Svalové vřeténko je specializovaná svalová struktura inervovaná axony senzorických i motorických neuronů. Jeho funkcí je vysílat proprioceptivní informace o svalu do centrálního nervového systému a reagovat na protažení svalu.
Svalová vřeténka se nacházejí v masitých částech svalů, uložených v tzv. extrafuzálních svalových vláknech. Jsou tvořena 3-10 intrafuzálními svalovými vlákny, z nichž existují tři typy, dynamická vlákna jaderného vaku (vlákna vaku1), statická vlákna jaderného vaku (vlákna vaku2) a vlákna jaderného řetězce a axony senzorických neuronů. Axony motoneuronů rovněž končí ve svalových vřeténkách; vytvářejí synapse na jednom nebo obou koncích intrafuzálních svalových vláken a regulují citlivost vřetének. Svalová vřeténka jsou obalena pojivovou tkání a jsou uspořádána paralelně s extrafuzálními svalovými vlákny, na rozdíl od Golgiho šlachových orgánů, které jsou orientovány sériově.
Svalové vřeténko má senzorickou i motorickou složku. Primární a sekundární senzorická vlákna se spirálovitě stáčejí a končí na centrálních částech intrafuzálních vláken a prostřednictvím iontových kanálů axonů citlivých na protažení zajišťují senzorickou složku struktury. Motorickou složku zajišťují gama motoneurony a beta motoneurony, které inervují vřeténko a při aktivaci způsobují mírnou kontrakci koncových částí intrafuzálních svalových vláken. Gama neboli fusimotorické axony inervují pouze intrafusální svalová vlákna, zatímco beta neboli skeletofusimotorické axony inervují jak extrafusální, tak intrafusální svalová vlákna. Tyto motornurony jsou klasifikovány jako statické nebo dynamické podle způsobu inervace a jejich fyziologických účinků. Statické axony inervují řetězová nebo vaková vlákna2 , zatímco dynamické axony inervují vaková vlákna1 a zvyšují rychlostní citlivost aferentů Ia.
Funkcí neuromuskulárního spojení gama motoneuronu není doplňovat celkovou svalovou kontrakci zajišťovanou extrafuzálními vlákny, ale modifikovat citlivost svalového vřeténka na protažení. Po uvolnění acetylcholinu gama neuronem se koncové části intrafuzálních svalových vláken kontrahují, čímž se záměrně prodlužují nekontraktilní centrální části intrafuzálních svalových vláken. Tím se otevřou iontové kanály citlivé na protažení centrálně umístěných senzorických axonů, což vede k přílivu sodíkových iontů. Tím se zvýší klidový potenciál těchto axonů, čímž se zvýší pravděpodobnost vypálení akčního potenciálu, a tím se zvýší citlivost svalového vřeténka.
Při natahování svalu reagují primární senzorická vlákna (aferentní neurony skupiny Ia) svalového vřeténka na rychlost i stupeň natažení a vysílají tyto informace do míchy. Podobně sekundární senzorická vlákna (aferentní neurony skupiny II) detekují a posílají do CNS informaci o stupni protažení (nikoli však o jeho rychlosti). Tato informace je monosynapticky přenášena do alfa eferentního motorického vlákna, které aktivuje extrafuzální vlákna svalu ke kontrakci, čímž se sníží protažení, a polysynapticky přes interneuron do jiného alfa motoneuronu, který inhibuje kontrakci v protilehlých svalech.
PNF strečink neboli proprioceptivní neuromuskulární facilitace je metoda tréninku flexibility, která omezuje automatické reflexní působení, aby se svaly mohly prodloužit.
Předpokládá se také, že svalová vřeténka hrají rozhodující roli v senzomotorickém vývoji.
Spinotalamický trakt: Bolest: Nociceptory Teplota: Termoreceptory