Mechanoreceptoren zijn sensorische cellen die sensatie mogelijk maken door mechanische stimuli zoals druk, rek, aanraking en trillingen om te zetten in endogene stimuli en deze over te dragen aan de hersenen via neurale paden. De medische professie onderscheidt mechanoreceptoren grofweg naar hun oorsprong, waarbij ze ook verschillen in hun constructie en functioneren, afhankelijk van het sensorische orgaan dat met elk van hen is geassocieerd. De receptoren zelf worden zelden aangetast door ziekte, maar hun zenuwbaanverbindingen met de hersenen kan worden beschadigd door ontsteking, resulterend in een gebrekkige of afwezige waarneming van druk, rek, aanraking en trillingen.
Wat zijn mechanoreceptoren?
Mechanoreceptoren zijn sensorische cellen in de oren, huid, en slagaders. Samen met thermoreceptoren, chemoreceptoren, fotoreceptoren en pijn receptoren, mechanoreceptoren make-up het algemene perceptuele systeem. De constructie en werking van mechanoreceptoren verschillen afhankelijk van het sensorische orgaan waarin ze zich bevinden. Wat ze echter allemaal gemeen hebben, is de omzetting van mechanische kracht in zenuwexcitatie. De medische professie deelt de receptoren voornamelijk in op basis van hun oorsprong, dus volgens hun evolutie. Terwijl een deel van de sensorische cellen zich heeft ontwikkeld uit epitheelcellen, is het andere deel evolutionair afgeleid van zogenaamde ganglion cellen. De cellen zijn dus voornamelijk verdeeld in epitheliale en ganglion mechanoreceptoren. EEN ganglion is een opeenhoping van zenuwcellen zoals gevonden in het perifere zenuwstelsel. Epitheel, aan de andere kant, is een verzamelnaam voor menselijke bindweefsels en bedekkende weefsels. Afhankelijk van hun lokalisatie en het sensorische orgaan dat met hen in een netwerk is opgenomen, hebben mechanoreceptoren verschillende structuren en verschillen ze dus in hun manier van werken.
Anatomie en structuur
Eptheliale mechanoreceptoren gaan terug naar de cellen die oorspronkelijk het oppervlak van het organisme vormden. Ze bevatten zogenaamde trilhaartjes. Dit zijn celaanhangsels die op het plasmamembraan verschijnen als cytoplasmatische uitsteeksels. In deze trilhaartjes kan de omzetting van een externe stimulus, zoals druk of spanning, in een elektrisch signaal worden verwerkt door de zenuwstelsel vindt plaats in mechanoreceptoren. In tegenstelling tot epithale mechanoreceptoren bevinden ganglion mechanoreceptoren zich in het weefsel. Hun structuur is vertakt en levert honderden tot duizenden individuele terminals op. In deze terminals vindt de transformatie van de externe stimulus plaats in alle ganglionreceptoren. Alle mechanoreceptoren zijn verbonden met de hersenen door geleidingspaden, waardoor de waarneming zelf het bewustzijn binnentreedt. Uiteindelijk zijn er grofweg vijf sensorische systemen in het menselijk lichaam: het gehoorsysteem, de tastzin, de evenwicht, het gevoel van orgaanactiviteit en de dieptegevoeligheid voor de staat van activiteit van pezen, spieren en gewrichten Ze zijn allemaal uitgerust met mechanoreceptoren. Terwijl het auditieve systeem en het gevoel van evenwicht zijn uitgerust met secundaire sensorische cellen, de rest van de bovenstaande systemen hebben primaire sensorische cellen.
Functie en taken
Alle mechanoreceptoren zijn ontworpen om te reageren op mechanische stimuli. Deze prikkels zijn onder meer druk, aanraking, rek en trillingen. Het waarnemen is dus, om zo te zeggen, de belangrijkste taak van elke mechanoreceptor. De epithale mechanoreceptoren ontvangen een mechanische prikkel die hun trilharen vervormt. Deze vervorming van de trilharen opent of sluit vervolgens bepaalde ionkanalen, wat resulteert in excitatie of remming van de bijbehorende receptor. Dit proces vindt bijvoorbeeld plaats in de haar cellen van menselijke oren en speelt een cruciale rol in het gehoor. Bij vissen behoren ook stroomreceptoren tot dit type sensorische receptor. Insecten zijn daarentegen uitgerust met trillingsgevoelige receptoren van dit type. Bij ganglion-mechanoreceptoren daarentegen wekt een mechanische stimulus een of meer van de individuele terminals op. In het cellichaam tellen de excitaties van de individuele terminals elektrisch op en resulteren in activering of remming van het zintuig. Voorbeelden hiervan zijn de sensorische cellen van de huid, die verantwoordelijk zijn voor de tastzin. Op de huid, spreken artsen van SA-I-, SA-II-, RA- en PC-receptoren. SA-I-receptoren brengen langdurige stimuli in kaart. SA-II-receptoren zijn daarentegen verantwoordelijk voor langzame stimuli en zijn geassocieerd met de stretching De RA-vorm neemt veranderingen in stimulusintensiteit waar, terwijl de pc-variant veranderingen in stimulussnelheid detecteert. Terwijl primaire sensorische cellen zelf een actiepotentiaal door de ontvangen stimulus om te zetten, geven secundaire sensorische cellen neurotransmitters af, waarvan de hoeveelheid afhangt van het potentieel van de receptor. Ruwweg onderscheiden artsen ook alle endogene SA-receptoren van RA- en PC-receptoren. SA-receptoren zijn verantwoordelijk voor het gevoel van druk. Merkel-cellen zijn een voorbeeld. RA-receptoren verwerken aanrakingssensaties, zoals haarzakje sensoren doen. PC-receptoren zoals de Golgi-Mazzoni-bloedlichaampjes nemen trillingen waar. Voor het detecteren van orgaan- en spieractiviteit, het hartsysteem, de spijsverteringskanaal, en de spierspoel zijn mogelijke voorbeelden. Tot hun verantwoordelijkheid behoren onder meer stretching.
Ziekten
Hoewel de mechanoreceptoren zelf gewoonlijk niet verantwoordelijk zijn voor een verminderde of afwezige waarneming van druk, trillingen, aanraking of rek, kunnen stoornissen van het waarnemingsvermogen die verband houden met deze mechanische stimuli onder bepaalde omstandigheden optreden. Meestal is schade aan de zenuwbanen die de prikkels naar de hersenen sturen, verantwoordelijk voor dergelijke verschijnselen. Dergelijke schade wordt vaak voorafgegaan door ontsteking, die zich meestal manifesteert in steken pijn Tumoren in het midden zenuwstelsel kan ook verantwoordelijk zijn voor misvattingen. In zeldzame gevallen worden de receptoren zelf beïnvloed door autoimmuunziekten of symptomen van vergiftiging. De symptomen van een ziekte of disfunctie van de mechanoreceptoren zijn sterk afhankelijk van welke sensorische cel specifiek is aangetast. Als de receptoren in de maag, in de hart- of in een ander intern orgaan worden aangetast door een ziekte, wordt het gehele interne systeem verkeerd gereguleerd, wat onaangename tot levensbedreigende gevolgen kan hebben. Duizeligheid en misselijkheidAan de andere kant zijn er veel voorkomende symptomen van een verstoring van de vestibulaire receptoren. Maar uiteindelijk zelfs astma, bloed druk en circulatiestoornissen kan verband houden met een verstoring van de respectievelijke receptoren. Het symptomatische beeld is in dit geval dus buitengewoon divers.
