Fuso neuromuscolare

Il fuso neuromuscolare è una struttura presente all'interno del muscolo striato, che opera come un recettore meccanico. Il fuso neuromuscolare elabora, a livello della componente sensoriale, le informazioni che riguardano lo stato di contrazione o rilassamento del muscolo, e si adatta agl eventi muscolari, mediante la componente muscolare.

Per la sua attività può essere considerato come un recettore di stiramento, sensibile, in qualsiasi istante, allo stato meccanico di contrazione o stiramento del muscolo che controlla.

Attraverso il fuso neuromuscolare si sviluppa il concetto di propriocezione.

Struttura del fuso neuromuscolare

Il fuso neuromuscolare è formato da una serie di fibre intrafusali, che decorrono parallelamente alle fibre del muscolo che per distinzione prendono il nome di fibre extrafusali. Le fibre intrafusali possono essere classificate in due, grandi, categorie: fibre a catena e fibre a sacchetto. Le fibre a catena, sono sottili e presentano dei nuclei localizzabili a livello delle due estremità. Le fibre a sacchetto concentrano numerosi nuclei nella zona posta a metà della struttura.

Ambedue tipi di fibre forniscono delle informazioni al sistema nervoso centrale mediante fibre afferenti veloci (IA) e lente (II). I neuroni sensitivi avvolgono le fibre nelle cosiddette terminazioni anulo-spirali principali, oppure prendono contatto con delle ramificazioni secondarie chiamate terminazioni a fiorame.

Struttura e innervazione del fuso neuromuscolare

A differenza delle fibre muscolari, le fibre intrafusali ricevono informazioni esclusivamente dai motoneuroni gamma.

Fibre afferenti veloci lente

Le fibre nervose veloci (IA) emergono delle fibre a sacca di nuclei e segnalano la velocità con la quale il muscolo si allunga, sfruttando una risposta fasica, che varia nel momento in cui il muscolo si contrae o si rilassa, e rimane pressoché stabile quando il muscolo ha smesso di allungarsi o contrarsi. Dalle fibre a catena emergono le fibre lente (II) che, invece, diramano informazioni sotto forma di potenziali di azione, riguardanti il grado di stiramento del muscolo.

Funzionamento del fuso muscolare

Quando il muscolo non è contratto, il fuso muscolare è anch'esso rilassato e capta la distensione muscolare. Il fuso neuromuscolare traduce la distensione in una serie di potenziali d'azione. La contrazione del muscolo determina una contrazione del fuso, che fornisce un minore numero di impulsi sotto forma di potenziali di azione. Il rilassamento del fuso neuromuscolare può inficiare la captazione di un ulteriore rilassamento e, probabilmente, di una repentina contrazione, poiché le fibre sensitive non sono immediatamente responsive.

Coattivazione alfa-gamma

Attraverso le vie piramidali, origina il sistema gamma efferente, che emerge dalla sostanza reticolare bulbo-pontina. In questo modello di contrazione, la meccanica del muscolo opera su due, differenti, livelli. Su un piano i motoneuroni alfa, innervano le fibre extrafusali, proprie del muscolo scheletrico, su un altro piano i motoneuroni gamma, innervano la componente contrattile, presente all'estremità delle fibre intrafusali. I motoneuroni alfa conducono l'impulso più velocemente rispetto ai motoneuroni gamma, pertanto è dapprima il muscolo a contrarsi. In risposta, il fuso neuromuscolare viene stimolato e si stira alle estremità, allungando di fatto la zona centrale che è la parte sensibile. Grazie allo stiramento il fuso permante nello stato di responsività.

Sistema gamma efferente e coattivazione alfa-gamma

Riflesso miotatico

Il riflesso miotatico è una caratteristica del muscolo striato e, in modo semplicistico, può essere compresa come una via di protezione dallo stiramento muscolare che si attiva durante la fase di rilassamento sotto sforzo del muscoli.

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