Σώματα Pacini: τι είναι και πώς λειτουργούν αυτοί οι υποδοχείς;

Τα σωμάτια του Πατσίνι Είναι ένας από τους τέσσερις τύπους μηχανοϋποδοχέων που επιτρέπουν την αίσθηση της αφής, τόσο στον άνθρωπο όσο και σε άλλα είδη θηλαστικών.

Χάρη σε αυτά τα κύτταρα μπορούμε να ανιχνεύσουμε την πίεση και τους κραδασμούς στο δέρμα μας, κάτι που έχει καθοριστική σημασία κατά την ανίχνευση τόσο πιθανών φυσικών απειλών όσο και σε όψεις τόσο καθημερινές όπως η λήψη αντικειμένων από το ατμόσφαιρα.

Μπορεί να φαίνεται ότι όντας τόσο μικροί δεν δίνουν πολλά από τον εαυτό τους, ωστόσο, η νευροεπιστήμη τους έχει αντιμετωπίσει πολύ διεξοδικά, καθώς είναι σχετικό τόσο με τη συμπεριφορά μας όσο και με την επιβίωσή μας, δηλαδή από τη σκοπιά της Ψυχολογίας και Βιολογία. Ας δούμε τι κάνουν αυτές οι μικρές δομές που έχουμε όλοι στο μεγαλύτερο όργανό μας, το δέρμα.

• Σχετικό άρθρο: "Οι 7 τύποι αισθήσεων και ποιες πληροφορίες συλλαμβάνουν"

Τι είναι τα σωμάτια του Πακινιανού;

Πέρα από την απλοϊκή ιδέα ότι τα ανθρώπινα όντα έχουν πέντε αισθήσεις, υπάρχει η πραγματικότητα: υπάρχει μια μεγαλύτερη ποικιλία αισθητηριακών οδών που μας πληροφορούν για το τι συμβαίνει τόσο στο περιβάλλον μας όσο και στο δικό μας σώμα. Κανονικά, πολλά από αυτά ομαδοποιούνται κάτω από την ετικέτα "αφής", μερικά από τα οποία είναι ικανά να δημιουργήσουν πολύ διαφορετικές εμπειρίες το ένα από το άλλο.

Τα σωμάτια του Πακινιανού, που ονομάζονται επίσης ελασματοειδή σωμάτια, είναι ένας από τους τέσσερις τύπους μηχανοϋποδοχέων που είναι υπεύθυνοι για την αίσθηση της αφής, που βρέθηκε στο ανθρώπινο δέρμα. Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στην πίεση και τους κραδασμούς που μπορεί να εμφανιστούν στο δέρμα, είτε με το άγγιγμα ενός αντικειμένου είτε από την ενέργεια κάποιας κίνησης του ατόμου. Αυτά τα κύτταρα πήραν το όνομά τους από τον ανακάλυψή τους, τον Ιταλό ανατόμο Filippo Pacini.

Αυτά τα σωματίδια, αν και βρίσκονται σε όλο το δέρμα, βρίσκονται σε μεγαλύτερο βαθμό σε σημεία όπου δεν υπάρχουν τρίχες, όπως οι παλάμες των χεριών, τα δάχτυλα και τα πέλματα των ποδιών. Έχουν πολύ γρήγορη προσαρμοστικότητα σε φυσικά ερεθίσματα, επιτρέποντας την αποστολή ενός γρήγορου σήματος στο νευρικό σύστημα αλλά προοδευτικά μειώνεται καθώς το ερέθισμα συνεχίζει να βρίσκεται σε επαφή με το γούνα.

Χάρη σε αυτόν τον τύπο κυττάρων, τα ανθρώπινα όντα μπορούν ανίχνευση φυσικών πτυχών αντικειμένων όπως η υφή της επιφάνειάς τους, η τραχύτητα, εκτός από την άσκηση της κατάλληλης δύναμης με βάση το αν θέλουμε να αρπάξουμε ή να απελευθερώσουμε το εν λόγω αντικείμενο.

Τι ρόλο παίζουν;

Τα ελασματοειδή ή Pacinian σωματίδια είναι κύτταρα που ανταποκρίνονται σε αισθητικά ερεθίσματα και σε πιθανές γρήγορες αλλαγές που μπορεί να συμβούν σε αυτά. Γι' αυτό η κύρια λειτουργία του είναι να ανιχνεύει κραδασμούς στο δέρμα, καθώς και αλλαγές στην πίεση που μπορεί να δεχθεί αυτός ο ιστός.

