Sunt prezentați receptorii. Portal educațional. Sistemul senzorial auditiv

Există mai multe clasificări ale receptorilor:

După poziție

• Exteroceptori (exteroceptori) - localizați pe sau în apropierea suprafeței corpului și percep stimuli externi (semnale din mediu)

  Interoreceptori (interoceptori) - localizați în organele interne și percep stimuli interni (de exemplu, informații despre starea mediului intern al corpului)

  • Proprioceptori (proprioceptori) - receptori ai sistemului musculo-scheletic, permițându-vă să determinați, de exemplu, tensiunea și gradul de întindere a mușchilor și tendoanelor. Sunt un tip de interoreceptor.

Prin capacitatea de a percepe diferiți stimuli

• Monomodal - care răspunde la un singur tip de stimul (de exemplu, fotoreceptori - la lumină)

  Polimodal - care răspunde la mai multe tipuri de stimuli (de exemplu, mulți receptori ai durerii, precum și unii receptori ai nevertebratelor, răspunzând simultan la stimuli mecanici și chimici).

Printr-un stimul adecvat

• Chemoreceptori- Percepți efectele substanțelor chimice dizolvate sau volatile.

  Osmoreceptori- percepe schimbări concentrația osmotică lichide (de obicei mediul intern).

  Mecanoreceptorii- percep stimulii mecanici (atingere, presiune, întindere, vibrații ale apei sau ale aerului etc.)

  Fotoreceptori- percepe lumina vizibilă și ultravioletă

  Termoreceptori- percepe o scădere (frig) sau o creștere (termică).

  Receptorii durerii, a cărui stimulare duce la durere. Nu există un astfel de stimul fizic precum durerea; prin urmare, alocarea lor într-un grup separat, după natura stimulului, este oarecum arbitrară. De fapt, aceștia sunt senzori cu prag înalt de diverși factori dăunători (chimici, termici sau mecanici). Cu toate acestea, o caracteristică unică a nociceptorilor, care face imposibilă clasificarea lor, de exemplu, ca „termoreceptori cu prag înalt”, este că mulți dintre ei sunt polimodali: aceleași terminații nervoase pot fi excitate ca răspuns la mai mulți stimuli dăunători diferiți. .

  Electroreceptori- percepe modificări în câmpul electric

  Receptorii magnetici- percepe modificări ale câmpului magnetic

Omul are primele șase tipuri de receptori. Gustul și mirosul se bazează pe chemorecepție, atingerea, auzul și echilibrul se bazează pe mecanorecepție, precum și senzațiile de poziție a corpului în spațiu, iar vederea se bazează pe fotorecepție. Termoreceptorii se găsesc în piele și în unele organe interne. Majoritatea interoreceptorilor declanșează reflexe autonome involuntare și, în cele mai multe cazuri, inconștiente. Deci, osmoreceptorii sunt implicați în reglarea activității rinichilor, chemoreceptorii, care percep pH-ul, concentrația de dioxid de carbon și oxigen din sânge, sunt incluși în reglarea respirației etc.

Uneori se propune să se distingă un grup de receptori electromagnetici, care includ foto-, electro- și magnetoreceptori. Magnetoreceptorii nu au fost identificați cu precizie în niciun grup de animale, deși unele celule ale retinei aviare și, posibil, un număr de alte celule, sunt probabil. .

26 ggaură (lat. ocul) - atingere organ(organ sistemul vizual) oameni și animale, cu capacitatea de a percepe radiatie electromagnetica v ușoară gama de lungimi de undă și furnizarea funcției viziune... O persoană prin ochiul aproximativ 90% din informații provin din lumea exterioară .

