Neurowissenschaft - Spinale Bewegungssteuerung

• Basalganglien filtern die erhaltenen Informationen, Beginn der Bewegung, Wirkung auf den Motorkortex (Planung, Leitung der willentlichen Bewegungen)
• Das Kleinhirn macht die sensomotorische Koordination der laufenden Bewegungen und wirkt auf den Hirnstamm (Basisbewegungen und Haltung)
• Das gibt die Informationen dann an die lokalen zirkulierenden Neuronen weiter (Integration der afferenten Motoneuronen) oder/und geht zu den Motoneuronen
• Von da aus trifft das Signal auf die Skelettmuskulatur
• Die sensorischen Afferenzen geben Informationen zurück zum Gehirn

• Motoneurone α: innervieren die Muskelfasern, die an der Steuerung der muskulären Kontraktion beteiligt sind
• Motoneurone γ: innervieren die Muskelspindeln und passen ihre Sensibilität an der Dehnung an
• Motoneurone β: innervieren die intrafusalen Fasern und die langsam kontrahierenden Fasern

• Langsame Fasern
  • Rote Muskeln, Mitochondrien und Enzyme des oxidativen Metabolismus
  • Langsame Kontraktion
  • Wenig Ermüdung
  • Lange Belastungen
• Schnelle Fasern
  • Weisse Muskeln, wenig Mitochondrien, anaerober Metabolismus
  • Schnelle Kontraktion
  • Schnelle Ermüdung
  • Muskeln bei Reflexen impliziert
    • Typ IIa: schnelle und kraftvolle Kontraktion, Ermüdungsrestistent
    • Typ IIb: schneller und kraftvoller, ermüdet schnell

Jede motorische Einheit enthält nur ein Fasertyp! Aber in einem Muskel können verschiedene Fasertypen sein.

• Erregung
  • Neuromuskuläre Verbindung: AP Motoneuron alpha, Freisetzung von Ach, Verbindung von Ach an nikotinerge Rezeptoren, Depolarisation (PPSE), Aktivierung der spannungsabhängigen Natriumkanälen (AP), Muskelkontraktion
• Kopplung Erregung und Kontraktion
  • Ausbreitung entlang des Sarkolemms
  • T Tubuli enthalten Calciumkanäle, ändern Konfiguration bei Ankunft AP
  • Aktivierung der Calciumkanäle des sarkoplasmatischen Retikulums
  • Calcium geht ins Cytosol und löst die Kontraktion der Myofibrillen aus
• Kontraktion
  • Myosin (mitte), Aktin
  • Ineinander Gleiten der Filamente
  • Ca bildet an Tropomyosin, das die Position verändert
  • Bindungsstellen von Aktin und Myosin werden frei
  • Myosin fixiert am Aktin
  • Myosinkopf pivotiert
  • Ablösung des Myosinkopfs durch ATP
• Relaxation
  • Sarkolem und T Tubuli gehen zurück ins Ruhepotential
  • Ca Konzentration verringert sich (geht zurück ins sarkoplasmatische Retikulum)
  • Bindungsstellen durch Tropomyosin wieder besetzt

• Übersetzt einen mechanischen Stimulus in einen nervösen Stimulus

•  Efferenz des Motorkortex
• Grösste absteigende Bahn und innerviert die Alpha-Motoneurone
• Dazu gehören funktionell zwei motorische Faserbahnen: Tractus corticospinalis, Tractus coriconuclearis
• Die Pyramidenkreuzung befindet sich am Übergang zwischen Medulla oblangata und Rückenmark und dort kreuzen sich 70-90% der Axone als Tractus corticospinalis lateralis auf die kontralaterale Seite, die restlichen Fasern steigen ungekreuzt im Tractus corticospinalis anterior ab
• Die Pyramidenbahn dient als pyramidalmotorisches System der willkürlichen Motorik und wird der Feinmotorik zugeordnet

• Axial: Rumpf => Postur 

• Proximal: Schulter, Ellbogen, Hüfte, Knie => Lokomotion 

• Distal: Füsse/Zehen und Hände/Finger => Feinmotorik