Det mänskliga nervsystemet utför komplexa analytiska och syntetiska processer som säkerställer snabb anpassning av organ och system till förändringar i den yttre och inre miljön. Uppfattningen av stimuli från omvärlden uppstår på grund av strukturen, som inkluderar processerna av afferenta neuroner som innehåller oligodendrocytgliaceller eller lemmocyter. De förvandlar yttre eller inre stimuli till bioelektriska fenomen som kallas excitation eller nervimpuls. Sådana strukturer kallas receptorer. I den här artikeln kommer vi att studera strukturen och funktionerna hos receptorerna i olika mänskliga sensoriska system.
Typer av nervändar
Inom anatomi finns det flera system för deras klassificering. Den vanligaste delar upp receptorer i enkla (består av processer av en neuron) och komplex (en grupp neurocyter och hjälpgliaceller som en del av ett högspecialiserat sensoriskt organ). Baserat på strukturen i de sensoriska processerna.de är uppdelade i primära och sekundära ändar av den centripetala neurocyten. Dessa inkluderar olika hudreceptorer: nociceptorer, mekanoreceptorer, baroreceptorer, termoreceptorer, såväl som nervprocesser som innerverar inre organ. Sekundära är derivat av epitelet som skapar en aktionspotential som svar på irritation (smak, hörsel, balansreceptorer). Stavarna och konerna i ögats ljuskänsliga membran - näthinnan - intar en mellanposition mellan de primära och sekundära känsliga nervändarna.
Ett annat klassificeringssystem är baserat på en sådan skillnad som typen av stimulans. Om irritationen kommer från den yttre miljön, uppfattas den av exteroreceptorer (till exempel ljud, lukter). Och irritation av faktorer i den inre miljön analyseras av interoreceptorer: viscerala, proprioreceptorer, hårceller i den vestibulära apparaten. Funktionerna hos sensoriska systems receptorer bestäms alltså av deras struktur och placering i sinnesorganen.
Konceptet med analysatorer
För att skilja och skilja mellan miljöförhållanden och anpassa sig till dem har en person speciella anatomiska och fysiologiska strukturer som kallas analysatorer eller sensoriska system. Den ryska vetenskapsmannen I. P. Pavlov föreslog följande schema för deras struktur. Den första sektionen kallades perifer (receptor). Den andra är ledande och den tredje är central, eller kortikal.
Till exempel, det visuella sensoriska systemet inkluderar känsligaretinala celler - stavar och koner, två synnerver, samt en zon av hjärnbarken som ligger i dess occipital del.
Vissa analysatorer, såsom de redan nämnda visuella och auditiva, inkluderar en pre-receptornivå - vissa anatomiska strukturer som förbättrar uppfattningen av adekvata stimuli. För hörselsystemet är detta ytterörat och mellanörat, för synsystemet, den ljusbrytande delen av ögat, inklusive sklera, kammarvattnet i ögats främre kammare, linsen och glaskroppen. Vi kommer att fokusera på den perifera delen av analysatorn och svara på frågan om vilken funktion de receptorer som ingår i den har.
Hur celler uppfattar stimuli
I deras membran (eller i cytosolen) finns speciella molekyler som består av proteiner, såväl som komplexa komplex - glykoproteiner. Under påverkan av miljöfaktorer ändrar dessa ämnen sin rumsliga konfiguration, vilket fungerar som en signal för själva cellen och tvingar den att reagera adekvat.
Vissa kemikalier, som kallas ligander, kan verka på cellens sensoriska processer, vilket resulterar i transmembrana jonströmmar i den. Plasmalemmaproteiner med receptiva egenskaper, tillsammans med kolhydratmolekyler (d.v.s. receptorer), utför antens funktioner - de uppfattar och differentierar ligander.
jonotropiska kanaler
En annan typ av cellulära receptorer - jonotropa kanaler belägna i membranet, som kan öppnas eller blockeras under påverkan avsignalkemikalier, såsom H-kolinerg receptor, vasopressin och insulinreceptorer.
Intracellulära avkänningsstrukturer är transkriptionsfaktorer som binder till en ligand och sedan går in i kärnan. Deras föreningar med DNA bildas, som förstärker eller hämmar transkriptionen av en eller flera gener. Således är cellreceptorernas huvudfunktioner uppfattningen av miljösignaler och regleringen av plastiska metabolismreaktioner.
Stativ och koner: struktur och funktioner
Dessa retinala receptorer svarar på ljusstimuli - fotoner, som orsakar excitationsprocessen i nervändarna. De innehåller speciella pigment: jodopsin (kottar) och rhodopsin (stavar). Stavar irriteras av skymningsljus och kan inte urskilja färger. Koner är ansvariga för färgseende och är indelade i tre typer, som var och en innehåller ett separat fotopigment. Ögonreceptorns funktion beror alltså på vilka ljuskänsliga proteiner den innehåller. Stavar är ansvariga för visuell perception i svagt ljus, medan kottar är ansvariga för synskärpa och färguppfattning.
Hud är ett sinnesorgan
Nerveändar hos neuroner som kommer in i dermis skiljer sig i sin struktur och reagerar på olika miljöstimuli: temperatur, tryck, ytform. Hudreceptorernas funktioner är att uppfatta och omvandla stimuli till elektriska impulser (excitationsprocessen). Tryckreceptorer inkluderar Meissner-kroppar placerade i det mellersta lagret av huden - dermis, som kan tunnasdiskriminering av stimuli (har en låg känslighetströskel).
Pacini-kroppar tillhör baroreceptorer. De finns i det subkutana fettet. Funktionerna hos receptorn - smärtnociceptor - är skydd mot patogena stimuli. Förutom huden finns sådana nervändar i alla inre organ och ser ut som förgrenade afferenta processer. Termoreceptorer kan hittas både i huden och i inre organ - blodkärl, delar av det centrala nervsystemet. De klassificeras i värme och kyla.
