Hệ thống cảm giác bản thể

Hệ thống cảm giác thân thể là một hệ thống phức hợp các cấu trúc thần kinh đáp ứng đặc hiệu với các kích thích bên trong hoặc trên bề mặt cơ thể. Hệ thống này đảm nhiệm ba chức năng chính:

• Cảm giác bản thể: khả năng nhận biết vị trí và sự vận động của cơ thể trong không gian
• Cảm giác ngoại thụ: khả năng nhận biết các kích thích từ bên ngoài tác động lên cơ thể
  • Cảm giác xúc giác
  • Cảm giác nhiệt: khả năng nhận biết sự chênh lệch nhiệt độ thông qua dòng nhiệt
  • Cảm giác đau
• Cảm giác nội thụ: khả năng nhận biết các kích thích tác động lên hoặc phát sinh từ các cơ quan và cấu trúc bên trong cơ thể

Tổng quan về các phương thức cảm giác
Phương thức cảm giác		Chức năng	Thụ thể	Đường dẫn truyền
Cảm giác bản thể	Cảm giác bản thể có ý thức	Cảm giác về vị trí và sự vận động của cơ thể trong không gian Cảm giác về lực	Cơ quan gân Golgi Thoi cơ Thụ thể khớp	Đường cột sau
	Cảm giác bản thể không ý thức			Đường tủy-tiểu não trước Đường tủy-tiểu não sau
Cảm giác ngoại thụ	Xúc giác	Áp lực Tiếp xúc Rung	Thụ thể cơ học ở da	Đường cột sau
	Cảm giác nhiệt	Nóng Lạnh	Thụ thể nhiệt: các đầu dây thần kinh tự do phát hiện cảm giác nóng và lạnh trên da (sợi Aδ và sợi C)	Hệ trước bên
	Cảm giác đau	Đau	Thụ thể đau: một nhóm các thụ thể không đồng nhất nằm ở các đầu dây thần kinh tự do của da và với số lượng ít hơn ở cơ, khớp và nội tạng
Cảm giác nội thụ		Cảm giác và sự tích hợp thông tin liên quan đến trạng thái nội tại của cơ thể	Thụ thể hóa học Thụ thể cơ học Thụ thể nhiệt	Đường cột sau Dây thần kinh lang thang (dây X)

Cảm giác rung thường là dấu hiệu đầu tiên bị ảnh hưởng trong các bệnh lý liên quan đến hệ thống cảm giác thân thể, ví dụ như bệnh đa dây thần kinh và xơ cứng rải rác.

Các loại thụ thể

Thụ thể cơ học

Tổng quan về các thụ thể tham gia vào cảm giác ngoại thụ
Loại thụ thể cơ học	Vị trí thụ thể	Sự thích nghi của thụ thể	Loại sợi thần kinh	Loại cảm giác
Đĩa Merkel	Da không lông và da có lông (các lớp nông)	Thích nghi chậm	Sợi Aα và A-beta	Áp lực trực tiếp Kết cấu bề mặt Cảm giác bản thể Xúc giác tĩnh (ví dụ: cạnh, góc, hình dáng)
Tiểu thể Ruffini	Da không lông và da có lông (mô dưới da), đặc biệt là ở ngón tay và ngón chân			Sự kéo căng mô Áp lực Thay đổi góc khớp
Tiểu thể Meissner	Da không lông (các lớp nông), đặc biệt là ở ngón tay và ngón chân	Thích nghi nhanh		Cảm giác bản thể Xúc giác động, tinh vi và nhẹ
Tiểu thể Pacini	Da không lông và da có lông (mô dưới da)			Áp lực Rung động
Đám rối lông	Bao quanh các nang lông		Thay đổi Sợi Aα Sợi A-beta Sợi Aδ Sợi C	Sự di động của lông
Thụ thể cảm đau cơ học	Các đầu dây thần kinh tự do ở cả da không lông và da có lông	Thay đổi Thích nghi chậm Thích nghi trung gian Thích nghi nhanh	Sợi Aδ Sợi C	Áp lực gây đau Sự ép/bóp Vết rách/cắt
			Sợi C

Các thụ thể cơ học bắt đầu bằng chữ “M” (đĩa Merkel và tiểu thể Meissner) nằm ở các lớp nông của da, trong khi những thụ thể có tên chứa “ini” (tiểu thể Ruffini và tiểu thể Pacini) nằm ở các lớp sâu.

“Máy bay A Delta thì nhanh, nhưng xe Cab thì chậm”: Các sợi A-delta có vận tốc dẫn truyền nhanh và các sợi C có vận tốc dẫn truyền chậm.

