Mechanorezeptoren

Schnell adaptierende RA-Rezeptoren

Schnell adaptierende (differenzialsensorische) RA-Rezeptoren (rapidly adapting), weisen eine schnelle Anpassung an einen anhaltenden Reiz auf und reduzieren ihre Antwortfrequenz entsprechend zügig. Dadurch werden konstante (kutane) Reize weitgehend ausgeblendet, während vor allem Veränderungen der Reizstärke wahrgenommen werden. Dieser Mechanismus wird auch Differentialverhalten (phasische Empfindlichkeit) bezeichnet.

Langsam adaptierende SA-Rezeptoren

Langsam adaptierende (proportionalsensorische) SA-Rezeptoren (slowly adapting) passen ihre Antwortfrequenz nur allmählich an. Sie erzeugen auch bei anhaltendem Reiz weiterhin Aktionspotentiale, jedoch mit verringerter Intensität, wodurch sie sich ihre Reaktionsfähigkeit auf dauerhafte Reize teilweise bewahren. Dieses Adaptationsverhalten kodiert also für die Reizstärke und wird als Proportionalverhalten (tonische Empfindlichkeit) bezeichnet.

Proportional-Differential-Verhalten

Obwohl Mechanorezeptoren in RA- und SA-Rezeptoren eingeteilt und typischen Adaptationsverhalten zugeordnet werden können, weisen die meisten Rezeptoren eine Kombination beider Reaktionsmuster auf. Diese sogenannten PD-Rezeptoren zeigen sowohl eine Anpassung ihrer Antwort auf eine Veränderung des Reizes (phasische Empfindlichkeit) als auch eine abgeschwächte, aber anhaltende Antwort auf den konstanten Reiz (tonische Empfindlichkeit). Die Ausprägung dieser beiden Komponenten variiert je nach Rezeptortyp.

Merkel-Zell-Axon-Komplexe

Merkel-Zellen-Axon-Komplexe, auch als Merkel-Zell-Rezeptoren bekannt, bestehen aus der Verbindung von Merkel-Zellen mit den sensorischen Nervenendigungen eines Neurons. Diese Mechanorezeptoren befinden sich im Stratum basale der Epidermis.

Es handelt sich dabei um langsam adaptierende SA-Rezeptoren, die vor allem leichte, anhaltende Berührungen wahrnehmen. Sie kommen bevorzugt an besonders empfindlichen Hautarealen vor, etwa an den Lippen, den Handinnenflächen, den Fußsohlen, in der Mundhöhle sowie in der Nähe von Haarfollikeln.

Meissner-Körperchen

Meissner-Körperchen sind schnell adaptierende RA-Rezeptoren, die im Stratum papillare der haarlosen Haut, genauer gesagt der Leistenhaut, vorzufinden sind.

Es handelt sich dabei um Rezeptoren mit korpuskulären Nervenendigungen, die aus verlängerten Schwann-Zellen, einer Bindegewebskapsel und einem zentralen Axon bestehen. Meissner-Körperchen sind hochsensibel und dienen der Wahrnehmung feiner Berührungen und niederfrequenter Vibrationen im Bereich von etwa 10 bis 50 Hz. Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit sind sie besonders wichtig für die präzise taktile Wahrnehmung an den Fingerspitzen, wie beim Brailleschrift lesen.

Ruffini-Körperchen

Ruffini-Körperchen sind langsam adaptierende SA-Rezeptoren mit korpuskulären Nervenendigungen, die in den tiefen Hautschichten sowie in Gelenken, Bändern und Sehnen vorkommen.

Es handelt sich um längliche, kolbenförmige Strukturen, deren Längsachse in der Regel parallel zu den Dehnungslinien der Haut verläuft. Dadurch sind sie in erster Linie an der Wahrnehmung der Dehnung der Haut, Bewegung und Position der Finger beteiligt. Ruffini-Körperchen machen etwa 20 % der Mechanorezeptoren in der menschlichen Hand aus.

Vater-Pacini-Körperchen

Vater-Pacini-Körperchen sind schnell adaptierende RA-Rezeptoren, die im subkutanen Bindegewebe sowie in interossären Membranen und im Mesenterium vorkommen.

Sie besitzen eine charakteristische, zwiebelförmige Kapsel, die ein oder mehrere afferente Axone umschließt. Diese Kapsel fungiert als mechanischer Filter, sodass nur kurz andauernde Reize mit hoher Frequenz (etwa 250 bis 350 Hz) die Nervenendigungen aktivieren. Aufgrund ihrer niedrigen Reizschwelle und schnellen Adaptation gelten sie als die empfindlichsten Sensoren und sind an der Wahrnehmung von Vibrationen und der Erkennung feiner Oberflächenstrukturen beteiligt.

Haarfollikelsensoren

Säugetiere besitzen eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Haaren, die durch eine dichte Innervierung verschiedener sensibler Nervenfasern versorgt werden. Die Anordnung und die Verteilung dieser Nervenendigungen spielen eine wichtige Rolle bei der taktilen Wahrnehmung.

Cochleäre Haarzellen

Haarzellen sind die primären Mechanorezeptoren des Innenohrs und zuständig für die Wahrnehmung von Schallwellen und deren Umwandlung in elektrische Signale, die das Gehirn als Schall interpretieren kann. Die cochleären Haarzellen befinden sich im Corti-Organ. Wenn Schallschwingungen in die Cochlea eindringen, biegen sich die Stereozilien der Haarzellen (winzige haarähnliche Fortsätze), wodurch die Freisetzung von Neurotransmittern ausgelöst wird und Nervenimpulse entstehen, die über den N. vestibulocochlearis an das Gehirn weitergeleitet werden.

Vestibuläre Haarzellen

Neben dem Gehörsinn ist das Innenohr auch für die Wahrnehmung des Gleichgewichts und der räumlichen Orientierung durch eine Reihe von vestibulären Rezeptoren zuständig. Diese Rezeptoren erkennen Bewegungen und Veränderungen der Kopfposition, einschließlich linearer Beschleunigung und Rotationsbewegungen. Zum Vestibularapparat gehören der Utriculus und der Sacculus des häutigen Labyrinths sowie die drei Bogengänge. Innerhalb dieser Strukturen erkennen spezialisierte vestibuläre Haarzellen Veränderungen in der Position und Bewegung winziger Kristalle aus Kalziumkarbonat, die als Otolithen bezeichnet werden, sowie die Bewegung der Flüssigkeit in den Bogengängen. Diese Informationen werden dann an das Gehirn weitergeleitet, um das Gleichgewicht zu regulieren und das Sehvermögen bei Kopfbewegungen zu stabilisieren.