Stopy pokryte są tysiącami receptorów czuciowych. Należą do nich krążki Merkla, linie zgięcia i baroreceptory. Możesz poznać pola receptywne swoich stóp, szukając różnych kolorów i kształtów linii zgięcia. Wrażliwość tych receptorów różni się znacznie w zależności od rodzaju stymulacji. Aby dowiedzieć się więcej o tych receptorach czuciowych, przeczytaj ten artykuł.
Mechanoreceptory czuciowe
Zlokalizowane głęboko w dłoniach, mechanoreceptory są odpowiedzialne za wykrywanie dotyku i innych rodzajów siły przykładanej do dłoni. Ponadto, receptory te wyczuwają nacisk wywierany w celu trzymania i chwytania puszki. Czujniki te są połączone z proprioceptorami, które wyczuwają rozciąganie i położenie względem ciała. Układ somatosensoryczny przetwarza te informacje i przesyła je do mózgu.
Wrażliwość mechanoreceptora zależy od gęstości jego mechanoreceptorów. Obszary bardzo wrażliwe mają ponad 100 receptorów nacisku na centymetr sześcienny, podczas gdy obszary mniej wrażliwe mają tylko kilkaset. Gęstość tych receptorów jest ważna, ponieważ określa wrażliwość układu na zmiany ciśnienia. Ponadto pomaga mózgowi kodować informacje o bodźcach zmiennych w czasie.
Oprócz dużej wrażliwości na zmiany ciśnienia, stopy zwierząt zawierają mechanoreceptory umożliwiające wykrywanie dźwięku. Receptory te muszą być w stanie przetłumaczyć te zmiany ciśnienia lub siły na sygnały, które zwierzę może zrozumieć. Co ciekawe, większość mechanoreceptorów u zwierząt zawiera komórki z włosowatymi rzęskami na ich powierzchni. Poruszając się, rzęski zmieniają różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy wnętrzem i zewnętrzem komórek receptora. To z kolei modyfikuje szybkość powstawania impulsów nerwowych.
W stopach znajduje się wiele rodzajów mechanoreceptorów. Najbardziej wrażliwe to krążki Merkla i ciałka Paciniana. Znajdują się one w skórze właściwej i naskórku i są odpowiedzialne za odczuwanie drgań. Jeśli chcesz doświadczyć wrażeń takich jak dotyk, możesz spróbować położyć dłonie na stopach i samemu je poczuć.
Baroreceptory
Prawdopodobnie słyszałeś o baroreceptorach znajdujących się na stopach, ale czy kiedykolwiek je widziałeś? Te przypominające spray zakończenia nerwowe są odpowiedzialne za przekazywanie informacji o ciśnieniu krwi. Są one szczególnie liczne w rozwidleniu tętnic szyjnych wewnętrznych i zewnętrznych oraz w zatoce szyjnej. Ich zadaniem jest wykrywanie i reagowanie na ciśnienie tętnicze, co pozwala organizmowi utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi.
Istnieje kilka rodzajów baroreceptorów, w tym te znajdujące się na stopach, dłoniach i brzuchu. W stopach znajduje się ich ponad 60 000, a każdy z nich ma swój własny, unikalny sygnał. Niektórzy ludzie mają więcej niż jeden, podczas gdy inni mają mniej niż dziesięć. Test może pomóc określić, które typy znajdują się w różnych obszarach ciała. Znajdując specyficzne zakończenia nerwowe na stopach, możesz dokonać edukacyjnego przypuszczenia na temat zdrowia Twojego serca.
Odruch Bainbridge’a jest bardziej zdefiniowany niż baroreceptory na stopach. Włókna aferentne receptorów rozciągania biegną w górę nerwu błędnego i muszą zejść do zwoju sercowego. Odruch Bainbridge’a jest bardziej złożony, ale mechanizmy za niego odpowiedzialne są słabo poznane. Jednakże Hakumaki (1987) oraz Crystal & Salem (2012) przedstawiają szczegółowe opisy drogi odruchu Bainbridge’a.
Receptory Piezo2
Jeśli chcesz poznać naukę stojącą za propiocepcją, możesz zacząć od próby zgięcia palców w bok. Gdy to robisz, napinasz błony każdej komórki w tym obszarze. Proces ten aktywuje białka piezoelektryczne w komórkach, które przekształcają deformację mechaniczną w impulsy nerwowe. Białka piezoelektryczne są podstawą naszego zmysłu ruchu, propriocepcji i wszystkich rodzajów dotyku.
Białka piezo są unikalne wśród innych białek kanałopodobnych. Oczyszczone mysie białko piezo1 może być odtworzone w planarnych dwuwarstwach lipidowych i aktywności kationowego kanału jonowego RR-sensitive in vitro. Kompleks mysiego piezo1 ma masę około 1,2 mln Daltonów i posiada od 120 do 160 segmentów transmembranowych.
Naukowcy odkryli, że stopy są domem dla kilku receptorów Piezo2. Receptory te są niezbędne dla wielu funkcji mechanotransdukcji, w tym naczyniowego przepływu krwi i nocycepcji. Dmpiezo muchy również zostało włączone w nociception, więc może być możliwe, aby zlokalizować je samodzielnie. Badania te są kontynuowane i pogłębiają nasze rozumienie piezoreceptorów.
