Fusi neuromuscolari: cosa sono e a cosa servono?

La propriocezione è quel senso che ci dà la possibilità di renderci conto del posizionamento del nostro corpo, o una parte di esso, nello spazio. Grazie a questo senso siamo in grado di percepire l’attivazione dei muscoli anche senza il supporto della vista o degli altri sensi.

Un altro termine per definire questo senso è: cinestesia. Esso è anche implicato nel senso di equilibrio nonostante vi siano anche altre parti del nostro corpo che regolano ciò, ovvero l’apparato vestibolare.

Ma come viene gestito questo senso? Esso viene regolato da differenti recettori che sono in grado di dare dei feedback alla struttura in merito alla tensione muscolare, in modo da calibrare i livelli di forza da erogare per mantenere il posizionamento del corpo nello spazio.

Quali sono i recettori che regolano la tensione muscolare?

I recettori che si occupano di percepire e gestire le tensioni muscolari sono gli organi tendinei del Golgi e i fusi neuromuscolari. Questi meccanosensori sono molto importanti per i motivi sopra descritti, mentre i primi si trovano parallelamente alla giunzione muscolo-tendinea, gli altri sono posizionati tra le fibre muscolari.

In questo articolo andremo ad analizzare i secondi recettori, cercando di sviscerare tutto ciò che è necessario sapere per comprendere meglio la funzione di questi piccoli organelli.

Dove si trovano i fusi neuromuscolari

Essi sono disposti tra le normali fibre del muscolo scheletrico dette fibre extra-fusali. I fusi neuromuscolari vengono anche chiamati fibre intra-fusali. Ogni fuso muscolare contiene da 4 a 20 piccole fibre muscolari specializzate, e un tessuto connettivo che lo riveste fissato all’endomisio delle fibre extra-fusali.

Le fibra intra-fusali sono controllate da motoneuroni specializzati denominati motoneuroni γ, mentre le fibre extra-fusali (ovvero le fibre normali) sono controllate dai motoneuroni α.

Come funzionano i fusi neuromuscolari

La regione centrale di una fibra intra-fusale non si può contrarre perché i filamenti di actina e di miosina sono assenti o comunque poco numerosi, pertanto può essere solo allungata. Poiché il fuso neuromuscolare è connesso alle fibre extra-fusali, quando queste si allungano anche la regione centrale viene allungata.

Le terminazioni nervose sensoriali avvolte attorno a questa regione centrale trasmettono informazioni al midollo spinale, quando questa regione viene allungata essa informa il sistema nervoso centrale sulla lunghezza del muscolo.

Nel midollo spinale il neurone sensitivo si congiunge a livello sinaptico con un motoneurone α che provoca la contrazione muscolare riflessa nelle fibre extra-fusali per opporsi ad un allungamento eccessivo.

Come funzionano i fusi neuromuscolari: un esempio pratico

Un esempio pratico lo possiamo osservare nel momento in cui un soggetto si trova a dover contrastare un peso eccessivo in maniera repentina.

Per esempio nel momento in cui una persona ci passa un oggetto che noi riteniamo sia leggero, ma che in realtà è pesante, nel preciso istante in cui ci troviamo a dover sollevare quell’oggetto ci troveremo a dover attivare rapidamente i nostri meccanorecettori tramite un riflesso involontario, questo perché l’azione volontaria ci impiegherebbe troppo tempo per rispondere.

Perciò in questo caso le fibre del muscolo interessato si allungano, insieme a questo allungamento anche i fusi neuromuscolari vengono sollecitati.

In risposta a questo allungamento i neuroni sensitivi inviano impulsi al midollo spinale che quindi eccita i motoneuroni α determinando così la contrazione riflessa del muscolo che va a contrastare l’allungamento improvviso.

I motoneuroni γ producono una lieve contrazione delle estremità di queste fibre producendo un leggero allungamento della regione centrale il quale rende il fuso altamente sensibile anche a uno stiramento minimo.

Fusi neuromuscolari e cinestesia

Il fuso favorisce anche l’azione muscolare normale, nel senso che quando i motoneuroni α vengono stimolati per contrarre le fibre muscoli extra-fusali, vengono attivati anche i motoneuroni γ che contraggono le estremità delle fibre intra-fusali allungando la regione centrale del fuso provocando degli impulsi sensoriali che sono trasmessi al midollo spinale e quindi ai motoneuroni. Così grazie a questo meccanismo il muscolo risponde contraendosi.

Questi recettori sono fondamentali per mantenere il tono muscolare e la postura per l’esecuzione dei movimenti. Questo perché l’encefalo non può comunicare a un muscolo cosa deve fare successivamente, senza sapere cosa sta facendo in quel momento.

BIBLIOGRAFIA – REFERENCES:

1. Macefield, V. G., & Knellwolf, T. P. (2018). Functional properties of human muscle spindles. Journal of neurophysiology, 120(2), 452-467.

2. Costill, D. & Willmore, J. (2005). Fisiologia dell’esercizio fisico e dello sport. Perugia. Calzetti e Mariucci Editore, pag. 86-87.