Ochi vertebratelor reprezintă partea periferică analizator vizualîn care fotografie receptor funcția este îndeplinită neuronii- celule fotosenzoriale ("neurocite") retină... Structura interna

1. Camera din spate 2. Marginea festonată 3. Ciliară ( acomodativ) muşchi 4. Brâu ciliar (ciliar) 5. canalul Schlemm 6. Elev 7. Camera frontala 8. Cornee 9. Iris 10. Scoarta obiectiv 11. Miez obiectiv 12. Procesul ciliar 13. Conjunctivă 14. Mușchi oblic inferior 15. Mușchiul drept inferior 16. Mușchiul drept medial 17. Arterele și venele retiniene 18. Punct orb 19. Dura mater 20. Centrală artera retina 21. Central venă retina 22. Nervul optic 23. Vena vorticoidă 24. Vaginul globului ocular 25. Pata galbena 26. Fovea centrală 27. Sclera 28. coroidă 29. Mușchiul drept superior 30. Retină

Globul ocular este alcătuit din membrane care înconjoară miezul interior al ochiului, reprezentând conținutul său transparent - vitros, obiectiv, umor aposîn camerele din față și din spate.

Nucleul globului ocular este înconjurat de trei cochilii: exterior, mijloc și interior.

Exterior - o membrană fibroasă foarte densă a globului ocular ( tunica fibrosa bulbi) la care sunt atașate mușchii externi ai globului ocular, îndeplinește o funcție de protecție și, datorită turgenței, determină forma ochiului. Este format dintr-o parte frontală transparentă - cornee, iar partea din spate opacă de o culoare albicioasă - sclera.

Membrana medie sau vasculară a globului ocular ( tunica vasculosa bulbi), joacă un rol important în procesele metabolice, oferind nutriție ochiului și excreția produselor metabolice. Este bogat în vase de sânge și pigment (celule bogate în pigmenti coroidăîmpiedică pătrunderea luminii prin sclera, eliminând împrăștierea luminii). Ea este educată iris, corp ciliarși coroida în sine... În centrul irisului există o gaură rotundă - pupila, prin care razele de lumină pătrund în globul ocular și ajung în retină (dimensiunea pupilei se modifică ca urmare a interacțiunii fibrelor musculare netede - sfincterși un dilatator, închis în iris și inervat parasimpaticși simpatic nervi). Irisul conține o cantitate diferită de pigment, de care depinde culoarea sa - " culoarea ochilor».

Membrana interioară sau reticulară a globului ocular ( tunica interna bulbi), - retină- partea receptoră a analizorului vizual, aici există o percepție directă a luminii, transformări biochimice ale pigmenților vizuali, o modificare a proprietăților electrice ale neuronilor și transmiterea de informații către sistem nervos central.

CU funcţional Din punct de vedere al membranei oculare și al derivaților săi, acestea se subdivizează în trei aparate: refractiv (refractiv luminii) și acomodativ (adaptativ), care formează sistemul optic al ochiului, și aparatul senzorial (receptor).

Receptorii

Acum două mii de ani, Aristotel scria că omul are cinci simțuri: văzul, auzul, atingerea, mirosul și gustul. Timp de două milenii, oamenii de știință au descoperit în mod repetat organe ale unor noi „al șaselea simț”, precum aparatul vestibular sau receptorii de temperatură. Aceste simțuri sunt adesea numite „porți către lume”: ele permit animalelor să navigheze în mediul extern și să perceapă semnale de felul lor. Totuși, nu mai puțin important în viața animalelor îl joacă „privirea în interiorul tău”; Oamenii de știință au descoperit o varietate de receptori care măsoară tensiunea arterială, zahărul din sânge și dioxidul de carbon, presiunea osmotică a sângelui, gradul de încordare musculară etc. Acești receptori interni, ale căror semnale de obicei nu ajung la conștiință, permit sistemului nostru nervos să controleze diferite procese în interiorul corpului.

Din cele spuse, reiese clar că clasificarea lui Aristotel este clar depășită și astăzi numărul diferitelor „sentimente” ar fi foarte mare, mai ales dacă luăm în considerare organele de simț ale diferitelor organisme care locuiesc pe Pământ.

