Fusi Neuromuscolari e Tapping Tendineo (Fisiologia 73)

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Questions and Answers

Il sistema fusale contribuisce al mantenimento della posizione attraverso una scarica costante.

True (A)

La stimolazione gamma dinamica aumenta la sensibilità del fuso alla lunghezza del muscolo.

False (B)

La contrazione eccentrica del muscolo aumenta la frequenza di scarica del fuso.

True (A)

L'indice dinamico diminuisce con la stimolazione delle gamma statiche.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Gli organi tendinei del Golgi rispondono solo durante la contrazione muscolare.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

I fusi neuromuscolari forniscono informazioni sulla velocità di allungamento del muscolo e sulla sua tensione.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze II mostrano una risposta più marcata durante uno stiramento rispetto alle afferenze Ia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il 'tendon tap' provoca una risposta simile al riflesso patellare nelle afferenze Ia.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Durante uno stimolo sinusoidale, la frequenza di scarica delle afferenze II segue fedelmente la lunghezza del muscolo nel tempo.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La decerebrazione del gatto elimina completamente l'attività nei fusi neuromuscolari.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le fibre di tipo II non sono influenzate dalla posizione del muscolo, ma solo dalla sua velocità di cambiamento di lunghezza.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Durante lo stiramento a rampa, la frequenza di scarica delle afferenze Ia diminuisce durante il mantenimento dello stiramento.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze Ia sono più sensibili alla lunghezza del muscolo rispetto alla sua velocità.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Durante la fase di silenziamento della scarica, non si osserva alcun cambiamento nella frequenza di scarica.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La componente di accelerazione della risposta delle afferenze Ia mostra un picco all'inizio della rampa di allungamento.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'indice dinamico delle fibre Ia diminuisce all'aumentare della velocità di stiramento.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze II sono più sensibili alla velocità rispetto alle afferenze Ia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'analisi della risposta delle afferenze Ia a rampe di allungamento considera fattori come ampiezza, velocità e accelerazione.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il potenziale generatore non è influenzato dalla tetrodotossina durante gli esperimenti sul potenziale d'azione.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'ampiezza dell'allungamento non ha alcun effetto sulla frequenza di scarica delle afferenze Ia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze Ia rispondono principalmente durante le fasi di accorciamento del muscolo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'allungamento centrale della fibra Ia provoca una diminuzione della frequenza di scarica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il creep porta ad un aumento della tensione sulla parte centrale della fibra.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La sommazione dei vari meccanismi non influisce sul comportamento della fibra Ia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nella condizione statica finale, l'allungamento totale è ripartito equamente tra le tre molle.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Durante la fase iniziale di allungamento, gli smorzatori non oppongono resistenza al movimento delle zone polari laterali.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il Δx centrale segue sempre l’allungamento totale in ogni fase.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Stimolazione gamma dinamica riduce la viscosità delle porzioni laterali.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'allungamento totale è composto solo dalla porzione centrale e non dalle laterali.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La porzione centrale della fibra equivale al potenziale di membrana quando si inietta una corrente costante.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quando cessa l'allungamento, le zone polari continuano a scorrere causando un incremento della frequenza di scarica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze Ia mostrano un overshoot durante l'allungamento e un undershoot durante il rilascio.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze II rispondono in modo non lineare all'allungamento e al rilascio.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le fibre a catena nucleare sono associate principalmente alle afferenze di gruppo Ia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

I motoneuroni gamma statici innervano solo le fibre a borsa nucleare dinamiche.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le fibre a borsa nucleare dinamiche sono responsabili della componente derivativa prima e seconda della risposta delle afferenze Ia.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

In uno stimolo sinusoidale ad alta frequenza, le afferenze II si comportano come i recettori di Pacini.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La viscoelasticità delle zone polari è uno dei modelli che spiegano il meccanismo di risposta delle fibre a borsa nucleare dinamiche.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Le afferenze II rappresentano la lunghezza massima del muscolo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le zone polari delle fibre a borsa nucleare si contraggono diventando più rigide e viscose durante la stimolazione.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il silenziamento è il fenomeno che caratterizza la risposta delle afferenze II durante il rilascio.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Fusi neuromuscolari

I fusi neuromuscolari, composti da fibre muscolari modificate, sono sensori di allungamento del muscolo. Sono dotati di fibre intrafusali e fibre extrafusali.

