Motoneuronen Merkmale, Arten und Krankheiten

Die Motoneuronen oder Motoneuronen sind die Nervenzellen, die Nervenimpulse aus dem zentralen Nervensystem nach außen treiben. Seine Hauptfunktion ist die Kontrolle der Effektororgane, hauptsächlich der Skelettmuskulatur und der glatten Muskulatur von Drüsen und Organen.

Sie sind efferent, dh sie senden Botschaften an andere Nervenzellen (afferente Neuronen sind solche, die Informationen erhalten).

Diese Neuronen befinden sich im Gehirn, hauptsächlich im Bereich 4 von Brodmann und im Rückenmark.

Das Gehirn ist das Organ, das die Muskeln bewegt. Diese Aussage mag sehr einfach erscheinen, aber in Wirklichkeit ist die Bewegung (oder das Verhalten) ein Produkt des Nervensystems. Um die richtigen Bewegungen auszustrahlen, muss das Gehirn wissen, was in der Umgebung passiert.

Auf diese Weise hat der Körper spezialisierte Zellen, um Umweltereignisse zu erkennen. Unsere Gehirne sind flexibel und passen sich an, so dass wir je nach den Umständen und dem, was wir in der Vergangenheit erlebt haben, unterschiedlich reagieren können.

Diese Fähigkeiten sind durch die Milliarden von Zellen möglich, die sich in unserem Nervensystem befinden. Eine dieser Zellen sind sensorische Neuronen, die Informationen aus der Umgebung erfassen. Während die Motoneurone diejenigen sind, die die Kontraktion der Muskeln oder die Sekretion der Drüsen als Reaktion auf bestimmte Reize kontrollieren.

Motorneuronen werden von sensorischen Neuronen insofern unterschieden, als diese afferent sind, dh sie übertragen Informationen von den Sinnesorganen zum zentralen Nervensystem.

Die neuesten Forschungen haben gezeigt, dass Motorneuronen nicht nur passive Empfänger motorischer Befehle sind, sondern auch komplexer sind als wir denken. Vielmehr scheinen sie eine fundamentale Rolle in den Schaltkreisen zu spielen, die motorisches Verhalten selbst erzeugen.

Klassifizierung von Motoneuronen

Motorneuronen können nach dem Gewebe, das sie innervieren, klassifiziert werden, daher gibt es mehrere Arten, die unten beschrieben werden.

Somatische Motorneuronen

Die Bewegung des Bewegungsapparates ist dank der Synchronität zwischen der Kontraktion und Entspannung bestimmter Muskeln möglich. Diese werden Skelettmuskeln genannt und bestehen aus gestreiften Fasern.

Gestreifte Muskeln sind diejenigen, die die Mehrheit der Körpermasse bilden. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es bewusst ist, dh es kann freiwillig gestreckt und kontrahiert werden.

Diese koordinierten Bewegungen erfordern das Eingreifen zahlreicher Nervenfasern. So werden bestimmte sehr komplexe Bewegungen des Skeletts erreicht.

Jedes somatische Motorneuron hat seinen Zellkörper im zentralen Nervensystem und seine Axone (Nervenerweiterungen) erreichen die Muskeln. Einige Studien haben gezeigt, dass bestimmte Axone eine Länge von einem Meter haben.

Axone bilden motorische Nerven. Zwei Beispiele sind der N. medianus und der N. ulnaris, die sich von den Halswirbeln bis zu den Fingermuskeln erstrecken.

Somatische Motorneurone führen nur eine Synapse außerhalb des Zentralnervensystems aus. Aus diesem Grund werden sie monosynaptisch genannt. Sie führen die Synapse mit Muskelfasern präzise durch, indem sie eine spezialisierte Struktur namens neuromuskuläre Verbindung (unten beschrieben) verwenden.

Abhängig von der Position sind diese Neuronen unterteilt in:

- Oberes Motoneuron: Es befindet sich in der Großhirnrinde. Es hat Nervenenden, die den pyramidenförmigen Weg bilden, der mit dem Rückenmark verbunden ist.

- Unteres Motoneuron: Es befindet sich am Vorderhorn des Rückenmarks. An diesem Punkt sind die Neuronen in Schaltkreisen organisiert, die an automatischen stereotypen Bewegungen, Reflexen und unwillkürlichen Bewegungen teilnehmen. Zum Beispiel, Niesen oder Reflex Entzug eines schmerzhaften Reizes.

Die Motoneurone dieser Schaltkreise sind in Kernen organisiert, die in Längssäulen angeordnet sind, die 1 bis 4 Wirbelsäulensegmente einnehmen können.

Abhängig von den Muskelfasern, die innervieren, können somatische Motoneuronen klassifiziert werden in:

- Alpha-Motoneuronen: Sie haben eine große Größe und ihre Fahrgeschwindigkeit beträgt 60-130 m / s. Sie innervieren die Muskelfasern des Skelettmuskels (extrafusale Fasern genannt) und befinden sich im ventralen Horn des Rückenmarks. Diese Fasern sind das Hauptelement für die Erzeugung von Muskelkraft.