În același timp, pe măsură ce am studiat această diversitate, s-a descoperit că munca tuturor simțurilor se bazează pe un principiu. Influența externă este primită de celule speciale - receptori și modifică MP-ul acestor celule. Acest semnal electric se numește potențial receptor. Și apoi potențialul receptor controlează eliberarea unui mediator din celula receptoră sau frecvența impulsurilor sale. Astfel, receptorul este un convertor al influențelor externe în semnale electrice, așa cum Volt a ghicit cu brio despre asta.

Receptorii transmit semnale către sistemul nervos, unde sunt procesate în continuare.

Pe vremuri, în producție, instrumentele erau amplasate direct la punctele de măsurare. De exemplu, fiecare cazan de abur era echipat cu propriul termometru și manometru. Cu toate acestea, în viitor, astfel de dispozitive, de regulă, au fost înlocuite cu senzori care convertesc temperatura sau presiunea în semnale electrice; aceste semnale ar putea fi transmise cu ușurință la distanță. Acum operatorul se uită la panoul, unde sunt colectate dispozitivele, arătând temperatura, presiunea, viteza de rotație a turbinei etc., și nu trebuie să ocolească toate unitățile pe rând. De fapt, organismele vii au dezvoltat un astfel de sistem progresiv de măsurare a diferitelor cantități cu sute de milioane de ani înainte de apariția tehnologiei. Rolul scutului, care primește toate semnalele, este jucat de creier.

Este firesc să clasificăm diverși receptori în funcție de tipurile de influențe externe pe care le percep. De exemplu, receptori atât de diferiți, cum ar fi receptorii organului auzului, receptorii organului de echilibru, receptorii care asigură atingere, reacționează la influențe externe de același tip - mecanice. Din acest punct de vedere se pot distinge următoarele tipuri de receptori.

1) Fotoreceptori, celule care răspund la undele electromagnetice, a căror frecvență se află într-un anumit interval.

2) Mecanoreceptori, celule care răspund la deplasarea părților lor unele față de altele; Mecanoreceptorii, după cum sa menționat deja, includ celule care percep sunete, adică vibrații ale apei și aerului de o anumită frecvență, și mecanoreceptorii tactili și celulele organelor liniei laterale ale peștilor, care percep mișcarea apei în raport cu corpul peștelui și celulele care răspund la întinderea musculară și la tendoane etc.

3) Chemoreceptori, celule care reacţionează la anumite substanţe chimice; activitatea lor stă la baza lucrării organelor mirosului și gustului.

4) Termoreceptori, celule care percep temperatura.

5) Electroreceptori, celule care răspund la câmpurile electrice din mediu.

Poate că astăzi am înlocui aceste cinci tipuri de receptori în locul celor cinci simțuri descrise de Aristotel.

Să luăm acum în considerare, de exemplu, unul dintre tipurile de celule receptor - fotoreceptorii.

Fotoreceptori

Fotoreceptorii retinei vertebratelor sunt bastonașe și conuri. În 1866, anatomistul german M. Schultz a descoperit că la păsările de zi, retina este în principal conuri, iar la păsările nocturne, tije. El a concluzionat că tijele servesc pentru a percepe lumina slabă, iar conurile - puternice. Această concluzie a fost confirmată de cercetările ulterioare. Compararea diferitelor animale a adăugat multe argumente în favoarea acestei ipoteze: de exemplu, peștii de adâncime cu ochii lor uriași au doar tije în retină.

Uită-te la fig. 59. Înfățișează un băț al unui animal vertebrat. Are un segment interior și un segment exterior conectate printr-un gât. În zona segmentului interior, tija formează sinapse și secretă un neurotransmițător care acționează asupra neuronilor din retină asociați cu neuronii. Mediatorul este eliberat, ca și în alte celule, în timpul depolarizării. În segmentul exterior există formațiuni speciale - discuri, în membrana cărora sunt încorporate molecule de rodopsina. Această proteină este „receptorul” direct al luminii.

