Celulele Renshaw: caracteristicile și funcțiile acestor interneuroni

Celulele Renshaw sunt un grup de interneuroni inhibitori care fac parte din funcțiile noastre motorii ale măduvei spinării.

Aceste celule (numite după prima persoană care le-a descris, Birdsey Renshaw) au fost primul tip de interneuroni spinali care este funcțional, morfologic și farmacologic identificat. În acest articol vom vedea caracteristicile sale.

• Articol înrudit: "Tipuri de neuroni: caracteristici și funcții"

Ce sunt celulele Renshaw?

Conceptul de celule Renshaw a fost postulat atunci când a fost descoperit din semnale antidromice (care se mișcă în sens opus celui fiziologic) un neuron motor care a călătorit colateral înapoi, de la rădăcina ventrală la măduva spinăriiși că au existat interneuroni care trăgeau la o frecvență înaltă și rezultă în inhibiție.

În mai multe investigații s-a arătat, de asemenea, că acești interneuroni, celulele Renshaw, Au fost stimulați de acetilcolina din neuronii motori., neurotransmițătorul responsabil cu generarea potențialelor de acțiune în fibrele musculare pentru a genera mișcări de contracție.

O altă dovadă a constat că stimularea antidromică a fibrelor nervoase a generat și potențiale de acțiune în corpurile neuronii motori, împreună cu hiperpolarizarea (creșterea valorii absolute a potențialului membranar al celulei) a altor grupuri de neuroni motorii.

Mecanisme de acțiune

Celulele Renshaw, situate în coarnele anterioare ale măduvei spinării, transmite semnale inhibitoare neuronilor motori din jur. De îndată ce axonul părăsește corpul neuronului motor anterior, ele generează ramuri colaterale care se proiectează către celulele Renshaw vecine.

Deosebit de interesant a fost investigat modul în care celulele Renshaw se cuplează cu motoneuronii, precum și a acestora rol în modelele de rețele de feedback negativ care funcționează în diferite părți ale sistemului nervos central.

neuronii motori α

neuronii motori α dau naștere la fibrele nervoase motorii mari (cu o medie de 14 nanometri în diametru) și se ramifică de mai multe ori de-a lungul cursului lor, apoi intră în mușchi și inervează fibrele mari ale mușchilor scheletici.

Stimularea unei fibre nervoase α excită de la trei până la câteva sute de fibre musculare scheletice la orice nivel, denumite colectiv „unitate motorie”.

Celulele Renshaw sunt asociate cu acest tip de neuron motor în două moduri. Pe de o parte, prin primirea unui semnal excitator de la axonul neuronului motor, de îndată ce părăsește rădăcina motorului; în acest fel celulele „știu” dacă neuronul motor este mai mult sau mai puțin activat (potențiale de acțiune de declanșare)

Pentru celălalt, prin livrarea inhibitoare a axonilorsă facă sinapse cu corpul celular al neuronului motor de început, sau cu un alt neuron motor α din același grup motor, sau cu ambele.

Eficiența transmiterii sinaptice între axonii neuronilor motori α și celulele Renshaw este foarte mare, deoarece acesta din urmă poate fi activat, deși cu rafale de durată mai scurtă, pentru o singură dată neuron motor. Descărcările sunt generate de potențiale postsinaptice excitatorii de lungă durată.

interneuroni

Interneuronii sunt prezenți în toate regiunile substanței cenușii medulare, atât în ​​coarnele anterioare, cât și în coarnele posterioare și intermediare care se află între ele. Aceste celule sunt mult mai numeroase decât motoneuronii.

Au dimensiuni mici și au o natură foarte excitabilă, așa cum ei Sunt capabili să emită în mod spontan până la 1.500 de descărcări pe secundă. Au conexiuni multiple între ei și multe dintre ele, ca în cazul celulelor Renshaw, stabilesc sinapse directe cu neuronii motori.

Circuitul lui Renshaw

Celulele Renshaw inhibă activitatea neuronilor motori, limitându-le frecvența de stimulare, care în mod direct influenţează forţa de contracţie musculară. Adică, ele interferează cu activitatea neuronilor motori, scăzând forța de contracție musculară.

Într-un fel, acest mecanism poate fi benefic pentru că ne permite să controlăm mișcările pentru a nu provoca daune inutile, efectuați mișcări precise etc. Cu toate acestea, în unele sporturi sunt necesare o mai mare rezistență, viteză sau explozibilitate, iar mecanismul de acțiune al celulelor Renshaw poate îngreuna aceste obiective.

În sporturi care necesită acțiuni explozive sau rapide, sistemul celular Renshaw este inhibat de sistemul nervos central, astfel încât a forță mai mare de contracție musculară (ceea ce nu înseamnă că celulele Renshaw se opresc automat funcţie).

În plus, acest sistem nu acționează întotdeauna în mod egal. Se pare că la o vârstă fragedă nu este foarte dezvoltată; și vedem asta, de exemplu, când un copil încearcă să arunce mingea unui alt băiat care se află la mică distanță, deoarece în mod normal, la început, o va face cu mult mai multă forță decât este necesar. Și acest lucru se datorează, în parte, micii „acțiuni” a celulelor Renshaw.

Acest sistem de interneuroni inhibitori se dezvoltă și se conturează în timp, dată fiind nevoia sistemului musculo-scheletic însuși de a efectua acțiuni mai mult sau mai puțin precise. Prin urmare, dacă trebuie să efectuăm acțiuni precise, acest sistem va fi observat și dezvoltat în continuare; și invers, dacă optăm pentru mișcări și acțiuni mai violente sau explozive.

Funcțiile creierului și motorii

Dincolo de celulele Renshaw și la un alt nivel de complexitate, comportamentul mușchilor noștri este controlat de creier, în principal prin regiunea sa exterioară, cortexul cerebral.

El zona motorie primară (situat în centrul capului nostru), este responsabil cu controlul mișcărilor obișnuite, precum mersul sau alergarea; și zona motorie secundară, responsabilă de reglarea mișcărilor fine și mai complicate, precum cele necesare pentru a produce vorbire sau a cânta la chitară.

O alta dintre zonele importante in controlul, programarea si ghidarea miscarilor noastre este zona premotorie., o regiune a cortexului motor care stochează programele motorii învățate prin experiențele noastre.

Alături de această regiune regăsim și zona motorie suplimentară, responsabilă de inițierea, programarea, planificarea și coordonarea mișcărilor complexe.

În cele din urmă, este de remarcat cerebelul, zona creierului responsabilă, împreună cu ganglionii bazali, pentru a ne începe mișcările și pentru a menține tonusul muscular (stare de ușoară tensiune pentru a rămâne în poziție verticală și pregătită a se mișca), întrucât primește informații aferente despre poziția extremităților și gradul de contracție muscular.

Referințe bibliografice:

• Renshaw, B. (1946). Efectele centrale ale impulsurilor centripete în axonii rădăcinilor ventrale ale coloanei vertebrale. Journal of Neurophysiology, 9, pp. 191 - 204.