Det menneskelige nervesystem udfører komplekse analytiske og syntetiske processer, der sikrer hurtig tilpasning af organer og systemer til ændringer i det ydre og indre miljø. Opfattelsen af stimuli fra omverdenen opstår på grund af strukturen, som omfatter processerne af afferente neuroner, der indeholder oligodendrocyt gliaceller eller lemmocytter. De omdanner ydre eller indre stimuli til bioelektriske fænomener kaldet excitation eller nerveimpuls. Sådanne strukturer kaldes receptorer. I denne artikel vil vi studere strukturen og funktionerne af receptorerne i forskellige menneskelige sansesystemer.
Typer af nerveender
I anatomi er der flere systemer til deres klassificering. Den mest almindelige opdeler receptorer i simple (består af processer af én neuron) og komplekse (en gruppe af neurocytter og hjælpegliaceller som en del af et højt specialiseret sanseorgan). Baseret på strukturen af sanseprocesserne.de er opdelt i primære og sekundære slutninger af den centripetale neurocyt. Disse omfatter forskellige hudreceptorer: nociceptorer, mekanoreceptorer, baroreceptorer, termoreceptorer samt nerveprocesser, der innerverer indre organer. Sekundære er derivater af epitelet, der skaber et aktionspotentiale som reaktion på irritation (smag, hørelse, balancereceptorer). Stængerne og keglerne i øjets lysfølsomme membran - nethinden - indtager en mellemposition mellem de primære og sekundære følsomme nerveender.
Et andet klassifikationssystem er baseret på en sådan forskel som typen af stimulus. Hvis irritationen kommer fra det ydre miljø, så opfattes det af eksteroreceptorer (for eksempel lyde, lugte). Og irritation af faktorer i det indre miljø analyseres af interoreceptorer: viscerale, proprioreceptorer, hårceller i det vestibulære apparat. Funktionerne af sansesystemernes receptorer er således bestemt af deres struktur og placering i sanseorganerne.
Konceptet med analysatorer
For at skelne og skelne mellem miljøforhold og tilpasse sig det, har en person særlige anatomiske og fysiologiske strukturer kaldet analysatorer eller sensoriske systemer. Den russiske videnskabsmand I. P. Pavlov foreslog følgende skema for deres struktur. Den første sektion blev kaldt perifer (receptor). Den anden er ledende, og den tredje er central eller kortikal.
For eksempel omfatter det visuelle sansesystem følsommeretinale celler - stave og kegler, to synsnerver, samt en zone af hjernebarken placeret i dens occipitale del.
Nogle analysatorer, såsom de allerede nævnte visuelle og auditive, inkluderer et præ-receptorniveau - visse anatomiske strukturer, der forbedrer opfattelsen af passende stimuli. For det auditive system er dette det ydre og mellemøre, for det visuelle system, den lysbrydende del af øjet, inklusive sclera, kammervandet i øjets forkammer, linsen og glaslegemet. Vi vil fokusere på den perifere del af analysatoren og besvare spørgsmålet om, hvad funktionen af de receptorer, der er inkluderet i den, er.
Hvordan celler opfatter stimuli
I deres membraner (eller i cytosolen) er der specielle molekyler bestående af proteiner, samt komplekse komplekser - glykoproteiner. Under påvirkning af miljøfaktorer ændrer disse stoffer deres rumlige konfiguration, hvilket tjener som et signal for selve cellen og tvinger den til at reagere tilstrækkeligt.
Nogle kemikalier, kaldet ligander, kan virke på cellens sensoriske processer, hvilket resulterer i transmembrane ionstrømme i den. Plasmalemmaproteiner med receptive egenskaber udfører sammen med kulhydratmolekyler (dvs. receptorer) antens funktioner - de opfatter og differentierer ligander.
ionotropiske kanaler
En anden type cellulære receptorer - ionotrope kanaler placeret i membranen, der er i stand til at åbne eller blokere under påvirkning afsignalkemikalier, såsom H-cholinerg receptor, vasopressin og insulinreceptorer.
