Struktura i funkcije receptora osjetilnih sustava. Glavne funkcije receptora stanica

Ljudski živčani sustav provodi složene analitičke i sintetičke procese koji osiguravaju brzu prilagodbu organa i sustava promjenama u vanjskom i unutarnjem okruženju. Percepcija podražaja iz vanjskog svijeta je posljedica strukture koja uključuje procese aferentnih neurona koji sadrže glialne oligodendrocitne stanice ili limocite. Oni pretvaraju vanjske ili unutarnje podražaje u bioelektrične pojave, zove ekscitacija ili impuls živca. Takve strukture nazivaju se receptori. U ovom ćemo članku proučiti strukturu i funkcije receptora različitih ljudskih senzorskih sustava.

Vrste živčanih završetaka

U anatomiji postoji nekoliko sustava za njihovu klasifikaciju. Najčešće dijeli receptore u jednostavne receptore (koji se sastoje od procesa jednog neurona) i kompleksa (skupina neurocita i dodatnih glia stanica unutar usko specijaliziranog osjetilnog organa). Na temelju strukture osjetilnih procesa. oni su podijeljeni na primarne i sekundarne završetke centripetalnog neurocita. To uključuje različite receptore kože: nociceptori, mehanoreceptori, baroreceptori, thermoreceptori, kao i živčani procesi koji inerviraju unutarnje organe. Sekundarni su derivati ​​epitela, stvarajući akcijski potencijal kao odgovor na stimulaciju (receptori za okus, sluh, ravnotežu). Štapići i češeri fotoosjetljiva membrana oka - mrežnica - zauzima srednji položaj između primarnih i sekundarnih osjetilnih živčanih završetaka.

Drugi sustav klasifikacije temelji se na takvoj razlici kao i tip poticaja. Ako stimulacija dolazi iz vanjskog okruženja, tada se percipiraju eksternoceptori (npr. Zvukovi, mirisi). I iritacija faktora unutarnjeg okruženja analizirana je interoreceptorima: visceralnim, proprioceptorima, stanicama dlaka vestibularnog aparata. Dakle, funkcije receptora osjetilnih sustava su zbog njihove strukture i lokacije u osjetilnim organima.

Koncept analizatora

Kako bi se razlikovali i razlikovali uvjeti vanjskog okruženja i prilagodili se, osoba ima posebne anatomske i fiziološke strukture nazvane analizatori ili senzorni sustavi. Ruski znanstvenik IP Pavlov predložio je sljedeću shemu njihove strukture. Prvi odjeljak nazvan je periferni (receptor). Drugi dirigent, a treći - središnji ili kortikalni.

Na primjer, vizualni sustav senzora uključuje mrežnice osjetilne stanice - šipke i kukova, dva vidnog živca i korteks koji se nalazi u stražnjem dijelu njega.

Neki analizatori, kao što su već spomenuti vizualni i auditivni, uključuju razinu pre-receptora - određene anatomske strukture koje poboljšavaju percepciju adekvatnih podražaja. Za slušni je vanjski i srednji uho, za vizualni sustav - vatrostalni dio oka, koji uključuje sclera, vodenu vlagu prednje komore oka, leća, stakleno. Mi ćemo se zaustaviti na periferiji analizatora i odgovoriti na pitanje što funkcija receptora koji su uključeni u njega.

Kako stanice percipiraju podražaje

U svojim membranama (ili u citosolu) su posebne molekule koje se sastoje od bjelančevina, kao i složenih kompleksa - glikoproteina. Pod utjecajem čimbenika okoliša, te tvari mijenjaju prostornu konfiguraciju, koja služi kao signal za samu ćeliju i prisiljava ga da odgovarajuće reagira.

Neke kemikalije, nazvane ligandima, mogu utjecati na senzorske procese stanice, što rezultira stvaranjem transmembranskih iona. Plasmalemma proteini, koji posjeduju receptivna svojstva, zajedno s ugljikohidratnim molekulama (tj., Receptori) obavljaju funkcije antena percipiranih i diferenciranih liganada.