Fibre intrafusali ed extrafusali

Le fibre intrafusali sono le fibre modificate all'interno del fuso, mentre le fibre extrafusali sono le fibre normali del muscolo.

Afferenze Ia

Le afferenze Ia sono le fibre sensoriali che partono dalle fibre intrafusali e portano informazioni sulla lunghezza e la velocità del muscolo al midollo spinale.

Controllo Gamma

Il controllo gamma è il sistema nervoso che regola la sensibilità del fuso. La stimolazione gamma dinamica aumenta la sensibilità del fuso alla velocità di allungamento, mentre la stimolazione gamma statica aumenta la sensibilità del fuso alla lunghezza del muscolo.

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Organi tendinei del Golgi (OTG)

Gli organi tendinei del Golgi (OTG) sono sensori di forza che si trovano nei tendini. Rilevano la forza che si esercita sul tendine, sia durante la contrazione che durante il carico.

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Aumento di Frequenza

L'allungamento della parte centrale della fibra Ia provoca una maggiore attività di scarica della fibra.

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Creep

Un fenomeno in cui le zone polari della fibra Ia si allungano lentamente, riducendo la tensione sulla parte centrale.

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Adattamento della Fibra

L'adattamento della fibra Ia è un processo complesso in cui il potenziale generatore si riduce con il tempo, anche se l'allungamento continua.

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Rilascio

Il rilascio dell'allungamento fa sì che le zone polari continuino a scorrere, riducendo la lunghezza della parte centrale e la frequenza di scarica.

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Modello Meccanico

Un modello che rappresenta la fibra Ia come tre molle (due laterali e una centrale) con smorzatori in parallelo.

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Legge di Hooke

La forza applicata è proporzionale all'allungamento della molla.

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Allungamento nelle Molle

L'allungamento totale viene distribuito tra la parte centrale (Δx) e le due parti laterali (Δy).

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Condizione Statica

Quando la velocità di allungamento è zero, l'allungamento è equamente distribuito tra le tre molle.

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Fase Iniziale

Gli smorzatori si oppongono inizialmente all'allungamento, causando un aumento iniziale della lunghezza della parte centrale.

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Fase Transitoria

La parte centrale raggiunge la sua condizione statica, con un allungamento finale inferiore a quello iniziale.

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Tendon Tap

Il tendon tap è una tecnica sperimentale utilizzata per studiare la risposta dei fusi neuromuscolari. Consiste nel dare un colpo sul tendine del muscolo, generando uno stiramento rapido e transitorio.

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Risposta delle Afferenze Ia al Tendon Tap

Le afferenze Ia mostrano una risposta rapida e intensa al tendon tap, con un treno di impulsi che riflette la velocità di allungamento del muscolo.

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Risposta delle Afferenze II al Tendon Tap

Le afferenze II mostrano una risposta più graduale al tendon tap, con una leggera riduzione dell'intervallo inter-spike durante il tap, seguita da un periodo di inibizione.

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Risposta delle Afferenze II allo Stretch a Rampa

Le afferenze II sono sensibili alla lunghezza statica del muscolo. La loro frequenza di scarica aumenta durante l'allungamento costante e diminuisce durante il rilasciamento.

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Silenzio della scarica

Il silenziamento della scarica è un fenomeno osservato durante il rilascio di uno stimolo, caratterizzato da una diminuzione temporanea della frequenza dei potenziali d'azione.

