Įtempimo receptoriai: struktūra, funkcijos ir ligos

Strijų receptoriai matuoja įtampą audiniuose, kad aptiktų raumens ar organo tempimą. Jų pagrindinė funkcija yra apsauga nuo įtempimo, kurią užtikrina monosinapsinis tempimo refleksas. Ištempimo receptoriai gali parodyti struktūrinius pokyčius įvairių raumenų ligų kontekste.

Kas yra tempimo receptoriai?

Receptoriai yra baltymai žmogaus audinių. Jie reaguoja į specifinius dirgiklius savo aplinkoje depoliarizuodami ir paverčia stimulo impulsą į bioelektrinį Veiksmo potencialas. Todėl taikiniai yra receptoriai molekulės kūno ląstelių ir priklauso organų ar organų sistemų signalizavimo įtaisams. Vadinamieji mechanoreceptoriai reaguoja į mechaninius aplinkos dirgiklius ir daro juos apdorojamus centrinei nervų sistema. Proprioreceptoriai yra pirminės jutimo ląstelės ir priklauso mechanoreceptoriams. Jie daugiausia atsakingi už paties kūno suvokimą ir atitinka laisvas nervų galūnes. Proprioreceptorių grupei priklauso raumens verpstės receptoriai. Šios jutiminės ląstelės pirmiausia vaidina monosinapsinį tempimo refleksą ir atitinkamai dar vadinamos tempimo receptoriais. Taigi raumenų verpstė yra skeleto raumenų ištempimo receptoriai, reaguojantys į mechaninį tempimą. Jie matuoja raumenų ilgį, įgalindami diferencinius ir refleksinius judesius. Sąveikaujant su ištempiamaisiais receptoriais yra Ruffini ir Vater-Pacini kūneliai sąnario kapsulė.

Anatomija ir struktūra

Raumenų verpstės yra skeleto raumenyse. Jie susideda iš intrafusacinių raumenų skaidulų. Šios skaidulos yra lygiagrečios griaučių raumenims. Branduolinės grandinės skaidulos susideda iš ląstelių branduolių, išdėstytų panašiai kaip grandinės. Branduolinio maišelio skaidulos yra išsiplėtusių ląstelių branduolių rinkinys. Visas raumenų verpstes sudaro nuo penkių iki dešimties ruožuotų raumenų skaidulų jungiamasis audinys apvalkalas. Žmonėms verpstės yra nuo vieno iki trijų milimetrų ilgio. Verpstės yra įvairiose kūno vietose. Dėl raumenų skaidulų koja Pailgintuvas, pavyzdžiui, yra iki tūkstančio raumenų verpstės šlaunis, kurio ilgis gali siekti beveik dešimt milimetrų. Kuo daugiau raumenų suklių, tuo smulkiau gali judėti susijęs raumuo. Netraktiliniame raumenų verpstės centre pirmiausia slypi aferentinės jutiminės nervinės skaidulos, kurios padeda įrašyti dirgiklius. Šie pluoštai taip pat žinomi kaip Ia pluoštai. Jie apgaubia vidines intrafuzijos skaidulų dalis ir dar vadinami anulospiraliniais terminalais. Eferentinės raumenų verpstės nervinės skaidulos yra vadinamieji gama neuronai, kurie kontroliuoja verpstės jautrumą.

Funkcija ir užduotys

Strijų receptoriai pirmiausia apsaugo raumenis ir organus nuo tempimo pažeidimų. Norėdami tai padaryti, jie sukelia monosinapsinį tempimo refleksą, kuris refleksyviai juda susijusį raumenį tempimo kryptimi. Ši refleksinė reakcija turi įvykti kuo arčiau ruožo. Šiuo tikslu raumenų verpstės aferentai beveik išimtinai eina per greitai laidžias Ia tipo nervines skaidulas ir yra monosinapsiškai sujungiami per nugaros smegenys. Jei būtų galima kitaip sujungti, apsauginė sistema būtų atidėta refleksas iš tempimo receptorių. II klasės nervinės skaidulos visam laikui fiksuoja raumenų ilgį. Jie priklauso antrinei inervacijai. Veiksmo potencialas dažnis Ia skaidulose visada yra proporcingas išmatuotam raumens ilgiui ar audinių įtempimui. Veiksmo potencialas dažnis taip pat susijęs su ilgio pokyčio greičiu dėl tempimo. Dėl šių santykių raumenų sukliai dar vadinami PD jutikliais. Raumens ilgio pokytis suaktyvina ištempto raumens alfa-motoneuroną ir tuo pačiu suaktyvina gama-motoneuroną. Taigi darbinio raumens skaidulos sutrumpėja lygiagrečiai intraupinėms skaiduloms. Tokiu būdu yra nuolatinis verpstės jautrumas. Ištempus raumenį, tempimas taip pat pasiekia raumens verpstę. Tada Ia skaidulos sukuria veikimo potencialą ir per nugaros nervą perneša jį į užpakalinį ragą nugaros smegenys. Per sinapsinį ryšį priekiniame ragelyje nugaros smegenys, impulsas iš tempimo receptorių monosinapsiškai projektuojamas į α-motoneuronus. Jie priverčia ištempto raumens griaučių raumenų skaidulas trumpam susitraukti. Raumenų ilgis toliau kontroliuojamas per γ verpstės kilpą. Vidinės raumenų skaidulos yra susietos su γ-motoneuronais susitraukimo gale. Kai šie motoriniai neuronai suaktyvinami, raumens verpstės galuose įvyksta susitraukimas, o centras yra ištemptas. Taigi Ia skaidulos vėl sukuria veikimo potencialą. Praėjus per nugaros smegenis, tai sukelia skeleto raumenų skaidulų susitraukimą, kuris atpalaiduoja raumenų verpstę. Procesas tęsiasi tol, kol Ia pluoštai neaptinka jokio ruožo.

Ligos

Iki šiol nebuvo pranešta apie ligas, pagrįstas raumenų verpstės senėjimu. Tačiau dėl jų, kaip receptorių organų, sudėtingumo tokios ligos yra gana tikėtinos. Periferinių neuropatijų kontekste, stuburo padidėjimas ar aplazija ganglionas kartais atsiranda medulinių ir sensorinių nervų skaidulų. Šie reiškiniai gali turėti įtakos tempimo receptorių vystymuisi. Tam tikro transkripcijos faktoriaus nebuvimas tam tikromis aplinkybėmis taip pat gali parodyti neigiamą poveikį ruožo receptorių vystymuisi. Priešingai, demielinizuojančios neuropatijos formos nėra susijusios su raumenų verpstės pakitimais. Savo ruožtu raumenų verpstės gali būti paveiktos specifinių raumenų ligų ir taip parodyti morfologinius pokyčius. Tai ypač apima neurogeninę raumenų atrofiją. Raumenų atrofijoms būdingas sumažėjęs griaučių raumenų apimtis ir tai yra reakcija į sumažėjusį krūvį. Esant neurogeninei raumenų atrofijos formai, sumažėjusį tempimą sukelia nervų sistema arba tam tikri neuronai ir gali atsirasti, pavyzdžiui, degeneracinės ligos ALS kontekste. Smulkus raumens verpstės audinys, panašiai kaip siūlas, keičiasi atrofuojant raumenis. Daugelis kitų ligų keičia raumenų verpstes. Tačiau iki šiol nėra labai gerai ištirta įtempiamų receptorių plonojo audinio struktūra ir jų ligos, nes jos yra labai sudėtingos.