MOTONEURONEN: EIGENSCHAFTEN, TYPEN UND FUNKTIONEN - GEOGRAFÍA - 2025

Die Motoneuronen oder Motoneuronen sind Nervenzellen, die Nervenimpulse zur Außenseite des Zentralnervensystems leiten. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Effektororgane zu steuern, hauptsächlich die Skelettmuskeln und die glatten Muskeln der Drüsen und Organe.

Motoneuronen sind efferent, dh sie übertragen Nachrichten an andere Nervenzellen (afferente Neuronen sind diejenigen, die Informationen erhalten). Sie befinden sich im Gehirn, hauptsächlich in Brodmanns Bereich 4, und im Rückenmark.

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

Auf diese Weise verfügt der Körper über spezialisierte Zellen zur Erkennung von Umweltereignissen. Unser Gehirn ist flexibel und passt sich an, so dass wir je nach Umständen und Erfahrungen in der Vergangenheit unterschiedlich reagieren können.

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

Beziehung zwischen sensorischen, Übertragungs- und Motoneuronen. Quelle: Von Ruth Lawson Otago Polytechnic / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Motoneuronen unterscheiden sich von sensorischen Neuronen dadurch, dass letztere afferent sind, dh Informationen von den Sinnesorganen an das Zentralnervensystem übertragen.

Neueste Forschungen haben ergeben, dass Motoneuronen nicht nur passive Rezeptoren von Motorbefehlen sind, sondern auch komplexer als wir denken. Sie scheinen vielmehr eine grundlegende Rolle in Schaltkreisen zu spielen, indem sie das Motorverhalten selbst erzeugen.

Klassifikation von Motoneuronen

Motoneuronen können nach dem Gewebe klassifiziert werden, das sie innervieren. Es gibt verschiedene Typen, die unten beschrieben werden.

- Somatische Motoneuronen

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

Gestreifter Muskel ist derjenige, der den größten Teil der Körpermasse ausmacht. Es zeichnet sich durch bewusstes Handeln aus, dh es kann freiwillig gedehnt und zusammengezogen werden. Diese koordinierten Bewegungen erfordern das Eingreifen zahlreicher Nervenfasern. Somit werden bestimmte sehr komplexe Bewegungen des Skeletts erreicht.

Jedes somatische Motoneuron hat seinen Zellkörper im Zentralnervensystem und seine Axone (Nervenprozesse) erreichen die Muskeln. Einige Studien haben gezeigt, dass bestimmte Axone einen Meter lang sind.

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

Somatische Motoneuronen bilden nur eine Synapse außerhalb des Zentralnervensystems. Aus diesem Grund werden sie monosynaptisch genannt. Sie synchronisieren sich präzise mit den Muskelfasern über eine spezielle Struktur, die als neuromuskulärer Übergang bezeichnet wird (später beschrieben).

Abhängig von der Position sind diese Neuronen unterteilt in:

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

- Unteres Motoneuron: Es befindet sich im vorderen Horn des Rückenmarks. Zu diesem Zeitpunkt sind Neuronen in Schaltkreisen organisiert, die an automatischen, stereotypen, reflexartigen und unwillkürlichen Bewegungen teilnehmen. Zum Beispiel das Niesen oder der Rückzugsreflex eines schmerzhaften Reizes.

Die Motoneuronen in diesen Schaltkreisen sind in Kernen organisiert, die in Längssäulen angeordnet sind, die 1 bis 4 Wirbelsäulensegmente einnehmen können.

Unterscheidung zwischen dem oberen Motoneuron und dem unteren Motoneuron. Quelle; Rcchang16 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Abhängig von den Muskelfasern, die sie innervieren, können somatische Motoneuronen in folgende Kategorien eingeteilt werden:

- Alpha- Motoneuronen : Sie sind groß und haben eine Leitungsgeschwindigkeit von 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 der Krafterzeugung im Muskel.

Diese Neuronen sind für die freiwillige Kontraktion des Skelettmuskels verantwortlich. Darüber hinaus unterstützen sie den Muskeltonus, der für das Gleichgewicht und die Körperhaltung erforderlich ist.

- Beta- Motoneuronen : Innerviert sowohl die extrafusalen als auch die intrafusalen Fasern. Das heißt, innerhalb und außerhalb der Muskelspindel. Dies ist der sensorische Rezeptor des Muskels und für die Übertragung von Informationen über die Länge der Verlängerung verantwortlich.

