Neurony motoryczne: charakterystyka, typy i choroby

Neurony motoryczne lub neurony ruchowe są komórkami nerwowymi, które kierują impulsy nerwowe na zewnątrz centralnego układu nerwowego. Jego główną funkcją jest kontrola narządów efektorowych, głównie mięśni szkieletowych i mięśni gładkich gruczołów i narządów.

Są odprowadzające, to znaczy przekazują wiadomości do innych komórek nerwowych (neurony aferentne to te, które otrzymują informacje).

Neurony te znajdują się w mózgu, głównie w obszarze 4 Brodmanna i w rdzeniu kręgowym.

Mózg jest organem, który porusza mięśnie. To stwierdzenie może wydawać się bardzo proste, ale w rzeczywistości ruch (lub zachowanie) jest produktem układu nerwowego. Aby emitować prawidłowe ruchy, mózg musi wiedzieć, co dzieje się w środowisku.

W ten sposób ciało ma wyspecjalizowane komórki do wykrywania zdarzeń środowiskowych. Nasze mózgi są elastyczne i przystosowujące się, abyśmy mogli reagować w różny sposób w zależności od okoliczności i tego, czego doświadczyliśmy w przeszłości.

Możliwości te są możliwe dzięki miliardom komórek znajdujących się w naszym układzie nerwowym. Jedną z tych komórek są neurony czuciowe, które przechwytują informacje ze środowiska. Podczas gdy neurony ruchowe są tymi, które kontrolują kurczenie się mięśni lub wydzielanie gruczołów, w odpowiedzi na pewne bodźce.

Neurony ruchowe różnią się od neuronów czuciowych tym, że są neuronalne, to znaczy przekazują informacje z narządów czuciowych do centralnego układu nerwowego.

Ostatnie badania wykazały, że neurony ruchowe są nie tylko biernymi odbiornikami poleceń ruchowych, ale są bardziej złożone niż nam się wydaje. Raczej wydają się odgrywać podstawową rolę w obwodach generujących same zachowania motoryczne.

Klasyfikacja neuronów ruchowych

Neurony ruchowe można sklasyfikować zgodnie z tkanką, którą unerwiają, dlatego istnieje kilka typów opisanych poniżej.

Somatyczne neurony ruchowe

Ruch aparatu ruchu jest możliwy dzięki synchronizacji między skurczem a rozluźnieniem niektórych mięśni. Są one nazywane mięśniami szkieletowymi i składają się z włókien prążkowanych.

Mięsień prążkowany to ten, który tworzy większość masy ciała. Charakteryzuje się świadomym działaniem, to znaczy może być dobrowolnie rozciągnięte i zwężone.

Te skoordynowane ruchy wymagają interwencji wielu włókien nerwowych. W ten sposób osiągane są pewne bardzo złożone ruchy szkieletu.

Każdy somatyczny neuron ruchowy ma swoje komórkowe ciało w centralnym układzie nerwowym, a jego aksony (przedłużenia nerwów) docierają do mięśni. Niektóre badania wykazały, że niektóre aksony mają długość jednego metra.

Aksony tworzą nerwy ruchowe. Dwa przykłady to nerw środkowy i nerw łokciowy, które rozciągają się od kręgów szyjnych do mięśni palca.

Somatyczne neurony ruchowe wykonują tylko jedną synapsę poza ośrodkowym układem nerwowym. Z tego powodu nazywane są monosynaptyczne. Dokładnie wykonuj synapsę z włóknami mięśniowymi, poprzez wyspecjalizowaną strukturę zwaną połączeniem nerwowo-mięśniowym (opisaną poniżej).

W zależności od pozycji neurony te dzielą się na:

- Górny neuron ruchowy: znajduje się w korze mózgowej. Ma zakończenia nerwowe, które tworzą piramidalną ścieżkę łączącą się z rdzeniem kręgowym.

- Dolny neuron ruchowy: znajduje się w przednim rogu rdzenia kręgowego. W tym momencie neurony są zorganizowane w obwody, które uczestniczą w automatycznych, stereotypowych ruchach, odruchach i ruchach mimowolnych. Na przykład kichanie lub odruch wycofania bolesnego bodźca.

Neurony ruchowe tych obwodów są zorganizowane w jądra, rozmieszczone w podłużnych kolumnach, które mogą zajmować od 1 do 4 segmentów kręgosłupa.

