Mechanorezeptoren

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 7. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Mechanorezeptoren sind Sinneszellen, die das Fühlen ermöglichen, indem sie mechanische Reize wie Druck, Dehnung, Berührung und Vibration in körpereigene Reize umwandeln und über Nervenbahnen zum Gehirn weiterleiten.

Der Mediziner unterscheidet Mechanorezeptoren grob nach ihrem Ursprung, wobei sie sich in ihrem Bau und ihrer Funktionsweise auch in Abhängigkeit zu dem je mit ihnen verbundenen Sinnesorgan unterscheiden. Von Erkrankungen betroffen sind die Rezeptoren selbst nur selten, ihre Nervenbahnverbindungen zum Gehirn können aber entzündlich geschädigt werden, was eine fehlerhafte oder ausbleibende Wahrnehmung von Druck, Dehnung, Berührung und Vibration zur Folge hat.

Was sind Mechanorezeptoren?

Alle Mechanorezeptoren sind zur Reaktion auf mechanische Reize gedacht. Zu diesen Reizen zählen Druck, Berührung, Dehnung und Vibration. Das Fühlen ist somit sozusagen die Hauptaufgabe von jedem Mechanorezeptor.
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Mechanorezeptoren sind Sinneszellen in den Ohren, der Haut und den Arterien. Zusammen mit den Thermo-, Chemo-, Photo- und Schmerzrezeptoren bilden die Mechanorezeptoren das allgemeine Wahrnehmungssystem. Der Bau und die Funktionsweise von Mechanorezeptoren unterscheiden sich, je nachdem in welchem Sinnesorgan sie sich befinden. Ihnen allen gemein ist allerdings die Umwandlung von mechanischer Kraft in Nervenerregung.

Hauptsächlich klassifiziert der Mediziner die Rezeptoren nach ihrem Ursprung, das heißt nach ihrer Evolution. Während sich ein Teil der Sinneszellen aus Epithelzellen entwickelt hat, stammt der andere Teil evolutionär von so genannten Ganglienzellen ab. Somit unterscheidet man die Zellen hauptsächlich in epitheliale und ganglionäre Mechanorezeptoren.

Ein Ganglion ist eine Anhäufung von Nervenzellen, wie sie im peripheren Nervensystem vorkommt. Das Epithel ist dagegen eine Sammelbezeichnung für das menschliche Binde- und Deckgewebe. Je nach Lokalisierung und mit ihnen vernetztem Sinnesorgan sind Mechanorezeptoren verschieden aufgebaut und unterscheiden sich damit in ihrer Funktionsweise.

Anatomie & Aufbau

In diesen Zilien findet bei Mechanorezeptoren die Umwandlung von einem äußerlichen Reiz, wie Druck oder Dehnung, in ein elektrisches Signal statt, das sich vom Nervensystem verarbeiten lässt. Anders als epithale Mechanorezeptoren liegen ganglionäre Mechanorezeptoren im Gewebe. Ihre Struktur ist aufgeästelt und ergibt Hunderte bis Tausende von einzelnen Terminalen. In diesen Terminalen findet bei allen ganglionären Rezeptoren die Umwandlung des äußerlichen Reizes statt. Alle Mechanorezeptoren sind über Leitungsbahnen mit dem Gehirn verbunden, was die Wahrnehmung an sich erst ins Bewusstsein übertreten lässt.

Letztlich gibt es im Körper des Menschen grob fünf Sinnessysteme: das auditive System, den Tastsinn, das Gleichgewichtsorgan, den Sinn für die Organtätigkeit und die Tiefensensibilität für den Aktivitätszustand von Sehnen, Muskeln und Gelenken. Sie alles sind mit Mechanorezeptoren ausgestattet. Während das auditive System und der Gleichgewichtssinn mit sekundären Sinneszellen ausgestattet sind, weist der Rest der genannten Systeme primäre Sinneszellen auf.

