Vater-Pacini-Körperchen

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

Letzte Aktualisierung am: 8. März 2024

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

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Vater-Pacini-Körperchen gehören zu den Mechanorezeptoren in der Haut, die besonders zur Detektion von Vibrationen geeignet sind. Als Sensor dient eine Verdickung an den marklosen Enden der ansonsten markhaltigen Nerven befindet sich eine Verdickung, die einen Durchmesser von bis zu 2 Millimeter erreichen kann. Die Verdickung besteht aus 40 bis 60 konzentrisch übereinander gelagerter Lamellenschichten, die außen von einer Bindegewebskapsel umschlossen ist.

Was ist das Vater-Pacini-Körperchen?

Vater-Pacini-Körperchen sind nach dem deutschen Anatom Abraham Vater (18. Jahrhundert) und dem italienischen Anatom Philippo Pacini (19. Jahrhundert) benannt. Sie gehören zusammen mit 4 weiteren Typen von Mechanorezeptoren zu den Tastsensoren, von denen jeder Typ auf die Detektion spezifischer Reize optimiert ist.

Die Vater-Pacini-Körperchen befinden sich als einzige Tastsensoren in der Unterhaut (Subcutis), weil sie gemäß ihrer Spezialisierung ein relativ weites Feld abdecken können. Sie sind schnell adaptierend, das heißt, sie sind auf schnelle Reizänderungen spezialisiert. Ihre Hauptaufgabe besteht in der sensorischen Erfassung von Vibrationen. Aufgrund ihrer extrem schnellen Adaptation sind sie für Vibrationen im Frequenzbereich von 300 Hz (Schwingungen pro Sekunde) optimiert, eine Frequenz, die bereits vom menschlichen Gehör als tiefer Ton wahrgenommen wird.

Der Sensorkopf der Vater-Pacini-Körperchen besteht aus einer Verdickung an den marklosen Nervenenden von afferenten Neuronen, die im restlichen Verlauf von einer Markscheide umgeben sind. Vater-Pacini-Körperchen finden sich gehäuft in den Handflächen und in den Fußsohlen sowie an den Fingerspitzen. Weitere Anhäufungen finden sich in der Knochenhaut, in der Bauchspeicheldrüse, in weiteren Organen des unteren Bauchraums, in der Harnblase und im Vaginalbereich.

Anatomie & Aufbau

Vater-Pacini-Körperchen markieren den marklosen Endteil sensorischer Nerven, die in ihrem übrigen Verlauf mit einer Markscheide umgeben sind. Die Vater-Pacini-Körperchen bestehen aus einer Verdickung der Nervenenden, die aus einer konzentrischen – zwiebelschalenartigen – Übereinanderschichtung von bis zu 60 Lamellen entstehen.

Die Lamellen bestehen aus abgeplatteten Schwann-Zellen, die normalerweise marklose Neuronen einhüllen. Die einzelnen Lamellen werden jeweils durch einen extrem dünnen Film aus interstitieller Körperflüssigkeit voneinander getrennt. Im inneren Raum der Sensorköpfchen befindet sich ein mit Flüssigkeit gefüllter Raum, in dem sich das freie Ende des Nervs bewegen kann. Außen sind die Tastkörperchen von einer Bindegewebskapsel umschlossen. Der anatomische Aufbau der Vater-Pacini-Körperchen macht sie zu den sehr schnell adaptierenden Tastsensoren.

Eine Verformung von nur wenigen Mikrometern verursacht bereits einen Einstrom von Natriumionen, die ein Aktionspotenzial auslösen. Auf langsame Verformungen, die länger anhalten, reagieren die Sensoren kaum. Sie sind spezialisiert auf schnell wechselnde Druckverformungen wie sie typischerweise bei Vibrationen entstehen.

