Els receptors d’estirament mesuren la tensió dels teixits per detectar l’estirament en un múscul o un òrgan. La seva funció principal és la protecció contra estiraments excessius, que proporciona el reflex d’estirament monosinàptic. Els receptors d’estirament poden presentar canvis estructurals en el context de diverses malalties musculars.
Què són els receptors d'estirament?
Els receptors ho són proteïnes de teixits humans. Responen a estímuls específics del seu entorn amb despolarització i converteixen l’impuls de l’estímul en un bioelèctric potencial d'acció. Per tant, els receptors són l'objectiu molècules d’una cèl·lula corporal i pertanyen als dispositius de senyalització d’òrgans o sistemes d’òrgans. Els anomenats mecanoreceptors reaccionen als estímuls mecànics de l’entorn i els fan processables per a la central sistema nerviós. Els propioceptors són cèl·lules sensorials primàries i pertanyen als mecanoreceptors. Són els principals responsables de la pròpia percepció del cos i corresponen a les terminacions nervioses lliures. El grup de propioceptors inclou els receptors del fus muscular. Aquestes cèl·lules sensorials tenen un paper principalment en el reflex d'estirament monosinàptic i, per tant, també s'anomenen receptors d'estirament. Els fusos musculars són, per tant, receptors d’estirament dels músculs esquelètics que responen a l’estirament mecànic. Mesuren la longitud muscular permetent moviments diferencials i reflexos. Els corpúscules de Ruffini i Vater-Pacini a la zona d’interacció tenen interaccions amb els receptors d’estirament càpsula articular.
Anatomia i estructura
Els fusos musculars es troben a la musculatura esquelètica. Estan compostes per fibres musculars intrafusals. Aquestes fibres es troben paral·leles a les del múscul esquelètic. Les fibres de cadena nuclear es componen de nuclis cel·lulars disposats de manera semblant a una cadena. Les fibres de sacs nuclears són una col·lecció de nuclis de cèl·lules disteses. Tots els fusos musculars es componen de cinc a deu fibres musculars estriades en un teixit connectiu funda. En els humans, els eixos tenen entre un i tres mil·límetres de llargada. Els eixos es troben en diversos llocs del cos. A les fibres musculars del cama extensor, per exemple, hi ha fins a mil fus musculars al cuixa, que pot arribar a tenir una longitud de gairebé deu mil·límetres. Com més fusos musculars, més finament es pot moure el múscul associat. Al centre no contràctil dels fusos musculars es troben principalment fibres nervioses sensorials aferents que serveixen per registrar estímuls. Aquestes fibres també es coneixen com a fibres Ia. Envolten les porcions mitjanes de les fibres intrafusals i també s’anomenen terminals anulospirals. Les fibres nervioses eferents del fus muscular són les anomenades neurones gamma, que controlen la sensibilitat del fus.
Funció i tasques
Els receptors d’estirament protegeixen principalment els músculs i els òrgans del dany per estirament. Per fer-ho, desencadenen el reflex d'estirament monosinàptic, que mou de manera reflexa el múscul associat contra la direcció de l'estirament. Aquesta resposta reflexa ha de produir-se el més a prop possible en l’estirament. Amb aquest propòsit, les aferències del fus muscular funcionen gairebé exclusivament a través de les fibres nervioses de conducció ràpida del tipus Ia i es connecten monosinàpticament mitjançant medul · la espinal. La interconnexió d'una altra manera retardaria la protecció reflex dels receptors d’estirament. Les fibres nervioses de classe II registren permanentment la longitud muscular. Pertanyen a la innervació secundària. El potencial d'acció la freqüència de les fibres Ia és sempre proporcional a la longitud muscular mesurada o a la tensió del teixit. El potencial d'acció la freqüència també està relacionada amb la taxa de canvi de longitud a causa de l'estirament. A causa d’aquestes relacions, els fusos musculars també s’anomenen sensors PD. Un canvi en la longitud del múscul activa l’alfa-motoneurona del múscul estirat i, al mateix temps, activa la gamma-motoneurona. Així, les fibres del múscul treballador s’escurcen paral·leles a les fibres intrafusals. D’aquesta manera, hi ha una sensibilitat constant del fus. Quan s’estira un múscul, l’estirament també arriba al fus muscular. Les fibres Ia generen llavors un potencial d’acció i el transporten a través del nervi espinal fins a la banya posterior del medul · la espinal. Mitjançant una connexió sinàptica a la banya anterior del medul · la espinal, l'impuls dels receptors d'estirament es projecta monosinàpticament a α-motoneurones. Fan que les fibres musculars esquelètiques del múscul estirat es contrauen breument. La longitud del múscul es controla encara més mitjançant el bucle de l'eix γ. Les fibres musculars intrafusals s’entrecreuen amb les motoneurones γ a l’extrem contràctil. Quan s’activen aquestes neurones motores, es produeix una contracció als extrems del fus muscular i s’estira el centre. Així, les fibres Ia generen de nou un potencial d’acció. Després de passar per la medul·la espinal, això provoca una contracció de les fibres musculars esquelètiques, que relaxa el fus muscular. El procés continua fins que les fibres Ia no detecten cap estirament.
Malalties
Fins ara no s’han informat de malalties basades en la senescència del fus muscular. No obstant això, a causa de la seva complexitat com a òrgans receptors, aquestes malalties són força probables. En el context de neuropaties perifèriques, ampliació o aplàsia de la columna vertebral gangli de vegades es produeixen cèl·lules o de fibres nervioses medul·lars i sensorials. Aquests fenòmens poden afectar el desenvolupament de receptors d’estirament. L'absència d'un factor de transcripció particular també pot mostrar efectes negatius en el desenvolupament dels receptors d'estirament en algunes circumstàncies. En canvi, les formes desmielinitzants de neuropatia no s’associen a alteracions dels fusos musculars. A canvi, els fusos musculars es poden veure afectats per malalties musculars específiques i, per tant, mostren canvis morfològics. Això inclou específicament l’atròfia muscular neurogènica. Les atrofies musculars es caracteritzen per una reducció de la circumferència dels músculs esquelètics i són una reacció a la tensió reduïda. En la forma neurogènica d 'atròfia muscular, la tensió reduïda és causada per sistema nerviós o certes neurones i, per tant, es poden produir, per exemple, en el context de la malaltia degenerativa ELA. El teixit fi dels fusos musculars canvia de manera filiforme en les atròfies musculars. Moltes altres malalties alteren els fusos musculars. No obstant això, l'estructura dels teixits fins dels receptors d'estirament i les seves malalties no s'ha estudiat fins ara a causa de la seva alta complexitat.