Funktion & Aufgaben

Alle Mechanorezeptoren sind zur Reaktion auf mechanische Reize gedacht. Zu diesen Reizen zählen Druck, Berührung, Dehnung und Vibration. Das Fühlen ist somit sozusagen die Hauptaufgabe von jedem Mechanorezeptor. Die epithalen Mechanorezeptoren empfangen einen mechanischen Reiz, der ihre Zilien verformt. Diese Verformung der Zilien öffnet oder schließt daraufhin bestimmte Ionenkanäle, was in eine Erregung oder Hemmung des zugeordneten Rezeptors resultiert.

Dieser Prozess findet zum Beispiel in den Haarzellen der menschlichen Ohren statt und spielt für den Hörsinn eine entscheidende Rolle. Bei Fischen zählen auch die Strömungsrezeptoren zu dieser Art der Sinnesrezeptoren. Insekten sind dagegen mit vibrationssensitiven Rezeptoren dieser Art ausgestattet. Bei ganglionären Mechanorezeptoren erregt eine mechanischer Reiz dagegen eines oder mehrere der einzelnen Terminale. Im Zellkörper summieren sich die Erregungen der Einzelterminale elektrisch auf und resultieren in eine Aktivierung oder Hemmung des Sinnes.

Beispiele hierfür sind die Sinneszellen der Haut, die für den Tastsinn verantwortlich sind. Auf der Haut spricht der Mediziner von SA-I, SA-II, RA- und PC-Rezeptoren. SA-I-Rezeptoren bilden lang anhaltende Reize ab. SA-II-Rezeptoren sind dagegen für langsame Reize zuständig und stehen mit der Dehnung der Haut in Zusammenhang. Die RA-Form nimmt Veränderungen der Reizintensität wahr, während die PC-Variante Veränderungen in der Reizgeschwindigkeit erkennt. Während primäre Sinneszellen über die Umwandlung des empfangenen Reizes selbst ein Aktionspotenzial generieren, schütten die sekundären Sinneszellen Neurotransmitter aus, deren Menge je vom Potenzial des Rezeptors abhängt.

Grob unterscheidet der Mediziner außerdem alle körpereigenen SA-Rezeptoren von RA- und PC-Rezeptoren. SA-Rezeptoren sind für das Druckempfinden zuständig. Ein Beispiel sind die Merkel-Zellen. RA-Rezeptoren übernehmen die Berührungsempfindung, wie es zum Beispiel die Haarfollikelsensoren tun. PC-Rezeptoren wie die Golgi-Mazzoni-Körperchen nehmen Vibration wahr. Für die Wahrnehmung der Organ- und Muskelaktivität sind das System des Herzens, der Verdauungstrakt sowie die Muskelspindel mögliche Beispiele. Zu ihren Zuständigkeitsbereichen zählt unter anderem Dehnung.

Krankheiten

Solchen Schädigungen geht oft eine Entzündung voraus, die sich meist in stechenden Schmerzen äußert. Auch Tumore im zentralen Nervensystem können unter Umständen für Fehlwahrnehmungen verantwortlich sein. In seltenen Fällen sind die Rezeptoren selbst von Autoimmunerkrankungen oder Vergiftungserscheinungen betroffen. Die Symptome für eine Erkrankung oder Funktionsstörung der Mechanorezeptoren hängen stark davon ab, welche Sinneszellen im Konkreten betroffen ist. Falls die Rezeptoren im Magen, im Herzen oder in einem anderen inneren Organ von einer Erkrankung betroffen sind, so kommt es zu Fehlregulationen des gesamten inneren Systems, die unangenehme bis lebensbedrohliche Folgen haben können.

Schwindel und Übelkeit sind dagegen häufige Symptome von einer Störung der Gleichgewichtsrezeptoren. Letztlich können sogar Asthma, Blutdruck- und Kreislaufstörungen aber mit einer Störung der jeweiligen Rezeptoren zusammenhängen. Das symptomatische Bild ist in diesem Fall also äußerst vielfältig.

Quellen

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