Intracellulære sansningsstrukturer er transkriptionsfaktorer, der binder til en ligand og derefter kommer ind i kernen. Deres forbindelser med DNA dannes, som forstærker eller hæmmer transkriptionen af et eller flere gener. Cellereceptorernes hovedfunktioner er således opfattelsen af miljøsignaler og reguleringen af plastiske metabolismereaktioner.
Stativ og kegler: struktur og funktioner
Disse retinale receptorer reagerer på lysstimuli - fotoner, som forårsager excitationsprocessen i nerveenderne. De indeholder specielle pigmenter: iodopsin (kegler) og rhodopsin (stænger). Stænger irriteres af skumringslys og er ikke i stand til at skelne farver. Kegler er ansvarlige for farvesyn og er opdelt i tre typer, som hver indeholder et separat fotopigment. Funktionen af øjenreceptoren afhænger således af, hvilke lysfølsomme proteiner den indeholder. Stænger er ansvarlige for visuel perception i svagt lys, mens kegler er ansvarlige for synsstyrke og farveopfattelse.
Huden er et sanseorgan
Nerveender af neuroner, der kommer ind i dermis, er forskellige i deres struktur og reagerer på forskellige miljøstimuli: temperatur, tryk, overfladeform. Hudreceptorernes funktioner er at opfatte og omdanne stimuli til elektriske impulser (excitationsprocessen). Trykreceptorer omfatter Meissner-legemer placeret i det midterste lag af huden - dermis, der er i stand til at tyndediskrimination af stimuli (har en lav følsomhedstærskel).
Pacini-kroppe tilhører baroreceptorer. De er placeret i det subkutane fedt. Funktionerne af receptoren - smerte nociceptor - er beskyttelse mod patogene stimuli. Ud over huden er sådanne nerveender placeret i alle indre organer og ligner forgrenede afferente processer. Termoreceptorer kan findes både i huden og i indre organer - blodkar, dele af centralnervesystemet. De er klassificeret i varme og kulde.
Aktiviteten af disse sensoriske slutninger kan stige og afhænger af, i hvilken retning og med hvilken hastighed hudens overflade ændres. Derfor er funktionerne af hudreceptorer forskellige og afhænger af deres struktur.
Mekanisme for perception af auditive stimuli
Eksteroreceptorer er hårceller, der er meget følsomme over for tilstrækkelige stimuli - lydbølger. De kaldes monomodale og er sekundært følsomme. De er placeret i Corti-organet i det indre øre, idet de er en del af cochlea.
Strukturen af Cortis orgel ligner en harpe. Auditive receptorer er nedsænket i perilymfen og har grupper af mikrovilli i deres ender. Vibrationer af væsken forårsager irritation af hårcellerne, som bliver til bioelektriske fænomener - nerveimpulser, dvs. hørereceptorens funktioner - dette er opfattelsen af signaler, der har form af lydbølger, og deres transformation til en procesophidselse.
Kontakt smagsløg
Vi har hver især en præference for mad og drikke. Vi opfatter smagsudbuddet af fødevarer ved hjælp af smagsorganet - tungen. Den indeholder fire typer nerveender, lokaliseret som følger: ved spidsen af tungen - smagsløg, der skelner mellem sødt, ved sin rod - bitter, og s alte og sure receptorer på sidevæggene skelner. Irriterende stoffer for alle typer receptorender er kemiske molekyler, som opfattes af mikrovilli af smagsløg, der fungerer som antenner.
Smagsreceptorens funktion er at afkode en kemisk stimulus og omsætte den til en elektrisk impuls, der bevæger sig langs nerverne til smagszonen i hjernebarken. Det skal bemærkes, at papillerne arbejder sammen med nerveenderne af olfaktorisk analysator placeret i slimhinden i næsehulen. Den fælles handling af de to sansesystemer forstærker og beriger en persons smagsoplevelser.
