筋紡錘は、固有受容器グループに属する感覚器官であり、骨格筋の伸展状態と伸展の変化を検出し、生成された信号を高速求心性Ia神経線維に伝達します。 筋紡錘はまた、それらの感度を制御する遠心性神経接続を持っています。 ガンマスピンドルループを介して、筋紡錘は筋肉の長さと関連する筋肉を制御する役割も果たします 収縮.
筋紡錘とは何ですか？
筋紡錘は、骨格筋の伸展状態のセンサーとしての能力において、固有受容器のグループに属しており、その助けを借りて、個々の手足と体の位置の位置画像が対応する場所に作成されます 脳 センター。 同時に、位置画像と筋紡錘は、筋肉の制御を含む、意識的および無意識的な動きの制御に使用されます 反射神経。 筋紡錘は、センサーとして比例および微分特性を持っています。 これは、個々の筋肉の静的なストレッチ状態とストレッチの動的な変化率の両方を検出し、人体で最も高い伝導速度を持つ求心性Ia神経線維を介して伝達することを意味します。 頻度 ディストリビューション 個々の骨格筋の筋紡錘の測定は、筋肉の細かいまたは全体的な運動制御能力の尺度を提供します。 たとえば、 大腿四頭筋 （Musculus quadriceps femoris）、これは 脚 の前面に取り付けられた伸筋 大腿、500から1,000の筋紡錘があります。 それらは、骨格筋の筋線維の間に埋め込まれ、筋線維の配向と平行であり、1〜3ミリメートルの長さに達します。
解剖学と構造
筋紡錘のコアは、XNUMX〜XNUMX本の横紋筋線維の束によって形成され、 結合組織 シース。 紡錘内筋線維は、筋紡錘にのみ見られます。 それらの特徴は、それらが収縮性である、すなわち、それらの両端で能動的である一方で、それらの中央部は拡張可能であり、骨格筋の伸展状態に受動的に適応することである。 筋紡錘の受動的な中央部分は、コアサック繊維とコアチェーン繊維で構成されています。 筋肉が収縮すると、筋紡錘も短くなります。 コアサック繊維が少し膨らみ、筋紡錘の中央部分が太くなります。 変化のダイナミクスをキャプチャするために、コア嚢繊維は、厚さの変化に応答する高速伝導求心性Ia神経繊維によって排他的に包まれています。 筋肉のより静的なストレッチ状態を検出するコアチェーンファイバーもIa神経ファイバーに接続されていますが、二次神経支配としてクラスII求心性ファイバーに追加で接続されています。 クラスIIファイバーは感度が低く、Iaファイバーよりもインパルスの伝導が遅くなります。 紡錘内筋線維のXNUMXつの収縮末端は、遠心性ガンマニューロンに接続されており、これにより、筋紡錘の感度と筋収縮の標的が制御されます。
機能とタスク
筋紡錘は、複数のタスクと機能を同時に実行して、全体的な運動と細かい運動を調整し、静的な姿勢を確立して維持し、個々の骨格筋を過度の伸展から保護します。 したがって、筋紡錘は複雑な制御および調節システムの一部です。 協調運動では、特定の筋肉がそれぞれ所定の静的ストレッチ状態をとるか、ストレッチ状態の所定の動的変化に従う必要があります。 のモーターセンター 脳 筋紡錘はセンサーの受動的機能と筋肉のターゲットの能動的役割を同時に実行するため、これらのタスクを実行できます。 紡錘内筋線維の収縮末端を介して、筋紡錘は、筋肉のそれぞれの伸展状態に追従して適応するか、筋肉の設定点を生成することができます。 筋肉の長さは、筋紡錘に対して0電位が生成されるように、適切な収縮コマンドによって変更されます。 この場合、筋肉は筋紡錘に適応し、その逆はありません。 筋肉の過度のストレッチに対する保護機能を果たすために、筋紡錘が不随意ストレッチの制御を引き継ぎます 反射神経筋肉のストレッチ状態が筋紡錘によって検出される特定のしきい値を超えるとすぐに、これは関係する筋肉への不随意収縮信号をトリガーします。これも筋紡錘によって制御されます。 そのような収縮反射の典型的な例は 膝蓋腱反射。 下の膝蓋腱に反射ハンマーで一撃 膝蓋骨 の過度のストレッチを簡単に通知します 大腿四頭筋、それは下のように収縮反射につながります 脚 の方向に不随意のけいれんを実行します 脚延長.
病気
筋紡錘に明示的に影響を与える独立した形態学的疾患は知られていない。 これはおそらく、筋紡錘がそれらが埋め込まれている筋肉の病気に続く傾向がある特殊な筋繊維であるという事実によるものです。 何よりもまず、筋肉の使用不足によって引き起こされる筋肉の萎縮です。 対応する筋肉は、使用不足の結果として退行し、並行して、筋紡錘も退行します。 筋萎縮は、神経疾患または対応する運動ニューロンの損傷によって引き起こされることが多く、そこから筋肉はもはやインパルスを受け取ることができません。 神経学的に誘発された筋萎縮の例は 筋萎縮性側索硬化症 （ALS）。 これは運動の治癒不可能な変性疾患です 神経系。 もう一つのまれな病気は 脊髄性筋萎縮症、これはモーターの段階的な喪失によって引き起こされます 神経 前角の 脊髄。 筋紡錘の紡錘内筋線維の運動終板の変化をもたらす多くの疾患もまた、神経学的障害および疾患によるものです。 戦闘の間にはクロスリンクがあります アルツハイマー 病気と筋紡錘の機能。 ベルリンの研究者グループは、有害なタンパク質の沈着のせいにされている酵素ベータセクレターゼを発見しました アルツハイマーは、筋紡錘の機能効率にとって明らかに重要であるため、アルツハイマー病患者の酵素の抑制も原因となることが予想されます コーディネーション 運動障害。
