Mechanorezeptoren, Encapsulated & Unencapsulated und freies Nervenende (FNE)

Bild: „100x lichtmikroskopische Aufnahme von Meissners Korpuskel (oder taktilem Korpuskel) an der Spitze eines dermalen Papillus. Als eine Art Mechanorezeptor ist es für die Empfindlichkeit gegenüber leichten Berührungen verantwortlich.“ von Wbensmith – Eigene Arbeit. Lizenz: CC BY 3.0

Mechanorezeptoren

Ein Mechanorezeptor ist ein sensorischer Rezeptor, der die mechanischen Reize von Dehnung und Verzerrung erkennt. Es wird auch als taktiler Rezeptor bezeichnet. Beim Menschen sind vier Arten von Mechanorezeptoren in haarloser Haut vorhanden: Pacinian-Körperchen, Meissner-Körperchen, Merkel-Zellen und Ruffini-Enden. Sie werden unten ausführlich besprochen.

Die afferenten Neuronen tragen die Signale von den sensorischen Rezeptoren zu den dorsalen Säulenkernen. Von dort tragen die Neuronen zweiter Ordnung die Nachricht zum Thalamus weiter. Die Neuronen zweiter Ordnung synapsen mit den Neuronen dritter Ordnung im ventrobasalen Komplex. Die Neuronen dritter Ordnung liefern die Signale an den somatosensorischen Kortex, der entsprechende Signale über die Motoneuronen sendet.

Bild: „Mechanorezeptoren in der Haut.“ von Blausen.com Personal. „Galerie Blausen 2014“. In: Wikiversity Journal of Medicine. UST-IDNR.:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – Eigene Arbeit. Lizenz: CC BY 3.0

Es wird angenommen, dass die Afferenzen des Pacinian-Korpuskels, des Meissner-Korpuskels und des Ruffini-Endes direkt mit der Muskelaktivierung zusammenhängen.

Es gibt Rezeptoren im Haarfollikel, die eine Veränderung der Haarposition erkennen. Mechanorezeptoren sind auch im Haar der Cochlea vorhanden, das Vibrationssignale an das Gehirn überträgt.

Barorezeptoren sind eine Art Mechanorezeptor in großen Blutgefäßen. Sie erkennen einen Blutdruckanstieg und senden das Signal an das vasomotorische Zentrum im Gehirn.

Pacinian Korpuskeln

Bild: „Pacinian Korpuskel“ von Henry Vandyke Carter, Henry Gray (1918) Anatomie des menschlichen Körpers. Bartleby.com : Gray’s Anatomy, Platte 935. Lizenz: Public Domain

Pacinian-Körperchen, auch lamellare Körperchen genannt, sind Typ-II-Fasern, die Vibrationen und Druck erfassen. Sie können schnelle Vibrationen von 200-300 Hz erkennen.

Sie sind die größten der Haupttypen von Korpuskeln, messen etwa 1 mm in der Länge, mit einer oval-zylindrischen Form. Sie sind auch die wenigsten an der Zahl. Es ist eine äußere Kapsel vorhanden, die aus Fibroblasten und fibrösem Bindegewebe besteht, bei dem es sich hauptsächlich um ein Kollagennetzwerk vom Typ II und Typ IV handelt.

Sie passen sich schnell an Rezeptoren mit einem großen rezeptiven Feld an. Jede Störung in ihren Lamellen bewirkt, dass sich die Natriumkanäle öffnen und ein Aktionspotential erzeugen. Das Ausmaß der Störung bestimmt die Reaktion. Je größer die Druckänderung, desto größer der Impuls.
Wie bereits erwähnt, passen sie sich jedoch sehr schnell an und nach einiger Zeit werden keine Impulse mehr erzeugt. Pacinian Korpuskeln sind in der Haut und Faszie vorhanden. Die Bauchspeicheldrüse hat auch diese Körperchen, die Vibrationsänderungen erkennen.

