Stretch receptori mjere napetost u tkivima kako bi otkrili istezanje mišića ili organa. Njihova je glavna funkcija zaštita od prekomjernog rastezanja, koju pruža monosinaptički refleks istezanja. Istegnuti receptori mogu pokazati strukturne promjene u kontekstu različitih mišićnih bolesti.
Što su receptori za istezanje?
Receptori su proteini ljudskih tkiva. Oni reagiraju na specifične podražaje u svojoj okolini depolarizacijom i pretvaraju podražajni impuls u bioelektrični akcijski potencijal. Receptori su stoga meta molekule tjelesne stanice i pripadaju signalnim uređajima organa ili organskih sustava. Takozvani mehanoreceptori reagiraju na mehaničke podražaje iz okoline i čine ih obradivima za središnje živčani sustav. Proprioceptori su primarne osjetne stanice i pripadaju mehanoreceptorima. Oni su uglavnom odgovorni za vlastito opažanje tijela i odgovaraju slobodnim živčanim završecima. Skupina proprioceptora uključuje receptore mišićnog vretena. Te senzorne stanice igraju ulogu prije svega za monosinaptički refleks istezanja i u skladu s tim nazivaju se i receptorima istezanja. Mišićno vreteno su tako receptori za istezanje skeletnih mišića koji reagiraju na mehaničko istezanje. Oni mjere duljinu mišića omogućujući diferencijalne i refleksne pokrete. U interakciji s rastezljivim receptorima su Ruffinijeva i Vater-Pacinijeva tijela u zglobna kapsula.
Anatomija i struktura
Mišićna vretena nalaze se u koštanoj muskulaturi. Sastavljeni su od intrafuzalnih mišićnih vlakana. Ta vlakna leže paralelno s vlaknima skeletnih mišića. Vlakna nuklearnog lanca sastoje se od staničnih jezgri raspoređenih na lančani način. Vlakna nuklearne vrećice skup su rastegnutih staničnih jezgri. Sva su mišićna vretena sastavljena od pet do deset prugastih mišićnih vlakana u vezivno tkivo korice. U ljudi su vretena duga između jednog i tri milimetra. Vretena se nalaze na raznim mjestima u tijelu. Na mišićnim vlaknima noga ekstenzora, na primjer, u. ima do tisuću mišićnih vretena bedro, koja može doseći duljinu od gotovo deset milimetara. Što se više mišićnih vretena, pridruženi mišić može finije pomicati. U nekontraktilnom središtu mišićnih vretena leže prvenstveno aferentna osjetna živčana vlakna koja služe za bilježenje podražaja. Ta su vlakna poznata i pod nazivom Ia vlakna. Oni se omotavaju oko srednjih dijelova intrafuzalnih vlakana i nazivaju se i anulospiralnim terminalima. Eferentna živčana vlakna mišićnog vretena su takozvani gama neuroni, koji kontroliraju osjetljivost vretena.
Funkcija i zadaci
Stretch receptori prvenstveno štite mišiće i organe od oštećenja na istezanju. Da bi to učinili, oni pokreću monosinaptički refleks istezanja, koji refleksno pomiče pridruženi mišić u smjeru istezanja. Ovaj refleksni odgovor mora se dogoditi što je moguće bliže vremenskom razmaku. U tu svrhu aferentni dijelovi mišićnog vretena prolaze gotovo isključivo preko brzoprovodljivih živčanih vlakana tipa Ia i monosinaptički su povezani preko leđna moždina. Da se međusobno poveže, odgodilo bi se zaštitno refleks proteza receptora. Živčana vlakna klase II trajno bilježe duljinu mišića. Oni pripadaju sekundarnoj inervaciji. The akcijski potencijal Učestalost u Ia vlaknima uvijek je proporcionalna izmjerenoj duljini mišića ili napetosti tkiva. The akcijski potencijal frekvencija je također povezana sa brzinom promjene duljine zbog istezanja. Zbog tih odnosa mišićna vretena nazivaju se i PD senzorima. Promjena duljine mišića aktivira alfa-motoneuron rastegnutog mišića i istodobno aktivira gama-motoneuron. Dakle, vlakna radnog mišića skraćuju se paralelno s intrafuzalnim vlaknima. Na taj način postoji stalna osjetljivost vretena. Kada se mišić istegne, istezanje također doseže i mišićno vreteno. Vlakna Ia tada generiraju akcijski potencijal i prenose ga kroz kralježnični živac do stražnjeg roga leđna moždina. Preko sinaptičke veze u prednjem rogu leđna moždina, impuls protezanih receptora projicira se monosinaptički na α-motoneurone. Oni uzrokuju da se vlakna koštanog mišića rastegnutog mišića nakratko skupljaju. Duljina mišića dalje se kontrolira putem petlje γ-vretena. Intrafuzalna mišićna vlakna umrežena su s γ-motoneuronima na kontraktilnom kraju. Kada se ti motorički neuroni aktiviraju, na krajevima vretena mišića dolazi do kontrakcije i centar se rasteže. Dakle, la vlakna ponovno generiraju akcijski potencijal. Nakon prolaska kroz leđnu moždinu, to pokreće kontrakciju vlakana skeletnih mišića, što opušta mišićno vreteno. Proces se nastavlja sve dok Ia vlakna ne otkriju rastezanje.
Bolesti
Do danas nisu zabilježene bolesti temeljene na starenju mišićnog vretena. Međutim, zbog svoje složenosti kao receptorski organi, takve su bolesti vrlo vjerojatne. U kontekstu perifernih neuropatija, proširenja ili aplazije kralježnice ganglion stanica ili medularnih i osjetnih živčanih vlakana ponekad se javlja. Ti bi fenomeni mogli utjecati na razvoj rastezljivih receptora. Odsutnost određenog transkripcijskog faktora također može pokazati negativne učinke na razvoj protežnih receptora u nekim okolnostima. Suprotno tome, demijelinizacijski oblici neuropatije nisu povezani s promjenama mišićnih vretena. Zauzvrat, mišićna vretena mogu biti zahvaćena određenim mišićnim bolestima i tako pokazivati morfološke promjene. To posebno uključuje neurogenu atrofiju mišića. Atrofije mišića karakterizira smanjenje opsega koštanih mišića i reakcija su na smanjeno naprezanje. U neurogenom obliku mišićne atrofije, smanjeni napor uzrokovan je živčani sustav ili određeni neuroni i tako se mogu pojaviti, na primjer, u kontekstu degenerativne bolesti ALS. Fino tkivo mišićnih vretena mijenja se na nit poput nitrova u atrofiji mišića. Mnoge druge bolesti mijenjaju mišićna vretena. Međutim, struktura tankog tkiva receptora za istezanje i njihovih bolesti do danas nije posebno dobro proučena zbog svoje visoke složenosti.
