Strækreceptorer måle spændingerne i vævet og dermed registrere strækningen af en muskel eller organ. Dets vigtigste opgave er at beskytte mod overstræk, hvilket garanteres af den monosynaptiske strækningsrefleks. Strækreceptorerne kan vise strukturelle ændringer i sammenhæng med forskellige muskelsygdomme.
Hvad er strækreceptorer?
Receptorer er proteiner, der findes i humant væv. De reagerer på visse stimuli i deres miljø med depolarisering og omdanner stimulusimpulsen til et bioelektrisk handlingspotentiale.
Receptorer er derfor målmolekyler for en kropscelle og hører til signalanordningerne i organerne eller organsystemerne. De såkaldte mekanoreceptorer reagerer på mekaniske stimuli fra miljøet og gør dem bearbejdelige for centralnervesystemet. Proprioreceptorerne er primære sensoriske celler og hører til mekanoreceptorerne. De er hovedsageligt ansvarlige for kroppens selvopfattelse og svarer til frie nerveender.
Receptorerne i muskelspindlen falder ind i gruppen af proprioreceptorer. Disse sensoriske celler spiller en rolle primært for den monosynaptiske strækrefleks og kaldes derfor også strækreceptorer. Muskelspindler er derfor strækreceptorer i knoglemusklerne, der reagerer på mekanisk strækning. De måler muskelængden og muliggør differentierede og reflekterende bevægelser. Ruffini- og Vater-Pacini-organerne interagerer med strækreceptorerne i ledkapslen.
Anatomi & struktur
Muskelspindlerne findes i knoglemusklerne. De består af intrafusal muskelfibre. Disse fibre ligger parallelt med skeletmuskulaturen.
Kernefibre består af cellekerner arrangeret som en kæde. Kernevævsfibre er en samling af distenderede cellekerner. Alle muskelspindler består af fem til ti striberede muskelfibre i et bindevævskappe. Hos mennesker er spindlerne mellem en og tre millimeter lange. Spindlerne findes forskellige steder i kroppen. For eksempel er der op til tusind muskelspindler, der kan nå en længde på næsten ti millimeter, placeret på muskelfibrene i benforlængeren i låret. Jo flere muskelspindler, jo finere kan den tilknyttede muskel bevæge sig.
I muskelspindlenes ikke-kontraktile centrum er der hovedsageligt afferentfølsomme nervefibre, der tjener til at absorbere stimuli. Disse fibre er også kendt som Ia-fibre. De vikles omkring de midterste sektioner af intrafusalfibrene og kaldes også anulospirale ender. De efferente nervefibre i muskelspindlen er såkaldte gammas neuroner, der styrer følsomheden af spindlen.
Funktion & opgaver
Strækreceptorer beskytter primært muskler og organer mod strækskader. For at gøre dette udløser de den monosynaptiske strækrefleks, som refleksivt bevæger den tilhørende muskel mod strækningsretningen. Denne refleksreaktion skal finde sted så hurtigt som muligt efter strækningen. Afferenterne af muskelspindlen kører næsten udelukkende via de hurtigt ledende nervefibre af type Ia og er monosynaptisk forbundet via rygmarven.
Enhver anden forbindelse ville forsinke de beskyttende reflekser for strækreceptorerne. Nervefibre i klasse II registrerer muskelængden permanent. De er en del af den sekundære innervering. Handlingspotentialfrekvensen i Ia-fibrene er altid proportional med den målte muskelængde eller vævsspænding. Frekvensen af handlingspotentialet er også relateret til hastigheden på ændring i længde på grund af strækning. På grund af disse forhold kaldes muskelspindler også PD sensorer. En ændring i længden af muskelen aktiverer den alfa-motoriske neuron i den strakte muskel og aktiverer samtidig den gamma motoriske neuron. Arbejdsmusklens fibre forkortes parallelt med intrafusalfibrene. På denne måde er spindelens følsomhed konstant.
Når en muskel strækkes, når strækningen også muskelspindlen. Ia-fibrene genererer derefter et handlingspotentiale og transporterer det via rygmarvene ind i det bageste horn på rygmarven. Impulsen af strækreceptorerne projiceres monosynaptisk på α-motoriske neuroner via en synapsforbindelse i det forreste horn på rygmarven. De lader knoglemuskelfibrene i den strakte muskulatur trække sig sammen kort. Muskelængden styres også via y-spindelløkken. De intrafuskulære muskelfibre er forbundet med y-motoriske neuroner i de kontraktile ender.
Når disse motoriske neuroner aktiveres, samles muskelspindlen, og midten strækkes. Ia-fibrene genererer således igen et handlingspotentiale. Efter at have passeret gennem rygmarven udløses en sammentrækning af knoglemuskelfibre, der lemper muskelspindlen. Processen fortsætter, indtil Ia-fibrene ikke registrerer nogen strækning.
Du kan finde din medicin her
➔ Medicin mod muskelsvaghedsygdomme
Sygdomme, der er baseret på muskelspindelændring, er endnu ikke kendt. På grund af deres kompleksitet som receptororgan er sådanne sygdomme ret sandsynlige.
I forbindelse med perifere neuropatier forekommer udvidelser eller aplasier af rygmarven ganglionceller eller medullære og følsomme nervefibre. Disse fænomener kunne påvirke udviklingen af strækreceptorerne. Manglen på en bestemt transskriptionsfaktor kan også have negative effekter på udviklingen af strækreceptorerne. Demyeliniserende former for neuropati er på den anden side ikke forbundet med ændringer i muskelspindlerne.
Muskelspindlen kan også lide af specifikke muskelsygdomme og viser således morfologiske ændringer. Dette inkluderer især neurogen muskulær atrofi. Muskulær atrofi er kendetegnet ved et fald i knoglemusklernes størrelse og er et svar på nedsat stress. I den neurogene form af muskelatrofi er den reducerede stress forårsaget af nervesystemet eller visse neuroner og kan således forekomme for eksempel i sammenhæng med den degenerative sygdom ALS.
Muskelspindlenes fine væv skifter trådlignende, når musklerne er atrofierede. Mange andre sygdomme ændrer muskelspindlerne. Strækreceptorernes fine vævsstruktur og deres sygdomme er endnu ikke undersøgt meget godt, fordi de er meget komplekse.