Skelettmuskeln werden von einem oder mehreren Nerven innerviert, die den Muskel im Bereich des Muskeltores durchdringen. Mit wenigen Ausnahmen (N. facialis, N. hypoglossus) sind alle Nerven gemischt, d.h. sie enthalten motorische, sensible und autonome Fasern.
Motorische Fasern
Es gibt dünne, unmyelinisierte γ-Fasern (Aγ-Fasern) und dicke, myelinisierte α-Fasern (Aα-Fasern). Die γ-Fasern und α-Fasern (Axone) entspringen von den Körpern (Somata) der γ- und α-Motoneurone. Die Zellkörper befinden sich in den Kerngebieten der Hirnnerven im Hirnstamm und in den Vorderhörnern des Rückenmarks.
Im Muskelbauch gibt der Nerv zahlreiche Äste ab. Jeder Ast teilt sich in terminale Ästchen, die zum Endomysium der Muskelfasern (extrafusale Fasern) ziehen. Die Zahl der innervierten Muskelfasern kann variieren. Die terminalen Äste verbinden sich mit der Sarkolemm der Muskelfasern über motorische Endplatten. Ein Motoneuron kann verschiedene Anzahlen von Muskelfasern innervieren, und zu jeder Faser tritt nur eine Endplatte. Das Motoneuron, sein Axon mit allen Ästen und die von ihm innervierten Fasern bilden die motorische Einheit.
Die Muskelfasern einer motorischen Einheit sind im Muskel in verschiedenen Bündeln angeordnet. Daher führt die Erregung der Motoneurone zur Kontraktion des gesamten Muskels und nicht nur einzelner Faszikelbündel. Die Größe der motorischen Einheit kann stark variieren: Je kleiner die motorische Einheit, desto präziser ist die Bewegungsregulation. Die kleinsten motorischen Einheiten finden sich in den Augenmuskeln und Fingermuskeln (10-20 Fasern), was sehr präzise Bewegungen ermöglicht. Muskeln, die hohe Kraft entwickeln müssen (z.B. Oberschenkelmuskulatur), haben dagegen große motorische Einheiten (mehrere Tausend Muskelfasern). Innerhalb einer motorischen Einheit befinden sich nur Fasern eines Typs.
Die dünnen γ-Fasern innervieren die Muskelspindeln und die intrafusalen Muskelfasern darin.
Sensible Fasern
Afferente Fasern enden entweder frei als Nervenendigungen oder verbinden sich mit spezifischen Rezeptoren – Muskelspindeln und Golgi-Sehnenorganen (Muskel-Sehnen-Rezeptoren) – den Propriorezeptoren. In dem Bindegewebe der Muskeln befinden sich auch andere Rezeptoren – Vater-Pacini-Körperchen, Ruffini-Körperchen und Dogiel-Rezeptoren. Die freien Nervenendigungen (Nozizeptoren) sind diffus zwischen den Muskelfasern und im Bindegewebe der Muskeln sowie im Bereich der Muskel-Sehnen-Verbindung verteilt. Sie leiten Schmerzimpulse von dem Muskel über Aδ-Fasern und C-Fasern zum Großhirn, wo der Anstieg der Impulsaktivität der Nozizeptoren als Schmerz wahrgenommen wird. Die Muskelspindeln, die parallel zu den Muskelfasern liegen, registrieren die Länge des Muskels und die Geschwindigkeit ihrer Veränderung. Diese propriozeptiven Impulse gelangen dann über afferente Ia-Fasern in die Hinterhörner des Rückenmarks. Die Golgi-Sehnenorgane, die in die Kollagenfasern der Sehnen der quergestreiften Muskeln eingebettet sind, messen Veränderungen der Sehnenspannung und leiten afferente Impulse über Ib-Fasern in das Zentralnervensystem.
Autonome Fasern
Im Bindegewebe der Muskeln befinden sich auch zahlreiche sympathische efferente autonome Fasern. Diese unmyelinisierten Efferenzen innervieren die glatten Muskelzellen der Blutgefäßwände der Skelettmuskulatur.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Haupttypen von Nervenfasern, die quergestreifte Muskeln innervieren?
Hauptsächlich sind es motorische α-Fasern und γ-Fasern sowie sensorische Ia- und Ib-Fasern.
Wie funktioniert die Innervation der extrafusalen Muskelfasern?
Die motorischen α-Fasern enden mit motorischen Endplatten an den extrafusalen Muskelfasern und lösen deren Kontraktion aus.
Welche Funktion haben die γ-Fasern?
Die γ-Fasern innervieren die intrafusalen Muskelfasern der Muskelspindeln und regulieren deren Empfindlichkeit.
Welche Arten von sensorischen Rezeptoren gibt es in quergestreiften Muskeln?
Zu den wichtigsten Rezeptoren zählen Muskelspindeln, Golgi-Sehnenorgane, Vater-Pacini-Körperchen, Ruffini-Körperchen und freie Nervenendigungen (Nozizeptoren).
Wie gelangen propriozeptive Informationen vom Muskel ins Zentralnervensystem?
Über die afferenten Ia-Fasern von den Muskelspindeln und die afferenten Ib-Fasern von den Golgi-Sehnenorganen.
Welche Rolle spielen die autonomen Fasern in der Muskelinnervation?
Die sympathischen efferenten Fasern innervieren die glatten Muskelzellen der Blutgefäße in der Skelettmuskulatur.