Рецепторы растяжения

Рецепторы растяжения измерить натяжение ткани и таким образом определить растяжение мышцы или органа. Его основная задача - защита от перенапряжения, что обеспечивается моносинаптическим рефлексом растяжения. Рецепторы растяжения могут проявлять структурные изменения в контексте различных мышечных заболеваний.

Что такое рецепторы растяжения?

Рецепторы - это белки, обнаруженные в тканях человека. Они реагируют на определенные раздражители в окружающей их среде деполяризацией и преобразуют импульс стимула в биоэлектрический потенциал действия.

Таким образом, рецепторы являются молекулами-мишенями клетки тела и относятся к сигнальным устройствам органов или систем органов. Так называемые механорецепторы реагируют на механические стимулы из окружающей среды и делают их доступными для центральной нервной системы. Проприорецепторы являются первичными сенсорными клетками и принадлежат к механорецепторам. Они в основном отвечают за самовосприятие тела и соответствуют свободным нервным окончаниям.

Рецепторы мышечного веретена относятся к группе проприорецепторов. Эти сенсорные клетки играют роль в первую очередь в моносинаптическом рефлексе растяжения и, соответственно, также называются рецепторами растяжения. Таким образом, мышечные веретена являются рецепторами растяжения в скелетных мышцах, которые реагируют на механическое растяжение. Они измеряют длину мышцы и позволяют выполнять дифференцированные и рефлексивные движения. Тела Руффини и Фатера-Пачини взаимодействуют с рецепторами растяжения суставной капсулы.

Анатомия и строение

Мышечные веретена расположены в скелетных мышцах. Они состоят из интрафузальных мышечных волокон. Эти волокна лежат параллельно волокнам скелетных мышц.

Волокна ядерной цепи состоят из ядер клеток, расположенных в виде цепочки. Волокна ядерного мешка представляют собой совокупность растянутых ядер клеток. Все мышечные веретена состоят из пяти-десяти поперечно-полосатых мышечных волокон в соединительнотканной оболочке. У человека длина веретена составляет от одного до трех миллиметров. Шпиндели находятся в разных местах корпуса. Например, на мышечных волокнах разгибателя ноги в бедре располагается до тысячи мышечных веретен, длина которых может достигать почти десяти миллиметров. Чем больше мышечных веретен, тем точнее может двигаться соответствующая мышца.

В несокращающемся центре мышечных веретен находятся в основном афферентно-чувствительные нервные волокна, которые служат для поглощения стимулов. Эти волокна также известны как волокна Ia. Они обвивают средние участки интрафузальных волокон и также называются анулоспиральными окончаниями. Эфферентные нервные волокна мышечного веретена - это так называемые гамма-нейроны, которые контролируют чувствительность веретена.

Функции и задачи

Рецепторы растяжения в первую очередь защищают мышцы и органы от повреждений при растяжении. Для этого они запускают моносинаптический рефлекс растяжения, который рефлекторно перемещает связанную мышцу против направления растяжения. Эта рефлекторная реакция должна произойти как можно скорее после растяжки. Афференты мышечного веретена проходят почти исключительно через быстро проводящие нервные волокна типа Ia и моносинаптически связаны через спинной мозг.

Любая другая связь задержит защитные рефлексы рецепторов растяжения. Нервные волокна класса II постоянно фиксируют длину мышцы. Они являются частью вторичной иннервации. Частота потенциала действия в волокнах Ia всегда пропорциональна измеренной длине мышцы или напряжению ткани. Частота потенциала действия также связана со скоростью изменения длины из-за растяжения. Из-за этих отношений мышечные веретена также называют датчиками частичного разряда. Изменение длины мышцы активирует альфа-мотонейрон растянутой мышцы и в то же время активирует гамма-мотонейрон. Волокна работающих мышц укорачиваются параллельно интрафузальным волокнам. Таким образом, чувствительность шпинделя остается постоянной.

Когда мышца растягивается, растяжение также достигает мышечного веретена. Затем волокна Ia генерируют потенциал действия и транспортируют его через спинномозговой нерв в задний рог спинного мозга. Импульс рецепторов растяжения моносинаптически проецируется на α-мотонейроны через соединение синапсов в переднем роге спинного мозга. Они позволяют скелетным мышечным волокнам растянутой мышцы ненадолго сокращаться. Длина мышцы также контролируется петлей γ-веретена. Интрафузальные мышечные волокна связаны с γ-мотонейронами на сократительных концах.

Когда эти мотонейроны активируются, концы веретена сокращаются, а середина растягивается. Таким образом, волокна Ia снова генерируют потенциал действия. Пройдя через спинной мозг, запускается сокращение волокон скелетных мышц, что расслабляет мышечное веретено. Процесс продолжается до тех пор, пока волокна Ia не обнаруживают никакого растяжения.

Здесь вы можете найти свое лекарство

болезни

Заболевания, связанные с изменением мышечного веретена, пока не известны. Из-за своей сложности как рецепторного органа такие заболевания весьма вероятны.

В контексте периферических невропатий происходит увеличение или аплазия ганглиозных клеток спинного мозга или медуллярных и чувствительных нервных волокон. Эти явления могут влиять на развитие рецепторов растяжения. Недостаток определенного фактора транскрипции также может отрицательно сказаться на развитии рецепторов растяжения. Демиелинизирующие формы нейропатии, с другой стороны, не связаны с изменениями мышечных веретен.

Мышечное веретено также может страдать от определенных мышечных заболеваний и, таким образом, проявлять морфологические изменения. Это особенно касается нейрогенной мышечной атрофии. Мышечная атрофия характеризуется уменьшением размеров скелетных мышц и является ответом на снижение стресса. При нейрогенной форме мышечной атрофии снижение стресса вызывается нервной системой или определенными нейронами и, таким образом, может возникать, например, в контексте дегенеративного заболевания БАС.

Тонкая ткань мышечных веретен при атрофии мышц изменяется нитевидно. Многие другие болезни изменяют мышечные веретена. Тонко-тканевая структура рецепторов растяжения и их заболевания еще не очень хорошо изучены, поскольку они очень сложны.