Vad är muskelspindlar?

Muskelspindlar är sensorimotoriska organ som finns i skelettmusklerna. Varje muskelspindel består av tre till fem specialiserade muskelceller som kallas intrafusalceller . Dessa celler, bundna ihop med en mantel av bindväv, låg bredvid resten av skelettmuskelfibrerna. När intrafusalceller upptäcker en förändring i muskelns längd, stimulerar de reflexivt en muskelsammandragning för att förhindra översträckning och skador på muskelfibre. Detta är känt som stretchreflex och illustreras vanligtvis av det klassiska knäkranreflextestet som utförs under fysiska undersökningar.

Intrafusalceller liknar struktur till standard- eller extrafusionsmuskelceller. Båda är långa, ungefär cylindriska celler som huvudsakligen består av sarkomerer. De skiljer sig åt att mitten av en intrafusalcell saknar det kontraktila elementet myosin i dess centrum, så att sammandragning bara sker vid ändarna. Det passiva centrala området är inslaget i specialiserade nervändar benämnda annulospirala och blomstersprutade ändar. Dessa nervändar tränger in i muskelspindlar och grenar genom intrafusalcellerna, lindar varje cell i ett spiralarrangemang eller sprids ut på fiberytan som en spray av blommor.

När ändarna på intrafusalcellerna dras samman, eller när själva muskelbuken förlängs, skapas det en passiv stretch i mitten av muskelspindlarna. Nervändarna upptäcker denna sträckning och signalerar de motoriska nervcellerna hos de angränsande extrafusionsmuskelfibrerna att sammandras. Vid sammandragning förkortas muskelfibrerna, vilket stoppar muskelspindlarnas sträcka. Detta får muskelspindlarna att upphöra med sammandragningssignalen, vilket slappnar av musklerna.

Under fysiska undersökningar kommer en läkare att testa sträckreflexen som en indikator på att nervsystemet fungerar generellt. Den välkända kranen på knäet drar kort i den patellära senan, en sladd av bindväv som går från quadriceps till skenbenen strax under knäet. Detta sträcker passivt muskelfibrerna i låret och aktiverar sträckresponsen från intrafuskelfibrerna inom fyrkantshalsen. Sträckning av fibrerna stimulerar den reflexiva sammandragningen av samma muskel, vilket resulterar i den lilla sparken som är förknippad med testet.

Knäkranstestet, eller patellärt senotest , fungerar som ett prov på nervsystemet som helhet. Genom att testa sträckreflexen kan läkare utvärdera olika nerv- och muskelsystem. Detta inkluderar funktionen av motorneuroner, det hämmande eller exciterande påverkan från högre nervsystemnivåer, och muskelspindlarnas effektivitet, samt aktiveringen av själva musklerna. Att testa en reflexs prestanda hjälper läkarna att hitta ledtrådar om förekomsten av olika störningar i centrala eller perifera nervsystemet.