Όταν εμφανίζεται μια παραμόρφωση ή μια κίνηση δόνησης στο δέρμα, τα σωματίδια εκπέμπουν ένα δυναμικό δράση στο νευρικό τερματικό, στέλνοντας έτσι ένα σήμα στο νευρικό σύστημα που καταλήγει να φτάσει στο εγκέφαλος.

Χάρη στη μεγάλη τους ευαισθησία, αυτά τα σωματίδια επιτρέπουν την ανίχνευση δονήσεων συχνότητας κοντά στα 250 Hertz (Hz).. Αυτό, για να γίνει κατανοητό, σημαίνει ότι το ανθρώπινο δέρμα είναι ικανό να ανιχνεύει την κίνηση σωματιδίων μεγέθους ενός μικρού (1 μm) στις άκρες των δακτύλων. Ωστόσο, ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι μπορούν να ενεργοποιηθούν από δονήσεις σε εύρη μεταξύ 30 και 100 Hz.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Σώματα Ruffini: ποιοι είναι αυτοί οι υποδοχείς και πώς λειτουργούν;"

Πού είναι και πώς είναι;

Δομικά, τα σωμάτια Pacini έχουν ωοειδές σχήμα, μερικές φορές πολύ παρόμοιο με έναν κύλινδρο. Το μέγεθός του είναι περίπου ένα χιλιοστό σε μήκος περισσότερο ή λιγότερο.

αυτά τα κύτταρα Αποτελούνται από πολλά φύλλα, που ονομάζονται επίσης ελάσματα., και είναι γι' αυτό το λόγο που το άλλο του όνομα είναι ελασματοειδή σωμάτια. Αυτά τα στρώματα μπορεί να αριθμούνται μεταξύ 20 και 60 και αποτελούνται από ινοβλάστες, έναν τύπο συνδετικού κυττάρου και ινώδη συνδετικό ιστό. Τα ελάσματα δεν έχουν άμεση επαφή μεταξύ τους, αλλά χωρίζονται από πολύ λεπτές στρώσεις κολλαγόνου, με ζελατινώδη σύσταση και υψηλό ποσοστό νερού.

Στο κάτω μέρος του σώματος μπαίνει μια νευρική ίνα που προστατεύεται από τη μυελίνη, το οποίο φτάνει στο κεντρικό τμήμα του κυττάρου, γίνεται πιο παχύρρευστο και απομυελινωτικό καθώς εισάγεται στο σώμα. Επιπλέον, πολλά αιμοφόρα αγγεία διεισδύουν επίσης μέσω αυτού του κάτω τμήματος, τα οποία διακλαδίζονται στα διάφορα ελασματοειδή στρώματα που αποτελούν τον μηχανοϋποδοχέα.

Τα σωμάτια του Πατσίνι Βρίσκονται στην υποδερμίδα ολόκληρου του σώματος.. Αυτό το στρώμα του δέρματος βρίσκεται στο βαθύτερο μέρος του ιστού, ωστόσο παρουσιάζει διαφορετικές συγκεντρώσεις ελασματοειδών σωματιδίων ανάλογα με την περιοχή του σώματος.

Αν και μπορούν να βρεθούν τόσο σε τριχωτό όσο και σε λείο δέρμα, δηλαδή σε δέρματα που δεν έχουν τρίχες, είναι πολύ πιο πολλά σε μέρη χωρίς τρίχες, όπως οι παλάμες των χεριών και των ποδιών. Στην πραγματικότητα, περίπου 350 σωματίδια μπορούν να βρεθούν σε κάθε δάχτυλο, και περίπου 800 στις παλάμες.

Παρόλα αυτά, σε σύγκριση με άλλους τύπους αισθητηριακών κυττάρων που σχετίζονται με την αίσθηση της αφής, τα κύτταρα Pacini βρίσκονται σε μικρότερη αναλογία. Θα πρέπει επίσης να πούμε ότι οι άλλοι τρεις τύποι κυψελών αφής, δηλαδή αυτά των Meissner, Merkel και Ruffini έχουν μικρότερο μέγεθος από αυτά του Pacini.

