Während kutane Mechanorezeptoren Informationen liefern, die von äußeren Reizen abgeleitet sind, liefert eine andere Hauptklasse von Rezeptoren Informationen über mechanische Kräfte, die aus dem Körper selbst, insbesondere dem Bewegungsapparat, entstehen. Diese werden Propriozeptoren genannt, was ungefähr „Rezeptoren für sich selbst“ bedeutet.,“Der Zweck von Propriozeptoren besteht in erster Linie darin, detaillierte und kontinuierliche Informationen über die Position der Gliedmaßen und anderer Körperteile im Weltraum zu geben (spezialisierte Mechanorezeptoren existieren auch im Herzen und in den Hauptgefäßen, um Informationen über den Blutdruck bereitzustellen, aber diese Neuronen gelten als Teil des viszeralen Motorsystems; siehe Kapitel 21). Niederschwellige Mechanorezeptoren, einschließlich Muskelspindeln, Golgi-Sehnenorgane und Gelenkrezeptoren, liefern diese Art von sensorischen Informationen, die für die genaue Ausführung komplexer Bewegungen unerlässlich sind., Informationen über die Position und Bewegung des Kopfes sind besonders wichtig; In diesem Fall sind Propriozeptoren in das hochspezialisierte vestibuläre System integriert, das in Kapitel 14 separat betrachtet wird.
Das detaillierteste Wissen über Propriozeption leitet sich aus Studien von Muskelspindeln ab, die in allen bis auf wenige quergestreifte (Skelett -) Muskeln vorkommen. Muskelspindeln bestehen aus vier bis acht spezialisierten intrafusalen Muskelfasern, die von einer Bindegewebskapsel umgeben sind., Die intrafusalen Fasern sind in einer parallelen Anordnung auf die gewöhnlichen (extrafusalen) Fasern des Skelettmuskels verteilt (Abbildung 9.5). In der größten der mehreren intrafusalen Fasern werden die Kerne in einem erweiterten Bereich in der Mitte der Faser gesammelt, der als Beutel bezeichnet wird.daher der Name Kernbeutelfasern. Die Kerne in den verbleibenden zwei bis sechs kleineren intrafusalen Fasern sind einzeln aufgereiht Feile, mit dem Ergebnis, dass diese Fasern Kernketenfasern genannt werden., Myelinisierte sensorische Axone der Gruppe Ia innervieren Muskelspindeln, indem sie den mittleren Teil beider Arten von intrafusalen Fasern umgeben (siehe Abbildung 9.5 und Tabelle 9.1). Das Ia-Axon-Terminal ist als primäres sensorisches Ende der Spindel bekannt. Die sekundäre Innervation wird durch Axone der Gruppe II bereitgestellt, die die Kernketenfasern innervieren und einen kleinen Zweig an die Kernbeutelfasern abgeben. Die intrafusalen Muskelfasern ziehen sich zusammen, wenn sie dazu von motorischen Axonen befohlen werden, die aus einem Pool spezialisierter Motoneuronen im Rückenmark (γ-Motoneuronen genannt) stammen., Die Hauptfunktion von Muskelspindeln besteht darin, Informationen über die Muskellänge (dh den Grad, in dem sie gedehnt werden) bereitzustellen. Eine detaillierte Darstellung, wie diese wichtigen Rezeptoren während der Bewegung funktionieren, finden Sie in den Kapiteln 16 und 17.
Abbildung 9.5
Eine Muskelspindel und mehrere extrafusale Muskelfasern. Siehe Text zur Beschreibung. (Nach Matthews, 1964.)
Die Dichte der Spindeln in menschlichen Muskeln variiert., Große Muskeln, die grobe Bewegungen erzeugen, haben relativ wenige Spindeln; Im Gegensatz dazu werden extraokulare Muskeln und die inneren Muskeln der Hand und des Halses reich mit Spindeln versorgt, was die Bedeutung genauer Augenbewegungen, die Notwendigkeit, Objekte mit großer Finesse zu manipulieren, und die kontinuierliche Nachfrage nach präziser Positionierung des Kopfes widerspiegelt., Diese Beziehung zwischen Rezeptordichte und Muskelgröße steht im Einklang mit der Verallgemeinerung, dass der sensorische motorische Apparat auf allen Ebenen des Nervensystems für die Hände, den Kopf, die Sprachorgane und andere Körperteile, die zur Ausführung besonders wichtiger und anspruchsvoller Aufgaben verwendet werden, viel reicher ist. Spindeln fehlen insgesamt in einigen Muskeln, wie denen des Mittelohrs, die nicht die Art von Rückkopplung erfordern, die diese Rezeptoren liefern.,
Während Muskelspindeln darauf spezialisiert sind, Veränderungen der Muskellänge zu signalisieren, informieren niederschwellige Mechanorezeptoren in Sehnen das Zentralnervensystem über Veränderungen der Muskelspannung. Diese Mechanorezeptoren, Golgi-Sehnenorgane genannt, werden durch Äste der Afferenten der Gruppe Ib innerviert und unter den Kollagenfasern verteilt, die die Sehnen bilden (siehe Kapitel 16).
Schließlich sammeln schnell adaptierende Mechanorezeptoren in und um Gelenke dynamische Informationen über Gliedmaßenposition und Gelenkbewegung. Die Funktion dieser Gelenkrezeptoren ist nicht gut verstanden.