Meissners Körperchen

Bild: „Ein Meissner-Körperchen. a. Kortikale Schicht. b. Nervenfaser. c. Äußere Schicht des Tastkörpers mit Kernen. d. Klare innere Substanz.“ von Henry Vandyke Carter, Henry Gray (1918) Anatomie des menschlichen Körpers. Bartleby.com : Gray’s Anatomy, Tafel 936. Lizenz: Public Domain

Meissners Körperchen oder taktile Körperchen sind Typ-II-Fasern und reagieren auf eine leichte Berührung. Sie haben die niedrigste Schwelle und reagieren empfindlich auf Vibrationen von 10-50 Hz. Die Länge des Korpuskels beträgt das Doppelte seines Durchmessers. Es ist ein eingekapseltes, unmyelinisiertes Nervenende, wo die Zellen in Form von horizontalen Lamellen angeordnet sind, umgeben von einer Kapsel aus Bindegewebe.

Jede physikalische Verformung des Korpuskels erzeugt ein Aktionspotential; Sie passen jedoch auch sehr schnell Nervenenden an. Diese Nervenenden sind in der dicken, haarlosen Haut konzentriert, wie die Fingerpads und Lippen. Ihre Zahl nimmt mit zunehmendem Alter ab.

Merkelzellen

Bild: „Anordnung der Mechanorezeptoren in der Haut.“ von Thomas.haslwanter – Eigene Arbeit. Lizenz: CC BY-SA 3.0

Merkels Zellen bestehen aus Typ-II-Fasern. Sie erkennen anhaltenden Druck und tiefe statische Berührung. Sie passen sich langsam an, nicht verkapselte und myelinisierte Nervenenden.

Merkels Bandscheibe oder Merkels Neuritenkomplex bezieht sich auf eine Gruppe von Merkelzellen, die mit einer einzelnen afferenten Nervenfaser verbunden sind. Sie haben ein kleines rezeptives Feld und sind daher in der Lage, zwei Punkte zu unterscheiden. Sie befinden sich in der basalen Epidermis der kahlen sowie der haarigen Haut und gehen normalerweise bei Hautverbrennungen verloren.

Ruffini-Enden

Ruffini-Enden oder Knollenkörperchen sind Typ-II-Fasern, die Druckspannungen tief in der Haut und in den Faszien erkennen. Sie passen sich langsam an, vergrößerte dendritische Enden mit länglichen Kapseln. Sie sind verantwortlich für die Erkennung von Winkeländerungen der Gelenke bis zu 3 Grad. Sie erkennen auch ein Verrutschen eines Objekts oder anhaltendes Halten. Sie sind am häufigsten um die Fingernägel herum.

Overview of encapsulated mechanoreceptor afferents

Gekapseltes Nervenende

Gekapselte Nervenenden sind spezialisierte Strukturen, die aus nicht-neuronalen Komponenten bestehen, die ihre physiologischen Eigenschaften verbessern. Die nicht-neuronale Komponente ist eine Ansammlung von Bindegewebe, die das Axon umgibt.Beispiele für die eingekapselten Nervenenden sind das Meissner-Korpuskel, das Pacinian-Korpuskel, die Ruffini-Nervenenden und die neuromuskulären Übergänge.

Nicht verkapseltes Nervenende

Nicht verkapselte Nervenenden bestehen aus einem terminalen Neuron, das von keinem anderen Gewebe umgeben ist. Freie Nervenenden und die Merkel-Bandscheibe sind Beispiele für nicht verkapselte Nervenenden.

Freies Nervenende (FNE)

Ein freies Nervenende ist ein unspezialisiertes, nicht verkapseltes Nervenende, das normalerweise das Signal von der Körperperipherie zum Gehirn transportiert. Sie kommen häufig in der Haut vor, wo sie in die Dermis eindringen und im Stratum granulosum enden.

Sie haben keine komplexe Struktur und ähneln den Ästen oder Wurzeln eines Baumes. Freie Nervenenden erkennen meist Schmerzen. Darüber hinaus können sie auch Temperatur, mechanische Reize oder Gefahren (Nozizeption) erkennen. Sie drücken Polymodalität aus. Die Fasern sind meist Typ III oder Typ IV.

Temperature and pain

Nociceptor-activating chemicals

Transient Receptor-Potential Channels (TRP)

TRPV1: noxious heat (capsaicin)

TRPM8: cold (menthol)

TRPA1: noxious cold (mustard)