Zur Koppelung der intrafusalen und extrafusalen motorischen Innervation beim Frosch

Zusammenfassung

1. An dem in situ belassenen M. gastrocnemius des Frosches wird gezeigt, daß bei abgestufter motorischer Nervenreizung die Intrafusalbündel aller geprüften Muskelspindeln leichter als die Mehrzahl der extrafusalen Muskelfasern erregt werden.

2. Intra- und extrafusale „twitch“-Fasern werden von efferenten Nervenästen der gleichen Alpha-Gruppe versorgt. Innerhalb dieser Gruppe streuen an den Gesamtsystemen des Muskels die individuellen Aktivierungsschwellen für die intrafusalen Fasern viel geringer als für die extrafusalen motorischen Einheiten.

3. Die reizabhängigen sensorischen Entladungssalven der Spindeln werden nur dann unterbrochen, wenn es zu genügender mechanischer Entlastung der Spindeln kommt. Dies ist bei rein isometrischen Muskelkontraktionen überhaupt nicht der Fall; bei isotonischen und schleuderartigen Kontraktionen wird der Entlastungseffekt erst wirksam, nachdem praktisch alle Spindeln bereits intrafusal angespannt sind.

4. Bei natürlichen, zentral ausgelösten motorischen Akten kann die intrafusale Spindelaktivierung auch zeitlich der extrafusalen Kontraktion deutlich vorausgehen.

5. Der funktionelle Vorsprung der intrafusalen Gesamtsysteme beruht einmal darauf, daß die efferenten Nervenäste zu den Spindeln vorherrschend von den niedrigstschwelligen und raschesten überhaupt vorhandenen Alpha-Axonstämmen abzweigen. Weiter liegen zahlreiche Hinweise dafür vor, daß der „Sicherheitsfaktor“ der neuromuskulären Übertragung an den Intrafusalbündeln durchschnittlich günstiger als an den extrafusalen „twitch“-Fasern ist.

6. Warmblüter und Kaltblüter erreichen somit auf verschiedene Weise — und mit ungleicher Leistungsbreite — das grundsätzlich gleiche Ziel: die Spindeln bei Einleitung motorischer Akte frühestmöglich zu aktivieren und stärkeren Unterbrechungen ihrer Afferenzen infolge extrafusal bewirkter Entlastung rechtzeitig entgegenzuwirken.