Venytä reseptoreita

Venytä reseptoreita mitata kudoksen jännitys ja havaita siten lihaksen tai elimen venytys. Sen päätehtävänä on suojata ylikuormitukselta, jonka takaa monosynaptinen venytysrefleksi. Venytysreseptorit voivat osoittaa rakenteellisia muutoksia erilaisten lihassairauksien yhteydessä.

Mitä ovat venytysreseptorit?

Reseptorit ovat ihmisen kudoksessa olevia proteiineja. Ne reagoivat tiettyihin ympäristössään oleviin ärsykkeisiin depolarisaatiolla ja muuntavat ärsykkeen impulssin bioelektriseksi toimintapotentiaaliksi.

Reseptorit ovat siksi kehosolun kohdemolekyylejä ja kuuluvat elinten tai elinjärjestelmien signalointilaitteisiin. Ns. Mekaanireseptorit reagoivat ympäristön mekaanisiin ärsykkeisiin ja tekevät niistä prosessoitavissa keskushermostoon. Proprioreseptorit ovat primaarisia aistisoluja ja kuuluvat mekaanireseptoreihin. Ne ovat pääasiassa vastuussa kehon itsekäsityksestä ja vastaavat vapaita hermoja.

Lihaskaran reseptorit kuuluvat proprioreseptoreiden ryhmään. Nämä aistinvaraiset solut toimivat ensisijaisesti monosynaptisessa venytysrefleksissä, ja niitä kutsutaan siten myös venytysreseptoreiksi. Lihaskarat ovat siksi luurankojen venytysreseptoreita, jotka reagoivat mekaaniseen venytykseen. Ne mittaavat lihasten pituutta ja mahdollistavat eriytetyt ja heijastavat liikkeet. Ruffini- ja Vater-Pacini-elimet ovat vuorovaikutuksessa nivelkapselin venytysreseptoreiden kanssa.

Anatomia ja rakenne

Lihaskarat sijaitsevat luuston lihaksissa. Ne koostuvat rasvakudoksista. Nämä kuidut sijaitsevat yhdensuuntaisesti luurankojen kanssa.

Ydinketjukuidut koostuvat solun ytimistä, jotka on järjestetty ketjun tavoin. Ydinpussikuidut ovat kokoelma hajonneita solun ytimiä. Kaikki lihaskarat koostuvat viidestä kymmenestä nauhakuidusta sidekudoksen vaipassa. Ihmisillä karat ovat yhden ja kolmen millimetrin mittaisia. Karat ovat kehon eri kohdissa. Esimerkiksi, jopa tuhat lihaskaraa, jotka voivat saavuttaa lähes kymmenen millimetrin pituuden, sijaitsevat reiden jalka-jatkajan lihaskuiduilla. Mitä enemmän lihaskaraa, sitä hienompi lihas voi liikkua.

Lihaskaran supistumattomassa keskuksessa on pääasiassa hermoherkkiä hermokuituja, jotka toimivat ärsykkeiden absorboimiseksi. Nämä kuidut tunnetaan myös nimellä la-kuidut. Ne kietoutuvat intrafuusiokuitujen keskimmäisten osien ympärille ja niitä kutsutaan myös anulospiraalipäätteiksi. Lihaskaran efferentit hermokuidut ovat ns. Gamma-neuroneja, jotka säätelevät karan herkkyyttä.

Toiminto ja tehtävät

Venytysreseptorit suojaavat ensisijaisesti lihaksia ja elimiä venytysvaurioilta. Tätä varten ne laukaisevat monosynaptisen venytysrefleksin, joka liikuttaa reflektoivisti liittyvää lihasta venytyssuuntaa vasten. Tämän refleksireaktion on tapahduttava niin pian kuin mahdollista venytyksen jälkeen. Lihaskaran afferenssit kulkevat melkein yksinomaan tyypin Ia nopeasti johtavien hermokuitujen kautta ja ovat monosynaptisesti kytketty selkäytimen kautta.

Mikä tahansa muu yhteys viivästyttää venytysreseptoreiden suojarefleksejä. Luokan II hermokudut kirjaavat pysyvästi lihaksen pituuden. Ne ovat osa sekundaarista hengitystä. Aa-kuitujen toimintapotentiaalitaajuus on aina verrannollinen mitattuun lihaksen pituuteen tai kudoksen kireyteen. Toimintapotentiaalin taajuus liittyy myös venytyksen aiheuttaman pituuden muutoksen nopeuteen. Näiden suhteiden takia lihaskaraa kutsutaan myös PD-sensoreiksi. Lihaksen pituuden muutos aktivoi venytetyn lihaksen alfa-motorisen neuronin ja aktivoi samalla gamma-motorisen neuronin. Työlihasten kuidut lyhenevät samanaikaisesti intrafuusiokuitujen kanssa. Tällä tavalla karan herkkyys on vakio.

Kun lihasta venytetään, venytys saavuttaa myös lihaskaran. Ia-kuidut generoivat sitten toimintapotentiaalin ja kuljettavat sen selkärangan kautta selkäytimen takaosan sarveen. Venytysreseptoreiden impulssi projisoidaan monosynaptisesti α-motorisiin neuroneihin synapsiliitännän kautta selkäytimen etupuolella. He antavat venytetyn lihaksen luustolihaskuidut supistua hetkeksi. Lihasten pituutta säädellään myös y-kara-silmukan avulla. Intrafusionaaliset lihaskuidut verkotetaan supistuvien päiden γ-motoristen neuronien kanssa.

Kun nämä motoriset neuronit aktivoituvat, lihaskara päättyy ja keskiosa on venytetty. La-kuidut generoivat siten taas toimintapotentiaalin. Selkäytimen läpi kulkemisen jälkeen käynnistyy luustolihaskuitujen supistuminen, joka rentouttaa lihaskaraa. Prosessi jatkuu, kunnes Ia-kuidut eivät havaitse venytystä.

Löydät lääkkeesi täältä

sairaudet

Lihaskaran muutokseen perustuvia sairauksia ei vielä tunneta. Tällaiset sairaudet ovat monimutkaisuuden vuoksi reseptori-eliminä melko todennäköisiä.

Perifeeristen neuropatioiden yhteydessä tapahtuu selkärangan ganglionisolujen tai nivel- ja herkkien hermokuitujen laajentumisia tai aplasioita. Nämä ilmiöt voivat vaikuttaa venytysreseptoreiden kehitykseen. Tietyn transkriptiotekijän puuttumisella voi olla myös kielteisiä vaikutuksia venytysreseptoreiden kehitykseen. Neuropaatian demielinisoivat muodot eivät sitä vastoin liity lihaskaran muutoksiin.

Lihaskara voi myös kärsiä erityisistä lihassairauksista ja siten osoittaa morfologisia muutoksia. Tähän sisältyy erityisesti neurogeeninen lihasten surkastuminen. Lihasten atrofialle on tunnusomaista luurankojen lihaksen koon pienentyminen ja vastaus vähentyneeseen stressiin. Lihas atrofian neurogeenisessä muodossa vähentynyt stressi johtuu hermosto- tai tietyistä hermoista ja voi siten esiintyä esimerkiksi degeneratiivisen sairauden ALS yhteydessä.

Lihaskarajen hieno kudos muuttuu säiemaisesti, kun lihakset atrofioituvat. Monet muut sairaudet muuttavat lihaskaraa. Venytysreseptoreiden hienojen kudosten rakennetta ja niiden sairauksia ei ole vielä tutkittu kovin hyvin, koska ne ovat erittäin monimutkaisia.