Ionotropni kanali

Druga vrsta staničnih receptora - ionotropni kanala smješteni u membrani, sposobnost za otvaranje ili blokira pod utjecajem kemijskih signala vesschestv primjer H-acetilkolinski receptor, vazopresin, i inzulin receptora.

Intracelularne osjetilne strukture uključuju transkripcijske faktore koji se vežu na ligand i zatim prodiru u jezgru. Oni tvore spojeve s DNA koja pojačava ili inhibira transkripciju jednog ili više gena. Stoga glavne funkcije receptora stanice su percepcija signala iz vanjskog okruženja i reguliranje reakcija plastičnog metabolizma.

Štapići i češeri: struktura i funkcije

Ovi retinalni receptori reagiraju na svjetlosne podražaje - fotone, koji uzrokuju proces uzbude u živčanim završetcima. Sadrže posebne pigmente: jodopsin (konus) i rodopsin (štapići). Šipke su razdražene svjetlom sumraka i ne mogu razlikovati boje. Čunjevi su odgovorni za viziju boja i podijeljeni su u tri tipa, od kojih svaka sadrži zasebnu fotopigment. Dakle, funkcija oka receptora ovisi o tome koji fotosenzitivni proteini sadrže. Sticks uzrokuju vizualnu percepciju pri slabom osvjetljenju, a čunjevi su odgovorni za vizualnu oštrinu i percepciju boja.

Koža je organ osjetila

Živčani završetak neurona koji ulaze u dermis razlikuju se u svojoj strukturi i reagiraju na razne podražaje okoline: temperaturu, tlak, oblik površine. Funkcije receptora kože su da percipiraju i transformiraju podražaje u električne impulse (proces uzbude). Receptori za tlak uključuju Meissnerovo tijelo, smještena u srednjem sloju kože - dermis, sposoban za suptilnu diskriminaciju podražaja (imaju nisku granicu osjetljivosti).

Barokektori uključuju Pacinovo tijelo. Nalaze se u potkožnoj masti. Funkcije receptora - nociceptorska bol - zaštita od patogenih iritansa. Osim kože, takvi živčani završetak se nalaze u svim unutarnjim organima i imaju oblik razgranatog aferentnog procesa. Thermoreceptori se mogu naći i na koži iu unutarnjim organima - krvnim žilama, dijelovima središnjeg živčanog sustava. Oni su klasificirani u toplinsku i hladnoću.

Aktivnost tih osjetilnih završetaka može se povećati i ovisi o smjeru i brzini kojom se mijenja površinska temperatura kože. Posljedično, funkcije receptora kože su različite i ovise o njihovoj strukturi.

Mehanizam percepcije zvučnih podražaja

Eksteroreceptori su stanice kose koje imaju veliku osjetljivost na adekvatne podražaje - zvučni valovi. Pozvani su jednodomni i sekundarno su osjetljivi. Smještena je u tijelu korteksa unutarnjeg uha, ulazeći u puž.

Uređenjem corta, organ je poput harfe. Auditorni receptori uronjeni su u perilizi i imaju na njihovu krajevima skupinu mikrovillija. oscilacije tekućina izazvati iritaciju stanice kose, koja prolazi u bioelektrične fenomena - živčanih impulsa, odnosno sluha funkciju receptora - .. je percepcija signala koji imaju oblik zvučnih valova, i njihovo pretvaranje u procesu uzbude.

Receptori za dodir okusa

Svaki od nas ima prednost u hrani i piću. Raspon hrane hrane koju vidimo uz pomoć orgulja okusa - jezik. Ona sadrži četiri vrste živčanih završetaka lokaliziranih kako slijedi: vrh jezika - ukusni papile razlikuju slatko, u svom korijenu - gorke, kiselo i slano i razlikuju receptori bočnim zidovima. Poticaji za sve vrste receptora molekula završetaka su kemikalije mikrovila percipiraju nepce, antenu.

