Muskelspindel und Golgi-Sehnenorgan
- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: mittel
Zwei Sensoren teilen dem Rückenmark mit, wie lang ein Muskel ist und wie stark er zieht, damit die Bewegung flüssig und sicher bleibt.
Auch genannt: Propriozeptoren, Gamma-Motoneurone
In 3D ansehen: Musculus rectus femoris (gerader Oberschenkelmuskel) · Quadrizepssehne · Patellarsehne (Ligamentum patellae) · Rückenmark (Medulla spinalis) · Graue Substanz des Rückenmarks · Spinalganglien (Ganglia sensoria nervorum spinalium)
Worum es geht
Die Muskelspindel liegt parallel zu den gewöhnlichen Muskelfasern und erfasst die Länge und die Geschwindigkeit ihrer Änderung; sie treibt den Dehnungsreflex an. Das Golgi-Sehnenorgan liegt in Serie am Muskel-Sehnen-Übergang und erfasst die Spannung. Gamma-Motoneurone halten die Spindel gespannt, damit sie empfindlich bleibt, während sich der Muskel verkürzt.
Wie es funktioniert, Schritt für Schritt
- Die Dehnung eines Muskels dehnt die intrafusalen Fasern in der Spindelkapsel.
- Mechanisch gesteuerte Kanäle an den Ia-Endigungen öffnen sich; die Entladungsrate steigt proportional zur Länge und besonders zur Dehnungsgeschwindigkeit.
- Ia-Afferenzen enden direkt an Alpha-Motoneuronen desselben Muskels: Er kontrahiert sich und widersteht der Dehnung.
- Dieselben Ia-Fasern erregen ein hemmendes Interneuron, das den antagonistischen Muskel entspannt.
- Gamma-Motoneurone, die gemeinsam mit den Alpha-Motoneuronen feuern, verkürzen die Pole der intrafusalen Fasern, sodass die Spindel während der Kontraktion weiter meldet.
- Steigt die Spannung, werden die Ib-Endigungen des Golgi-Sehnenorgans zwischen Kollagensträngen zusammengedrückt und feuern.
- Ib-Afferenzen erregen hemmende Interneurone, die den Alpha-Antrieb dieses Muskels vermindern, die Last verteilen und extreme Kräfte begrenzen.
Spindel versus Golgi-Sehnenorgan
| Merkmal | Muskelspindel | Golgi-Sehnenorgan |
|---|---|---|
| Anordnung | Parallel zu den extrafusalen Fasern | In Serie, am Muskel-Sehnen-Übergang |
| Erfasst | Länge und Änderungsgeschwindigkeit | Spannung (Kraft) |
| Afferenz | Ia (primär), II (sekundär) | Ib |
| Wirkung auf denselben Muskel | Erregung (monosynaptisch) | Hemmung (disynaptisch) |
| Efferente Steuerung | Gamma-Motoneurone | Keine |
Klinischer Bezug
- Muskeleigenreflexe prüfen die Spindelschleife: Bizeps C5–C6, Brachioradialis C6, Trizeps C7, Patellarsehne L3–L4, Achillessehne S1.
- Spastik nach Schlaganfall oder Rückenmarksverletzung: Der Wegfall der deszendierenden Hemmung macht den Spindelreflex überaktiv, mit Klonus und Babinski-Zeichen.
- Läsionen des zweiten Motoneurons oder der Wurzel heben den Reflex auf, weil der Bogen unterbrochen ist.
Testen Sie sich
Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.
Warum bleibt eine Muskelspindel empfindlich, wenn sich der Muskel bei einer Willkürkontraktion verkürzt?
Gamma-Motoneurone feuern zusammen mit den Alpha-Motoneuronen und kontrahieren die Enden der intrafusalen Fasern, sodass die zentrale sensorische Region gespannt bleibt (Alpha-Gamma-Koaktivierung).
Ein Schlag auf die Patellarsehne lässt den Quadrizeps kontrahieren und die ischiokrurale Muskulatur erschlaffen. Welcher Schaltkreis erklärt beides?
Ia-Afferenzen erregen die Alpha-Motoneurone des Quadrizeps monosynaptisch und hemmen über ein hemmendes Interneuron die Motoneurone der ischiokruralen Muskulatur (reziproke Hemmung). Segmente L3–L4.
Welcher Rezeptor erfasst die Muskelspannung, und was bewirkt er an seinem eigenen Muskel?
Das Golgi-Sehnenorgan, das in Serie zum Muskel liegt, meldet über Ib-Afferenzen und hemmt seinen eigenen Muskel über ein Interneuron, wodurch es die Kraft begrenzt.
Warum verursacht eine Läsion des ersten Motoneurons lebhafte Reflexe, während eine periphere Nervenläsion sie aufhebt?
Der Wegfall der deszendierenden Hemmung macht den intakten Spindelbogen überaktiv. Eine periphere Läsion unterbricht den afferenten oder efferenten Schenkel, sodass der Reflex nicht zustande kommen kann.
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Quellen: Neuroanatomy, Spinal Cord Morphology (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2024).
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