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Risposta delle fibre Ia agli stimoli sinusoidali

Le fibre muscolari di tipo Ia rispondono principalmente ai cambiamenti di lunghezza del muscolo, aumentando la frequenza di scarica durante lo stiramento e diminuendola durante l'accorciamento.

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Sensibilità delle fibre Ia alla velocità e all'accelerazione

Le fibre di tipo Ia sono più sensibili alla velocità e all'accelerazione del muscolo rispetto alla sua lunghezza, in quanto sono in grado di rilevare i rapidi cambiamenti nella lunghezza.

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Afferenze Ia vs Afferenze II

Le afferenze Ia mostrano un aumento della frequenza di scarica prima dell'allungamento massimo, suggerendo una sensibilità alla velocità e all'accelerazione, mentre le afferenze II sono più reattive alla posizione del muscolo.

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Componenti della risposta delle afferenze Ia a rampe di allungamento

La risposta delle afferenze Ia a rampe di allungamento include una componente proporzionale (corrispondente all'allungamento), una componente di velocità e una componente di accelerazione.

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Indice dinamico

L'indice dinamico misura la differenza tra la frequenza di scarica massima raggiunta alla fine dello stiramento e la frequenza statica raggiunta dopo 0,5 secondi, riflettendo la sensibilità alla velocità di una fibra Ia.

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Dipendenza della risposta Ia dalla velocità di allungamento

La risposta dei recettori Ia dipende dalla velocità di allungamento del muscolo, come dimostrato dalla tetrodotossina che blocca la genesi dei potenziali d'azione e permette di misurare il potenziale generatore.

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Interpretazione dell'indice dinamico

Le fibre Ia sono più sensibili alla velocità rispetto alle fibre II e l'indice dinamico aumenta all'aumentare della velocità di stiramento, in quanto la differenza tra frequenza dinamica e statica è proporzionale alla velocità.

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Esperimenti con rampe di allungamento

Esperimenti con rampe di ampiezza e velocità variabili dimostrano che le fibre Ia rispondono differentemente alla velocità di allungamento, con un indice dinamico maggiore per velocità più elevate.

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Fibre a Borsa Nucleare Dinamiche

Le fibre a borsa nucleare dinamiche rispondono alla velocità e all'accelerazione dello stiramento muscolare, contribuendo alla componente derivativa prima e seconda della risposta delle afferenze Ia.

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Fibre a Borsa Nucleare Statiche

Le fibre a borsa nucleare statiche contribuiscono alla risposta delle afferenze Ia, ma con una componente più statica. Sono sensibili alla lunghezza del muscolo.

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Fibre a Catena Nucleare

Le fibre a catena nucleare sono associate alle afferenze di gruppo II e sono sensibili principalmente alla lunghezza del muscolo.

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Motoneuroni Gamma

I motoneuroni gamma innervano le fibre intrafusali e sono responsabili della regolazione della sensibilità del fuso neuromuscolare.

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Motoneuroni Gamma Dinamici

I motoneuroni gamma dinamici innervano le fibre a borsa nucleare dinamiche e aumentano la sensibilità del fuso alle variazioni di velocità.

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Motoneuroni Gamma Statici

I motoneuroni gamma statici innervano sia le fibre a borsa nucleare statiche che le fibre a catena nucleare e aumentano la sensibilità del fuso alle variazioni di lunghezza.

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Modello della Viscoelasticità

Il modello della viscoelasticità delle zone polari spiega la risposta dinamica delle fibre a borsa nucleare. Le zone polari si contraggono, diventando più rigide e viscose, e questo distribuisce lo stiramento concentrando lo sforzo nella zona centrale della fibra.

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Overshoot e Undershoot nelle Afferenze Ia

Le afferenze Ia, durante l'allungamento, mostrano un 'overshoot', ovvero una scarica maggiore durante la fase di salita dello stimolo. Durante il rilascio, invece, presentano un 'undershoot', ovvero un periodo di silenziamento.

