Propriozeption aus äußeren Augenmuskeln des Menschen: Zur Morphologie ihrer Muskelspindeln

Zusammenfassung

Hintergrund Der sensiblen Innervation von äußeren Augenmuskeln wird zunehmend Bedeutung für die Entwicklung des normalen Binokularsehens zugeschrieben. Literaturangaben über mögliche Rezeptoren in Augenmuskeln des Menschen sind spärlich und inkonsistent, sodass eine genaue morphologische Untersuchung der Spindeln in Augenmuskeln durchgeführt wurde.

Material und Methoden Komplette Schnittserien aller Augenmuskeln von 3 Leichen (67, 72, 83 Jahre alt) wurden alternierend mit Silber imprägniert, nach Mowry gefärbt und dem immunhistochemischen Nachweis von S 100 oder PGP 9.5 unterzogen. Ferner wurden distale Stücke von Muskeln von Multiorganspendern (2, 17, 34 Jahre alt) für die Elektronenmikroskopie präpariert.

Ergebnisse Spindeln enthielten 1 bis 18 intrafusale Fasern, die zu 55% als Kernkettenfasern und nur zu 2% als Kernsackfasern identifiziert werden konnten. Die verbleibenden 43% waren Fasern, die sich in ihrer Morphologie nicht von extrafusalen unmodifizierten Fasern unterschieden und die Ruskell als „anomalous fibers” bezeichnete. Dieser Typ von intrafusalen Fasern wurde bisher nur in menschlichen Augenmuskelspindeln beschrieben. Die Elektronenmikroskopie erbrachte morphologisch intakte sensible Endigungen an allen Arten von intrafusalen Fasern. Die Befunde eines 2jährigen Individuums unterschieden sich nicht wesentlich von denen alter Individuen.

Schlußfolgerungen Die Befunde zeigen, dass die Spindeln in den Augenmuskeln spezielle, zur perzeptiven Funktion fähige Rezeptoren sind. Ihre morphologischen Besonderheiten zeigen sich auch während der Entwicklung des Binokularsehens. Man kann annehmen, dass Spindeln in der (Fein-) Steuerung der Okulomotorik eine Rolle spielen.

Summary

Background Increasing importance is attributed to the proprioceptive innervation of extraocular muscles for the development of binocular vision. In the literature, data on proprioceptors in human extraocular muscles are rare and inconsistent. Therefore a detailed morphological analysis of spindles in human extraocular muscles appeared indicated.

Material and MethodsComplete serial sections of all extraocular muscles of 3 human individuals, 67,72, and 83 years of age, were alternately impregnated with silver, stained following Mowry and immunohistochemically stained for S100 or PGP 9.5. Distal parts of extraocular muscles from multiorgan donors, 2, 17, and 34 years of age, were prepared for electron microscopy.

Results Spindles contained 1 to 18 intrafusal muscle fibers, 55% of which were nuclear chain fibers, 2% nuclear bag fibers, and 43% fibers exhibiting the same morphological features as extrafusal fibers. The latter had been previously described as „anomalous fibers” (Ruskell). This intrafusal type exclusively occurs in human extraocular muscle spindles. Ultrastructural analysis revealed morphologically normal sensory terminals on all 3 types of intrafusal fibers. Findings in a two-year-old individual were similar to those in aged individuals.

Conclusions Spindles in human extraocular muscles are specifically structured. Their special morphological features are also present during the development of binocular vision. Spindles are supposed to play a role in the (fine) control of eye movements.

Schlüsselwörter

äußere Augenmuskeln - Muskelspindeln - Propriozeption - Okulomotorik - Binokularsehen - Mensch

Key-words

extraocular muscle - muscle spindle - proprioception - oculomotor - binocular - human