- Gamma-Motoneuronen: innervieren intrafusale Fasern. Sie sind für die Regulierung der Empfindlichkeit gegenüber Muskelkontraktionen verantwortlich. Sie aktivieren die sensorischen Neuronen der Muskelspindel und den Sehnenreflex, der als Schutz gegen übermäßiges Dehnen dient. Es versucht auch, den Muskeltonus aufrechtzuerhalten.

- Viszerale Motoneuronen

Einige Bewegungen der Muskelfasern werden vom Subjekt nicht bewusst gesteuert, wie dies bei der Bewegung unseres Herzens oder unseres Magens der Fall ist. Die Kontraktion und Relaxation dieser Fasern ist unwillkürlich.

Dies geschieht in den sogenannten glatten Muskeln, die in vielen Organen vorhanden sind. Viszerale Motoneuronen innervieren diesen Muskeltyp. Es umfasst den Herzmuskel und die Eingeweide und Organe des Körpers wie Darm, Harnröhre usw.

Diese Neuronen sind dysynaptisch, was bedeutet, dass sie zwei Synapsen außerhalb des Zentralnervensystems bilden.

Zusätzlich zu der Synapse, die es mit Muskelfasern ausführt, führt es auch eine andere aus, die Neuronen aus den Ganglien des autonomen Nervensystems einbezieht. Diese senden Impulse an das Zielorgan, um die viszeralen Muskeln zu innervieren.

- Spezielle viszerale Motoneuronen

Sie werden auch als verzweigte Motoneuronen bezeichnet, da sie die verzweigten Muskeln direkt innervieren. Diese Neuronen regulieren die Kiemenbewegung in Fischen. Während sie bei Wirbeltieren die Muskeln innervieren, die mit der Bewegung von Gesicht und Hals zusammenhängen.

Motoreinheitskonzept

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

Langsame Motoreinheiten (S-langsam)

Sie werden auch als rote Fasern bezeichnet und stimulieren kleine Muskelfasern, die sich langsam zusammenziehen. Diese Muskelfasern sind sehr ermüdungsresistent und helfen bei der Aufrechterhaltung der Muskelkontraktion. Sie dienen dazu, in einer aufrechten Position (in Bipidestation) zu bleiben, ohne zu ermüden.

Schnell ermüdende Motoreinheiten (FF)

Bekannt als weiße Fasern, stimulieren sie größere Muskelgruppen, aber sie ermüden schnell. Ihre Motoneuronen sind groß und sie haben hohe Leitungs- und Anregungsgeschwindigkeiten.

Diese Motoreinheiten eignen sich für Aktivitäten, die Energiestöße erfordern, wie z. B. Springen oder Laufen.

Ermüdungsbeständige schnelle Motoreinheiten

Sie stimulieren Muskeln mit mäßiger Größe, reagieren aber nicht so schnell wie die vorherigen. Sie befinden sich irgendwo in der Mitte zwischen S- und FF-Motoreinheiten. Sie zeichnen sich durch die notwendige aerobe Kapazität aus, um Ermüdung für einige Minuten zu widerstehen.

Motoneuron-bedingte Krankheiten

Mikroskopische Aufnahme mit sehr hoher Vergrößerung der Medulla oblongata, die den vierten Ventrikel, die Kerne des Nervus hypoglossus und den Nervus vagus zeigt. Quelle: Nephron

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

Wenn das von den unteren Motoneuronen gesendete Signal unterbrochen wird, ist die Hauptfolge, dass die Muskeln nicht richtig funktionieren. Das Ergebnis dieser Störungen kann allgemeine Verschwendung, pathologische Ausdünnung (Abmagerung) sowie Faszikulationen (unkontrollierbare Tics) sein.

Wenn obere Motoneuronen betroffen sind, treten Muskelsteifheit und Überempfindlichkeit der Sehnenreflexe auf. Dies bezieht sich auf stärker als normale unwillkürliche Muskelkontraktionen, die als Rucke in den Knien oder im Knöchel auftreten können.

Motoneuronerkrankungen können vererbt oder erworben werden. Sie treten im Allgemeinen bei Erwachsenen und Kindern auf. Sie sind häufiger bei Männern als bei Frauen. Bei Erwachsenen treten Symptome nach dem 40. Lebensjahr auf.