Diese Neuronen sind für die willkürliche Kontraktion des Skelettmuskels verantwortlich. Darüber hinaus unterstützen sie den Muskeltonus, der notwendig ist, um das Gleichgewicht und die Haltung zu erhalten.

- Beta-Motoneuronen: innerviert sowohl extrafusale Fasern als auch intrafusale Fasern. Das heißt, innerhalb und außerhalb der Muskelspindel. Dies ist der sensorische Rezeptor des Muskels und ist verantwortlich für die Übertragung von Informationen über die Länge der Extension.

- Gamma Motoneuronen: intrafusale Fasern innervieren. Sie sind verantwortlich für die Regulierung der Empfindlichkeit gegenüber Muskelkontraktionen. Sie aktivieren die sensorischen Neuronen der Muskelspindel und den osteotendinösen Reflex, der als Schutz vor übermäßiger Dehnung wirkt. Es versucht auch, den Muskeltonus zu erhalten.

Viszerale motorische Neuronen

Einige Bewegungen von Muskelfasern werden nicht bewusst vom Subjekt kontrolliert, wie es bei der Bewegung unseres Herzens oder unseres Magens geschieht. Die Kontraktion und Relaxation dieser Fasern ist unwillkürlich.

Dies geschieht in der sogenannten glatten Muskulatur, die in zahlreichen Organen vorhanden ist. Viszerale Motoneuronen innervieren diese Art von Muskel. Es umfasst den Herzmuskel und den der inneren Organe und Körperorgane, wie den Darm, die Harnröhre usw.

Diese Neuronen sind dysinaptisch, was bedeutet, dass sie zwei Synapsen außerhalb des zentralen Nervensystems ausführen.

Neben der Synapse, die er mit Muskelfasern durchführt, führt er auch noch andere Neuronen der Ganglien des vegetativen Nervensystems durch. Diese senden Impulse an das Zielorgan, um die viszeralen Muskeln zu innervieren.

Spezielle viszerale motorische Neuronen

Sie werden auch als Branchial Motoneuronen bezeichnet, da sie die Kiemenmuskulatur direkt innervieren. Diese Neuronen regulieren die Bewegung der Kiemen in Fischen. Bei Wirbeltieren innervieren sie die Muskeln, die mit der Bewegung von Gesicht und Hals in Verbindung stehen.

Motoreinheit Konzept

Eine motorische Einheit ist eine funktionelle Einheit, die aus einem Motoneuron und den von ihm innervierten Muskelfasern besteht. Diese Einheiten können wie folgt klassifiziert werden:

- Langsame motorische Einheiten (S-langsam): Sie werden auch als rote Fasern bezeichnet und stimulieren kleine Muskelfasern, die sich langsam zusammenziehen. Diese Muskelfasern sind sehr widerstandsfähig gegen Ermüdung und sind nützlich für die Aufrechterhaltung der Muskelkontraktion. Sie dienen dazu, aufrecht zu bleiben (in bipidestación), ohne müde zu werden.

- Schnelle Ermüdungsmotoreinheiten (FF-schnell ermüdend): Als weiße Fasern bekannt, stimulieren sie größere Muskelgruppen, ermüden aber schnell. Ihre Motoneuronen sind groß und sie haben hohe Leitungs- und Erregungsgeschwindigkeiten.

Diese Motoreinheiten sind nützlich für Aktivitäten, die Energieausbrüche wie Springen oder Laufen erfordern.

- Schnelle motorische Einheiten, die widerstandsfähig gegen Ermüdung sind: Sie stimulieren Muskeln mit einer moderaten Größe, reagieren aber nicht so schnell wie die vorherigen. Sie liegen im Durchschnitt zwischen den S-Motoreinheiten und den FFs. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie die aerobe Kapazität haben, die notwendig ist, um der Erschöpfung für einige Minuten zu widerstehen.

Krankheiten

Sie sind eine Reihe von neurologischen Störungen, die durch die fortschreitende Degeneration von Motoneuronen gekennzeichnet sind. Diese Krankheiten können danach klassifiziert werden, ob die oberen Motoneuronen oder die unteren Motoneuronen betroffen sind.

Wenn das Signal der unteren Motoneurone unterbrochen wird, ist die Hauptkonsequenz, dass die Muskeln nicht richtig funktionieren. Das Ergebnis dieser Störungen kann eine allgemeine Schwächung, eine pathologische Ausdünnung (Abmagerung) sowie Faszikulationen (unkontrollierbare Tics) sein.

Wenn die oberen Motoneurone betroffen sind, gibt es Steifigkeit in den Muskeln und Hyperreaktivität der Sehnenreflexe. Dies bezieht sich auf unwillkürliche Muskelkontraktionen, die intensiver sind als normal, was als Erschütterung in den Knien oder Knöcheln auftreten kann.

