ストレッチ受容体

ストレッチ受容体 組織の張力を測定し、筋肉または臓器の伸展を検出します。その主なタスクは、モノシナプスの伸張反射によって保証される過剰伸張から保護することです。ストレッチ受容体は、さまざまな筋疾患の状況で構造変化を示すことができます。

ストレッチ受容体とは何ですか？

受容体は人間の組織にあるタンパク質です。それらは、脱分極により環境内の特定の刺激に反応し、刺激インパルスを生体電気活動電位に変換します。

したがって、受容体は体細胞の標的分子であり、臓器または臓器系のシグナル伝達デバイスに属しています。いわゆる機械受容器は、環境からの機械的刺激に反応し、中枢神経系で処理できるようにします。固有受容体は一次感覚細胞であり、機械受容器に属しています。それらは主に身体の自己認識の原因であり、自由神経終末に対応します。

筋紡錘の受容体は固有受容体のグループに分類されます。これらの感覚細胞は、主に単シナプス伸張反射の役割を果たすため、伸張受容体とも呼ばれます。したがって、筋紡錘は、機械的伸張に反応する骨格筋の伸張受容体です。彼らは筋肉の長さを測定し、差別化された反射運動を可能にします。 RuffiniとVater-Paciniのボディは、関節包のストレッチ受容体と相互作用します。

解剖学と構造

筋紡錘は骨格筋にあります。それらは、骨内筋線維で構成されています。これらの繊維は、骨格筋の繊維と平行にあります。

核鎖線維は、鎖のように配置された細胞核で構成されています。核嚢線維は、膨張した細胞核の集まりです。すべての筋紡錘は、結合組織鞘の5〜10本の横紋筋線維で構成されています。人間の場合、紡錘体の長さは1〜3ミリメートルです。紡錘体は体内のさまざまな場所にあります。たとえば、ほぼ10ミリメートルの長さに達することができる最大1000の筋紡錘が、大腿の脚伸筋の筋線維に配置されています。筋紡錘が多いほど、関連する筋肉は細かく移動できます。

筋紡錘の非収縮性の中心には、主に刺激を吸収する働きをする求心性神経線維があります。これらの繊維は、Ia繊維としても知られています。それらは、紡錘内繊維の中央部分を包み込み、また、無尾螺旋末端とも呼ばれます。筋紡錘の遠心性神経線維は、紡錘体の感受性を制御するいわゆるガンマニューロンです。

機能とタスク

ストレッチ受容体は、主に筋肉や臓器をストレッチ損傷から保護します。これを行うために、それらは単シナプスの伸張反射を引き起こし、関連する筋肉を伸張の方向に対して反射的に動かします。この反射反応は、ストレッチ後できるだけ早く発生する必要があります。筋紡錘の求心性神経は、ほぼ独占的にIa型の高速伝導神経線維を介して実行され、脊髄を介して単シナプス的に接続されます。

他の接続はストレッチ受容体の保護反射を遅らせます。クラスII神経線維は、筋肉の長さを永続的に記録します。それらは二次的な神経支配の一部です。 Ia繊維の活動電位周波数は、測定された筋肉の長さまたは組織の張力に常に比例します。活動電位の頻度は、伸張による長さの変化の速度にも関連しています。これらの関係から、筋紡錘はPDセンサーとも呼ばれます。筋肉の長さの変化は、伸ばされた筋肉のアルファ運動ニューロンを活性化すると同時に、ガンマ運動ニューロンを活性化します。作業筋の線維は、筋内線維と平行して短くなります。このようにして、スピンドルの感度は一定です。

筋肉が伸ばされると、その伸張も筋肉紡錘に達します。 Ia繊維は活動電位を生成し、それを脊髄神経を介して脊髄の後角に輸送します。ストレッチ受容体のインパルスは、脊髄の前角のシナプス接続を介して、αシナプスでα運動ニューロンに投射されます。それらは伸ばされた筋肉の骨格筋繊維を短時間収縮させます。筋肉の長さは、γ-スピンドルループによっても制御されます。筋内筋線維は、収縮端でγ運動ニューロンとネットワーク化されています。

これらの運動ニューロンが活性化されると、筋紡錘の末端が収縮し、中央が伸ばされます。したがって、Ia繊維は再び活動電位を生成します。脊髄を通過した後、骨格筋線維の収縮が誘発され、筋紡錘が弛緩します。このプロセスは、Ia繊維がストレッチを検出しなくなるまで続きます。

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病気

筋紡錘の変化に基づく疾患はまだ知られていない。受容器としてのそれらの複雑さのために、そのような病気はかなりありそうです。

末梢神経障害との関連で、脊髄神経節細胞の拡大または形成不全または髄質および敏感な神経線維の発生。これらの現象は、ストレッチ受容体の発達に影響を与える可能性があります。特定の転写因子の欠如は、ストレッチ受容体の発達にも悪影響を及ぼします。一方、脱髄型のニューロパシーは、筋紡錘の変化とは関連していません。

筋紡錘は特定の筋疾患を患うこともあり、したがって形態学的変化を示すことがあります。これには特に神経原性筋萎縮症が含まれます。筋萎縮は、骨格筋のサイズの減少を特徴とし、ストレスの減少に対する反応です。神経原性型の筋萎縮では、ストレスの減少は神経系または特定のニューロンによって引き起こされ、したがって、たとえば変性疾患ALSの状況で発生する可能性があります。

筋が萎縮すると、筋紡錘の微細組織が糸のように変化します。他の多くの病気が筋紡錘を変えます。ストレッチ受容体の微細組織構造とその疾患は非常に複雑であるため、まだ十分に研究されていません。