Είναι ενδιαφέρον να αναφέρουμε το γεγονός ότι τα σωμάτια Pacini μπορούν να βρεθούν όχι μόνο στο ανθρώπινο δέρμα, αλλά και σε άλλες πιο εσωτερικές δομές του οργανισμού. Τα φυλλώδη κύτταρα βρίσκονται σε μέρη τόσο ποικίλα όσο κι αν είναι το ήπαρ, τα γεννητικά όργανα, το πάγκρεας, το περιόστεο και το μεσεντέριο. Έχει υποτεθεί ότι αυτά τα κύτταρα θα έχουν τη λειτουργία ανίχνευσης μηχανικών δονήσεων λόγω κίνησης σε αυτά τα συγκεκριμένα όργανα, ανιχνεύοντας ήχους χαμηλής συχνότητας.

Μηχανισμός δράσης

Τα αιμοσφαίρια του Πακινιάνου ανταποκρίνονται εκπέμποντας σήματα στο νευρικό σύστημα όταν τα ελάσματα τους παραμορφώνονται. Αυτή η παραμόρφωση προκαλεί τόσο παραμόρφωση όσο και πίεση στην κυτταρική μεμβράνη του αισθητηρίου τερματικού. Με τη σειρά της, αυτή η μεμβράνη παραμορφώνεται ή καμπυλώνεται και τότε το νευρικό σήμα αποστέλλεται στις κεντρικές νευρικές δομές, τόσο στον νωτιαίο μυελό όσο και στον εγκέφαλο.

Αυτή η αποστολή σημάτων έχει μια ηλεκτροχημική εξήγηση. Καθώς η κυτταροπλασματική μεμβράνη του αισθητηρίου νευρώνα παραμορφώνεται, τα κανάλια νατρίου, τα οποία είναι ευαίσθητα στην πίεση, ανοίγουν. Με αυτόν τον τρόπο, ιόντα νατρίου (Na+) απελευθερώνονται στον συναπτικό χώρο, προκαλώντας την αποπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης και τη δημιουργία του δυναμικού δράσης, προκαλώντας τη νευρική ώθηση.

Τα σωμάτια του Πατσίνι ανταποκρίνονται ανάλογα με το βαθμό πίεσης που ασκείται στο δέρμα. Δηλαδή, όσο περισσότερη πίεση, τόσο μεγαλύτερη είναι η αποστολή των νευρικών σημάτων. Γι' αυτόν τον λόγο μπορούμε να διακρίνουμε ανάμεσα σε ένα απαλό και λεπτό χάδι και ένα σφίξιμο που μπορεί ακόμη και να μας βλάψει.

Ωστόσο, συμβαίνει και ένα άλλο φαινόμενο που μπορεί να φαίνεται αντίθετο με αυτό το γεγονός, και αυτό είναι όταν έχουμε να κάνουμε με υποδοχείς προσαρμόζονται γρήγορα στα ερεθίσματα, μετά από σύντομο χρονικό διάστημα αρχίζουν να στέλνουν λιγότερα σήματα στο νευρικό σύστημα κεντρικός. Για το λόγο αυτό, και μετά από ένα σύντομο χρονικό διάστημα, αν αγγίζουμε ένα αντικείμενο, έρχεται ένα σημείο όπου το άγγιγμά του γίνεται λιγότερο συνειδητό. ότι οι πληροφορίες δεν είναι πλέον τόσο χρήσιμες, μετά την πρώτη στιγμή που ξέρουμε ότι η υλική πραγματικότητα που παράγει αυτή την αίσθηση είναι εκεί και μας επηρεάζει συνεχώς.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Μπίσβας, Α. et al. (2015). Κατώφλι ευαισθησίας δόνησης: Μη γραμμικό μοντέλο στοχαστικής μηχανομετατροπής του Pacinian Corpuscle. Συναλλαγές IEEE σε απτικά 8(1). 102–113.
• Μπίσβας, Α. et al. (2015). Πολυεπίπεδο βιομηχανικό μοντέλο του Pacinian Corpuscle. IEEE Transactions on Haptics 8(1): σελ. 31 - 42.
• Cherepnov, V.L.; Chadaeva, N.I. (1981). Μερικά χαρακτηριστικά διαλυτών πρωτεϊνών σωματιδίων Pacinian. Δελτίο Πειραματικής Βιολογίας και Ιατρικής. 91 (3): 346–348.
• Καντέλ, Ε. (2000). Αρχές νευρωνικής επιστήμης. Νέα Υόρκη: McGraw-Hill, Τμήμα Επαγγελμάτων Υγείας.
• Ο' Τζόνσον, Κ. (2001). Οι ρόλοι και οι λειτουργίες των δερματικών μηχανοϋποδοχέων. Current opinion in Neurobiology, 11: pp. 455 - 461.