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Mechanorezeption

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1 Definition

Unter der Mechanorezeption fasst man die Sinnessysteme zusammen, bei denen mechanische Reize aus der Umwelt über die entsprechenden Rezeptorzellen in elektrische Signale umgewandelt werden und somit für das ZNS verarbeitbar werden.

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

Sinnessystem Adäquater Reiz Transduktion des Reizes Potentialänderung Art der Zelle
Tastsinn mechanische Verformung des Gewebes mechanische Einwirkung auf Kationenkanäle Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Propriozeption mechanische Verformung des Gewebes mechanische Einwirkung auf Kationenkanäle Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Enterozeption mechanische Verformung des Gewebes mechanische Einwirkung auf Kationenkanäle Depolarisation primäre Sinneszelle (Nervenendigung)
Vestibularorgan mechanische Verformung des Gewebes mechanische Einwirkung auf Kationenkanäle richtungsabhängig: Depolarisation oder Hyperpolarisation sekundäre Sinneszelle (Haarzelle mit Synapse)
Auditives System mechanische Verformung des Gewebes mechanische Einwirkung auf Kationenkanäle richtungsabhängig: Depolarisation oder Hyperpolarisation sekundäre Sinneszelle (Haarzelle mit Synapse)


2 Die Transduktion am Mechanorezeptor

Die Haarzelle im Vestibularorgan und Auditiven System bildet eine Ausnahme (siehe hier)

In der Zellmembran der apikalen Zellseite sitzen Kationenkanäle (meistens Na-Kanäle), 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.

Folge der Depolarisation: Primäre Sinneszelle: Am Axonhügel werden Aktionspotentiale generiert, deren Frequenz vom Rezeptorpotential abhängt.

Sekundäre Sinneszelle: Es wird ein Neurotransmitter ausgeschüttet, dessen Menge vom Rezeptorpotential abhängt.


3 Die Transduktion in der Haarzelle

Auf der apikalen Seite der Haarzellen befinden sich Stereozilien, welche K-Kanäle enthalten. Über tip-links sind diese K-Kanäle jeweils mit dem benachbarten Stereozilium verbunden. Im Ruhezustand stehen die tip-links unter leichter Spannung, so dass sie die K-Kanäle immer ein Stück geöffnet halten und es somit dauerhaft zu einem gewissen K-Einstrom kommt => Die Haarzelle hat 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 K-Kanäle. Bei der Öffnung kommt es zu einem K-Einstrom und die Zelle depolarisiert. Bei Verschluss der K-Kanäle versiegt der K-Einstrom und die Zelle Hyperpolarisiert.

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


4 Übersicht über die Mechanorezeptoren:

4.1 Mechanorezeptoren des Tastsinns

SA-Rezeptoren ("slow adapting") -> Druckempfindung

  • Merkel-Zellen (SA1)
  • Ruffini-Körperchen (SA2)
  • Pinkus-Iggo-Tastscheiben

RA-Rezeptoren ("rapid adapting") -> Berührungsempfindung

  • Meissner-Körperchen
  • Haarfollikelsensor
  • Krause-Endkolben

PC-Rezeptoren ("pacinian corpuscle") -> Vibrationsempfindung

  • Vater-Pacini-Körperchen
  • Golgi-Mazzoni-Körperchen


Details siehe Tastsinn

4.2 Mechanorezeptoren der Propriozeption

Die Mechanorezeptoren der Propriozeption:

  • Muskelspindel (Intrafusale Muskelfasern)
  • Golgi-Sehenorgan (nahe dem muskulären Ursprung der Sehne)
  • Ruffinikörperchen (Gelenkkapseln & Bänder)

Details siehe Propriozeption

4.3 Mechanorezeptoren der Entereozeption

  • kardiovaskuläres System

- Barorezeptoren (Pressosensoren) im Carotis-Sinus und den Aortenbögen messen durch die Dehnung der Gefäßwand den Blutdruck und leiten, wenn nötig, Gegenregulationsmaßnahmen ein (N.vagus => Parasympathikus)

- Dehnunsrezeptoren in den Wänden der Vorhöfe messen Füllungsvolumen und leiten gegebenfalls Gegenregulationsmaßnahmen ein (ANP => Diurese)


  • Gastrointestinaltrackt:

- Dehnungsrezeptoren im Magen führen zu Sättigungs- bzw. Völlegefühl

- Dehungsrezeptoren im Mastdarm verursachen den Defäkationsdrang


  • Pulmonales System:

- Irritationssensoren in Trachea und Hauptbronchen dienen der Erkennung von Fremdkörpern und lösen den Hustenreflex aus

- Dehnungsrezeptoren, welche den Hering-Breuer-Reflex auslösen.


  • Urogenitales System:

- Dehnungsrezeptoren der Blase verursachen den Drang zur Miktion


4.4 Auditives & Vestibuläres System

Die Mechanorezeptoren in diesen beiden Systemen sind die Haarzellen. Sie sitzen im Corti-Organ des Auditiven Systems sowie in den Bogengängen und Macularorgangen des Vestibulären Systems. (Transduktion siehe oben)

Diese Seite wurde zuletzt am 15. März 2017 um 12:24 Uhr bearbeitet.

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