Die Erkrankungen des Motoneurons können vererbt oder erworben werden. Sie treten normalerweise bei Erwachsenen und Kindern auf. Sie sind häufiger bei Männern als bei Frauen. Bei Erwachsenen treten die Symptome nach dem 40. Lebensjahr auf.

Die Ursachen von Erkrankungen der erworbenen motorischen Neuronen sind in der Regel unbekannt. Einige Fälle sind jedoch mit Strahlung oder toxischer Exposition verbunden. Es wird derzeit untersucht, ob diese Art von Erkrankungen mit der Autoimmunreaktion des Körpers auf Viren wie HIV zusammenhängt.

Als nächstes können Sie einige der häufigsten Motoneuronerkrankungen sehen:

- Amitrophische Lateralsklerose (ALS): es betrifft klassische motorische Neuronen und ist auch als Lou-Gehrin-Krankheit bekannt. Es ist eine degenerative Erkrankung, die hauptsächlich die motorischen Neuronen des Kortex, des Trocoenzephalons und des Rückenmarks schädigt.

Patienten, die von ALS betroffen sind, entwickeln Muskelatrophie, die tödlich zu schwerer Lähmung führt, obwohl es keine mentalen oder sensorischen Veränderungen gibt. Diese Krankheit ist berühmt geworden, weil sie den bekannten Wissenschaftler Stephen Hawking getroffen hat.

Menschen mit dieser Krankheit haben Schwäche und Verschleiß der bulbären Muskeln (diejenigen, die Sprache und Schlucken kontrollieren). Symptome treten zuerst in den Gliedern und in den Muskeln des Schluckens auf. Übertriebene Reflexe, Krämpfe, Faszikulationen und Sprachprobleme werden ebenfalls beobachtet.

- Progressive bulbäre Lähmung: Es ist gekennzeichnet durch die Muskelschwäche, die die Motoneuronen des unteren Hirnstamms innerviert. Diese Muskeln sind der Unterkiefer, das Gesicht, die Zunge und der Rachen.

Als Konsequenz hat der Patient Schwierigkeiten beim Schlucken, Kauen und Sprechen. Es besteht ein großes Risiko für Erstickung und Aspirationspneumonie (Einatmen von Nahrungsmitteln oder Flüssigkeiten in die Atemwege).

Betroffene Patienten haben darüber hinaus Lach- oder Schreianfälle, die als emotionale Labilität bezeichnet werden.

- Pseudobulbärparalyse: Es teilt viele Eigenschaften mit der vorherigen Störung. Es zeigt eine fortschreitende Degeneration der oberen Motoneurone, was zu einer Schwäche der Gesichtsmuskeln führt.

Dies führt zu Problemen beim Sprechen, Kauen und Schlucken. Darüber hinaus kann sich eine ernsthafte Stimme und Unbeweglichkeit der Sprache entwickeln.

- Primäre Lateralsklerose: Es besteht eine Beteiligung der oberen Motoneuronen. Seine Ursache ist unbekannt und tritt bei Männern häufiger auf als bei Frauen. Es beginnt nach etwa 50 Jahren.

Es gibt eine allmähliche Degeneration der Nervenzellen, die willkürliche Bewegungen kontrollieren. Diese Zellen befinden sich in der Großhirnrinde, wo die höheren mentalen Funktionen ausgeführt werden.

Diese Krankheit ist durch die Erzeugung von Steifigkeit in den Muskeln der Beine, Rumpf, Arme und Hände gekennzeichnet.

Patienten haben Gleichgewichtsprobleme, Schwäche, Langsamkeit und Beinspastizität. Gesichtsmuskeln können betroffen sein und Dysarthrie verursachen (Schwierigkeiten bei der Artikulation von Lauten und Wörtern).

- Progressive Muskelatrophie: Bei dieser Erkrankung kommt es zu einer langsamen und fortschreitenden Degeneration der unteren motorischen Neuronen. Es betrifft hauptsächlich die Hände und erstreckt sich dann auf die unteren Körperteile. Seine Symptome sind Krämpfe, Tics und pathologische Gewichtsabnahme ohne ersichtlichen Grund.

- Spinale Muskelatrophie: Es ist eine Erbkrankheit, die die unteren Motoneuronen betrifft. Progressive Degeneration der Vorderhornzellen des Rückenmarks tritt auf. Es betrifft die Beine und Hände stärker. Es kann Varianten nach Alter, Vererbungsmuster und Schwere der Symptome präsentieren.

- Post-Polio-Syndrom: es ist eine Störung, die durch eine fortschreitende Schwäche gekennzeichnet ist. Es verursacht Schmerzen und Müdigkeit in den Muskeln und tritt Jahre nach einer akuten paralytischen Poliomyelitis auf.

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