Thụ thể bản thể

Tổng quan về thụ thể cảm thụ bản thể
Đặc điểm	Thoi cơ	Cơ quan Golgi ở gân	Thụ thể khớp
Mô tả	Hình thoi Bao gồm các sợi cơ trong thoi (một loại sợi cơ nằm trong thoi cơ đóng vai trò là thụ thể cảm thụ bản thể), các sợi thần kinh và một bao dây thần kinh bao quanh	Hình thoi Bao gồm các sợi collagen, với các sợi thần kinh và bao dây thần kinh nằm xen kẽ	Các cấu trúc đa dạng cho phép đo lường sự căng của bao khớp (ví dụ: đầu dây thần kinh cảm giác đau tự do và tiểu thể Ruffini)
Vị trí	Chạy song song với các sợi cơ ngoài thoi	Nằm tại điểm nối giữa các sợi cơ và gân	Bao khớp
Kích hoạt	Thay đổi chiều dài cơ Các nơ-ron vận động γ chi phối các sợi cơ trong thoi. Sự kích hoạt của các nơ-ron vận động α dẫn đến sự kích hoạt đồng thời các nơ-ron vận động γ → gây co cả sợi cơ ngoài thoi và sợi cơ trong thoi	Sự căng và co cơ (sức căng cơ) Các sợi hướng tâm Ib của cơ quan Golgi ở gân truyền thông tin về sức căng cơ đến tủy sống Kích thích các nơ-ron trung gian ức chế → ức chế các nơ-ron vận động α vốn đã kích hoạt chúng → chấm dứt sự co cơ, một phần nhằm ngăn ngừa sự căng quá mức (phản xạ gân Golgi) So với thoi cơ, cơ quan Golgi ở gân chỉ bị kích thích khi sự căng cơ diễn ra mạnh hơn. Sự căng cơ quá mức không dẫn đến phản xạ căng cơ (phản xạ myotactic) mà thay vào đó dẫn đến việc chấm dứt phản xạ này.	Sự căng bao khớp
Sợi trục	Sợi cảm giác loại Ia		Sợi cảm giác loại II Sợi cảm giác loại III (sợi Aδ) Sợi cảm giác loại IV (sợi C)

Các loại sợi thần kinh

Tổng quan về các loại sợi thần kinh
Loại sợi	Thông tin truyền tải	Có bao myelin	Đường kính	Tốc độ dẫn truyền
A-alpha	Cảm giác bản thể	Có	13–20 μm	80–120 m/s
A-beta	Xúc giác		6–12 μm	35–90 m/s
A-delta	Đau (cơ học và nhiệt)	Một phần	1–5 μm	5–30 m/s
Sợi C	Đau (cơ học, nhiệt và hóa học)	Không	0.5–1.5 μm	0.5–2 m/s

Tổng quan về các đường dẫn truyền cảm giác
Đặc điểm	Cột sau	Bó gai thị thành	Dải ba thùy	Bó gai tiểu não trước	Bó gai tiểu não sau
Vùng cảm giác	Bó thon: nửa dưới cơ thể (do phân đoạn T6 trở xuống chi phối) Bó chêm: nửa trên cơ thể (do phân đoạn T7 trở lên chi phối)	Thân mình và các chi	Mặt	Thân mình và các chi
Hình thức cảm giác	Cảm giác bản thể có ý thức Áp lực Rung Sờ tinh	Bó trước Áp lực Sờ thô Bó bên Cảm giác đau Cảm giác nhiệt	Cảm giác bản thể có ý thức Áp lực Rung Sờ tinh Cảm giác đau Cảm giác nhiệt	Cảm giác bản thể không ý thức
Nơron cấp 1	Hạch rễ sau		Hạch dây thần kinh sinh ba	Hạch rễ sau
Nơron cấp 2	Nhân thon (nhận tín hiệu từ chi dưới) Nhân chêm (nhận tín hiệu từ chi trên)	Các nơron của chất keo hoặc nhân riêng, nằm thấp hơn hoặc cao hơn một đến hai phân đoạn so với nơron cấp 1 trong tủy sống cùng bên	Nhân trung não (cảm giác bản thể) Nhân cảm giác chính (sờ và áp lực) Nhân tủy (đau và nhiệt)	Các tế bào biên tủy	Nhân ngực sau
Nơron cấp 3	Nhân bụng sau bên của đồi thị đối bên		Nhân bụng sau trong của đồi thị đối bên	Không áp dụng
Cấu trúc đích	Vỏ não cảm giác thân thể sơ cấp			Vỏ tiểu não
Đặc điểm bổ sung	Bắt chéo đường giữa sau nơron cấp 2			Đi vào tiểu não qua cuống tiểu não trên Bắt chéo đường giữa hai lần Tại tủy sống ở vắt trắng Tại tiểu não sau cuống tiểu não trên	Đi vào tiểu não qua cuống tiểu não dưới Không bắt chéo

Vỏ não cảm giác thân thể
Đặc điểm	Vỏ não cảm giác thân thể sơ cấp	Vỏ não cảm giác thân thể thứ cấp
Chức năng	Phân biệt cường độ và loại kích thích Xác định vị trí kích thích	Nhận diện kích thích Phiên giải kích thích
Vị trí	Hồi sau trung tâm (vỏ não thùy đỉnh)	Nắp thùy đỉnh nằm trên trần của rãnh bên
Cấu trúc	Sắp xếp theo sơ đồ cơ thể (như được minh họa bởi hình nhân cảm giác)
Đường dẫn truyền hướng tâm	Đồi thị (nhân bụng sau trong và nhân bụng sau ngoài)	Vỏ não cảm giác thân thể sơ cấp
Đường dẫn truyền ly tâm	Vỏ não cảm giác thân thể thứ cấp	Hạnh nhân: đáp ứng cảm xúc Hồi hải mã: học tập xúc giác và trí nhớ xúc giác

Tổn thương vỏ não cảm giác thân thể thứ cấp có thể dẫn đến mất nhận thức cảm giác, trong đó một kích thích cảm giác có thể được cảm nhận nhưng không thể liên kết với các ký ức cảm giác hiện có, và do đó, không thể nhận diện được.