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Mechanorezeption

(Weitergeleitet von Mechanorezeptor)

Englisch: mechanoreception

1 Definition

Unter Mechanorezeption versteht man einen physiologischen Vorgang, bei dem mechanische Reize aus der Umwelt über entsprechende Rezeptoren in elektrische Signale umgewandelt werden und somit für das ZNS verarbeitbar werden. Die dafür verantwortlichen Rezeptoren heißen Mechanorezeptoren.

2 Einteilung

Im menschlichen Körper gibt es 5 Sinnessysteme, bei denen die Signaltransduktion (zumindest teilweise) auf Mechanorzeptoren basiert.

  Sinnessystem  Potentialänderung Art der Zelle
Tastsinn Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Propriozeption Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Enterozeption Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Vestibularorgan richtungsabhängig:
Depolarisation oder Hyperpolarisation
sekundäre Sinneszelle
(Haarzelle mit Synapse)
Auditives System richtungsabhängig:
Depolarisation oder Hyperpolarisation
sekundäre Sinneszelle
(Haarzelle mit Synapse)

3 Die Transduktion am Mechanorezeptor

Der adäquate Reiz für alle Rezeptoren - mit Ausnahme der Haarzelle im Innenohr - ist eine mechanische Verformung des Gewebes (Druck oder Dehnung).

In der Zellmembran der apikalen Zellseite sitzen Kationenkanäle (meistens Natriumkanäle), welche im Ruhezustand der Zelle geschlossen sind. Diese Kanäle sind über Mikrotubuli straff mit dem Zytoskelett der Zelle verbunden. Kommt es zu einer Dehnung oder Kompression der Zelle und somit des Zytoskeletts üben die Mikrotubuli einen Zug auf die Kanäle aus und öffnen diese. Dadurch kommt es zu einem Kationeneinstrom und die Zelle depolarisiert.

Nach der Folgereaktion, welche die Depolarisation hat, unterscheidet man zwei Arten von Sinneszellen:

4 Die Transduktion in der Haarzelle

Auf der apikalen Seite der Haarzellen befinden sich Stereozilien, welche Kaliumkanäle enthalten. Über Tip-Links sind diese Kaliumkanäle jeweils mit der benachbarten Stereozilie verbunden.

Im Ruhezustand stehen die Tip-Links unter leichter Spannung, so dass sie die Kaliumkanäle immer ein Stück geöffnet halten und es somit dauerhaft zu einem gewissen Kaliumeinstrom kommt. Die Haarzelle hat daher eine hohe spontane Ruheaktivität.

Werden die Stereozilien nun durch Bewegung der Endolymphe zur Seite ausgelenkt, so kommt es je nach Richtung zu einer Dehnung bzw. Stauchung der Tip-Links und somit zur Öffnung bzw. zum kompletten Verschluss der Kaliumkanäle. Bei der Öffnung kommt es zu einem Kaliumeinstrom und die Zelle depolarisiert. Bei Verschluss der Kaliumkanäle versiegt der Kaliumeinstrom und die Zelle hyperpolarisiert.

Mit der Veränderung des Rezeptorpotentials ändert sich auch die Transmitterausschüttung (Glutamat) und somit die Aktionspotentialfrequenz am afferenten Axon.

5 Übersicht über die Mechanorezeptoren

5.1 Mechanorezeptoren des Tastsinns

Zu den Mechanorezeptoren des Tastsinns zählen:

5.1.1 SA-Rezeptoren

Die SA-Rezeptoren (von englisch: "slow adapting") sind verantwortlich für die Druckempfindung.

5.1.2 RA-Rezeptoren

Die RA-Rezeptoren (von englisch: "rapid adapting") sind verantwortlich für die Berührungsempfindung.

5.1.3 PC-Rezeptoren

Die PC-Rezeptoren (von englisch: "pacinian corpuscle") sind verantwortlich für die Vibrationsempfindung.

5.2 Mechanorezeptoren der Propriozeption

Zu den Mechanorezeptoren für die Propriozeption zählen:

5.3 Mechanorezeptoren der Enterozeption

Zu den Mechanorezeptoren, die für die Enterozeption verantwortlich sind, zählen:

5.3.1 Kardiovaskuläres System

5.3.2 Gastrointestinaltrakt

5.3.3 Pulmonales System

5.3.4 Urogenitales System

  • Dehnungsrezeptoren der Blase verursachen den Drang zur Miktion.

5.4 Auditives und vestibuläres System

Die Mechanorezeptoren in diesen beiden Systemen sind die Haarzellen. Sie sitzen im Corti-Organ des auditiven Systems sowie in den Bogengängen und Makulaorganen des vestibulären Systems.

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