Quando un muscolo si muove, è importante che il cervello tenga traccia di quel movimento. È anche importante monitorare lo stato di un muscolo in qualsiasi momento per determinare la posizione e la posizione del giunto che opera. I fusi muscolari forniscono queste informazioni al sistema nervoso centrale.
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Forma e funzione
I fusi muscolari sono organi sensoriali specializzati. Ogni mandrino muscolare è un meccanismo di feedback che rileva la lunghezza del muscolo e qualsiasi modifica alla lunghezza del muscolo aumentando il numero di segnali elettrici che genera quando vengono stimolate le terminazioni nervose sensoriali. Ogni fuso è costituito da una minuscola capsula di collagene, rastremata alle due estremità. Contiene molte fibre muscolari specializzate chiamate fibre intrafusal. Sono paralleli alle principali fibre muscolari all'interno del tessuto muscolare scheletrico che forniscono effettivamente movimento al muscolo. Queste sono fibre extrafusali e sono stimolate a muoversi dai motoneuroni alfa.
Proteine contrattili
Alle estremità di ciascuna delle fibre si trovano proteine contrattili controllate da terminazioni nervose chiamate neuroni motori della gamma. Questi neuroni sono responsabili del mantenimento della sensibilità e della tensione del fuso muscolare, indipendentemente dalla sua lunghezza. Quando le fibre muscolari extrafusali ricevono un impulso a muoversi dal sistema nervoso centrale, lo stesso impulso viene inviato al fuso muscolare attraverso i neuroni motori della gamma. Questo impulso induce le proteine contrattili all'interno del fuso muscolare a regolare la lunghezza delle fibre intrafusali. Questo quindi stringe o allenta la tensione sul centro di ogni fibra.
Endus nulosospirali
L'area centrale di ciascuna fibra intrafusal non ha proteine contrattili. Invece, ci sono terminazioni nervose sensoriali chiamate terminazioni annulospirali. Sono chiamati così perché ogni nervo termina le spirali attorno al centro della fibra intrafusal. Quando la tensione su ogni fibra intrafusal aumenta o diminuisce, le terminazioni nervose rilevano e trasmettono queste modifiche al sistema nervoso centrale.
Fine del nervo primario
La terminazione del nervo annulospirale primario è il più grande e il più veloce nel corpo. Questa terminazione nervosa rileva il movimento. Quando il muscolo si allunga, la terminazione nervosa si accende in rapida successione. Quando il muscolo smette di muoversi, la terminazione nervosa si riadatta al cambiamento e smette di sparare.
Fine del nervo secondario
La terminazione del nervo secondario anulospirale è attaccata alla fibra intrafusal e rileva la posizione. Questa terminazione nervosa si attiva anche quando il muscolo si muove. Tuttavia, quando il muscolo smette di muoversi, il nervo continua a sparare a una frequenza specifica fornendo un feedback costante.
Comunicazione al sistema nervoso centrale
Tutte le informazioni dal fuso muscolare vengono trasmesse al sistema nervoso centrale per aiutare a determinare l'angolo e la posizione di un'articolazione, la velocità di movimento e la quantità di tensione su un muscolo per fornire una vista costante della posizione relativa di una parte del corpo in qualsiasi momento.
