Neuromuskuläre Spindeln

" erster Teil

Physiologie

Die sensorischen Neuronen der neuromuskulären Spindel reagieren empfindlich auf Dehnungen.
Bereits im Ruhezustand ist ihr mittlerer Teil ausreichend gedehnt, um sie zu veranlassen, Nervenimpulse zu senden, die sie den empfindlichen Fasern anvertrauen. Im Rückenmark kontrahieren diese Fasern Synapsen direkt mit den Alpha-Motoneuronen, die für die Innervation des gleichen Muskels verantwortlich sind, von dem sie ausgegangen sind.Dank dieser basalen Aktivität behält der ruhende Muskel immer eine gewisse Spannung bei, die als "Muskeltonus" bezeichnet wird.

Während der Bewegungen verlängert und verkürzt sich die Spindel zusammen mit dem Muskel. Folglich wirkt sich jede Geste, die zu einer Verlängerung der Muskelfasern führt, in gleicher Weise auch auf die Spindeln aus, wodurch die Frequenz der ausgehenden Impulse erhöht wird. Diese Signale werden im Rückenmark sofort wiederverarbeitet, wodurch der Muskel die Kontraktion reflext und ihn vor Schäden durch übermäßige Dehnung schützt. Das Ausmaß dieser reflektorischen Muskelkontraktion ist umso intensiver, je höher die Frequenz der Nervenimpulse ist (die wiederum direkt proportional zum Grad der Dehnung ist, die von den sensorischen Fasern der neuromuskulären Spindel aufgenommen wird).

Gleichzeitig mit der Aktivierung der Alpha-Motorneuronen aktivieren die hemmenden Sinnesfasern die hemmenden Interneuronen, die für das vorübergehende "Stillen" der Alpha-Motorneuronen verantwortlich sind, die die antagonistischen Muskeln innervieren und deren Kontraktion verhindern.
All dies geschieht mit einem unwillkürlichen Mechanismus, der als Dehnungsreflex oder myotatischer Reflex bezeichnet wird [da myo = Muskel e tasis = Dehnung].

Die Rolle der Gamma-Motorneuronen muss nun noch erklärt werden. Ihre Aufgabe ist es, die Empfindlichkeit der neuromuskulären Spindeln je nach Dehnungsgrad so anzupassen, dass sie auch bei einer Verkürzung des Muskels aktiv bleiben. All dies wird durch die sogenannte Alpha-Gamma-Koaktivierung ermöglicht, also durch die gleichzeitige Kontraktion der fusalen und intrafusalen Fasern. Da letztere an beiden Muskelenden innerviert sind, führt ihre Kontraktion zu einer Dehnung der Zentralregion, die die sensorischen Enden gedehnt hält.

Während der vom Alpha-Motoneuron innervierte Muskel durch die Reduzierung der Spannung auf die Spindelkapsel verkürzt wird, hält die gleichzeitige Aktivierung der intrafusalen Fasern, garantiert durch die Gamma-Koaktivierung, die neuromuskuläre Spindel aktiv. Auf diese Weise kann die Empfindlichkeit des Rezeptors bei jeder Kontraktionsstufe konstant bleiben, was eine flüssigere Bewegung und eine schnellere Muskelreaktion im Bedarfsfall gewährleistet.

Eine weitere Studie zur Aktivität neuromuskulärer Spindeln legt die Einteilung der Kernsackfasern in zwei Unterklassen fest, die der statischen Pouchfasern und die der dynamischen Pouchfasern, wobei letztere, innerviert durch sensorische Fasern vom Typ Ia, hauptsächlich abrupte und schnelle Geschwindigkeitsänderungen erfahren , auch dank einer "motorischen Innervation aus besonders schnellen Gammafasern (reich myelinisiert, sogenannte dynamische Gammafasern).
Während die eben beschriebenen Fasern ideal sind, um Veränderungen der Muskellänge schnell abzulesen, liefern statische Pouchfasern genauere Informationen über Dauer und Ausmaß der Spannungsänderung (sie werden von statischen Gamma-II-Fasern innerviert). Informationen über das "Ausmaß" der Muskelverlängerung und, durch die primären, über die Geschwindigkeit der Muskelverlängerung.

Schließlich ist anzumerken, dass die Aktivität der neuromuskulären Spindeln von mehreren extrafusalen Faktoren beeinflusst wird, wie z nimmt ab, wenn der Athlet müde ist, was ihn für das Risiko von Muskelverletzungen prädisponiert).