Interazione nervo-muscolo

Ben funzionante Interazione nervo-muscolo è il requisito fondamentale per la funzionalità del sistema di movimento. Un'interruzione porta inevitabilmente a una perdita di funzioni funzionali e notevoli limitazioni alle possibilità di attività.

Qual è l'interazione nervo-muscolo?

La corretta interazione tra nervi e muscoli è il requisito fondamentale per l'esecuzione di movimenti ben coordinati e adeguate attività di stabilizzazione. Il sistema nervoso assume le funzioni di controllo e trasferimento delle informazioni. I muscoli sono gli organi esecutivi.

Gli impulsi di movimento vengono generati nei centri motori della corteccia cerebrale, dove diverse aree del cervello rappresentano e forniscono le varie regioni del corpo. I comandi di movimento che sono necessari per eseguire un programma di movimento vengono passati da lì attraverso i tratti nervosi del cosiddetto sistema piramidale ai rispettivi segmenti del midollo spinale. Lì vengono commutati e inviati in periferia ai muscoli responsabili dell'esecuzione.

Nelle azioni dinamiche, gli avversari (antagonisti) sono simultaneamente inibiti a livello del midollo spinale. Lo stimolo nervoso raggiunge infine i muscoli attraverso molte piastre terminali del motore e viene trasmesso all'interno della cellula muscolare attraverso il sistema a membrana. Lì lo stimolo elettrico viene convertito in uno chimico, che si traduce nel rilascio del calcio immagazzinato nelle vescicole all'interno della cellula. Se la concentrazione di calcio supera una certa soglia, la contrazione avviene nella cellula muscolare con il consumo di energia e per sommatoria nell'intero muscolo.

Funzione e compito

La generazione di comandi di movimento e l'avvio di programmi di movimento nel sistema nervoso centrale sono chiaramente orientati agli obiettivi e non ai muscoli. I centri motori del nostro cervello pensano in contesti funzionali. Quando pianificano le sequenze di movimento, gli atleti quindi concentrano sempre i loro pensieri sull'obiettivo del movimento e non sui muscoli che dovrebbero essere attivi.

I nostri programmi di allenamento sono progettati in modo tale che i muscoli agenti (agonisti) si attivino automaticamente durante il movimento e gli antagonisti siano inibiti per non ostacolare l'azione. Quando è necessaria la stabilizzazione, gli stessi gruppi muscolari possono lavorare insieme come sinergizzanti, ad esempio per stabilizzare le articolazioni. Un tipico processo di movimento in cui avvengono entrambi i processi è camminare. Nella fase di gamba oscillante, gli estensori del ginocchio vengono attivati ​​alla fine mentre i flessori vengono contemporaneamente inibiti. Nella fase di gamba in piedi, entrambi i gruppi muscolari lavorano insieme per stabilizzare e centrare l'articolazione del ginocchio durante il carico di pressione.

L'attività di contrazione di singoli muscoli o gruppi muscolari può essere graduata, modificata e controllata in vari modi. Ciò avviene da un lato attraverso il controllo spaziale e temporale delle unità motorie. Ogni nervo motore ha migliaia di fibre nervose e ognuna di esse distribuisce i suoi impulsi a più piastre terminali del motore, che non sono mai tutte controllate contemporaneamente, ma sempre con un ritardo.

Il programma motorio determina quali (reclutamento) e quanti per unità di tempo (frequenza) vengono attivati. La forza della contrazione può così essere graduata.

Il livello di controllo più basso è assunto dai recettori nei tendini (organo tendineo del Golgi) e nei fusi muscolari. Misurano i cambiamenti di lunghezza e tensione nei muscoli e li segnalano al midollo spinale tramite fibre nervose sensibili. Se i segnali sono molto forti, significa che c'è il rischio di lesioni al muscolo e la contrazione nel muscolo viene ridotta o interrotta.

Il controllo e la messa a punto dell'attività muscolare vengono effettuati dal sistema extrapiramidale, in particolare il cervelletto. Riceve costantemente informazioni sull'andamento dei processi di movimento e le confronta con i programmi memorizzati e le informazioni provenienti da altri centri cerebrali. Eventuali deviazioni vengono modificate per garantire processi coordinati.

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Malattie e disturbi

L'interazione nervo-muscolo può essere compromessa da tutte le malattie che influenzano la capacità dei muscoli di contrarsi o il sistema nervoso.

A livello muscolare, si tratta principalmente di malattie che influenzano l'approvvigionamento di fonti energetiche o minerali o provocano cambiamenti strutturali nella composizione del tessuto.

Nel contesto del diabete, da un lato, l'assorbimento del glucosio nella cellula muscolare viene disturbato e, dall'altro, viene bloccata la scomposizione dei grassi. Di conseguenza, il corpo non ha abbastanza energia disponibile per le contrazioni quando richiesto, il che si manifesta in una riduzione delle prestazioni e un rapido affaticamento dei muscoli durante lo sforzo.

I muscoli che non vengono utilizzati o non utilizzati per molto tempo e durante i quali rimangono prevalentemente in una posizione approssimativa perdono gradualmente la capacità di allungarsi. Inizialmente, questo processo è ancora reversibile, ma a un certo punto non sarà più possibile. Le unità contrattili vengono disattivate e rimodellate in modo da mantenere le stesse proprietà del tessuto connettivo. Il muscolo non solo perde la sua elasticità, ma anche la sua forza.

La carenza di calcio può derivare da una ridotta assunzione attraverso il cibo o come conseguenza di malattie che rendono difficile l'assorbimento o causano un aumento dell'escrezione. Le conseguenze per i muscoli possono essere crampi perché non c'è abbastanza calcio disponibile per alleviare la contrazione.

Le malattie neurologiche che danneggiano la conduzione nervosa motoria hanno un impatto negativo significativo sull'attività muscolare. In caso di lesioni ai nervi, l'intero cavo nervoso o parti di esso è tagliato o danneggiato dalla pressione. A seconda della gravità, nessuno o solo pochi stimoli possono quindi raggiungere il muscolo, provocando una paralisi completa o incompleta.

Nella polineuropatia, lo strato isolante delle linee nervose, le cosiddette guaine mieliniche, è danneggiato. Le informazioni elettriche trasportate attraverso questo sistema vengono perse lungo il percorso verso i muscoli. Puoi sviluppare solo poca o nessuna forza. In questa malattia, spesso si verificano disturbi sensoriali poiché anche le fibre nervose sensibili sono interessate.

Lo stesso vale per la sclerosi multipla, che però può anche portare a disturbi coordinativi dell'attività muscolare, poiché non solo i nervi periferici ma anche il sistema nervoso centrale ne sono interessati.