Când am studiat tijele, s-a dovedit că o tijă poate fi excitată de un singur foton de lumină, adică are cea mai mare sensibilitate posibilă. La absorbția unui foton, MF-ul tijei se modifică cu aproximativ 1 mV. Calculele arată că pentru o astfel de deplasare potențială este necesar să se influențeze aproximativ 1 000 de canale ionice. Cum poate un foton să afecteze atât de multe canale? Se știa că un foton, care pătrunde într-o tijă, este captat de o moleculă de rodopsina și modifică starea acestei molecule.

Dar o singură moleculă nu este mai bună decât un singur foton. A rămas complet de neînțeles modul în care această moleculă reușește să modifice MF-ul tijei, mai ales că discurile cu rodopsina nu sunt conectate electric la membrana exterioară a celulei.

Răspunsul la lucrul bețelor a fost găsit în mare parte în ultimii ani. S-a dovedit că rodopsina, după ce a absorbit o cantitate de lumină, dobândește de ceva timp proprietățile unui catalizator și reușește să schimbe mai multe molecule ale unei proteine ​​speciale, care, la rândul lor, provoacă alte reacții biochimice. Astfel, activitatea tijei se explică prin apariția unei reacții în lanț, care se declanșează atunci când este absorbită o singură cantitate de lumină și duce la apariția a mii de molecule dintr-o substanță în interiorul tijei care poate influența canalele ionice din interior. celula.

Ce face acest neurotransmițător intracelular? Se pare că membrana segmentului interior al bacilului este destul de comună - este standard în proprietățile sale: conține canale K care creează PP. Dar membrana segmentului exterior este neobișnuită: conține doar canale Ka. În repaus, sunt deschise și, deși nu sunt foarte multe, acest lucru este suficient pentru ca curentul care trece prin ele să reducă MF, depolarizând tija. Deci, mediatorul intracelular este capabil să închidă o parte din canalele Ka, în timp ce rezistența la sarcină crește și MF crește, de asemenea, apropiindu-se de potențialul de echilibru al potasiului. Ca rezultat, tija hiperpolarizează atunci când este expusă la lumină.

Acum gândește-te la ceea ce tocmai ai învățat pentru un moment și vei fi surprins. Se pare că fotoreceptorii noștri eliberează cel mai mult neurotransmițător în întuneric, dar atunci când sunt iluminați, îl eliberează mai puțin și cu cât mai puțin, cu atât lumina este mai strălucitoare. Această descoperire uimitoare a fost făcută în 1968. Yu.A. Trifonov de la laboratorul A.L. O provocare, când se știa puțin despre mecanismul de lucru al bețelor.

Deci, aici ne-am întâlnit cu un alt tip de canale - canale controlate din interiorul celulei.

Dacă comparăm fotoreceptorul unui vertebrat și al unui animal nevertebrat, vom vedea că munca lor are multe în comun: există un pigment de tip rodopsina; semnalul de la pigmentul excitat este transmis către membrana exterioară folosind un mediator intracelular; celula nu este capabilă să genereze AP. Diferența este că mediatorul intracelular acționează în diferite organisme pe diferite canale ionice: la vertebrate provoacă hiperpolarizarea receptorului, iar la nevertebrate, de regulă, depolarizarea. De exemplu, la o molușcă de mare - o scoici - când receptorii retinei distale sunt iluminați, apare hiperpolarizarea acestora, ca la vertebrate, dar mecanismul său este complet diferit. La scoici, lumina crește permeabilitatea membranei la ionii de potasiu, iar MF se deplasează mai aproape de potențialul de potasiu de echilibru.

Cu toate acestea, semnul modificării potențialului fotoreceptor nu este foarte semnificativ; acesta poate fi întotdeauna schimbat în cursul prelucrării ulterioare. Este important doar ca semnalul luminos să fie convertit în mod fiabil într-unul electric.

