Strijas receptori mēra spriedzi audos, lai noteiktu muskuļa vai orgāna stiepšanos. Viņu galvenā funkcija ir pārsprieguma aizsardzība, ko nodrošina monosinaptiskais stiepšanās reflekss. Izstiepšanās receptori var parādīt strukturālas izmaiņas dažādu muskuļu slimību kontekstā.
Kas ir stiept receptori?
Receptori ir proteīni cilvēka audiem. Viņi reaģē uz specifiskiem stimuliem savā vidē ar depolarizāciju un pārveido stimula impulsu par bioelektrisko darbības potenciāls. Tāpēc receptori ir mērķis molekulas ķermeņa šūnas un pieder pie orgānu vai orgānu sistēmu signalizācijas ierīcēm. Tā sauktie mehānoreceptori reaģē uz apkārtējās vides mehāniskajiem stimuliem un padara tos apstrādājamus centrālajam nervu sistēmas. Proprioreceptori ir primārās maņu šūnas un pieder mehānoreceptoriem. Viņi galvenokārt ir atbildīgi par paša ķermeņa uztveri un atbilst brīvajiem nervu galiem. Proprioreceptoru grupā ietilpst muskuļu vārpstas receptori. Šīs maņu šūnas galvenokārt spēlē monosinaptisko stiepšanās refleksu, un attiecīgi tās sauc arī par stiepšanās receptoriem. Muskuļu vārpsta tādējādi ir skeleta muskuļu stiepes receptori, kas reaģē uz mehānisko stiepšanos. Viņi mēra muskuļu garumu, ļaujot veikt diferenciālas un refleksiskas kustības. Mijiedarbojoties ar stiepšanās receptoriem, ir Ruffini un Vater-Pacini korpuss locītavas kapsula.
Anatomija un struktūra
Muskuļu vārpstas atrodas skeleta muskulatūrā. Tie sastāv no intrafusal muskuļu šķiedrām. Šīs šķiedras atrodas paralēli skeleta muskuļu šķiedrām. Kodolķēdes šķiedras sastāv no šūnu kodoliem, kas sakārtoti ķēdes veidā. Kodola maisiņa šķiedras ir izstieptu šūnu kodolu kolekcija. Visas muskuļu vārpstas sastāv no piecām līdz desmit svītrainām muskuļu šķiedrām a saistaudi apvalks. Cilvēkiem vārpstas ir no viena līdz trīs milimetriem garas. Vārpstas atrodas dažādās ķermeņa vietās. Uz muskuļu šķiedrām kāja piemēram, ekstensors, tajā ir līdz pat tūkstoš muskuļu vārpstām augšstilbs, kas var sasniegt gandrīz desmit milimetru garumu. Jo vairāk muskuļu vārpstu, jo smalkāk var kustēties saistītais muskulis. Muskuļu vārpstu nekontraktilajā centrā galvenokārt atrodas aferentās maņu nervu šķiedras, kas kalpo stimulu reģistrēšanai. Šīs šķiedras ir pazīstamas arī kā Ia šķiedras. Viņi aptin ap intrafusālo šķiedru vidējām daļām un tos sauc arī par anulospirālajiem termināliem. Muskuļa vārpstas eferentās nervu šķiedras ir tā sauktie gamma neironi, kas kontrolē vārpstas jutīgumu.
Funkcija un uzdevumi
Striju receptori galvenokārt aizsargā muskuļus un orgānus no stiepšanās bojājumiem. Lai to izdarītu, tie izraisa monosinaptisko stiepšanās refleksu, kas refleksīvi pārvieto saistīto muskuli pret stiepšanās virzienu. Šai refleksai reakcijai jānotiek pēc iespējas tuvāk stiepumam. Šim nolūkam muskuļu vārpstas aferenti darbojas gandrīz tikai caur ātri vadošajām Ia tipa nervu šķiedrām un ir monosinaptiski savienoti ar muguras smadzenes. Pretējā gadījumā savienojums aizkavētu aizsargājošo refleksa no stiepšanās receptoriem. II klases nervu šķiedras pastāvīgi reģistrē muskuļu garumu. Viņi pieder sekundārajai inervācijai. The darbības potenciāls biežums Ia šķiedrās vienmēr ir proporcionāls izmērītajam muskuļa garumam vai audu spriedzei. The darbības potenciāls biežums ir saistīts arī ar garuma izmaiņu ātrumu stiepšanās dēļ. Šo attiecību dēļ muskuļu vārpstas sauc arī par PD sensoriem. Muskuļa garuma maiņa aktivizē izstiepta muskuļa alfa-motoneuronu un vienlaikus aktivizē gamma-motoneuronu. Tādējādi darba muskuļa šķiedras saīsinās paralēli intrafusa šķiedrām. Tādā veidā pastāv pastāvīga vārpstas jutība. Kad muskuļi ir izstiepti, stiepšanās sasniedz arī muskuļu vārpstu. Tad Ia šķiedras rada darbības potenciālu un transportē to caur muguras nervu uz muguras ragu muguras smadzenes. Caur sinaptisko savienojumu priekšējā ragā muguras smadzenes, impulss no stiepšanās receptoriem monosinaptiski tiek projicēts uz α-motoneuroniem. Tie liek izstiepta muskuļa skeleta muskuļu šķiedrām īsi sarauties. Muskuļu garumu tālāk kontrolē, izmantojot γ-vārpstas cilpu. Intrafusālās muskuļu šķiedras ir savstarpēji saistītas ar y-motoneuroniem kontrakcijas galā. Kad šie motoriskie neironi tiek aktivizēti, muskuļu vārpstas galos notiek kontrakcija un centrs ir izstiepts. Tādējādi Ia šķiedras atkal rada darbības potenciālu. Pēc iziešanas caur muguras smadzenēm tas izraisa skeleta muskuļu šķiedru kontrakciju, kas atslābina muskuļu vārpstu. Process turpinās, līdz Ia šķiedras nenosaka stiepšanos.
Slimības
Par slimībām, kuru pamatā ir muskuļu vārpstas novecošana, līdz šim nav ziņots. Tomēr, tā kā tās ir sarežģītas kā receptoru orgāni, šādas slimības ir diezgan ticamas. Perifēro neiropātiju kontekstā mugurkaula palielināšanās vai aplazija ganglijs dažreiz rodas šūnas vai medulārās un sensorās nervu šķiedras. Šīs parādības varētu ietekmēt stieptāju attīstību. Konkrēta transkripcijas faktora neesamība dažos gadījumos var arī negatīvi ietekmēt stieptāju attīstību. Turpretim neiropātijas demielinizējošās formas nav saistītas ar muskuļu vārpstu izmaiņām. Pretī muskuļu vārpstas var ietekmēt specifiskas muskuļu slimības, tādējādi parādot morfoloģiskas izmaiņas. Tas īpaši ietver neiroģenētisku muskuļu atrofiju. Muskuļu atrofijas raksturo skeleta muskuļu apkārtmēra samazināšanās un ir reakcija uz samazinātu slodzi. Muskuļu atrofijas neirogēnā formā samazinātu spriedzi izraisa nervu sistēmas vai noteiktiem neironiem un tādējādi var rasties, piemēram, deģeneratīvās slimības ALS kontekstā. Muskuļu vārpstu smalkie audi pavedienu veidā mainās muskuļu atrofijās. Daudzas citas slimības maina muskuļu vārpstas. Tomēr līdz šim nav īpaši labi pētīta stieptāju smalko audu struktūra un to slimības, jo tā ir ļoti sarežģīta.
