Reťazové receptory

Reťazové receptory zmerajte napätie v tkanive a tak detegujte napínanie svalu alebo orgánu. Jeho hlavnou úlohou je ochrana pred nadmerným napínaním, ktoré je zaručené monosynaptickým strečovým reflexom. Receptory úsekov môžu vykazovať štrukturálne zmeny v kontexte rôznych svalových ochorení.

Čo sú stretch receptory?

Receptory sú proteíny nachádzajúce sa v ľudskom tkanive. Reagujú na určité podnety vo svojom prostredí depolarizáciou a premieňajú stimulačný impulz na bioelektrický akčný potenciál.

Receptory sú preto cieľovými molekulami telesnej bunky a patria k signalizačným zariadeniam orgánov alebo orgánových systémov. Tzv. Mechanoreceptory reagujú na mechanické podnety z prostredia a robia ich spracovateľnými pre centrálny nervový systém. Proprioreceptory sú primárne senzorické bunky a patria k mechanoreceptorom. Sú zodpovedné hlavne za sebapoznávanie tela a zodpovedajú voľným nervovým zakončeniam.

Receptory svalového vretena patria do skupiny proprioreceptorov. Tieto senzorické bunky zohrávajú úlohu predovšetkým pre monosynaptický stretch reflex a preto sa tiež nazývajú stretch receptory. Svalové vretená sú preto napínacími receptormi v kostrových svaloch, ktoré reagujú na mechanické napínanie. Meria dĺžku svalov a umožňujú diferencované a reflexné pohyby. Telá Ruffini a Vater-Pacini interagujú s úsekovými receptormi v kĺbovej kapsule.

Anatómia a štruktúra

Svalové vretená sa nachádzajú v kostrových svaloch. Sú tvorené intrafúznymi svalovými vláknami. Tieto vlákna ležia rovnobežne s vláknami kostrových svalov.

Vlákna jadrového reťazca pozostávajú z jadier buniek usporiadaných ako reťazec. Vlákna jadrového vaku sú súborom vzdialených bunkových jadier. Všetky svalové vretená sú tvorené piatimi až desiatimi pruhovanými svalovými vláknami v plášti spojivového tkaniva. U ľudí sú vretená dlhé jeden až tri milimetre. Vretená sa nachádzajú na rôznych miestach tela. Napríklad na svalových vláknach extenzora stehien na stehne sa nachádza až tisíc svalových vretien, ktoré môžu dosiahnuť dĺžku takmer desať milimetrov. Čím viac svalových vretien, tým jemnejšie sa môže sval pohybovať.

V nestiahnuteľnom centre svalových vretien existujú predovšetkým nervové vlákna citlivé na aferentné vlákna, ktoré slúžia na absorpciu stimulov. Tieto vlákna sú tiež známe ako vlákna la. Obaľujú sa okolo stredných úsekov intrafuzálnych vlákien a nazývajú sa tiež anulospirálne zakončenie. Efektívne nervové vlákna svalového vretena sú tzv. Gama neuróny, ktoré regulujú citlivosť vretena.

Funkcia a úlohy

Reťazové receptory chránia predovšetkým svaly a orgány pred poškodením naťahovaním. Za týmto účelom spúšťajú monosynaptický napínací reflex, ktorý reflexne posúva pridružený sval proti smeru napínania. Táto reflexná reakcia sa musí uskutočniť čo najskôr po roztiahnutí. Aferenty svalového vretena prebiehajú takmer výlučne prostredníctvom rýchlo vodivých nervových vlákien typu la a sú monosynapticky spojené prostredníctvom miechy.

Akékoľvek iné spojenie by oneskorilo ochranné reflexy úsekových receptorov. Nervové vlákna triedy II trvalo zaznamenávajú dĺžku svalov. Sú súčasťou sekundárnej inervácie. Frekvencia akčného potenciálu vo vláknach la je vždy úmerná zmeranej dĺžke svalov alebo napätiu tkaniva. Frekvencia akčného potenciálu tiež súvisí s rýchlosťou zmeny dĺžky v dôsledku napínania. Kvôli týmto vzťahom sa svalové vretená nazývajú aj PD senzory. Zmena dĺžky svalu aktivuje alfa motorický neurón natiahnutého svalu a súčasne aktivuje gama motorický neurón. Vlákna pracovných svalov sa skracujú paralelne s intrafúznymi vláknami. Týmto spôsobom je citlivosť vretena konštantná.

Keď je sval napnutý, strečing tiež dosiahne svalové vreteno. Vlákna la potom generujú akčný potenciál a transportujú ho cez miechový nerv do zadného rohu miechy. Impulz úsekových receptorov sa premieta monosynapticky na a-motorické neuróny prostredníctvom synaptického spojenia v prednom rohu miechy. Krátko nechali skeletálne svalové vlákna natiahnutého svalu. DÍžka svaloviny je tiež riadená slučkou y-vretena. Vnútrofúzne svalové vlákna sú sieťované y motorickými neurónmi na kontraktilných koncoch.

Keď sú tieto motorické neuróny aktivované, svalové vreteno sa končí a stred sa napína. Vlákna la teda opäť vytvárajú akčný potenciál. Po prechode cez miechu sa spustí kontrakcia vlákien kostrových svalov, ktorá uvoľňuje svalové vreteno. Proces pokračuje, kým vlákna la nedetekujú žiadny úsek.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Ochorenia založené na zmene svalového vretena nie sú zatiaľ známe. Z dôvodu ich komplexnosti ako receptorového orgánu sú také choroby celkom pravdepodobné.

V súvislosti s periférnymi neuropatiami sa vyskytujú zväčšenia alebo aplazie spinálnych gangliových buniek alebo medulárnych a citlivých nervových vlákien. Tieto javy môžu ovplyvniť vývoj úsekových receptorov. Nedostatok určitého transkripčného faktora môže mať tiež negatívne účinky na vývoj úsekových receptorov. Na druhej strane demyelinizačné formy neuropatie nie sú spojené so zmenami svalových vretien.

Svalové vreteno môže tiež trpieť špecifickými svalovými chorobami, a tak vykazovať morfologické zmeny. Ide najmä o neurogénnu svalovú atrofiu. Svalová atrofia sa vyznačuje znížením veľkosti kostrových svalov a je reakciou na znížený stres. V neurogénnej forme svalovej atrofie je znížený stres spôsobený nervovým systémom alebo určitými neurónmi, a preto sa môže vyskytnúť napríklad v súvislosti s degeneratívnym ochorením ALS.

Jemné tkanivo svalových vretien sa mení, keď sú svaly atrofované. Mnoho ďalších chorôb mení svalové vretená. Štruktúra jemných tkanív receptorov strečového tkaniva a ich choroby neboli doteraz skúmané veľmi dobre, pretože sú veľmi zložité.