamickú rýchlosť zmeny ich natiahnutia a prenášajú ich prostredníctvom aferentných nervových vlákien Ia, ktoré majú najvyššiu rýchlosť vedenia v ľudskom tele. Frekvencia distribúcia svalových vretien v jednotlivých kostrových svaloch poskytuje mieru jemnej alebo hrubej motorickej schopnosti svalu. Napríklad štvorhlavý sval (Musculus quadriceps femoris), čo je a noha extensor pripevnený k prednej časti stehno, má 500 až 1,000 1 svalových vretien. Sú zaliate medzi svalovými vláknami kostrových svalov, rovnobežne s orientáciou svalových vlákien a dosahujú dĺžku 3 až XNUMX milimetre.
Anatómia a štruktúra
Jadro svalových vretien je tvorené zväzkom piatich až desiatich priečne pruhovaných intrafúznych svalových vlákien a sú obalené v spojivové tkanivo plášť. Intrafuzálne svalové vlákna sa nachádzajú výlučne vo svalových vretenách. Ich charakteristickým rysom je, že sú kontraktilné, tj. Aktívne, na každom zo svojich koncov, zatiaľ čo ich stredná časť je roztiahnuteľná a pasívne sa prispôsobuje stavu natiahnutia kostrového svalu. Pasívna stredná časť svalových vretien pozostáva z vlákien jadrového vaku a vlákien jadrového reťazca. Keď sa sval stiahne, skráti sa aj svalové vreteno. Vlákna jadra vaku sa trochu vydutia, čo spôsobí zhrubnutie strednej časti svalového vretena. Na zachytenie dynamiky zmien sú vlákna základného vaku obalené výhradne rýchlo vodivými aferentnými nervovými vláknami Ia, ktoré reagujú na akúkoľvek zmenu hrúbky. Vlákna jadrového reťazca, ktoré detekujú statickejší stav natiahnutia svalu, sú tiež spojené s nervovými vláknami la, ale sú navyše spojené s aferentnými vláknami triedy II ako sekundárna inervácia. Vlákna triedy II majú nižšiu citlivosť a vedú impulzy pomalšie ako vlákna la. Dva kontraktilné terminály intrafúznych svalových vlákien sú spojené s eferentnými gama neurónmi, cez ktoré sa riadi citlivosť svalových vretien a cieľ svalovej kontrakcie.
Funkcia a úlohy
Svalové vretená súčasne vykonávajú rôzne úlohy a funkcie na koordináciu hrubých a jemných pohybov motora, na stanovenie a udržanie statických pozícií a na ochranu jednotlivých kostrových svalov pred preťažením. Svalové vretená sú teda súčasťou komplexného riadiaceho a regulačného systému. Koordinovaný pohyb vyžaduje, aby každý konkrétny sval zaujal vopred určený statický stav natiahnutia alebo nasledoval vopred určenú dynamickú zmenu stavu roztiahnutia. Motorové centrály mozog môže vykonávať tieto úlohy, pretože vretená svalu súčasne vykonávajú pasívnu funkciu snímača a aktívnu úlohu cieľa pre sval. Pomocou kontraktilných zakončení intrafúznych svalových vlákien môžu svalové vretená nasledovať a prispôsobiť sa príslušnému stavu natiahnutia svalov alebo generovať nastavenú hodnotu pre sval. Dĺžka svalu sa zmení príslušnými príkazmi na kontrakciu tak, že sa vytvorí potenciál 0 vzhľadom na vreteno svalu. V takom prípade sa sval prispôsobí svalovému vretenu a nie naopak. Na splnenie svojej ochrannej funkcie pred preťažením svalov preberajú kontrolu nad mimovoľným natiahnutím svalové vretená reflex. Akonáhle stav natiahnutia svalu prekročí určitú prahovú hodnotu, ktorú zistia svalové vretená, spustí sa nedobrovoľný kontrakčný signál pre daný sval, ktorý je tiež ovládaný svalovými vretenami. Typickým príkladom takého kontrakčného reflexu je reflex šľachy patela. Krátky úder reflexným kladivom na patelárnu šľachu pod jabĺčka krátko signalizuje preťaženie štvorhlavý sval, čo vedie ku kontrakčnému reflexu ako dolnému noha vykonáva mimovoľné šklbanie v smere predĺženie nohy.
Choroby
Nezávislé morfologické choroby výslovne ovplyvňujúce svalové vretená nie sú známe. Je to pravdepodobne spôsobené skutočnosťou, že svalové vretená sú špecializované svalové vlákna, ktoré majú tendenciu sledovať choroby svalov, do ktorých sú zakomponované. V prvom rade sú to svalové atrofie spôsobené nesprávnym používaním svalov. Zodpovedajúce svalstvo ustupuje v dôsledku nedostatočného používania a paralelne aj so svalovými vretenami. Svalová atrofia je často spôsobená nervovými chorobami alebo poranením zodpovedajúcich motorických neurónov, z ktorých sval už nemôže dostávať impulzy. Príkladom neurogénne indukovanej svalovej atrofie je amyotrofická laterálna skleróza (ALS). Toto je nevyliečiteľné degeneratívne ochorenie motora nervový systém. Ďalšou zriedkavou chorobou je spinálna svalová atrofia, ktorá je spôsobená postupne progresívnou stratou motora nervy v prednom rohu miecha. Mnoho chorôb, ktoré majú za následok zmeny v motorických doštičkách v intrafúznych svalových vláknach svalových vretien, je tiež dôsledkom neurologických porúch a chorôb. Medzi bojom je vzájomné prepojenie Alzheimerova choroba choroby a fungovanie svalových vretien. Skupina vedcov v Berlíne zistila, že je to enzým beta-sekretáza, ktorý je vinný zo škodlivých bielkovinových usadenín Alzheimerova choroba, je zjavne dôležitý pre funkčnú účinnosť svalových vretien, takže by sa tiež dalo očakávať, že potlačenie enzýmu u pacientov s Alzheimerovou chorobou spôsobí koordinácie poruchy v pohybe.
