Det menneskelige nervesystemet utfører komplekse analytiske og syntetiske prosesser som sikrer rask tilpasning av organer og systemer til endringer i det ytre og indre miljøet. Oppfatningen av stimuli fra omverdenen oppstår på grunn av strukturen, som inkluderer prosessene til afferente nevroner som inneholder oligodendrocytt gliaceller, eller lemmocytter. De gjør ytre eller indre stimuli til bioelektriske fenomener k alt eksitasjon eller nerveimpuls. Slike strukturer kalles reseptorer. I denne artikkelen vil vi studere strukturen og funksjonene til reseptorene til forskjellige menneskelige sansesystemer.
Typer nerveender
I anatomi er det flere systemer for deres klassifisering. Den vanligste deler reseptorer inn i enkle (består av prosesser av ett nevron) og komplekse (en gruppe nevrocytter og hjelpegliaceller som en del av et høyt spesialisert sanseorgan). Basert på strukturen i sanseprosessene.de er delt inn i primære og sekundære avslutninger av den sentripetale nevrocytten. Disse inkluderer forskjellige hudreseptorer: nociceptorer, mekanoreseptorer, baroreseptorer, termoreseptorer, samt nerveprosesser som innerverer indre organer. Sekundært er derivater av epitelet som skaper et handlingspotensial som respons på irritasjon (smak, hørsel, balansereseptorer). Stavene og kjeglene i øyets lysfølsomme membran - netthinnen - inntar en mellomposisjon mellom de primære og sekundære sensitive nerveendene.
Et annet klassifiseringssystem er basert på en slik forskjell som typen stimulus. Hvis irritasjonen kommer fra det ytre miljøet, blir det oppfattet av eksteroreseptorer (for eksempel lyder, lukter). Og irritasjon av faktorer i det indre miljøet analyseres av interoreseptorer: viscerale, proprioreseptorer, hårceller i det vestibulære apparatet. Dermed bestemmes funksjonene til reseptorene til sensoriske systemer av deres struktur og plassering i sanseorganene.
Konseptet med analysatorer
For å skille og skille mellom miljøforhold og tilpasse seg det, har en person spesielle anatomiske og fysiologiske strukturer k alt analysatorer, eller sensoriske systemer. Den russiske forskeren I. P. Pavlov foreslo følgende ordning for deres struktur. Den første delen ble k alt perifer (reseptor). Den andre er ledende, og den tredje er sentral, eller kortikal.
For eksempel inkluderer det visuelle sansesystemet sensitiveretinale celler - staver og kjegler, to optiske nerver, samt en sone i hjernebarken som ligger i dens occipitale del.
Noen analysatorer, som de allerede nevnte visuelle og auditive, inkluderer et pre-reseptornivå - visse anatomiske strukturer som forbedrer oppfatningen av tilstrekkelig stimuli. For hørselssystemet er dette det ytre øret og mellomøret, for det visuelle systemet, den lysbrytende delen av øyet, inkludert sclera, kammervannet i det fremre øyet, linsen og glasslegemet. Vi vil fokusere på den perifere delen av analysatoren og svare på spørsmålet om hva som er funksjonen til reseptorene som er inkludert i den.
Hvordan celler oppfatter stimuli
I membranene deres (eller i cytosolen) er det spesielle molekyler som består av proteiner, samt komplekse komplekser - glykoproteiner. Under påvirkning av miljøfaktorer endrer disse stoffene sin romlige konfigurasjon, noe som fungerer som et signal for selve cellen og tvinger den til å reagere tilstrekkelig.
Noen kjemikalier, k alt ligander, kan virke på cellens sensoriske prosesser, noe som resulterer i transmembrane ionestrømmer i den. Plasmalemmaproteiner med reseptive egenskaper, sammen med karbohydratmolekyler (dvs. reseptorer), utfører funksjonene til anten - de oppfatter og skiller ligander.
ionotropiske kanaler
En annen type cellulære reseptorer - ionotrope kanaler lokalisert i membranen, i stand til å åpne eller blokkere under påvirkning avsignalkjemikalier, som H-kolinerg reseptor, vasopressin og insulinreseptorer.