Să luăm în considerare, de exemplu, soarta ulterioară a semnalului electric apărut în sistemul vizual al barnacles cu care suntem deja familiarizați. La aceste animale, fotoreceptorii sunt depolarizați atunci când sunt iluminați și eliberează mai mulți neurotransmițători, dar acest lucru nu provoacă nicio reacție la animal. Dar când ochii sunt umbriți, cancerul ia măsuri: îndepărtează antenele etc. Cum se întâmplă acest lucru? Faptul este că mediatorul fotoreceptorilor lipacilor este inhibitor, hiperpolarizează următoarea celulă a circuitului neuronal și începe să secrete mai puțin mediator, prin urmare, atunci când lumina devine mai strălucitoare, nu are loc nicio reacție. Dimpotrivă, atunci când fotoreceptorul este umbrit, eliberează mai puțin neurotransmițător și încetează să inhibe celula de ordinul doi. Apoi, această celulă se depolarizează și își excită celula țintă, în care apar impulsuri. Celula 2 din acest lanț este numită celulă I, de la cuvântul „inversare”, deoarece rolul ei principal este de a schimba semnul semnalului fotoreceptor. Barnacle are ochi destul de primitivi și are nevoie de puțin; duce un stil de viață atașat și îi este suficient să știe că inamicul se apropie. La alte animale, sistemul de neuroni de ordinul doi și al treilea este mult mai complex,

În fotoreceptori, potențialul receptorului este transmis mai departe electrotonic și afectează cantitatea de neurotransmițător eliberat. La vertebrate sau barnacles, celula următoare este lipsită de impulsuri și doar al treilea neuron al lanțului este capabil să genereze impulsuri. Dar în receptorul de întindere a mușchilor noștri, situația este complet diferită. Acest mecanoreceptor este capătul unei fibre nervoase care se înfășoară în jurul fibrei musculare. La întinderea NSP, bobinele spiralei formate de partea fără mielină a fibrei se îndepărtează unele de altele și în ele apare un potențial de receptor G - depolarizare datorită deschiderii canalelor Ka, care sunt sensibile la deformarea membranei; acest potențial creează un curent care curge prin interceptarea Ranvier a aceleiași fibre, iar interceptarea generează impulsuri. Cu cât mușchiul este întins mai mult, cu atât potențialul receptorului este mai mare și frecvența impulsurilor este mai mare.

În acest mecanoreceptor, atât transformarea unei influențe externe într-un semnal electric, adică într-un potențial receptor, cât și transformarea unui potențial receptor în impulsuri sunt realizate printr-o secțiune a unui axon.

Desigur, ar fi interesant să spunem despre dispozitivul diferiților receptori ai diferitelor animale, deoarece în designul și aplicarea lor sunt foarte exotice; totuși, fiecare astfel de poveste s-ar reduce în cele din urmă la același lucru: modul în care un semnal extern este convertit într-un potențial receptor, care controlează eliberarea unui transmițător sau provoacă generarea de impulsuri.

Dar vom vorbi în continuare despre un tip de receptor. Acesta este un electroreceptor. Particularitatea sa constă în faptul că semnalul la care este necesar să reacționezi are deja o natură electrică. Ce face acest receptor? Transformă un semnal electric într-unul electric?

Electroreceptori. Cum folosesc rechinii legea lui Ohm și teoria probabilității

În 1951. Omul de știință englez Lissman a studiat comportamentul peștelui gimnarh. Acest pește trăiește în ape noroioase și opace din lacurile și mlaștinile din Africa și, prin urmare, nu poate folosi întotdeauna vederea pentru orientare. Lissman a sugerat că acești pești, precum liliecii, folosesc ecolocația pentru orientare.

Uimitoarea capacitate a liliecilor de a zbura în întuneric complet fără a se ciocni de obstacole a fost descoperită cu foarte mult timp în urmă, în 1793, adică aproape simultan cu descoperirea lui Galvani. Acest lucru a fost făcut de Lazaro Spallanzani, profesor la Universitatea din Pavia. Cu toate acestea, dovezi experimentale că liliecii emit ultrasunete și sunt ghidați de ecourile lor au fost obținute abia în 1938 la Universitatea Harvard din Statele Unite, când fizicienii au creat echipamente pentru înregistrarea ultrasunetelor.