Funktion & Aufgaben

Vater-Pacini-Körperchen bilden zusammen mit Merkelzell-Rezeptoren, Krause-Körperchen, Meissner-Körperchen und Ruffini-Körperchen einen Verbund von Hautsensoren, die als Tastsinn bezeichnet werden. Um den dafür zuständigen Hirnarealen ein vollständigeres Bild zu vermitteln, wird der Tastsinn durch Temperatur- und Schmerzsensoren ergänzt. Das Gehirn ist nicht nur in der Lage, aus den Millionen von Sensormeldungen ein Lagebild zu erstellen, sondern die empfangenen und prozessierten Meldungen können auch in bewusste oder unbewusste Handlungsanweisungen umgesetzt werden.

Beispielsweise führen hohe Temperaturmeldungen zu einem unbewusst ablaufenden Öffnen der Schweißporen der Haut, um die Verdunstungskälte für einen Kühleffekt zu verstärken. Vater-Pacini-Körperchen sind spezialisiert auf schnelle Druckänderungen und Richtungswechsel der Druckeinwirkungen, so dass sie sehr gut Vibrationen wahrnehmen können. Sie können sogar noch schwache Vibrationen bis mehrere Hundert Schwingungen erkennen, also Vibrationen, die bereits weit im hörbaren Bereich, der bei etwa 200 Hz beginnt, erkennen. Vater-Pacini-Körperchen reagieren nicht nur auf Vibrationen, die von außen auf die Haut einwirken, sondern auch auf Druckänderungen auf die Haut, wenn die Hände über eine raue Oberfläche gleiten.

Das bedeutet, dass sie nicht nur als Teil einer Warneinrichtung vor möglicherweise drohenden Verletzungen dienen, sondern auch Teil des Tastsinns zur besseren haptischen Erfassung einer Oberfläche sind. Gleichzeitig ergänzen sie die fein sensorische Erfassung von Leichtgewichten wie Spinnen und Insekten, die über die Haut krabbeln und möglicherweise gefährlich werden können.

Krankheiten

Wie bei allen sensorischen Leistungen, die durch die Bildung nervlicher Aktionspotenziale erfasst und in Form von elektrischen Impulsen über Ganglien und sonstige „Clearingstellen“ wie den Thalamus weiter geleitet werden, kann es auch bei den Vater-Pacini-Körperchen zu Funktionsstörungen kommen.

Eine verminderte Leistung der Tast-Körperchen kann auf mechanische Verletzungen in den betroffenen Hautarealen beruhen oder auf Infektionen oder Tumoren, die zu gravierenden physiologischen Veränderungen führen. Weitaus häufiger sind allerdings die Übertragungswege der nervlichen Impulse, also die Neuronen selbst oder die Umsetzungen der nervlichen Impulse an den Synapsen betroffen. Nur selten sind Störungen in der Oberflächensensibilität auf Vater-Pacini-Körperchen beschränkt. In der Regel erstrecken sich derartige Störungen auf alle Hautsensoren in einem bestimmten Gebiet. Dabei kann sich die Wahrnehmungsempfindung nicht nur auf eine Abschwächung (Hypästhesie), sondern auch auf eine Steigerung (Hyperästhesie) der Empfindungen beziehen.

Häufig sind Abschwächungen der Oberflächensensibilität zu beobachten, die vielfach auf Durchblutungsstörungen (Ischämien) und damit auf eine mangelnde Versorgung der afferenten sensiblen Nerven zurückgeführt werden können. Häufig sind Ischämien in diesem Bereich Indikatoren für ernsthafte Stoffwechselstörungen wie Diabetes. Außer durch Stoffwechselstörungen kann Hypästhesie bis hin zur völligen Gefühllosigkeit (Taubheit) auch durch mechanischen Druck, der auf die Nerven ausgeübt wird, verursacht werden. Der mechaniche Druck kann typischerweise an Engstellen entstehen, die der Durchleitung von Nerven und Blutbahnen an Gelenken dienen wie beispielsweise der Karpaltunnel am Handgelenk.

Quellen

Benninghoff/Drenckhahn: Anatomie. Urban & Fischer, München 2008
Faller, A. et al.: Der Körper des Menschen. Thieme, Stuttgart 2008
Gerok, W., Huber, C., Meinertz, T., Zeidler, H. (Hrsg.): Die innere Medizin – Referenzwerk für den Facharzt. Schattauer, Stuttgart 2007

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