W zależności od włókien mięśniowych, które unerwiają się, somatyczne neurony ruchowe można podzielić na:

- Alfa neurony ruchowe: mają duży rozmiar, a ich prędkość jazdy wynosi 60-130 m / s. One unerwiają włókna mięśniowe mięśni szkieletowych (zwane włóknami pozafałdowymi) i znajdują się w rogu brzusznym rdzenia kręgowego. Włókna te są głównym elementem generowania siły w mięśniu.

Neurony te są odpowiedzialne za dobrowolny skurcz mięśni szkieletowych. Ponadto pomagają w napięciu mięśni, niezbędnym do utrzymania równowagi i postawy.

- Beta neurony ruchowe: unerwiają zarówno włókna pozaustrojowe, jak i włókna śródpiersia. To znaczy wewnątrz i na zewnątrz wrzeciona mięśni. Jest to receptor czuciowy mięśnia i jest odpowiedzialny za przesyłanie informacji o długości przedłużenia.

- Neurony motoryczne gamma: unerwiają włókna śródpiersia. Są odpowiedzialni za regulację wrażliwości na skurcz mięśni. Aktywują neurony czuciowe wrzeciona mięśniowego i odruch osteotendinowy, który działa jako ochrona przed nadmiernym rozciąganiem. Próbuje także utrzymać napięcie mięśniowe.

Trzewne neurony ruchowe

Niektóre ruchy włókien mięśniowych nie są świadomie kontrolowane przez pacjenta, jak to ma miejsce w przypadku ruchu serca lub żołądka. Skurcz i rozluźnienie tych włókien jest mimowolne.

Tak dzieje się w tzw. Gładkich mięśniach, które są obecne w wielu narządach. Trzewne neurony ruchowe unerwiają ten typ mięśni. Obejmuje mięsień sercowy oraz wnętrzności i organy ciała, takie jak jelito, cewka moczowa itp.

Neurony te są dysynaptyczne, co oznacza, że ​​wykonują dwie synapsy poza ośrodkowym układem nerwowym.

Oprócz synapsy, którą wykonuje z włóknami mięśniowymi, wykonuje on również inne z udziałem neuronów zwojów autonomicznego układu nerwowego. Wysyłają impulsy do narządu docelowego, aby unerwić mięśnie trzewne.

Specjalne trzewne neurony ruchowe

Znane są również jako rozgałęzione neurony ruchowe, ponieważ bezpośrednio unerwiają mięśnie rozgałęzione. Neurony te regulują ruch skrzeli u ryb. U kręgowców unerwiają mięśnie związane z ruchem twarzy i szyi.

Koncepcja jednostki silnikowej

Jednostka ruchowa jest jednostką funkcjonalną złożoną z neuronu ruchowego, a włókna mięśniowe unerwiają ją. Jednostki te można zaklasyfikować jako:

- Wolne jednostki motoryczne (S-slow): znane również jako czerwone włókna, stymulują małe włókna mięśniowe, które powoli się kurczą. Te włókna mięśniowe są bardzo odporne na zmęczenie i są przydatne do utrzymania skurczu mięśni. Służą do pozostania w pozycji pionowej (w bipidestación) bez zmęczenia.

- Jednostki motoryczne szybkiego zmęczenia (FF-fast fating): znane jako białe włókna, stymulują większe grupy mięśni, ale szybko się męczą. Ich neurony ruchowe są duże i mają wysokie prędkości przewodzenia i wzbudzenia.

Te jednostki motoryczne są użyteczne do działań, które wymagają wybuchów energii, takich jak skoki lub bieganie.

- Szybkie jednostki motoryczne odporne na zmęczenie: stymulują mięśnie o umiarkowanym rozmiarze, ale nie reagują tak szybko jak poprzednie. Są one średnio między jednostkami silnikowymi S i FF. Charakteryzują się one zdolnością tlenową niezbędną do wytrzymania zmęczenia przez kilka minut.

Choroby

Są zestawem zaburzeń neurologicznych charakteryzujących się postępującą degeneracją neuronów ruchowych. Choroby te można sklasyfikować w zależności od tego, czy dotyczy to górnych neuronów ruchowych czy niższych neuronów ruchowych.

Gdy następuje przerwanie sygnału wysyłanego przez niższe neurony ruchowe, główną konsekwencją jest to, że mięśnie nie działają prawidłowo. Skutkiem tych zaburzeń może być ogólne osłabienie, patologiczne przerzedzenie (wycieńczenie), jak również fikulacje (niekontrolowane tiki).