După ce a testat experimental ipoteza cu ultrasunete a orientării gimnarhului, Lissman a respins-o. S-a dovedit că gimnarhul este orientat oarecum diferit. Studiind comportamentul gimnarhului, Lissman a aflat ca acest peste are un organ electric si in apa opaca incepe sa genereze descarcari de curent foarte slab. Un astfel de curent nu este potrivit nici pentru apărare, nici pentru atac. Apoi Lissman a sugerat că gimnarhul ar trebui să aibă organe speciale pentru perceperea câmpurilor electrice - sistemul electrosenzorial.

Aceasta a fost o ipoteză foarte îndrăzneață. Oamenii de știință știau că insectele văd lumina ultravioletă și multe animale aud sunete inaudibile pentru noi. Dar aceasta a fost doar o ușoară extindere a intervalului de percepție a semnalelor pe care oamenii le pot percepe și ei. Lissman a admis existența unui tip complet nou de receptor.

Situația a fost complicată de faptul că reacția peștilor la curenții slabi la acea vreme era deja cunoscută. A fost observată în 1917 de Parker și Van Heuser pe un somn. Cu toate acestea, acești autori au dat observațiilor lor o explicație complet diferită. Ei au decis că, atunci când un curent a fost trecut prin apă, distribuția ionilor din ea se schimba, iar acest lucru afectează gustul apei. Acest punct de vedere părea destul de plauzibil: de ce să inventăm organe noi, dacă rezultatele pot fi explicate prin binecunoscutele organe obișnuite ale gustului. Adevărat, acești oameni de știință nu și-au dovedit interpretarea în niciun fel; nu au efectuat un experiment de control. Dacă ar tăia nervii din organele gustative astfel încât senzațiile gustative din pește să dispară, ar constata că reacția la curent persistă. Limitându-se la o explicație verbală a observațiilor lor, au trecut de marea descoperire.

Lissman, pe de altă parte, a inventat și a pus în scenă o varietate de experimente și, după zece ani de muncă, și-a dovedit ipoteza. Cu aproximativ 25 de ani în urmă, existența electroreceptorilor a fost recunoscută de știință. Electroreceptorii au început să fie studiați, iar în curând au fost găsiți la mulți pești marini și de apă dulce, precum și la lamprede. Cu aproximativ 5 ani în urmă, astfel de receptori au fost descoperiți la amfibieni și, mai recent, la mamifere.

Unde sunt localizați electroreceptorii și cum funcționează?

Peștii au mecanoreceptori laterali localizați de-a lungul corpului și pe capul peștelui; ei percep mișcarea apei în raport cu animalul. Electroreceptorii sunt un alt tip de receptor de linie laterală. În timpul dezvoltării embrionare, toți receptorii de linie laterală se dezvoltă din aceeași parte a sistemului nervos ca receptorii auditivi și vestibulari. Deci receptorii auditivi ai liliecilor și electroreceptorii peștilor sunt rude apropiate.

La diferiți pești, electroreceptorii au o localizare diferită - sunt localizați pe cap, pe aripioare, de-a lungul corpului, precum și diferite structuri. Adesea, celulele electroreceptoare formează organe specializate. Vom considera aici unul dintre aceste organe găsite în rechini și raze - ampula lui Lorenzini. Lorenzini credea că fiolele sunt glande care produc mucus de pește. Ampula lui Lorenzini este un canal subcutanat, al cărui capăt este deschis către mediul extern, iar celălalt se termină într-o expansiune surdă; lumenul canalului este umplut cu o masă asemănătoare jeleului; celulele electroreceptoare căptuşesc „partea de jos” a fiolei.