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Study Notes

Fusi Neuromuscolari: Afferenze I e II e Risposta al Tapping Tendineo

  • I fusi neuromuscolari sono recettori sensoriali che forniscono informazioni sulla lunghezza e la velocità di allungamento del muscolo.
  • Le afferenze dai fusi si dividono in due tipi principali: I e II, ognuna con caratteristiche distinte di risposta.
  • Il "Tendon Tap" è un metodo di studio delle risposte dei fusi.

Esperimento "Tendon Tap"

  • Preparazione: Si utilizza un muscolo di gatto decerebrato (senza centri superiori) mantenendo le radici ventrali intatte. La decerebrazione elimina le influenze superiori, consentendo un'attività costante nei muscoli e nei fusi.
  • Stimolazione: Un colpetto sul tendine evoca una risposta simile al riflesso patellare (miotatico).
  • Risposta Afferenze I: Durante lo stiramento si osserva un treno di impulsi molto marcato.
  • Risposta Afferenze II: Mostrano una leggera riduzione dell'intervallo tra gli impulsi (inter-spike) durante lo stimolo e un successivo rallentamento della frequenza di scarica. La frequenza di scarica delle fibre di tipo II rispecchia più fedelmente la lunghezza del muscolo nel tempo.

Risposta Dinamica e Statica dei Fusi Neuromuscolari

  • Le afferenze Ia mostrano un comportamento dinamico, con un aumento della frequenza di scarica che precede il massimo allungamento. Ciò indica una sensibilità alla velocità e all'accelerazione dello stimolo.
  • Le afferenze II sono più sensibili alla lunghezza del muscolo.

Stimolazione a Rampa e Sinusoidale

  • Rampa: Si applica uno stretch graduale (rampa), mantenuto e poi rilasciato.
  • Sinusoidale: Si applica uno stiramento sinusoidale ritmico (allungamento e accorciamento).
  • Le afferenze II seguono più fedelmente la lunghezza del muscolo, mentre le Ia sono più sensibili alla velocità e all'accelerazione.

Analisi della Risposta delle Afferenze Ia a Rampe di Allungamento

  • La risposta delle afferenze Ia mostra una combinazione di componenti:
    • Componente Proporzionale: Proporzionale all'allungamento.
    • Componente di Velocità: Proporzionale alla velocità di allungamento.
    • Componente di Accelerazione: All'inizio e alla fine della rampa, in relazione all'accelerazione.
  • Le afferenze Ia sono sensibili a posizione, velocità e accelerazione del muscolo.

Relazione Stimolo-Risposta delle Afferenze Primarie: Indice Dinamico

  • Esperimenti con diverse ampiezze e velocità di allungamento permettono di studiare la risposta delle afferenze Ia.
  • Ampiezza costante, velocità decrescente: La frequenza aumenta in fase iniziale poi si stabilizza.
  • Velocità costante, ampiezza crescente: Si confronta la frequenza dinamica con quella statica.
  • Tetrodotossina: Il blocco della genesi dei potenziali d'azione conferma che la risposta dipende dalla velocità di allungamento.

Riepilogo delle Risposte delle Afferenze Ia e II

  • Afferenze II: Rispondono linearmente all'allungamento e al rilascio del muscolo.
  • Afferenze Ia: Mostrano un overshoot durante l'allungamento e un undershoot durante il rilascio.
  • In uno stimolo sinusoidale ad alta frequenza, le afferenze Ia rispondono alle variazioni di lunghezza, mentre le afferenze II alla lunghezza media del muscolo.

Struttura e Funzionamento dei Fusi Neuromuscolari: Analisi Dettagliata delle Fibre Intrafusali

  • Le fibre intrafusali sono di due tipi principali:
    • Fibre a Borsa Nucleare (dinamiche e statiche): Sensibili a velocità e accelerazione e lunghezza.
    • Fibre a Catena Nucleare: Sensibili principalmente alla lunghezza del muscolo.
  • Le fibre intrafusali sono innervate da motoneuroni gamma dinamici e statici, che modulano la loro sensibilità e la frequenza di scarica.

