4.4: Соматосенсорні системи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 72239

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Соматосенсорна система регулюється рецепторами, які поширюються по всьому тілу і вимірюють ряд різних сенсорних модальностей в організмі. Ці відчуття можна розділити на три основні підрозділи: зовнішні подразники, внутрішні подразники і відчуття того, де знаходиться тіло в просторі.

Сприйняття зовнішніх подразників може включати відчуття дотику (через механорецептори), біль (через ноцицептори) та температуру (через теплові рецептори). Сприйняття внутрішніх подразників може включати орган (вісцеральний) відчуття і біль (через кілька типів рецепторів) і хімічний склад крові (через хеморецептори). Нарешті, пропріоцепція (через пропріорецептори) - це відчуття того, де тіло знаходиться в просторі. Здатність людини легко торкатися носа, коли очі закриті, є прикладом системи пропріоцепції.

Соматосенсорні клітини

Усі нейрони соматосенсорних рецепторів мають свої клітинні тіла, розташовані в спинному кореневому ганглії, структурі, знайденій безпосередньо поза спинним аспектом спинного мозку. Рецепторні нейрони, які також називають первинними аферентними волокнами, соматосенсорної системи є біполярними нейронами, тобто вони мають один процес з тіла клітини, який розщеплюється на дві гілки. Один подорожує до місця розташування рецептора (наприклад, шкіри для дотику) через спинномозкові нерви, а один рухається в спинний мозок у спинному розі через спинний корінь. Аксон може або синапс в спинному мозку, або підніматися до головного мозку в спинному стовпі.

Ілюстрація спинного мозку, що показує первинне аферентне волокно. Деталі в підписі. — Малюнок 21.1. Первинні аферентні волокна рухаються від периферії або органів-мішеней через спинний нерв до спинного корінцевого ганглія, де знаходиться клітинне тіло нейрона. Потім аксони продовжують через спинний корінь у спинний ріг спинного мозку. Аксони можуть розгалужуватися і синапсувати в спинному мозку, або вони можуть підніматися до мозку через спинний стовп. «Соматосенсорний спинний мозг' від Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Зазначення Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

Первинні аферентні аксони

Первинні аферентні аксони діляться на чотири групи залежно від розміру та швидкості провідності. Групи, на жаль, мають різні назви залежно від того, чи походять аксони зі шкіри (волокна Aα, Aβ, Aδ та C; прикладами є дотик або біль) або м'язів (волокна I, II, III та IV групи; прикладом є пропріоцепція). Найшвидшими аксонами є тип Aα або групи I; вони мають найбільший діаметр і сильно мієлінізовані. Наступними найшвидшими мієлінізованими аксонами є волокна Aβ або II групи, за якими слідують волокна Aδ або III групи. Нарешті, волокна С мають найменший діаметр, немієлінізовані і є найповільнішими при проведенні потенціалів дії.

Аферентний аксон від м'язи	Група 1	Група II	ІІІ група	IV група
Аферентний аксон від шкіри	Aα	Aβ	Aδ	C
Діаметр (мкм)	13-20 (Найбільший)	6-12	1-5	0,2-1,5 (Найменший)
Швидкість провідності (м/сек)	80-120 (Найшвидший)	35-75	5-30	0.5-2 (Найповільніший)

Таблиця 21.1. Діаметр і швидкість провідності первинних аферентних аксонів. Група I і A alpha мають найбільший діаметр і найшвидшу швидкість. Групи II і A бета-версії є наступними найбільшими і швидкими, за ними йдуть групи III і A дельта. Волокна IV і С групи є найповільнішими і найменшими з усіх типів аксонів.

Різні сенсорні відомості надсилаються через різні типи аксонів. Пропріоцептивна інформація від скелетних м'язів надсилається в спинний мозок за допомогою волокон I групи. Сенсорна інформація від механорецепторів рухається по волокнам Aβ. Aδ волокна несуть больові і температурні відчуття, а волокна С передають інформацію про біль, температуру, свербіж і хеморецепції.

Ілюстрації різних діаметрів аксонів, мієлінізації, швидкості провідності та сенсорної модальності. Деталі в підписі. — Малюнок 21.2. Первинні аферентні волокна відрізняються діаметром і мієлінізації, тому мають різну швидкість провідності. А альфа-волокна передають проприоцепцію і є найбільшими і швидкими з типів аксонів. Механорецепція, або дотик, надсилається через бета-волокна А, наступні за величиною. Деякі аспекти болю та температури посилаються дельта-волокнами A, які мають невеликий діаметр і невелику мієлінізацію. C волокна - це немієлінізовані і сенсорні аксони, які виявляють біль, температуру, свербіж і хеморецепцію (хімічний склад). Це найповільніші з соматосенсорних аксонів. «Соматосенсорні типи аксонів» Кейсі Хенлі ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства Некомерційна Частка На Тих Самих Умовах (CC BY-NC-SA) 4.0 Міжнародна.

Дерматоми

Аферентні аксони з ганглія спинного кореня потрапляють у спинний мозок через спинномозкові нерви. Аксони з сусідніх областей тіла входять у спинний мозок разом, і це утворює ділянки шкіри, які іннервуються тим же спинномозковим нервом. Ці області називаються дерматомами. Пошкодження спинномозкового нерва спричинить дисфункцію уздовж іннервованого дерматома. Дерматоми і спинномозкові нерви діляться на 4 групи. Сім шийних відділів хребта є самими ростральними і розташовуються в шиї. Дванадцять грудних сегментів хребта розташовані уздовж грудної клітини і живота. П'ять поперекових сегментів розташовані нижче грудних сегментів, а п'ять крижових - самі хвостові.

Ключові виноси

Соматосенсорні тіла клітин нейронів розташовані в спинному кореневому ганглії.
Соматосенсорні первинні аферентні аксони піднімаються до стовбура мозку через спинний стовп, тракт білої речовини.
Первинні аферентні аксони варіюються в діаметрі і мієлінізації, обидва з яких впливають на потенційну швидкість дії
Різна соматосенсорна інформація переноситься різними розмірами afferents
Дерматоми - це область шкіри, іннервується одним спинномозковим нервом

Перевірте себе!

Інтерактивний елемент H5P був виключений з цієї версії тексту. Ви можете переглянути його онлайн тут:
https://openbooks.lib.msu.edu/neuroscience/?p=1211#h5p-23