Aktiviteten hos dessa sensoriska ändelser kan öka och beror på i vilken riktning och med vilken hastighet hudens yta ändras. Därför är funktionerna hos hudreceptorer olika och beror på deras struktur.
Mekanism för perception av hörselstimuli
Exteroreceptorer är hårceller som är mycket känsliga för adekvata stimuli - ljudvågor. De kallas monomodala och är sekundärt känsliga. De är belägna i Corti-organet i innerörat och är en del av snäckan.
Strukturen på Cortis orgel liknar en harpa. Auditiva receptorer är nedsänkta i perilymfen och har grupper av mikrovilli i sina ändar. Vibrationer av vätskan orsakar irritation av hårcellerna, som förvandlas till bioelektriska fenomen - nervimpulser, det vill säga hörselreceptorns funktioner - detta är uppfattningen av signaler som har formen av ljudvågor, och deras omvandling till en processupphetsning.
Kontakta smaklökar
Var och en av oss har en preferens för mat och dryck. Vi uppfattar smakutbudet av livsmedel med hjälp av smakorganet - tungan. Den innehåller fyra typer av nervändar, lokaliserade enligt följande: på spetsen av tungan - smaklökar som skiljer mellan sött, vid dess rot - bitter, och s alta och sura receptorer på sidoväggarna skiljer. Irriterande ämnen för alla typer av receptorändar är kemiska molekyler som uppfattas av mikrovilli av smaklökar som fungerar som antenner.
Smakreceptorns funktion är att avkoda en kemisk stimulans och översätta den till en elektrisk impuls som färdas längs nerverna till hjärnbarkens smakzon. Det bör noteras att papillerna arbetar i tandem med nervändarna hos luktanalysatorn som ligger i slemhinnan i näshålan. Den gemensamma verkan av de två sensoriska systemen förstärker och berikar en persons smakupplevelser.
Luktens gåta
Precis som smaken reagerar luktanalysatorn med sina nervändar på molekylerna av olika kemikalier. Själva mekanismen genom vilken luktande föreningar irriterar luktlökarna är ännu inte helt klarlagd. Forskare föreslår att luktsignalmolekyler interagerar med olika sensoriska neuroner i nässlemhinnan. Andra forskare tillskriver stimuleringen av luktreceptorer till det faktum att signalmolekyler har gemensamma funktionella grupper (till exempel aldehydeller fenol) med ämnen som ingår i den sensoriska neuronen.
Luktreceptorns funktioner är uppfattningen av irritation, dess differentiering och översättning till excitationsprocessen. Det totala antalet luktlökar i slemhinnan i näshålan når 60 miljoner, och var och en av dem är utrustad med ett stort antal flimmerhårar, på grund av vilket den totala kontaktytan av receptorfältet med molekyler av kemiska ämnen - lukter.
Nerveändar hos den vestibulära apparaten
I innerörat finns ett organ som ansvarar för koordinationen och konsistensen av motoriska handlingar, bibehåller kroppen i ett tillstånd av balans och deltar även i orienterande reflexer. Den har formen av halvcirkelformade kanaler, kallas en labyrint och är anatomiskt förbunden med Cortis organ. I tre benkanaler finns nervändar nedsänkta i endolymfen. När huvudet och bålen lutar svänger det, vilket orsakar irritation i ändarna av nervändarna.
Vestibulära receptorer själva - hårceller - är i kontakt med membranet. Den består av små kristaller av kalciumkarbonat - otoliter. Tillsammans med endolymfen börjar de också röra sig, vilket fungerar som irriterande för nervprocesserna. Huvudfunktionerna för den halvcirkelformade kanalreceptorn beror på dess placering: i säckarna svarar den på gravitationen och kontrollerar balansen mellan huvudet och kroppen i vila. Sensoriska ändelser som finns i ampullerna i balansorganet styr förändringen i rörelserna av kroppsdelar (dynamisk gravitation).
Receptorernas roll i bildningenreflexbågar
Hela läran om reflexer, från studierna av R. Descartes till de grundläggande upptäckterna av I. P. Pavlov och I. M. Sechenov, är baserad på idén om nervaktivitet som ett adekvat svar från kroppen på effekterna av stimuli av den yttre och inre miljön, utförd med deltagande av det centrala nervsystemet - hjärnan och ryggmärgen. Oavsett svaret, enkelt, till exempel ett knäryck, eller så superkomplicerat som tal, minne eller tänkande, är dess första länk mottagning - uppfattningen och urskiljningen av stimuli genom deras styrka, amplitud, intensitet.
Sådan differentiering utförs av sensoriska system, som IP Pavlov kallade "hjärnans tentakler." I varje analysator fungerar receptorn som antenner som fångar och undersöker miljöstimuli: ljus- eller ljudvågor, kemiska molekyler och fysikaliska faktorer. Den fysiologiskt normala aktiviteten för alla sensoriska system utan undantag beror på arbetet i den första sektionen, kallad perifer, eller receptor. Alla reflexbågar (reflexer) utan undantag härrör från den.
Plectrums
Dessa är biologiskt aktiva substanser som utför överföringen av excitation från en neuron till en annan i speciella strukturer - synapser. De utsöndras av den första neurocytens axon och, som verkar irriterande, orsakar nervimpulser i receptorändarna i nästa nervcell. Därför är strukturen och funktionerna hos mediatorer och receptorer nära relaterade till varandra. Dessutom någraneurocyter kan utsöndra två eller flera transmittorer, såsom glutaminsyra och asparaginsyra, adrenalin och GABA.
