Тельца Мейснера

Тельца Мейснера (также тельца Мейсснера, осязательные тельца) — это специализированные инкапсулированные рецепторы механочувствительности, расположенные в сосочковом слое дермы кожи человека и некоторых других млекопитающих. Они относятся к группе тактильных рецепторов, отвечающих за восприятие лёгких прикосновений, вибрации низкой частоты (около 30–50 Гц) и текстуры поверхности предметов. Тельца Мейснера являются одними из наиболее быстро адаптирующихся (фазических) рецепторов, что позволяет им эффективно реагировать на изменения давления, а не на постоянное воздействие.

История открытия

Тельца были впервые описаны в 1852 году немецким анатомом и физиологом Георгом Мейснером (Georg Meissner, 1829–1905) совместно с австрийским гистологом Рудольфом Вагнером (Rudolf Wagner, 1805–1864). В ходе микроскопических исследований кожи пальцев рук и стоп они обнаружили мелкие овальные структуры, которые отличались от ранее известных телец Пачини (тельца Фатера-Пачини). Первоначально учёные предположили, что эти образования являются железами, однако дальнейшие эксперименты показали их связь с нервными окончаниями. В честь одного из первооткрывателей структуры получили название «тельца Мейснера», хотя в некоторых источниках XIX века их также называли «осязательными тельцами Вагнера-Мейснера».

Анатомическое строение

Макроскопическая локализация

Тельца Мейснера располагаются в сосочковом слое дермы (stratum papillare), непосредственно под эпидермисом. Они наиболее многочисленны в участках кожи, лишённых волосяного покрова (безволосой, или глёбной, коже), — на ладонях, подошвах стоп, губах, кончиках пальцев, сосках, а также на коже половых органов. У человека наибольшая плотность телец Мейснера наблюдается в коже кончиков пальцев (до 30–40 телец на 1 мм²), что коррелирует с высокой тактильной чувствительностью этих областей.

Микроскопическое строение

Каждое тельце представляет собой овоидное образование длиной 30–140 мкм и шириной 20–60 мкм. Оно состоит из нескольких слоёв:

• Капсула — тонкая соединительнотканная оболочка, образованная фибробластами и коллагеновыми волокнами. Капсула выполняет защитную и опорную функции.
• Внутреннее содержимое — несколько (обычно 2–6) уплощённых клеток, называемых мейснеровскими клетками (или ламеллярными клетками). Эти клетки расположены стопкой, напоминая монетный столбик. Между ними находятся тонкие прослойки коллагеновых и эластических волокон.
• Нервное окончание — в тельце входит один или несколько миелиновых нервных волокон (аксонов) диаметром 4–6 мкм. Потеряв миелиновую оболочку, аксон разветвляется и проникает между мейснеровскими клетками, образуя спиралевидные или клубочковые терминали.

Иннервация

Тельца Мейснера иннервируются толстыми миелиновыми волокнами группы Aβ (A-бета), которые проводят нервные импульсы со скоростью 30–70 м/с. Каждое тельце связано с одним афферентным волокном, однако одно волокно может иннервировать от 2 до 10 телец, образуя рецептивное поле диаметром 3–5 мм.

Физиология и механизм работы

Тип адаптации

Тельца Мейснера относятся к быстро адаптирующимся (фазическим) рецепторам. Это означает, что они генерируют потенциалы действия только в момент начала или прекращения механического воздействия, но не при постоянном давлении. Благодаря этому свойству они эффективно передают информацию о динамических изменениях: скольжении, вибрации, текстуре.

Механизм возбуждения

При деформации кожи механическое давление передаётся через эпидермис на тельце. Смещение мейснеровских клеток и коллагеновых волокон приводит к растяжению мембраны нервного окончания. В мембране открываются механочувствительные ионные каналы (например, каналы семейства Piezo2), что вызывает деполяризацию. Если деполяризация достигает порогового уровня, генерируется потенциал действия, который распространяется по аксону в центральную нервную систему.

Частотная чувствительность

Тельца Мейснера наиболее чувствительны к вибрации с частотой 30–50 Гц. При этой частоте порог возбуждения минимален (амплитуда смещения кожи составляет всего 1–2 мкм). При более высоких или низких частотах чувствительность снижается. Это позволяет различать, например, гладкую и шероховатую поверхности при движении пальца.