Lugtens gåde
Ligesom smagen reagerer lugtanalysatoren med sine nerveender på molekylerne af forskellige kemikalier. Selve mekanismen, hvorved lugtende forbindelser irriterer lugtløgene, er endnu ikke fuldt ud forstået. Forskere foreslår, at lugtsignalmolekyler interagerer med forskellige sensoriske neuroner i næseslimhinden. Andre forskere tilskriver stimuleringen af lugtereceptorer det faktum, at signalmolekyler har fælles funktionelle grupper (f.eks. aldehyd).eller phenoliske) med stoffer inkluderet i den sensoriske neuron.
Den lugtereceptors funktioner er opfattelsen af irritation, dens differentiering og oversættelse til excitationsprocessen. Det samlede antal lugteløg i slimhinden i næsehulen når op på 60 millioner, og hver af dem er udstyret med et stort antal cilia, på grund af hvilke det samlede kontaktareal af receptorfeltet med molekyler af kemiske stoffer - lugte.
Nerveender af det vestibulære apparat
I det indre øre er der et organ, der er ansvarligt for koordinationen og konsistensen af motoriske handlinger, opretholder kroppen i en tilstand af balance og deltager også i orienterende reflekser. Den har form af halvcirkelformede kanaler, kaldes en labyrint og er anatomisk forbundet med Cortis organ. I tre knoglekanaler er der nerveender nedsænket i endolymfen. Når hovedet og torsoen vippes, svinger det, hvilket forårsager irritation i enderne af nerveenderne.
Vestibulære receptorer selv - hårceller - er i kontakt med membranen. Den består af små krystaller af calciumcarbonat - otolitter. Sammen med endolymfen begynder de også at bevæge sig, hvilket virker irriterende på nerveprocesserne. Hovedfunktionerne af den halvcirkelformede kanalreceptor afhænger af dens placering: i sækkene reagerer den på tyngdekraften og kontrollerer balancen mellem hovedet og kroppen i hvile. Sensoriske afslutninger placeret i ampullerne i balanceorganet styrer ændringen i kropsdelenes bevægelser (dynamisk tyngdekraft).
Receptorernes rolle i dannelsenrefleksbuer
Hele læren om reflekser, fra R. Descartes' studier til I. P. Pavlovs og I. M. Sechenovs grundlæggende opdagelser, er baseret på ideen om nervøs aktivitet som en passende reaktion fra kroppen på virkningerne af stimuli af det ydre og indre miljø, udført med deltagelse af centralnervesystemet - hjernen og rygmarven. Uanset svaret, simpelt, for eksempel et knæstød, eller så super komplekst som tale, hukommelse eller tænkning, er dets første led modtagelse - opfattelsen og skelnen af stimuli efter deres styrke, amplitude, intensitet.
En sådan differentiering udføres af sensoriske systemer, som IP Pavlov kaldte "hjernens tentakler." I hver analysator fungerer receptoren som antenner, der fanger og sonderer miljøstimuli: lys- eller lydbølger, kemiske molekyler og fysiske faktorer. Den fysiologisk normale aktivitet af alle sensoriske systemer uden undtagelse afhænger af arbejdet i den første sektion, kaldet den perifere eller receptor. Alle refleksbuer (reflekser) uden undtagelse stammer fra det.
Plectrums
Dette er biologisk aktive stoffer, der udfører overførsel af excitation fra en neuron til en anden i specielle strukturer - synapser. De udskilles af den første neurocyts axon og, som virker irriterende, forårsager nerveimpulser i receptorenderne i den næste nervecelle. Derfor er strukturen og funktionerne af mediatorer og receptorer tæt forbundne. Desuden nogleneurocytter er i stand til at udskille to eller flere transmittere, såsom glutaminsyre og asparaginsyre, adrenalin og GABA.
