Mišićna vretena su osjetilni organi koji pripadaju proprioceptorskoj skupini i otkrivaju stanje istezanja i promjene istezanja koštanih mišića i isporučuju generirane signale brzim aferentnim živčanim vlaknima Ia. Mišićna vretena također imaju eferentne živčane veze koje kontroliraju njihovu osjetljivost. Kroz petlju gama vretena, mišićna vretena također služe za kontrolu duljine mišića i pripadajućeg mišića trudovi.
Što je mišićno vreteno?
Mišićna vretena, u svojstvu senzora stanja istezanja skeletnih mišića, pripadaju skupini proprioceptora, uz pomoć kojih se stvara položajna slika položaja pojedinih udova i tijela u odgovarajućem mozak središta. Istodobno, položajna slika i mišićna vretena koriste se za kontrolu svjesnih i nesvjesnih pokreta - uključujući kontrolu mišića refleks. Mišićna vretena imaju proporcionalna i diferencijalna svojstva kao senzori. To znači da oni otkrivaju i statička stanja istezanja pojedinih mišića i dinamičku brzinu promjene njihovog istezanja i prenose ih putem aferentnih Ia živčanih vlakana, koja imaju najveću brzinu provođenja u ljudskom tijelu. Učestalost distribucija mišićnih vretena u pojedinim koštanim mišićima pruža mjeru fine ili grube motoričke sposobnosti mišića. Na primjer, kvadriceps (Musculus quadriceps femoris), koji je a noga ekstenzor pričvršćen na prednjoj strani bedro, ima 500 do 1,000 mišićnih vretena. Ugrađeni su između mišićnih vlakana koštanih mišića, paralelno s orijentacijom mišićnih vlakana, i dosežu duljinu od 1 do 3 milimetra.
Anatomija i struktura
Jezgra mišićnih vretena formirana je snopom od pet do deset prugastih intrafuzalnih mišićnih vlakana i uokvirena su vezivno tkivo korice. Intrafuzna mišićna vlakna nalaze se isključivo u mišićnim vretenima. Njihova je osobina da su kontraktilni, tj. Aktivni, na svakom od svojih krajeva, dok im je srednji presjek rastezljiv i pasivno se prilagođava stanju istezanja koštanog mišića. Pasivni srednji dio mišićnih vretena sastoji se od jezgre vrećastih vlakana i vlakana lančanog jezgra. Kad se mišić stegne, mišićno se vreteno također skraćuje. Vlakna vrećice jezgre se malo izboče, zbog čega se središnji dio mišićnog vretena zadeblja. Da bi uhvatili dinamiku promjene, vlakna jezgre jezgre omotana su isključivo brzo provodljivim aferentnim Ia živčanim vlaknima, koja reagiraju na svaku promjenu debljine. Vlakna jezgre jezgre, koja otkrivaju statičnije stanje istezanja mišića, također su povezana s Ia živčanim vlaknima, ali su dodatno povezana s aferentnim vlaknima klase II kao sekundarna inervacija. Vlakna klase II imaju nižu osjetljivost i provode impulse sporije od vlakana Ia. Dva kontraktilna terminala intrafuzalnih mišićnih vlakana povezana su s eferentnim gama neuronima kroz koje se kontrolira osjetljivost mišićnih vretena i cilj mišićne kontrakcije.
Funkcija i zadaci
Mišićna vretena istodobno izvode više zadataka i funkcija za koordinaciju grubih i finih motoričkih pokreta, uspostavljanje i održavanje statičnih položaja i zaštitu pojedinih koštanih mišića od prekomjernog istezanja. Mišićna vretena su tako dio složenog sustava upravljanja i regulacije. Koordinirano kretanje zahtijeva da pojedini mišići poprime unaprijed određeno statično stanje istezanja ili slijede unaprijed određenu dinamičku promjenu stanja istezanja. Motorna središta mozak mogu obavljati ove zadatke jer mišićna vretena istodobno vrše pasivnu funkciju senzora i aktivnu ulogu mišića. Preko kontraktilnih terminala intrafuzalnih mišićnih vlakana, mišićna vretena mogu pratiti i prilagoditi se odgovarajućem stanju istezanja mišića ili generirati zadanu vrijednost za mišić. Duljina mišića mijenja se odgovarajućim naredbama za kontrakciju na takav način da se stvara 0-potencijal s obzirom na mišićno vreteno. U ovom slučaju, mišić se prilagođava mišićnom vretenu, a ne obrnuto. Da bi ispunili svoju zaštitnu funkciju od prekomjernog rastezanja mišića, mišićna vretena preuzimaju kontrolu nad nehotičnim istezanjem refleks. Čim stanje istezanja mišića prijeđe određenu graničnu vrijednost, koju otkrivaju mišićna vretena, to pokreće nehotični signal kontrakcije dotičnom mišiću, koji također kontrolira mišićna vretena. Tipičan primjer takvog refleksa kontrakcije je refleks tetive patele. Kratki udarac refleksnim čekićem u patelarnu tetivu ispod štitnjak kratko signalizira prekomjerno rastezanje kvadriceps, što dovodi do refleksa kontrakcije kao donjeg noga izvodi nehotično trzanje u smjeru produženje nogu.
Bolesti
Neovisne morfološke bolesti koje eksplicitno utječu na mišićna vretena nisu poznate. To je vjerojatno zbog činjenice da su mišićna vretena specijalizirana mišićna vlakna koja teže pratiti bolesti mišića u koja su ugrađena. Prvo i najvažnije su mišićne atrofije uzrokovane premalom upotrebom mišića. Odgovarajući mišić regresira kao rezultat nedovoljne upotrebe, a paralelno se i mišićna vretena regresiraju. Atrofija mišića često je uzrokovana živčanim bolestima ili ozljedom odgovarajućih motornih neurona od kojih mišić više ne može primati impulse. Primjer neurogeno inducirane atrofije mišića je amiotrofna lateralna skleroza (ALS). Ovo je neizlječiva degenerativna bolest motora živčani sustav. Još jedna rijetka bolest je spinalna mišićna atrofija, što je uzrokovano postupnim progresivnim gubitkom motora živci u prednjem rogu leđna moždina. Brojne bolesti koje rezultiraju promjenama na motornim završnim pločicama u intrafuzalnim mišićnim vlaknima mišićnih vretena također su posljedica neuroloških poremećaja i bolesti. Između borbe postoji unakrsna veza Alzheimerova bolest i funkcioniranje mišićnih vretena. Skupina istraživača u Berlinu otkrila je da enzim beta-sekretaza, koji je kriv za štetne naslage proteina u Alzheimerova, očito je važan za funkcionalnu učinkovitost mišićnih vretena, pa bi se također očekivalo da će supresija enzima u Alzheimerovih bolesnika uzrokovati koordinacija poremećaji u pokretu.
