Mechanoreceptory: štruktúra, funkcia a choroby

Mechanoreceptory sú senzorické bunky, ktoré umožňujú senzáciu premenou mechanických stimulov, ako je tlak, natiahnutie, dotyk a vibrácie, na endogénne stimuly a ich prenosom do mozog prostredníctvom nervových dráh. Lekárske povolanie rozlišuje mechanoreceptory zhruba podľa ich pôvodu, pričom sa tiež líšia svojou konštrukciou a fungovaním v závislosti od zmyslového orgánu spojeného s každým z nich. Samotné receptory sú zriedka postihnuté chorobou, ale ich nervové dráhy sú spojené s mozog môže byť poškodený zápal, čo vedie k chybnému alebo neprítomnému vnímaniu tlaku, natiahnutia, dotyku a vibrácií.

Čo sú mechanoreceptory?

Mechanoreceptory sú zmyslové bunky v ušiach, kožaa tepny. Spolu s termoreceptormi, chemoreceptormi, fotoreceptormi a bolesť receptory, mechanoreceptory tvoriť všeobecný vnímací systém. Konštrukcia a fungovanie mechanoreceptorov sa líši v závislosti od zmyslového orgánu, v ktorom sa nachádzajú. Všetky však majú spoločné to, že premieňajú mechanickú silu na nervovú excitáciu. Lekárske povolanie klasifikuje receptory hlavne podľa ich pôvodu, tj podľa ich vývoja. Zatiaľ čo sa jedna časť zmyslových buniek vyvinula z buniek epitelu, druhá časť je evolučne odvodená z tzv zhluk nervových buniek bunky. Bunky sa teda delia hlavne na epiteliálne a gangliové mechanoreceptory. A zhluk nervových buniek je akumulácia nervových buniek nachádzajúcich sa v perifériách nervový systém. epitel, na druhej strane, je súhrnný pojem pre ľudské spojivové a pokrývajúce tkanivá. V závislosti na ich lokalizácii a zmyslových orgánoch, ktoré sú s nimi spojené, majú mechanoreceptory rôzne štruktúry, a tým sa líšia v režime činnosti.

Anatómia a štruktúra

Eptheliálne mechanoreceptory vystopujú späť do buniek, ktoré pôvodne tvorili povrch organizmu. Obsahujú takzvané mihalnice. Jedná sa o bunkové prívesky, ktoré sa na plazmatickej membráne javia ako cytoplazmatické výbežky. V týchto mihalniciach sa premena vonkajšieho stimulu, ako je tlak alebo napätie, na elektrický signál, ktorý môže spracovať nervový systém prebieha v mechanoreceptoroch. Na rozdiel od epitálnych mechanoreceptorov sú gangliové mechanoreceptory umiestnené v tkanive. Ich štruktúra je rozvetvená a poskytujú stovky až tisíce jednotlivých terminálov. V týchto zakončeniach prebieha transformácia vonkajšieho stimulu vo všetkých gangliových receptoroch. Všetky mechanoreceptory sú pripojené k mozog vodivými dráhami, ktoré umožňujú samotnému vnímaniu vstup do vedomia. Nakoniec existuje v ľudskom tele zhruba päť zmyslových systémov: sluchový systém, hmat, hmat vyvážiť, zmysel pre činnosť orgánov a hĺbková citlivosť k stavu činnosti šľachy, svaly a kĺby. Všetky sú vybavené mechanoreceptormi. Zatiaľ čo sluchový systém a zmysel pre vyvážiť sú vybavené sekundárnymi senzorickými bunkami, zvyšok vyššie uvedených systémov má primárne senzorické bunky.

Funkcia a úlohy

Všetky mechanoreceptory sú navrhnuté tak, aby reagovali na mechanické podnety. Medzi tieto podnety patrí tlak, dotyk, rozťahovanie a vibrácie. Snímanie je teda hlavnou úlohou, takpovediac, každého mechanoreceptora. Epitálne mechanoreceptory dostávajú mechanický stimul, ktorý deformuje ich mihalnice. Táto deformácia mihalníc potom otvára alebo zatvára určité iónové kanály, čo vedie k excitácii alebo inhibícii pridruženého receptora. Tento proces sa uskutočňuje napríklad v vlasy bunky ľudských uší a hrá rozhodujúcu úlohu v počutí. U rýb patria k tomuto typu senzorických receptorov aj prietokové receptory. Hmyz je naproti tomu vybavený receptormi citlivými na vibrácie tohto typu. V gangliových mechanoreceptoroch naopak mechanický stimul vzrušuje jeden alebo viac jednotlivých terminálov. V tele bunky sa excitácie jednotlivých terminálov elektricky sčítajú a vedú k aktivácii alebo inhibícii zmyslu. Príkladom toho sú zmyslové bunky koža, ktoré sú zodpovedné za hmat. Na koža, lekári hovoria o receptoroch SA-I, SA-II, RA a PC. SA-I receptory mapujú dlhotrvajúce podnety. Receptory SA-II sú naopak zodpovedné za pomalé podnety a sú spojené s strečing kože. Forma RA vníma zmeny intenzity stimulu, zatiaľ čo variant PC detekuje zmeny rýchlosti stimulu. Zatiaľ čo samotné primárne zmyslové bunky generujú akčný potenciál premenou prijatého stimulu sekundárne senzorické bunky uvoľňujú neurotransmitery, ktorých množstvo závisí od potenciálu receptora. Lekári zhruba odlišujú aj všetky endogénne receptory SA od receptorov RA a PC. SA receptory sú zodpovedné za senzáciu tlaku. Jedným z príkladov sú bunky Merkelovej. Receptory RA zvládajú dotykové vnemy, ako napr vlasový folikul senzory áno. PC receptory, ako napríklad Golgiho-Mazzoniho telieska, vnímajú vibrácie. Na snímanie orgánových a svalových aktivít slúži srdcový systém, tráviaci trakt, a svalové vreteno sú možné príklady. Medzi ich oblasti zodpovednosti patria strečing.

Choroby

Aj keď samotné mechanoreceptory nie sú zvyčajne zodpovedné za zhoršené alebo neprítomné vnímanie tlaku, vibrácií, dotykov alebo natiahnutí, za určitých okolností sa môžu dobre vyskytnúť poruchy vnímavosti súvisiace s týmito mechanickými stimulmi. Za takéto javy je najčastejšie zodpovedné poškodenie nervových dráh prenášajúcich podnety do mozgu. Takýmto škodám často predchádza zápal, ktoré sa zvyčajne prejaví bodnutím bolesť. Nádory v strede nervový systém môže byť tiež zodpovedný za nesprávne pochopenie. V zriedkavých prípadoch sú ovplyvnené samotné receptory autoimunitné ochorenia alebo príznaky otravy. Príznaky ochorenia alebo dysfunkcie mechanoreceptorov silne závisia od toho, ktorá senzorická bunka je konkrétne ovplyvnená. Ak receptory v žalúdok, V roku srdce alebo v inom vnútornom orgáne sú postihnuté chorobou, je nesprávne zostavený celý vnútorný systém, čo môže mať nepríjemné až život ohrozujúce následky. Závrat a nevoľnosťsú na druhej strane bežnými príznakmi narušenia vestibulárnych receptorov. V konečnom dôsledku však dokonca astma, krv tlak a poruchy obehu môže súvisieť s narušením príslušných receptorov. Symptomatický obraz je teda v tomto prípade mimoriadne rôznorodý.