Funkcije receptora okusa - za dekodiranje kemijskog podražaja i prenošenje u električni impuls, koji dolaze duž živaca u okusu moždanog korteksa. Treba napomenuti da papillaje rade zajedno s živčanim završetkom olfaktnog analizatora koji se nalazi u sluznici nosne šupljine. Zajedničko djelovanje dvaju senzorskih sustava poboljšava i obogaćuje osjećaje okusa neke osobe.

Otajstvo mirisa

Baš kao i okus, mirisni analizator reagira s njenim završetcima živaca molekulama različitih kemikalija. Sam mehanizam, kroz koji mirisni spojevi nadražuju olfaktorske žarulje sve dok kraj nije proučen. Znanstvenici pretpostavljaju da signalne molekule mirisa reagiraju s različitim osjetilnim neuronima sluznice nosa. Drugi istraživači povezuju iritaciju olfaktornih receptora s činjenicom da signalne molekule imaju zajedničke funkcionalne skupine (na primjer, aldehid ili fenol) s tvarima koje ulaze u senzorni neuron.

Funkcija mirisni receptor u percepciji iritacije i njezine diferencijacije u prijevodu u procesu uzbude. Ukupno mirisni žarulja u sluznici nosne šupljine doseže 60 milijuna od kojih je svaka opremljena velikim brojem cilija, kako bi se povećati ukupnu površinu od kontakta između području receptora molekula s kemikalijama - mirisa.

Živčani završetak vestibularnog aparata

U unutarnjem uhu je organ odgovoran za koordinaciju i koordinaciju motoričkih činova, održavanje tijela u ravnoteži, te sudjelovanje u orijentacijskim refleksima. Ima oblik polukružnih kanala, zvan labirint i anatomski je povezan s Cortijevim organom. U tri koštanog kanala nalaze se završni živci uronjeni u endolimf. S naginjama glave i torza oscilira, što uzrokuje iritaciju na krajevima živčanih završetaka.

Vibibularni receptori, sami stanice kose, stupaju u kontakt s membranom. Sastoji se od malih kristala kalcijevog karbonata - otolita. Zajedno s endolimfrom također počinju kretati, što služi kao nadražujuće za živčane procese. Glavne funkcije polukružnog kanalskog receptora ovise o njegovom položaju: u vrećicama reagira na gravitaciju i kontrolira ravnotežu glave i tijela u mirovanju. Senzorna završetka, koja se nalazi u ampulama tijela ravnoteže, kontrolira promjenu pokreta dijelova tijela (dinamička gravitacija).

Uloga receptora u stvaranju refleksnih lukova

Da li nauka refleksa, u rasponu od studija Descartesa i do temeljnih otkrića Pavlov i Sečenova, temelji se na konceptu neuronske aktivnosti kao adekvatan odgovor organizma na izloženost podražajima vanjskog i unutarnjeg okruženja, provodi uz sudjelovanje središnji živčani sustav - mozak i kičmena moždina. Bez obzira na odgovor, jednostavno, na primjer, koljeno, ili Rocket kao govor, pamćenje i razmišljanje, to je prva karika recepcija - percepcija i diskriminacija podražaja prema njihovoj snazi, visinu, intenzitet.

Ova diferencijacija provode senzorni sustavi, koje je IP Pavlov nazvao "tetivama mozga". Svaki analizator funkcije receptora kao antena koje pokupiti poticaje i sondiranjem okoliša: svjetlo ili zvuk valova, molekula kemikalija, fizičkih čimbenika. Fiziološki normalna aktivnost svih senzorskih sustava bez iznimke ovisi o radu prvog odjela, nazvanom periferna ili receptora. Iz svega toga potječu, bez iznimke refleksni lukovi (Refleksijama).

posrednici

To su biološki aktivne tvari koje prenose pobudu iz jednog neurona u drugu u posebnim strukturama - sinapsi. Izlučuju ih akson prvog neurocita i, djelujući kao nadražujući, uzrokuju živčane impulse u završetku receptora sljedeće živčane stanice. Stoga struktura i funkcije medijatora i receptora usko su međusobno povezani. Štoviše, neki neurocitati mogu izdvojiti dva ili više odašiljača, na primjer, glutaminske i asparaginske kiseline, epinefrin i GABA.