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Die Muskelspindel

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Neben anderen Bestandteilen, wie dem Golgi-Sehnenorgan oder Gelenksrezeptoren, gehören die Muskelspindeln der Tiefensensibilität bzw. Propriozeption des Menschen an. Somit sind sie zentraler Bestandteil der Gleichgewichtsfähigkeit des Menschen sowie der Koordinationsfähigkeit.

Muskelspindeln sind Mechanorezeptoren, das heißt, sie reagieren auf mechanische Reize. Sie liefern also Informationen über die Länge des Muskels und über das Ausmaß seiner Dehnung, können den Muskel aber auch mittels Reflexen (in Artikel 16 verlinken) vor Überdehnungen schützen.

Wie der Name schon besagt, befinden sich Muskelspindeln (=intrafusale Fasern) inmitten, also parallel, der normalen menschlichen Arbeitsmuskulatur (=extrafusale Fasern, diese entwickeln die Kraft). An ihren beiden Enden gehen die Muskelspindelfasern in die extrafusalen Muskelfaserhäute über.

Die Muskelspindeln befinden sich in einer Kapsel, die sie umhüllt. In dieser befinden sich Flüssigkeit und etwa 10-20 intrafusale Muskelfasern. Diese werden in Kernsackfasern und in Kernkettenfasern eingeteilt. Sie sind in ihrer Mitte wie ein Sensor ausgestattet: Das heißt, sie können dort nur etwas „registrieren“ und diese Information über sog. afferente Nerven (Typ Ia, II) in Richtung Rückenmark weiterleiten, nicht aber selbst kontrahieren. Dies ist nur an den jeweiligen Enden möglich, wo es kontraktile Elemente aus Aktin und Myosin gibt. Diese werden, ausgehend vom Rückenmark, über sog. γ-Motoneurone angesteuert.

Funktionsprinzip und Aufgabe der Muskelspindel

Welche Aufgabe hat die Muskelspindel nun konkret? Kontrahiert man z. B. seinen Bizeps, verkürzt sich dessen Faserlänge. Daraufhin werden auch die Muskelspindelfasern verkürzt, sie erschlaffen. In diesem Zustand können sie aber keine Informationen über die Muskellänge liefern, daher spricht man von der Spindelpause. Die Muskelspindelfasern müssen also an die verkürzte Länge der extrafusalen Fasern des Bizeps angepasst werden, was durch die kontraktilen Enden mittels der γ-Motoneurone geschieht:

Diese „ziehen“ den Mittelteil der Muskelspindelfasern immer straffer, bis sie die gleiche Länge wie die extrafusalen Fasern des Bizeps erreicht haben. Dehnen wir andererseits unseren Bizeps, dann entspannen sich die kontraktilen Enden der Spindelfasern und deren Erregbarkeit wird herabgesetzt. Folglich wird der sensorische Mittelteil nicht mehr gestrafft und die Muskelspindelfasern können sich an die zunehmende Länge der Fasern des Bizeps anpassen.

Diese stetige optimale Längenanpassung der Muskelspindelfasern an die extrafusalen Muskelfasern hat einen Sinn: Springen wir von einer Mauer auf den Boden, erfolgt bereits vor dem Sprung eine Einschätzung der Situation, folglich werden Muskeln im Bein voraktiviert und die Spindellänge passt sich wie gehabt an. Beim Aufprall werden die Beinstreckmuskeln gedehnt, da die Muskelspindeln aber schon vor und während des Sprungs optimal auf die Länge angepasst waren, registrieren sie diese Dehnung blitzschnell. Mittels Reflexen werden die Beinstreckmuskeln kontrahiert, sie wirken dann der Dehnung entgegen und so landen wir sicher auf dem Boden, die Wucht des Aufpralls wird also abgefangen. Auch sind Muskelspindeln bei der feinen Koordinierung von Bewegungen beteiligt, so können wir sehr gefühlvoll mit Schläger und Ball umgehen.

Quelle: Anatomie Physiologie, S. 203/204, C. Zalpour, (2006).

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Ein Kommentar

  1. Ich-Medizinstudent sitze hier und habe endlich verstanden was eine Spindelpause ist. DANKEEEEEEE!!!!!

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