Rek receptoren uit meet de spanning in het weefsel en detecteer zo het uitrekken van een spier of orgaan. Zijn belangrijkste taak is om te beschermen tegen overstrekking, wat wordt gegarandeerd door de monosynaptische rekreflex. De rekreceptoren kunnen structurele veranderingen vertonen in de context van verschillende spierziekten.
Wat zijn rekreceptoren?
Receptoren zijn eiwitten die in menselijk weefsel worden aangetroffen. Ze reageren op bepaalde prikkels in hun omgeving met depolarisatie en zetten de prikkelimpuls om in een bio-elektrisch actiepotentiaal.
Receptoren zijn daarom de doelmoleculen van een lichaamscel en behoren tot de signaalgevers van de organen of orgaansystemen. De zogenaamde mechanoreceptoren reageren op mechanische prikkels uit de omgeving en maken deze verwerkbaar voor het centrale zenuwstelsel. De proprioreceptoren zijn primaire sensorische cellen en behoren tot de mechanoreceptoren. Ze zijn voornamelijk verantwoordelijk voor de zelfperceptie van het lichaam en komen overeen met vrije zenuwuiteinden.
De receptoren van de spierspoel vallen in de groep van proprioreceptoren. Deze sensorische cellen spelen vooral een rol bij de monosynaptische rekreflex en worden daarom ook wel rekreceptoren genoemd. Spierspoelen zijn daarom rekreceptoren in de skeletspieren die reageren op mechanisch rekken. Ze meten de spierlengte en maken gedifferentieerde en reflecterende bewegingen mogelijk. De lichamen van Ruffini en Vater-Pacini werken samen met de rekreceptoren in het gewrichtskapsel.
Anatomie en structuur
De spierspoelen bevinden zich in de skeletspieren. Ze bestaan uit intrafusale spiervezels. Deze vezels liggen parallel aan die van de skeletspieren.
Nucleaire kettingvezels bestaan uit celkernen die als een ketting zijn gerangschikt. Nucleaire zakvezels zijn een verzameling opgezwollen celkernen. Alle spierspoelen zijn opgebouwd uit vijf tot tien dwarsgestreepte spiervezels in een bindweefselomhulsel. Bij mensen zijn de spindels tussen de één en drie millimeter lang. De spindels zijn op verschillende plaatsen in het lichaam te vinden. Op de spiervezels van de beenstrekker in de dij bevinden zich bijvoorbeeld tot wel duizend spierspoelen die een lengte van bijna tien millimeter kunnen bereiken. Hoe meer spierspoelen, hoe fijner de bijbehorende spier kan bewegen.
In het niet-contractiele centrum van de spierspoelen bevinden zich voornamelijk afferente gevoelige zenuwvezels die dienen om prikkels op te nemen. Deze vezels worden ook wel Ia-vezels genoemd. Ze wikkelen zich om de middelste delen van de intrafusale vezels en worden ook wel de anulospirale uiteinden genoemd. De efferente zenuwvezels van de spierspoel zijn zogenaamde gamma-neuronen die de gevoeligheid van de spil regelen.
Functie en taken
Rekreceptoren beschermen voornamelijk spieren en organen tegen rekschade. Om dit te doen, activeren ze de monosynaptische rekreflex, die de bijbehorende spier reflexmatig tegen de rekrichting in beweegt. Deze reflexreactie moet zo snel mogelijk na de rekoefening plaatsvinden. De afferenten van de spierspoel lopen vrijwel uitsluitend via de snelgeleidende zenuwvezels van type Ia en zijn monosynaptisch verbonden via het ruggenmerg.
Elke andere verbinding zou de beschermende reflexen van de rekreceptoren vertragen. Klasse II zenuwvezels registreren permanent de spierlengte. Ze maken deel uit van de secundaire innervatie. De actiepotentiaalfrequentie in de Ia-vezels is altijd evenredig met de gemeten spierlengte of weefselspanning. De frequentie van het actiepotentiaal is ook gerelateerd aan de snelheid van lengteverandering als gevolg van uitrekking. Vanwege deze relaties worden spierspoelen ook wel PD-sensoren genoemd. Een verandering in lengte van de spier activeert het alfamotorneuron van de uitgerekte spier en activeert tegelijkertijd het gamma-motorneuron. De vezels van de werkende spieren worden evenwijdig aan de intrafusale vezels korter. Op deze manier is de gevoeligheid van de spil constant.
Wanneer een spier wordt gestrekt, bereikt de rek ook de spierspoel. De Ia-vezels genereren vervolgens een actiepotentiaal en transporteren deze via de ruggenmergzenuw naar de achterhoorn van het ruggenmerg. De impuls van de rekreceptoren wordt monosynaptisch geprojecteerd op α-motorneuronen via een synapsverbinding in de voorhoorn van het ruggenmerg. Ze laten de skeletspiervezels van de uitgerekte spier even samentrekken. De spierlengte wordt ook gecontroleerd via de γ-spillus. De intrafusale spiervezels zijn verbonden met γ-motorneuronen aan de contractiele uiteinden.
Wanneer deze motorneuronen worden geactiveerd, eindigt de spierspoel samen en wordt het midden uitgerekt. De Ia-vezels genereren dus weer een actiepotentiaal. Na het passeren van het ruggenmerg wordt een samentrekking van de skeletspiervezels geactiveerd, waardoor de spierspoel ontspant. Het proces gaat door totdat de Ia-vezels geen rek meer detecteren.
Uw medicatie vindt u hier
➔ Geneesmiddelen tegen spierzwakteZiekten
Ziekten die zijn gebaseerd op verandering van de spierspoel zijn nog niet bekend. Vanwege hun complexiteit als receptororgaan zijn dergelijke ziekten zeer waarschijnlijk.
In de context van perifere neuropathieën treden vergrotingen of aplasieën van de spinale ganglioncellen of van de medullaire en gevoelige zenuwvezels op. Deze verschijnselen kunnen de ontwikkeling van de rekreceptoren beïnvloeden. Het ontbreken van een bepaalde transcriptiefactor kan ook negatieve effecten hebben op de ontwikkeling van de rekreceptoren. Demyeliniserende vormen van neuropathie zijn daarentegen niet geassocieerd met veranderingen van de spierspoelen.
De spierspoel kan ook aan specifieke spierziekten lijden en dus morfologische veranderingen vertonen. Dit omvat vooral neurogene spieratrofie. Spieratrofie wordt gekenmerkt door een afname van de grootte van de skeletspieren en is een reactie op verminderde stress. Bij de neurogene vorm van spieratrofie wordt de verminderde stress veroorzaakt door het zenuwstelsel of bepaalde neuronen en kan zo bijvoorbeeld voorkomen in de context van de degeneratieve ziekte ALS.
Het fijne weefsel van de spierspoelen verandert van draad als de spieren worden geatrofieerd. Veel andere ziekten veranderen de spierspoelen. De fijnweefselstructuur van de rekreceptoren en hun ziekten is nog niet goed onderzocht omdat ze erg complex zijn.
.jpg)