Die Ursachen für erworbene Motoneuronerkrankungen sind im Allgemeinen unbekannt. Einige Fälle hängen jedoch mit der Exposition gegenüber Strahlentherapie oder Toxinen zusammen. Derzeit wird untersucht, ob diese Art von Krankheit mit der Autoimmunreaktion des Körpers auf Viren wie HIV zusammenhängt.

Hier sind einige der häufigsten Motoneuronerkrankungen:

Amitrophische Lateralsklerose (ALS)

Es betrifft die klassischen Motoneuronen und ist auch als Lou Gehrin-Krankheit bekannt. Es ist eine degenerative Erkrankung, die hauptsächlich die Motoneuronen des Kortex, des Trochoencephalons und des Rückenmarks schädigt.

Patienten, die von ALS betroffen sind, entwickeln eine Muskelatrophie, die tödlich zu einer schweren Lähmung führt, obwohl keine mentalen oder sensorischen Veränderungen vorliegen. Diese Krankheit ist berühmt geworden für den bekannten Wissenschaftler Stephen Hawking.

Menschen mit dieser Krankheit haben Schwäche und Verschwendung der Bulbarmuskeln (diejenigen, die Sprache und Schlucken kontrollieren). Die Symptome treten zuerst in den Gliedmaßen und in den schluckenden Muskeln auf. Es werden auch übertriebene Reflexe, Krämpfe, Faszikulationen und Sprachprobleme beobachtet.

Progressive Bulbarparese

Es ist gekennzeichnet durch die Schwäche der Muskeln, die die Motoneuronen des unteren Teils des Hirnstamms innervieren. Diese Muskeln sind Unterkiefer, Gesicht, Zunge und Rachen.

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

Darüber hinaus leiden betroffene Patienten an Lach- oder Weinattacken, die als emotionale Labilität bezeichnet werden.

Pseudobulbäre Lähmung

Es teilt viele Merkmale mit der vorherigen Störung. Darin kommt es zu einer fortschreitenden Degeneration der oberen Motoneuronen, was zu einer Schwäche der Gesichtsmuskulatur führt.

Dies verursacht Probleme beim Sprechen, Kauen und Schlucken. Zusätzlich kann sich eine tiefe Stimme und Unbeweglichkeit der Zunge entwickeln.

Primäre Lateralsklerose

Es liegt eine Beteiligung der oberen Motoneuronen vor. Die Ursache ist unbekannt und tritt häufiger bei Männern als bei Frauen auf. Es beginnt ungefähr nach dem 50. Lebensjahr.

Es gibt eine allmähliche Degeneration der Nervenzellen, die die freiwillige Bewegung steuern. Diese Zellen befinden sich in der Großhirnrinde, wo höhere mentale Funktionen ausgeführt werden.

Diese Krankheit ist durch Steifheit in den Muskeln der Beine, des Rumpfes, der Arme und der Hände gekennzeichnet.

Patienten haben Probleme mit Gleichgewicht, Schwäche, Trägheit und Spastik in den Beinen. Die Gesichtsmuskeln können betroffen sein und Dysarthrie hervorrufen (Schwierigkeiten, Geräusche und Wörter zu artikulieren).

Progressive Muskelatrophie

Bei dieser Krankheit kommt es zu einer langsamen und fortschreitenden Degeneration der unteren Motoneuronen. Es betrifft hauptsächlich die Hände und breitet sich dann auf die unteren Körperteile aus. Die Symptome sind Krämpfe, Tics und pathologischer Gewichtsverlust ohne ersichtlichen Grund.

Spinale Muskelatrophie

Es ist eine Erbkrankheit, die die unteren Motoneuronen betrifft. Es kommt zu einer fortschreitenden Degeneration der Zellen des vorderen Horns des Rückenmarks. Die Beine und Hände sind am stärksten betroffen. Sie kann je nach Alter, Vererbungsmustern und Schwere der Symptome variieren.

Postpolio-Syndrom

Es ist eine Störung, die durch fortschreitende Schwäche gekennzeichnet ist. Es verursacht Schmerzen und Müdigkeit in den Muskeln und tritt Jahre nach akuter paralytischer Kinderlähmung auf.

Verweise

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