Recepti za rastezanje izmjerite napetost u tkivu i tako detektirate istezanje mišića ili organa. Njegova glavna zadaća je zaštita od prekomjernog istezanja, što je zajamčeno monosinaptičkim refleksom istezanja. Receptori rastezanja mogu pokazati strukturne promjene u kontekstu različitih mišićnih bolesti.
Što su receptori za rastezanje?
Receptori su proteini koji se nalaze u ljudskom tkivu. Oni reagiraju na određene podražaje u svom okruženju s depolarizacijom i pretvaraju poticajni impuls u bioelektrični akcijski potencijal.
Receptori su, dakle, ciljne molekule tjelesne stanice i pripadaju signalnim uređajima organa ili organskih sustava. Takozvani mehanoreceptori reagiraju na mehaničke podražaje iz okoline i čine ih obradivima za središnji živčani sustav. Proprioreceptori su primarne osjetne stanice i pripadaju mehanoreceptorima. Oni su uglavnom odgovorni za tjelesnu samo-percepciju i odgovaraju slobodnim živčanim završecima.
Receptori mišićnog vretena spadaju u skupinu proprioreceptora. Te osjetilne stanice igraju ulogu prvenstveno za monosinaptički refleks istezanja, te se u skladu s tim nazivaju i receptori istezanja. Mišicna vretena su, dakle, receptori rastezanja u skeletnim mišićima koji reagiraju na mehaničko istezanje. Oni mjere duljinu mišića i omogućuju diferencirane i reflektirajuće pokrete. Tijela Ruffinija i Vater-Pacinija djeluju na receptore rastezanja u zglobnoj kapsuli.
Anatomija i struktura
Vretena mišića nalaze se u koštanim mišićima. Sastoji se od intrafuzalnih mišićnih vlakana. Ta vlakna leže paralelno s onima skeletnih mišića.
Vlakna nuklearnih lanaca sastoje se od ćelijskih jezgara raspoređenih poput lanca. Vlakna nuklearne vreće su skup jezgra disteniranih stanica. Sva vretena mišića se sastoje od pet do deset prugastih mišićnih vlakana u omotaču vezivnog tkiva. Kod ljudi su vretena dugačka od jednog do tri milimetra. Vretena se nalaze na raznim mjestima u tijelu. Na primjer, do tisuću mišićnih vretena koja mogu doseći duljinu od gotovo deset milimetara nalazi se na mišićnim vlaknima ekstenzora noge u bedru. Što više mišićnih vretena, finije se povezani mišić može kretati.
U ne kontraktilnom središtu mišićnih vretena nalaze se uglavnom aferentna živčana vlakna koja služe za apsorpciju podražaja. Ta vlakna su poznata i kao Ia vlakna. Oni se omotavaju oko srednjih dijelova intrafuznih vlakana, a nazivaju se i anulospiralnim završetkom. Eferentna živčana vlakna mišićnog vretena su takozvani gama neuroni koji kontroliraju osjetljivost vretena.
Funkcija i zadaci
Receptori proteze primarno štite mišiće i organe od oštećenja istezanja. Da bi to učinili, pokreću monosinaptički refleks istezanja, koji refleksno pomiče pridruženi mišić prema smjeru istezanja. Ova refleksna reakcija mora se dogoditi što je prije moguće nakon istezanja. Aferenti mišićnog vretena prolaze gotovo isključivo putem brzovodljivih živčanih vlakana tipa Ia i monosinaptički su povezani preko kičmene moždine.
Svaka druga veza odgodila bi zaštitne reflekse receptora rastezanja. Nervna vlakna klase II trajno bilježe dužinu mišića. Oni su dio sekundarne nutrine. Učestalost potencijala djelovanja u Ia vlaknima uvijek je proporcionalna izmjerenoj duljini mišića ili napetosti tkiva. Učestalost akcijskog potencijala također je povezana s brzinom promjene duljine zbog istezanja. Zbog tih odnosa mišićna vretena nazivaju se i PD senzori. Promjena duljine mišića aktivira alfa-motorni neuron istegnutog mišića i istovremeno aktivira gama motorički neuron. Vlakna radnih mišića skraćuju se paralelno s intrafuzalnim vlaknima. Na taj način je osjetljivost vretena konstantna.
Kada se mišić istegne, istezanje dopire i do mišićnog vretena. Zatim vlakna Ia generiraju akcijski potencijal i transportiraju ga kroz kičmeni živac u stražnji rog leđne moždine. Impuls receptora istezanja projicira se monosinaptički na α-motorne neurone putem sinapske veze u prednjem rogu leđne moždine. Omogućuju da se skeletna mišićna vlakna istegnutog mišića nakratko stisnu. Dužina mišića također se kontrolira putem γ-vretenaste petlje. Intrafuzna mišićna vlakna umrežena su s γ motornim neuronima na kontraktilnim krajevima.
Kada se aktiviraju ovi motorni neuroni, završava se mišićno vreteno i sredina se proteže. Tako Ia vlakna ponovno stvaraju akcijski potencijal. Nakon prolaska kroz kičmenu moždinu aktivira se kontrakcija mišićnih vlakana skeleta koja opušta mišićno vreteno. Proces se nastavlja sve dok Ia vlakna ne otkriju nikakvo rastezanje.
Ovdje možete pronaći svoje lijekove
➔ Lijekovi za slabost mišićabolesti
Bolesti temeljene na izmjeni mišićnog vretena još nisu poznate. Zbog njihove složenosti kao receptora, takve su bolesti vrlo vjerojatne.
U kontekstu perifernih neuropatija dolazi do proširenja ili aplazija spinalnih ganglijskih stanica ili medularnih i osjetljivih živčanih vlakana. Ovi fenomeni mogli bi utjecati na razvoj receptora za strije. Manjak određenog transkripcijskog faktora također može imati negativne učinke na razvoj receptora strije. Demijelinizacijski oblici neuropatije, s druge strane, nisu povezani s izmjenama mišićnih vretena.
Mišićno vreteno također može patiti od specifičnih mišićnih bolesti i na taj način pokazati morfološke promjene. To posebno uključuje neurogenu mišićnu atrofiju. Mišićnu atrofiju karakterizira smanjenje veličine skeletnih mišića i odgovor je na smanjeni stres. U neurogenom obliku mišićne atrofije, smanjeni stres uzrokuje živčani sustav ili određeni neuroni i može se, na primjer, pojaviti u kontekstu degenerativne bolesti ALS.
Fino tkivo mišićnih vretena mijenja se navojem kada mišići atrofiraju. Mnoge druge bolesti mijenjaju mišićna vretena. Fino tkivna struktura receptora za strije i njihove bolesti još nisu dobro istraženi jer su vrlo složeni.