Intracellulære sansestrukturer er transkripsjonsfaktorer som binder seg til en ligand og deretter går inn i kjernen. Deres forbindelser med DNA dannes, som forsterker eller hemmer transkripsjonen av ett eller flere gener. Således er hovedfunksjonene til cellereseptorer oppfatningen av miljøsignaler og regulering av plastiske metabolismereaksjoner.
Stativ og kjegler: struktur og funksjoner
Disse retinale reseptorene reagerer på lysstimuli - fotoner, som forårsaker eksitasjonsprosessen i nerveendene. De inneholder spesielle pigmenter: jodopsin (kjegler) og rhodopsin (staver). Stenger irriteres av skumringslys og klarer ikke å skille farger. Kjegler er ansvarlige for fargesyn og er delt inn i tre typer, som hver inneholder et eget fotopigment. Dermed avhenger funksjonen til øyereseptoren av hvilke lysfølsomme proteiner den inneholder. Staver er ansvarlige for visuell persepsjon i lite lys, mens kjegler er ansvarlige for synsskarphet og fargeoppfatning.
Huden er et sanseorgan
Nerveender til nevroner som kommer inn i dermis varierer i struktur og reagerer på ulike miljøstimuli: temperatur, trykk, overflateform. Funksjonene til hudreseptorer er å oppfatte og transformere stimuli til elektriske impulser (eksitasjonsprosessen). Trykkreseptorer inkluderer Meissner-kropper plassert i det midterste laget av huden - dermis, i stand til å tynnediskriminering av stimuli (har lav terskel for følsomhet).
Pacini-kropper tilhører baroreseptorer. De er lokalisert i det subkutane fettet. Funksjonene til reseptoren - smerte nociceptor - er beskyttelse mot patogene stimuli. I tillegg til huden er slike nerveender lokalisert i alle indre organer og ser ut som forgrenende afferente prosesser. Termoreseptorer kan finnes både i huden og i indre organer - blodårer, deler av sentralnervesystemet. De er klassifisert i varme og kulde.
Aktiviteten til disse sensoriske avslutningene kan øke og avhenger av i hvilken retning og med hvilken hastighet temperaturen på hudoverflaten endres. Derfor er funksjonene til hudreseptorer forskjellige og avhenger av deres struktur.
Mekanisme for persepsjon av auditive stimuli
Eksteroreseptorer er hårceller som er svært følsomme for tilstrekkelig stimuli - lydbølger. De kalles monomodale og er sekundært sensitive. De er plassert i Corti-organet i det indre øret, og er en del av sneglehuset.
Strukturen til Cortis orgel ligner på en harpe. Auditive reseptorer er nedsenket i perilymfen og har grupper av mikrovilli i endene. Vibrasjoner av væsken forårsaker irritasjon av hårcellene, som blir til bioelektriske fenomener - nerveimpulser, dvs. funksjonene til hørselsreseptoren - dette er oppfatningen av signaler som har form av lydbølger, og deres transformasjon til en prosessopphisselse.
Kontakt smaksløkene
Hver av oss har en preferanse for mat og drikke. Vi oppfatter smaksutvalget til matvarer ved hjelp av smaksorganet - tungen. Den inneholder fire typer nerveender, lokalisert som følger: på tuppen av tungen - smaksløker som skiller mellom søtt, ved roten - bitter, og s alte og sure reseptorer på sideveggene skiller. Irriterende stoffer for alle typer reseptorender er kjemiske molekyler som oppfattes av mikrovilli av smaksløker som fungerer som antenner.
Smaksreseptorens funksjon er å avkode en kjemisk stimulans og oversette den til en elektrisk impuls som går langs nervene til smakssonen i hjernebarken. Det skal bemerkes at papillene fungerer i takt med nerveendene til lukteanalysatoren som ligger i slimhinnen i nesehulen. Den felles handlingen av de to sansesystemene forsterker og beriker smaksopplevelsene til en person.