Функциональное значение

Осязание

Основная функция телец Мейснера — обеспечение тонкого тактильного восприятия. Они позволяют:

• различать текстуру материалов (шероховатость, гладкость, ворсистость);
• определять форму и размеры мелких предметов;
• воспринимать лёгкие прикосновения, в том числе при движении кожи по поверхности (скольжение);
• ощущать вибрацию низкой частоты.

Взаимодействие с другими рецепторами

Тельца Мейснера работают в комплексе с другими механорецепторами кожи:

• Тельца Пачини (быстрая адаптация, высокая частота 100–300 Гц) — восприятие глубокой вибрации и давления.
• Диски Меркеля (медленная адаптация) — восприятие постоянного давления и формы предметов.
• Окончания Руффини (медленная адаптация) — восприятие растяжения кожи и положения суставов.

Такое разделение функций позволяет центральной нервной системе получать многомерную информацию о тактильном стимуле.

Возрастные изменения

С возрастом количество телец Мейснера в коже человека уменьшается. У новорождённых их плотность максимальна, но к 20–30 годам начинается постепенная дегенерация: часть телец атрофируется, а оставшиеся уменьшаются в размерах. К 70–80 годам число телец Мейснера может снижаться на 50–70% по сравнению с молодым возрастом. Это является одной из причин ухудшения тактильной чувствительности у пожилых людей, особенно на кончиках пальцев.

Сравнительная анатомия

Тельца Мейснера присутствуют не у всех млекопитающих. Они хорошо развиты у приматов (включая человека), а также у некоторых грызунов и хищных. У животных, ведущих водный образ жизни (китообразные, ластоногие), тельца Мейснера могут отсутствовать или быть редуцированы, так как их функция частично замещается другими рецепторами. У сумчатых и однопроходных (например, утконоса) обнаружены аналогичные структуры, но их морфология отличается.

Клиническое значение

Диагностика

Повреждение телец Мейснера или их иннервации приводит к нарушению тактильной чувствительности. Это может наблюдаться при:

• периферических нейропатиях (диабетическая, алкогольная, токсическая);
• травмах периферических нервов;
• некоторых дерматологических заболеваниях (псориаз, склеродермия).

Заболевания

При синдроме карпального канала (компрессия срединного нерва) страдает иннервация телец Мейснера на ладонной поверхности пальцев, что проявляется онемением, парестезиями и снижением тактильной чувствительности. При болезни Ганзена (лепра) возможно разрушение телец Мейснера в результате гранулематозного воспаления, что ведёт к потере осязания на поражённых участках кожи.

Регенерация

Тельца Мейснера обладают ограниченной способностью к регенерации. После повреждения нерва они могут восстанавливаться, но только при условии реиннервации в течение нескольких месяцев. Если регенерация аксона не происходит, тельце атрофируется и замещается соединительной тканью.

Интересные факты

• Плотность телец Мейснера на кончиках пальцев человека сопоставима с плотностью колбочек в центральной ямке сетчатки глаза — это делает пальцы аналогом «тактильного зрения».
• У слепых людей, активно использующих шрифт Брайля, количество и чувствительность телец Мейснера не увеличивается, но улучшается центральная обработка тактильных сигналов в коре головного мозга.
• В XIX веке тельца Мейснера ошибочно считались железами внутренней секреции, и только в 1860-х годах была доказана их рецепторная природа.

Источники

• Meissner G., Wagner R. Ueber das Vorhandensein bisher unbekannter eigenthümlicher Tastkörperchen (Corpuscula tactus) in den Gefühlswärzchen der menschlichen Haut. — Göttingen, 1852.
• Iggo A., Andres K.H. Morphology of cutaneous receptors. — Annual Review of Neuroscience, 1982, 5: 1–31.
• Johnson K.O. The roles and functions of cutaneous mechanoreceptors. — Current Opinion in Neurobiology, 2001, 11(4): 455–461.
• Dellon A.L. Evaluation of sensibility and re-education of sensation in the hand. — Williams & Wilkins, 1981.
• Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D. et al. Neuroscience. 5th ed. — Sinauer Associates, 2012.