Interesant este că Parker, care a observat pentru prima dată că peștii reacționează la curenții electrici slabi, a studiat și ampulele lui Lorenzini, dar le-a atribuit funcții complet diferite. El a descoperit că împingând un băț pe intrarea exterioară a canalului, ar putea fi provocată o reacție a rechinului. Din astfel de experimente, el a concluzionat că fiola lui Lorenzini este un manometru pentru măsurarea adâncimii de scufundare a unui pește, mai ales că organul era similar ca structură cu un manometru. Dar și de această dată, interpretarea lui Parker s-a dovedit a fi eronată. Dacă rechinul este plasat într-o cameră de presiune și se creează o presiune crescută în ea, atunci fiola lui Lorenzini nu reacționează la ea - și acest lucru poate fi văzut fără a experimenta: apa presează din toate părțile și nu are niciun efect *). Și cu presiunea doar asupra porului din jeleu, care îl umple, apare o diferență de potențial, la fel cum apare o diferență de potențial într-un cristal piezoelectric.

Cum funcționează fiolele Lorenzini? S-a dovedit că toate celulele epiteliului care căptușesc canalul sunt ferm conectate între ele prin „contacte strânse” speciale, ceea ce asigură o rezistivitate ridicată a epiteliului. Canalul, acoperit cu o izolare atât de bună, trece pe sub piele și poate avea câteva zeci de centimetri lungime. Pe de altă parte, jeleul care umple canalul fiolei Lorenzini are o rezistivitate foarte scăzută; acest lucru este asigurat de faptul că pompele ionice pompează mulți ioni K + în lumenul canalului. Astfel, conducta unui organ electric este o bucată de cablu bun cu o rezistență mare de izolație și un miez bine conducător.

„Fondul” fiolei este acoperit cu un singur strat de câteva zeci de mii de celule electrorecentrale, care sunt, de asemenea, strâns lipite între ele. Se dovedește că celula receptoră privește în canal cu un capăt și formează o sinapsă la celălalt capăt, unde secretă un mediator excitator care acționează asupra capătului fibrei nervoase care este potrivit pentru aceasta. Fiecare fiolă are 10 până la 20 de fibre aferente și fiecare dă multe terminale receptorilor, astfel încât aproximativ 2.000 de celule receptori acționează asupra fiecărei fibre.

Acum să vedem ce se întâmplă cu celulele electroreceptoare în sine sub influența unui câmp electric.

Dacă orice celulă este plasată într-un câmp electric, atunci într-o parte a membranei semnul GS va coincide cu semnul intensității câmpului, iar în cealaltă va fi opus. Aceasta înseamnă că pe o jumătate a celulei MP va crește, iar pe cealaltă, dimpotrivă, va scădea. Se dovedește că fiecare celulă „simte” câmpuri electrice, adică este un electroreceptor.

Și este de înțeles: până la urmă, în acest caz, problema conversiei unui semnal extern într-unul natural pentru o celulă - una electrică - dispare. Astfel, celulele electroreceptoare funcționează foarte simplu: cu semnul corespunzător al câmpului extern, membrana sinaptică a acestor celule este depolarizată și această schimbare de potențial controlează eliberarea transmițătorului.

Dar atunci apare întrebarea: care sunt caracteristicile celulelor electroreceptoare? Poate orice neuron să își îndeplinească funcțiile? La ce servește dispozitivul special al fiolelor Lorenzini?

Da, calitativ, orice neuron poate fi considerat un electroreceptor, dar dacă mergem la estimări cantitative, situația se schimbă. Câmpurile electrice naturale sunt foarte slabe și toate trucurile pe care natura le folosește în organele electrosensibile au ca scop, în primul rând, să prindă cea mai mare diferență de potențial posibilă pe membrana sinaptică și, în al doilea rând, să asigure o sensibilitate ridicată a mecanismului de eliberare a transmițătorului la modificările MP. .

Organele electrice ale rechinilor și razelor sunt extrem de sensibile: peștii reacționează la câmpuri electrice de 0,1 μV/cm. Deci problema sensibilității este rezolvată cu brio în natură. Cum se obțin aceste rezultate?

