Рецептори розтягування

Рецептори розтягування вимірюють напругу в тканині і таким чином виявляють розтягнення м’яза або органу. Основним її завданням є захист від перенапруження, що гарантується моносинаптичним розтягуючим рефлексом. Рецептори розтягування можуть демонструвати структурні зміни в умовах різних захворювань м’язів.

Що таке рецептори розтягнення?

Рецептори - це білки, які знаходяться в тканині людини. Вони реагують на певні подразники у своєму оточенні деполяризацією та перетворюють стимульний імпульс у біоелектричний потенціал дії.

Тому рецептори є молекулами-мішенями клітини тіла і належать до сигнальних пристроїв органів або систем органів. Так звані механорецептори реагують на механічні подразники з навколишнього середовища і роблять їх переробними для центральної нервової системи. Пропріорецептори є первинними сенсорними клітинами і належать до механорецепторів. Вони в основному відповідають за самосприйняття організмом і відповідають вільним нервовим закінченням.

Рецептори м’язового веретена відносяться до групи пропріорецепторів. Ці сенсорні клітини відіграють роль головним чином для моносинаптичного розтягуючого рефлексу, і відповідно їх називають рецепторами розтягування. Тому м'язові веретена - це рецептори розтягування скелетних м’язів, які реагують на механічне розтягнення. Вони вимірюють довжину м’язів і дозволяють диференціювати та відбивати рухи. Тіла Руффіні та Ватер-Пачіні взаємодіють з рецепторами розтягування в капсулі суглоба.

Анатомія та структура

М'язові веретена розташовані в скелетних м’язах. Вони складаються з внутрішньофузальних м’язових волокон. Ці волокна лежать паралельно волокон скелетних м’язів.

Волокна ядерних ланцюгів складаються з ядер клітин, розташованих як ланцюг. Волокна ядерного мішка - це сукупність розпущених клітинних ядер. Усі м’язові веретена складаються з п'яти-десяти смугастих м’язових волокон у оболонці сполучної тканини. У людини веретена мають довжину від одного до трьох міліметрів. Веретена знаходяться в різних місцях тіла. Наприклад, до тисячі м’язових веретена, які можуть досягати довжини майже десять міліметрів, розташовані на м’язових волокнах розгинача гомілки в стегні. Чим більше м’язів веретена, тим тонше пов'язаний м'яз може рухатися.

У нескоротливому центрі веретена м’язів знаходяться в основному аферентні чутливі нервові волокна, які служать для поглинання подразників. Ці волокна також відомі як волокна Ia. Вони обертаються навколо середніх відділів інтрафузальних волокон і їх також називають анулоспіральними закінченнями. Еферентні нервові волокна м’язового веретена - це так звані гамма-нейрони, які керують чутливістю веретена.

Функція та завдання

Рецептори розтягування насамперед захищають м’язи та органи від пошкодження розтягненнями. Для цього вони запускають моносинаптичний розтягуючий рефлекс, який рефлекторно рухає пов'язаний м’яз проти напрямку розтягування. Ця рефлекторна реакція повинна відбуватися якомога швидше після розтяжки. Аференти м'язового веретена протікають майже виключно через швидкопровідні нервові волокна типу Ia і моносинаптично з'єднані через спинний мозок.

Будь-яке інше з'єднання затримує захисні рефлекси рецепторів розтягування. Нервові волокна класу II постійно фіксують довжину м’язів. Вони є частиною вторинної іннервації. Частота потенціалу дії у волокнах Ia завжди пропорційна вимірюваній довжині м’язів або напрузі тканин. Частота потенціалу дії також пов'язана зі швидкістю зміни довжини внаслідок розтягування. Через ці зв’язки м’язові веретена також називають датчиками PD. Зміна довжини м’яза активізує альфа-моторний нейрон розтягнутого м’яза і в той же час активізує гама-моторний нейрон. Волокна робочих м’язів вкорочуються паралельно внутрішньофузальним волокнам. Таким чином чутливість шпинделя є постійною.

Коли м'яз розтягується, розтягнення досягає також м’язового веретена. Потім волокна Ia генерують потенціал дії і транспортують його через спинномозковий нерв у задній ріг спинного мозку. Імпульс рецепторів розтягування проецирується моносинаптично на α-мотонейрони через синапсове з'єднання в передньому розі спинного мозку. Вони дозволяють скелетним м'язовим волокнам натягнутої мускулатури короткочасне скорочення. Довжина м’язів також контролюється через γ-шпиндельну петлю. Внутріфузальні м'язові волокна пов'язані з γ мотонейронами на скоротливих кінцях.

Коли ці моторні нейрони активуються, м'язове веретено закінчується, а середина розтягується. Таким чином, волокна Ia знову створюють потенціал дії. Після проходження через спинний мозок спрацьовує скорочення волокон скелетних м’язів, яке розслабляє м’язове веретено. Процес триває, поки волокна Ia не виявлять розтягнення.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби

Захворювання, засновані на зміні веретена м’язів, поки не відомі. Через їх складність як рецепторного органу такі захворювання є цілком ймовірними.

В умовах периферичних невропатій відбуваються розростання або аплазії клітин спінальних гангліонів або медулярних та чутливих нервових волокон. Ці явища можуть впливати на розвиток рецепторів розтягування. Відсутність певного фактора транскрипції також може мати негативний вплив на розвиток рецепторів розтягування. Демієлінізуючі форми нейропатії, з іншого боку, не пов'язані з перебудовою м’язових веретена.

М'язове веретено також може страждати від специфічних захворювань м’язів і, таким чином, виявляти морфологічні зміни. Особливо це стосується нейрогенної м’язової атрофії. М'язова атрофія характеризується зменшенням розміру скелетних м’язів і є відповіддю на зменшення стресу. При нейрогенній формі атрофії м’язів зменшений стрес викликається нервовою системою або певними нейронами і, таким чином, може виникати, наприклад, в умовах дегенеративної хвороби АЛС.

Тонка тканина м’язових веретена змінюється ниткоподібно, коли м’язи атрофуються. Багато інших захворювань змінюють м’язові веретена. Структура тонких тканин рецепторів розтягування та їх захворювання ще недостатньо вивчені, оскільки вони дуже складні.