специализированные чувствительные образования, приспособленные для восприятия длины мышцы, ее напряжения и темпа изменений длины или напряжения. Для обеспечения такой информацией мышцы и сухожилия снабжены двумя типами сенсорных рецепторов: мышечными веретенами и сухожильными органами Гольджи. Мышечное веретено имеет длину от 3 до 10 мм. Оно содержит от 3 до 10 интрафузальных волокон (см. Мышечная ткань), в центральной части которых отсутствуют актиновые и миозиновые молекулы; когда сокращаются концы этих волокон, центральная порция мышечного веретена не сокращается. Последнюю называют также рецепторной зоной, в которой есть первичные и вторичные сенсорные нервные окончания.
Различная степень длины мышцы и характер ее изменения сказываются на функции мышечного веретена. В результате его медленного растяжения появляются нервные импульсы, частота разрядов которых пропорциональна степени такого растяжения. Если рецептор остается растянутым, импульсация продолжается несколько минут. Быстрое растяжение стимулирует первичные окончания, вызывая немедленный ответ, который прекращается, как только останавливается изменение длины мышечного веретена. Укорочение последнего мгновенно уменьшает частоту импульсов в первичном окончании, посылающем очень сильные положительные или отрицательные сигналы в спинной мозг с оценкой любых изменений длины мышечного веретена.
Одно из проявлений функции последнего — мышечные рефлексы на растяжение. Возбуждение мышечного веретена вызывает рефлекторное сокращение скелетных волокон этой же мышцы, а также прилежащих волокон синергичных мышц. Важной функцией системы также оказывается стабилизация положения тела во время напряженной мышечной деятельности. Физиологический механизм этого эффекта заключается в том, что при сокращении мышц с обеих сторон суставов поступают сигналы из ретикулярной активирующей формации к мышечным веретенам этих же мышц. Любое усиление сокращения с одной стороны сустава сдерживается усиленным рефлексом растяжения с другой стороны. В результате достигается сильная стабилизация положения сустава.
Сухожильный рецептор Гольджи представляет собой пучок гроздеообразных нервных окончаний, расположенных в ряд с мышечными волокнами. Основное различие между возбуждением рецептора Гольджи и мышечного веретена состоит в том, что второе определяет как длину мышцы, так и изменение этой длины, а рецептор Гольджи — мышечное напряжение. Поскольку он в отличие от мышечного веретена расположен последовательно, то и реагирует как на растяжение, так и на сокращение мышцы. В тот момент, когда развиваемое мышцей напряжение становится достаточно высоким, сокращение мышцы внезапно прекращается, и она расслабляется. Такое расслабление в ответ на сильное сокращение называется аутогенным торможением. Именно так рецептор Гольджи регулирует мышечную силу.