Meccanismi di Risposta delle Fibre a Borsa Nucleare Dinamiche

  • Modelli viscoelastici e meccanici descrivono il comportamento delle fibre a borsa nucleare dinamiche in risposta a stimoli di allungamento.
  • I modelli includono elementi viscosi, elastici e lo scorrimento nell'allungamento.

Effetti della Stimolazione dei Motoneuroni Gamma

  • Gamma Dinamici: aumentano la sensibilità del fuso alla velocità e all'accelerazione.
  • Gamma Statici: aumentano la sensibilità alla lunghezza, aumentando la frequenza di scarica di base delle afferenze Ia.

Fibre a Catena Nucleare e Afferenze di Tipo II

  • Le fibre a catena nucleare rispondono in modo più simile alle afferenze di tipo II , con un adattamento lento e una scarica tonica durante lo stimolo.

Sintesi delle Differenze tra Afferenze Ia e II

  • Afferenze Ia: Innervano fibre a borsa nucleare, con risposta dinamica e sensibile alla velocità e all'accelerazione.
  • Afferenze II: Innervano fibre a catena nucleare, con risposta statica più sensibile alla lunghezza.

Controllo Efferente

  • Motoneuroni Gamma dinamici e statici controllano le fibre intrafusali, modulando la loro sensibilità.

Il Ruolo del Controllo Fusale e la Propriocezione

  • I fusi neuromuscolari, gli organi tendinei del Golgi e i recettori articolari contribuiscono alla propriocezione (percezione della posizione del proprio corpo nello spazio).
  • Integrazione delle informazioni sensoriali a livello talamico (nucleo VPL), con neuroni specifici per varie direzioni del movimento.

Funzione del Controllo Fusale

  • Adattamento della Lunghezza: Il controllo fusale adatta la lunghezza del muscolo, indicando se l'allungamento è entro i limiti previsti.
  • Mantenimento del Riflesso: Indica se si sta allungando oltre i limiti previsti, indicando un cedimento.
  • Contrazione Attiva: Le fibre extrafusali (muscolo) attivano le fibre intrafusali per mantenere la sensibilità dei recettori.

Controllo Gamma: Effetti sulla Sensibilità Fusale

  • Taglio Radici Ventrali: Interrompendo il controllo gamma si dimostra la natura riflessa della risposta.
  • Stimolazione Gamma Statica: Aumenta la sensibilità del fuso alla lunghezza.
  • Stimolazione Gamma Dinamica: Aumenta la sensibilità del fuso alla velocità di allungamento.

Integrazione delle Informazioni Fusali a Livello Articolare

  • I fusi su un'articolazione rispondono in modo specifico alla direzione del movimento.
  • La stimolazione vibratoria dei tendini attiva i fusi.

Organi Tendinei del Golgi (OTG): Sensori di Forza

  • Gli OTG forniscono informazioni sulla forza applicata al tendine, sia durante la contrazione muscolare che sotto carico.
  • La risposta agli OTG è differente tra contrazione concentrica ed eccentrica.

Recettori Articolari: Sensori di Posizione e Movimento

  • I recettori articolari forniscono informazioni sulla posizione e il movimento articolare.
  • Presentano una componente dinamica e statica simile ai fusi muscolari e hanno differenti campi recettivi per vari angoli articolari.

Integrazione delle Informazioni a Livello Talamico (Nucleo VPL)

  • Le informazioni dai fusi, OTG e recettori articolari convergono nel nucleo VPL per consentire il controllo preciso del movimento e la consapevolezza della posizione del corpo nello spazio. L'attività del VPL varia a seconda dell'angolo articolare

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