Receptory roztažení měří napětí v tkáních, aby detekovaly protažení ve svalu nebo orgánu. Jejich hlavní funkcí je ochrana proti přetažení, kterou zajišťuje monosynaptický napínací reflex. Stretch receptory mohou vykazovat strukturální změny v kontextu různých svalových onemocnění.
Co jsou strečové receptory?
Receptory jsou Proteinů lidských tkání. Reagují na konkrétní podněty ve svém prostředí depolarizací a převádějí stimulační impuls na bioelektrický akční potenciál. Receptory jsou proto cílem molekuly buňky těla a patří do signalizačních zařízení orgánů nebo orgánových systémů. Takzvané mechanoreceptory reagují na mechanické podněty z prostředí a činí je zpracovatelnými pro centrální nervový systém. Proprioceptory jsou primární smyslové buňky a patří k mechanoreceptorům. Jsou zodpovědné hlavně za vlastní vnímání těla a odpovídají volným nervovým zakončením. Skupina proprioceptorů zahrnuje receptory svalového vřetena. Tyto senzorické buňky hrají roli primárně pro monosynaptický napínací reflex a podle toho se jim také říká napínací receptory. Svalové vřeteno jsou tedy natahovací receptory kosterních svalů, které reagují na mechanické natažení. Měří délku svalu umožňující diferenciální a reflexní pohyby. Interakcí s napínacími receptory jsou tělíska Ruffini a Vater-Pacini v kloubní tobolka.
Anatomie a struktura
Svalová vřetena jsou umístěna v kosterním svalstvu. Jsou složeny z intrafuzálních svalových vláken. Tato vlákna leží paralelně s vlákny kosterního svalu. Vlákna jaderného řetězce se skládají z buněčných jader uspořádaných řetězovým způsobem. Vlákna jaderného vaku jsou souborem rozšířených buněčných jader. Všechna svalová vřetena se skládají z pěti až deseti pruhovaných svalových vláken v a pojivové tkáně pochva. U lidí jsou vřetena dlouhá jeden až tři milimetry. Vřetena se nacházejí na různých místech těla. Na svalových vláknech noha extensor, například, tam je až tisíc svalových vřeten v stehno, který může dosáhnout délky téměř deseti milimetrů. Čím více svalových vřeten, tím jemněji se přidružený sval může pohybovat. V nekontraktilním středu svalových vřeten leží primárně aferentní senzorická nervová vlákna, která slouží k záznamu podnětů. Tato vlákna jsou také známá jako Ia vlákna. Ovíjejí se kolem středních částí intrafuzálních vláken a nazývají se také anulospirální terminály. Eferentní nervová vlákna svalového vřetena jsou takzvané gama neurony, které řídí citlivost vřetena.
Funkce a úkoly
Protahovací receptory primárně chrání svaly a orgány před poškozením. K tomu aktivují monosynaptický napínací reflex, který reflexně posune přidružený sval proti směru protažení. Tato reflexní reakce musí nastat co nejblíže k úseku. Za tímto účelem aferenty svalového vřetena probíhají téměř výlučně přes rychle vodivá nervová vlákna typu Ia a jsou monosynapticky spojeny přes mícha. Jinak by se vzájemné propojení protrhlo reflex strečových receptorů. Nervová vlákna třídy II trvale zaznamenávají délku svalů. Patří k sekundární inervaci. The akční potenciál frekvence ve vláknech Ia je vždy úměrná měřené délce svalu nebo napětí tkáně. The akční potenciál frekvence také souvisí s rychlostí změny délky v důsledku roztažení. Kvůli těmto vztahům se svalová vřetena nazývají také senzory PD. Změna délky svalu aktivuje alfa-motoneuron nataženého svalu a současně aktivuje gama-motoneuron. Vlákna pracovního svalu se tedy zkracují paralelně s vlákny intrafuzálními. Tímto způsobem je konstantní citlivost vřetena. Když je sval natažen, úsek dosáhne také vřetena svalu. Vlákna Ia poté vytvářejí akční potenciál a transportují jej přes míšní nerv do zadního rohu mícha. Prostřednictvím synaptického spojení v předním rohu mícha, impuls z napínacích receptorů se promítá monosynapticky na α-motoneurony. Způsobují krátkou kontrakci vláken kosterního svalstva nataženého svalu. Délka svalu je dále řízena smyčkou vřetena γ. Intrafuzální svalová vlákna jsou zesítěna s γ-motoneurony na kontraktilním konci. Když jsou tyto motorické neurony aktivovány, dochází ke kontrakci na koncích svalového vřetene a střed je napnutý. Vlákna Ia tedy opět generují akční potenciál. Po průchodu míchou to vyvolá kontrakci vláken kosterního svalstva, což uvolní svalové vřeteno. Proces pokračuje, dokud vlákna Ia nezjistí žádné roztažení.
Nemoci
Nemoci založené na stárnutí svalového vřetena dosud nebyly hlášeny. Avšak vzhledem ke své složitosti jako receptorové orgány jsou taková onemocnění docela pravděpodobná. V kontextu periferních neuropatií zvětšení nebo aplázie páteře ganglion někdy se vyskytují buňky nebo dřeně a senzorická nervová vlákna. Tyto jevy mohou ovlivnit vývoj strečových receptorů. Nepřítomnost konkrétního transkripčního faktoru může za určitých okolností také vykazovat negativní účinky na vývoj strečových receptorů. Naproti tomu demyelinizační formy neuropatie nejsou spojeny se změnami svalových vřeten. Na oplátku mohou být svalová vřetena ovlivněna specifickými svalovými chorobami, a tak vykazovat morfologické změny. To konkrétně zahrnuje neurogenní svalovou atrofii. Svalové atrofie se vyznačují zmenšením obvodu kosterních svalů a jsou reakcí na sníženou zátěž. V neurogenní formě svalové atrofie je snížené napětí způsobeno nervový systém nebo určité neurony a mohou se tak vyskytovat například v souvislosti s degenerativním onemocněním ALS. Jemná tkáň svalových vřeten se ve svalových atrofiích mění nitkovým způsobem. Mnoho dalších nemocí mění svalová vřetena. Struktura jemných tkání úsekových receptorů a jejich nemocí však dosud nebyla pro svou vysokou složitost dostatečně studována.