Luktens gåte
Akkurat som smaken reagerer luktanalysatoren med sine nerveender på molekylene til forskjellige kjemikalier. Selve mekanismen som luktende forbindelser irriterer luktløkene er ennå ikke fullt ut forstått. Forskere antyder at luktsignalmolekyler samhandler med ulike sensoriske nevroner i neseslimhinnen. Andre forskere tilskriver stimulering av luktreseptorer til det faktum at signalmolekyler har felles funksjonelle grupper (for eksempel aldehyd).eller fenolisk) med stoffer inkludert i det sensoriske nevronet.
Funksjonene til luktreseptoren er i oppfatningen av irritasjon, dens differensiering og oversettelse til eksitasjonsprosessen. Det totale antallet olfaktoriske pærer i slimhinnen i nesehulen når 60 millioner, og hver av dem er utstyrt med et stort antall flimmerhår, på grunn av hvilke det totale kontaktarealet av reseptorfeltet med molekyler av kjemiske stoffer - lukter.
Nerveender av det vestibulære apparatet
I det indre øret er det et organ som er ansvarlig for koordinering og konsistens av motoriske handlinger, opprettholder kroppen i en tilstand av balanse, og deltar også i orienterende reflekser. Den har form av halvsirkelformede kanaler, kalles en labyrint og er anatomisk forbundet med Corti-organet. I tre beinkanaler er det nerveender nedsenket i endolymfen. Når hodet og overkroppen vippes, svinger det, noe som forårsaker irritasjon i endene av nerveendene.
Vestibulære reseptorer i seg selv - hårceller - er i kontakt med membranen. Den består av små krystaller av kalsiumkarbonat - otolitter. Sammen med endolymfen begynner de også å bevege seg, noe som virker irriterende på nerveprosessene. Hovedfunksjonene til den halvsirkulære kanalreseptoren avhenger av dens plassering: i sekkene reagerer den på tyngdekraften og kontrollerer balansen mellom hodet og kroppen i ro. Sensoriske avslutninger plassert i ampullene til balanseorganet kontrollerer endringen i bevegelsene til kroppsdeler (dynamisk tyngdekraft).
Reseptorens rolle i dannelsenrefleksbuer
Hele læren om reflekser, fra studiene til R. Descartes til de grunnleggende oppdagelsene til I. P. Pavlov og I. M. Sechenov, er basert på ideen om nervøs aktivitet som en adekvat respons fra kroppen på effektene av stimuli av det ytre og indre miljøet, utført med deltakelse av sentralnervesystemet - hjernen og ryggmargen. Uansett hva svaret er, enkelt, for eksempel et knerykk, eller så superkomplekst som tale, hukommelse eller tenkning, er dets første ledd mottak - oppfatningen og diskrimineringen av stimuli etter deres styrke, amplitude, intensitet.
Slik differensiering utføres av sensoriske systemer, som IP Pavlov k alte "tentakler i hjernen." I hver analysator fungerer reseptoren som antenner som fanger opp og undersøker miljøstimuli: lys- eller lydbølger, kjemiske molekyler og fysiske faktorer. Den fysiologisk normale aktiviteten til alle sensoriske systemer uten unntak avhenger av arbeidet til den første seksjonen, k alt den perifere eller reseptoren. Alle refleksbuer (reflekser) uten unntak stammer fra den.
Plectrums
Dette er biologisk aktive stoffer som utfører overføring av eksitasjon fra en nevron til en annen i spesielle strukturer - synapser. De skilles ut av aksonet til den første nevrocytten og, som virker irriterende, forårsaker nerveimpulser i reseptorendene til neste nervecelle. Derfor er strukturen og funksjonene til mediatorer og reseptorer nært beslektet. Dessuten noennevrocytter er i stand til å skille ut to eller flere transmittere, som glutaminsyre og asparaginsyre, adrenalin og GABA.