Gdy dotknięte są górne neurony ruchowe, występuje sztywność mięśni i nadreaktywność odruchów ścięgnistych. Odnosi się to do mimowolnych skurczów mięśni, które są bardziej intensywne niż normalnie, które mogą występować jako szarpanie kolan lub kostki.

Choroby neuronów ruchowych mogą być dziedziczone lub nabywane. Zwykle występują u dorosłych i dzieci. Występują częściej u mężczyzn niż u kobiet. U dorosłych objawy pojawiają się po 40 roku życia.

Przyczyny chorób nabytych neuronów ruchowych są ogólnie nieznane. Jednak niektóre przypadki są związane z promieniowaniem lub toksycznym narażeniem. Obecnie bada się, czy ten typ choroby jest związany z autoimmunologiczną odpowiedzią organizmu na wirusy, takie jak HIV.

Następnie możesz zobaczyć niektóre z najczęstszych chorób neuronów ruchowych:

- Stwardnienie zanikowe boczne (ALS): wpływa na klasyczne neurony ruchowe i jest również znane jako choroba Lou Gehrina. Jest to choroba zwyrodnieniowa, która głównie uszkadza neurony ruchowe kory mózgowo-rdzeniowej i rdzenia kręgowego.

Pacjenci dotknięci ALS rozwijają zanik mięśni, co prowadzi do ciężkiego paraliżu, chociaż nie ma zmian umysłowych ani sensorycznych. Ta choroba stała się znana z wpływu na znanego naukowca Stephena Hawkinga.

Ludzie z tą chorobą mają osłabienie i zużycie mięśni opuszkowych (tych, które kontrolują mowę i połykanie). Objawy pojawiają się najpierw w kończynach i mięśniach połykania. Istnieją również przesadne odruchy, skurcze, zafałszowania i problemy z mową.

- Postępujący paraliż: charakteryzuje się osłabieniem mięśni, które unerwiają neurony ruchowe dolnej części pnia mózgu. Mięśnie te to dolna szczęka, twarz, język i gardło.

W konsekwencji pacjent ma trudności z połykaniem, żuciem i mówieniem. Istnieje duże ryzyko uduszenia i aspiracyjnego zapalenia płuc (wdychanie pokarmu lub płynów do dróg oddechowych).

Ponadto dotknięci chorobą pacjenci mają ataki śmiechu lub płaczu, znane jako labilność emocjonalna.

- Paraliż pseudobulwowy: ma wiele cech charakterystycznych z poprzednim zaburzeniem. Przedstawia postępującą degenerację górnych neuronów ruchowych, powodując osłabienie mięśni twarzy.

Powoduje to problemy z mówieniem, żuciem i połykaniem. Ponadto można rozwinąć poważny głos i nieruchomość języka.

- Pierwotne stwardnienie boczne: występuje zaangażowanie górnych neuronów ruchowych. Jego przyczyna jest nieznana i występuje częściej u mężczyzn niż u kobiet. Zaczyna się po około 50 roku życia.

Następuje stopniowa degeneracja komórek nerwowych, które kontrolują ruchy dobrowolne. Komórki te znajdują się w korze mózgowej, gdzie odbywają się wyższe funkcje umysłowe.

Choroba ta charakteryzuje się wytwarzaniem sztywności mięśni nóg, tułowia, rąk i rąk.

Pacjenci mają problemy z równowagą, osłabieniem, spowolnieniem i spastycznością nóg. Mięśnie twarzy mogą mieć wpływ na wytwarzanie dyzartrii (trudności w artykułowaniu dźwięków i słów).

- Postępujący zanik mięśni: w tej chorobie dochodzi do powolnej i postępującej degeneracji dolnych neuronów ruchowych. Wpływa głównie na ręce, a następnie rozciąga się na dolne partie ciała. Jego objawami są skurcze, tiki i patologiczna utrata wagi bez wyraźnego powodu.

- Rdzeniowy zanik mięśni: jest dziedzicznym zaburzeniem, które wpływa na niższe neurony ruchowe. Następuje postępująca degeneracja komórek rogu przedniego rdzenia kręgowego. Bardziej dotkliwie dotyka nogi i ręce. Może przedstawiać warianty w zależności od wieku, wzorców dziedziczenia i nasilenia objawów.

- Zespół Postpolio: jest to zaburzenie charakteryzujące się postępującą słabością. Powoduje ból i zmęczenie mięśni i występuje latami po ostrym porażeniu polio.