Pomimo znaczenia mechanosensoryki w zmyśle dotyku, nie jest ona do końca poznana. Naukowcy uważają, że ten mechanizm sensoryczny jest również ważny dla słuchu, nocycepcji i propriocepcji. Dokładna tożsamość neuronów mechanosensorycznych jest wciąż nieznana. Odkrycie Piezo2 u ludzi może doprowadzić do pełniejszego zrozumienia funkcji rodziny białek Piezo2.
Krążki Merkla
Krążki Merkla na stopach to małe kubkowe receptory dotykowe w skórze. Te zakończenia nerwowe są szczególnie wrażliwe na ciągły nacisk. Istnieją dwa rodzaje dysków Merkla, z których jeden znajduje się na opuszkach palców, a drugi na podeszwie stopy. Ten drugi typ jest najczęstszy i występuje zarówno w skórze owłosionej, jak i gładkiej. Oba typy dysków zawierają pojedyncze zakończenie nerwowe.
Komórka Merkla jest wyspecjalizowaną komórką występującą w warstwie podstawnej naskórka u kręgowców. Zawiera pęcherzyki synaptyczne i akson aferentny o długości 1deg. To zakończenie nerwowe unerwia niewielką liczbę komórek Merkla w dyskretnym kawałku skóry. Komórki te reagują na niewielkie siły poprzez odkształcanie i uwalnianie neuropeptydów. Odgrywają one również rolę w postrzeganiu krawędzi.
Ogólnie rzecz biorąc, w skórze występują trzy rodzaje zakończeń nerwowych: Dyski Merkela, dyski Ruffiniego i ciałka Meissnera. Dyski Merkla są najbardziej obfite w palcach i stanowią około 25% całkowitej liczby zakończeń nerwowych w dłoni. Otoczone dyskami Merkla odpowiadają za wykrywanie dotyku i wibracji o niskiej częstotliwości. Natomiast ciałka Pacininiego to zamknięte zakończenia nerwowe znajdujące się w skórze właściwej.
Progi aktywacji
Istnieje szereg różnic pomiędzy dłonią i stopą w zakresie receptorów SA i ich progów aktywacji. Na przykład, receptory SA w stopie i dłoni mają wyraźnie różne pola recepcyjne i odpowiednio niższe progi siły. Jednak pod względem progów psychofizycznych stopa ma wyższe poziomy niż receptory SA w dłoni. Rozbieżność ta może być spowodowana podstawową neurobiologią receptorów czuciowych w stopie.
Poprzednie badania koncentrowały się na bocznej granicy stopy, komentując ich rozmieszczenie i zachowanie. W przeciwieństwie do tego, w obecnym badaniu skupiono się na całej podeszwie stopy i rejestrowano aktywność skórną w nerwie piszczelowym. Zbadano również skórne receptory w podeszwie, które są specyficzne dla stopy. W przyszłych badaniach wyniki pomogą określić, jak ludzka stopa odnosi się do równowagi ciała i reakcji na pobudzenie.
Wśród skórnych receptorów w stopie, duża część jest szybko adaptująca się i ma stosunkowo wysokie progi aktywacji. Podeszwa jest również pokryta skórą o niewielkiej aktywności tła, co wskazuje, że stopa ma wiele jednostek SAII. Progi aktywacji receptorów w stopie określą, czy te komórki skóry przyczyniają się do równowagi i kontroli motorycznej. Rola skóry w tym procesie nie jest jeszcze w pełni poznana.
Lokalizacja
Receptory skórne na stopach dostarczają informacji zwrotnych o nacisku pod stopą i obciążeniu. Cztery struktury receptorowe znajdują się na połączeniu skórno-naskórkowym. Są to ciałka Meissnera, ciałka Paciniana oraz zakończenia Ruffiniego. Oprócz dostarczania informacji zwrotnej o nacisku, przyczyniają się one również do rozwoju zmysłu dotyku. Receptory czuciowe na stopach są najbardziej wrażliwe do 40 roku życia, ale stopniowo zmniejszają się w ciągu następnych kilkudziesięciu lat.
Oprócz kontroli postawy, skóra podeszwy służy również jako interfejs pomiędzy stopą a środowiskiem. Poszczególne receptory skóry reagują na ciepło i chłód, a zmiany temperatury mogą zmieniać częstotliwość ich wypalania. Bodźce wibracyjne mogą aktywować receptory skóry w sposób kontrolowany i zapewniający stały poziom aktywacji. Ponieważ receptory te znajdują się na podeszwie stopy, skóra podeszwy jest ważna dla kontroli postawy.
W stopach znajduje się wiele różnych typów zakończeń nerwowych. Nerwy skórne reagują na temperaturę i nacisk. Ponadto stopy posiadają dużą liczbę receptorów somatosensorycznych. Receptory te reagują na dotyk, wibracje i dźwięk. Nerwy skórne znajdują się w górnych warstwach skóry. Dodatkowo w głębszych warstwach skóry właściwej znajdują się niektóre mechanoreceptory.
Podobne tematy
