Huso muscular: estructura, función y enfermedades

Los husos musculares son órganos sensoriales que pertenecen al grupo propioceptor y detectan el estado de estiramiento y cambio en el estiramiento de los músculos esqueléticos y entregan las señales generadas a las fibras nerviosas aferentes rápidas. Los husos musculares también tienen conexiones nerviosas eferentes que controlan su sensibilidad. A través del bucle del huso gamma, los husos musculares también sirven para controlar la longitud del músculo y el músculo asociado. contracciones.

¿Qué es un huso muscular?

Los husos musculares, en su capacidad como sensores del estado de estiramiento de los músculos esqueléticos, pertenecen al grupo de propioceptores, con la ayuda de los cuales se crea una imagen posicional de la posición de las extremidades individuales y el cuerpo en el correspondiente cerebro centros. Al mismo tiempo, la imagen posicional y los ejes musculares se utilizan para el control de los movimientos conscientes e inconscientes, incluido el control de los músculos. reflejos. Los husillos musculares tienen propiedades proporcionales y diferenciales como sensores. Esto significa que detectan tanto los estados de estiramiento estático de los músculos individuales como la tasa dinámica de cambio de su estiramiento y los transmiten a través de las fibras nerviosas aferentes, que tienen la mayor velocidad de conducción en el cuerpo humano. La frecuencia de los husos musculares en los músculos esqueléticos individuales proporciona una medida de las capacidades de control motor fino o grueso del músculo. Por ejemplo, el cuadríceps (Musculus quadriceps femoris), que es un pierna extensor unido al frente del muslo, tiene de 500 a 1,000 husos musculares. Están incrustados entre las fibras musculares de los músculos esqueléticos, paralelos a la orientación de las fibras musculares, y alcanzan una longitud de 1 a 3 milímetros.

Anatomía y estructura

El núcleo de los husos musculares está formado por un haz de cinco a diez fibras musculares intrafusales estriadas y están encerradas en un tejido conectivo vaina. Las fibras musculares intrafusales se encuentran exclusivamente en los husos musculares. Su característica distintiva es que son contráctiles, es decir, activos, en cada uno de sus extremos, mientras que su sección media es extensible y se adapta pasivamente al estado de estiramiento del músculo esquelético. La parte media pasiva de los husos musculares consta de fibras del saco central y fibras de la cadena central. Cuando el músculo se contrae, el huso muscular también se acorta. Las fibras del saco central sobresalen un poco, lo que hace que la parte central del huso muscular se engrose. Para captar la dinámica del cambio, las fibras del saco central están envueltas exclusivamente por fibras nerviosas aferentes de Ia conducción rápida, que responden a cualquier cambio de grosor. Las fibras de la cadena central, que detectan el estado de estiramiento más estático del músculo, también están conectadas a las fibras nerviosas Ia, pero además están conectadas a las fibras aferentes de clase II como inervación secundaria. Las fibras de clase II tienen menor sensibilidad y conducen impulsos más lentamente que las fibras Ia. Las dos terminales contráctiles de las fibras musculares intrafusales están conectadas a neuronas gamma eferentes, a través de las cuales se controlan la sensibilidad de los husos musculares y el objetivo de la contracción muscular.

Función y tareas

Los ejes musculares realizan simultáneamente múltiples tareas y funciones para coordinar los movimientos motores finos y gruesos, establecer y mantener posturas estáticas y proteger los músculos esqueléticos individuales de un estiramiento excesivo. Los husos musculares son, por tanto, parte de un complejo sistema de control y regulación. El movimiento coordinado requiere que los músculos específicos asuman cada uno un estado de estiramiento estático predeterminado o sigan un cambio dinámico predeterminado en el estado de estiramiento. Los centros motores del cerebro puede realizar estas tareas porque los husos musculares realizan simultáneamente la función pasiva de un sensor y el papel activo de un objetivo para el músculo. A través de las terminales contráctiles de las fibras musculares intrafusales, los husos musculares pueden seguir y adaptarse al estado de estiramiento respectivo de los músculos o generar el punto de ajuste para el músculo. La longitud del músculo se cambia mediante comandos de contracción apropiados de tal manera que se crea un potencial 0 con respecto al huso muscular. En este caso, el músculo se adapta al huso muscular y no al revés. Para cumplir su función protectora contra el estiramiento excesivo de los músculos, los husos musculares asumen el control del estiramiento involuntario. reflejosTan pronto como el estado de estiramiento de un músculo excede un cierto valor umbral, que es detectado por los husos musculares, esto desencadena una señal de contracción involuntaria en el músculo en cuestión, que también es controlada por los husos musculares. Un ejemplo típico de tal reflejo de contracción es el reflejo del tendón rotuliano. Un breve golpe con el martillo de reflejos en el tendón rotuliano debajo del rótula Señala brevemente sobreestiramiento del cuadríceps, que conduce al reflejo de contracción como el pierna realiza una contracción involuntaria en la dirección de extensión de pierna.

Enfermedades

No se conocen enfermedades morfológicas independientes que afecten explícitamente a los husos musculares. Esto probablemente se deba al hecho de que los husos musculares son fibras musculares especializadas que tienden a seguir enfermedades de los músculos en los que están incrustados. En primer lugar, están las atrofias musculares causadas por la infrautilización de los músculos. El músculo correspondiente retrocede como resultado de la infrautilización y, en paralelo, los husos musculares también retroceden. La atrofia muscular a menudo es causada por enfermedades nerviosas o por lesiones en las neuronas motoras correspondientes, de las cuales el músculo ya no puede recibir impulsos. Un ejemplo de atrofia muscular inducida neurogénicamente es esclerosis lateral amiotrófica (ELA). Esta es una enfermedad degenerativa no curable del motor. sistema nervioso. Otra enfermedad rara es atrofia muscular en la columna, que es causado por una pérdida progresiva progresiva de los nervios en el cuerno anterior del médula espinal. Varias enfermedades que dan como resultado cambios en las placas terminales motoras de las fibras musculares intrafusales de los husos musculares también se deben a trastornos y enfermedades neurológicos. Existe un vínculo cruzado entre combatir Alzheimer enfermedad y el funcionamiento de los husos musculares. Un grupo de investigadores en Berlín ha descubierto que la enzima beta-secretasa, a la que se culpa por los depósitos de proteínas dañinos en Alzheimer, es aparentemente importante para la eficiencia funcional de los husos musculares, por lo que también se esperaría que la supresión de la enzima en pacientes con Alzheimer cause coordinación trastornos en el movimiento.