În primul rând, dispozitivul fiolei Lorenzini contribuie la asigurarea unei astfel de sensibilități. Dacă intensitatea câmpului este de 0,1 μV / cm, iar lungimea canalului fiolei este de 10 cm, atunci întreaga fiolă va avea o diferență de potențial de 1 μV. Aproape toată această tensiune va cădea pe stratul receptor, deoarece rezistența sa este mult mai mare decât rezistența mediului din canal. Shark folosește direct legea lui Ohm: V = 11 $, deoarece curentul care curge în circuit este același, căderea de tensiune este mai mare acolo unde rezistența este mai mare. Astfel, cu cât canalul fiolei este mai lung și cu cât rezistența sa este mai mică, cu atât este mai mare diferența de potențial furnizată electroreceptorului.

În al doilea rând, electroreceptorii înșiși „aplică” legea lui Ohm; diferite părți ale membranei lor au și rezistență diferită: membrana sinaptică, unde este secretat mediatorul, are o rezistență mare, iar partea opusă a membranei este mică, astfel încât aici diferența de potențial să fie distribuită cât mai avantajos posibil,

În ceea ce privește sensibilitatea membranei sinaptice la deplasările MF, aceasta poate fi explicată prin diverse motive: Canalele de Ca ale acestei membrane sau mecanismul de eliberare a mediatorului în sine poate avea o sensibilitate ridicată la o schimbare potențială. O versiune foarte interesantă a explicației sensibilității ridicate a eliberării mediatorului la schimbările MF a fost propusă de A. Apel. Ideea lui este că în astfel de sinapse curentul generat de membrana postsinaptică curge în celulele receptorului și favorizează eliberarea transmițătorului; Ca urmare, apare un feedback pozitiv: eliberarea mediatorului provoacă PSP, în timp ce curentul curge prin sinapsă, iar acest lucru îmbunătățește eliberarea mediatorului. În principiu, un astfel de mecanism trebuie să existe. Dar în acest caz, întrebarea este cantitativă: cât de eficient este un astfel de mecanism pentru a juca un fel de rol funcțional? Recent A.L. Challenge și colegii săi au reușit să obțină date experimentale convingătoare care confirmă că un astfel de mecanism funcționează de fapt în fotoreceptori.

Zgomotul de luptă

Deci, datorită diverselor trucuri care folosesc legea lui Ohm, pe membrana electroreceptorilor este creată o schimbare de potențial de ordinul a 1 μV. S-ar părea că, dacă sensibilitatea membranei presinaptice este suficient de mare - și acest lucru, după cum am văzut, este într-adevăr cazul - atunci totul este în ordine. Dar nu am ținut cont de faptul că creșterea sensibilității oricărui dispozitiv provoacă o nouă problemă - problema controlului zgomotului. Am numit sensibilitatea electroreceptorului de 1 μV fantastică și acum vom explica de ce. Cert este că această valoare este mult mai mică decât nivelul de zgomot.

În orice conductor, purtătorii de sarcină participă la mișcarea termică, adică se mișcă aleatoriu în direcții diferite. Uneori, mai multe sarcini se deplasează într-o direcție decât în ​​cealaltă, ceea ce înseamnă că în orice conductor fără nicio sursă de e. etc cu. apar curenti. În ceea ce privește metalele, această problemă a fost luată în considerare încă din 1913 de de Haas și Lorentz. Zgomotul termic din conductori a fost descoperit experimental în 1927 de Johnson. În același an, G. Nyquist a oferit o teorie detaliată și generală a acestui fenomen. Teoria și experimentul au fost de acord: s-a demonstrat că intensitatea zgomotului depinde liniar de mărimea rezistenței și de temperatura conductorului. Acest lucru este firesc: cu cât rezistența conductorului este mai mare, cu atât este mai mare diferența de potențial care apare pe acesta din cauza curenților care apar întâmplător și cu cât temperatura este mai mare, cu atât viteza de mișcare a purtătorilor de sarcină este mai mare. Astfel, cu cât rezistența conductorului este mai mare, cu atât în ​​el apar fluctuații de potențial mai mari sub influența mișcării termice a sarcinilor.

Acum să revenim la electroreceptori. Am spus că pentru a crește sensibilitatea în acest receptor, este avantajos să avem cea mai mare rezistență posibilă a membranei astfel încât cea mai mare parte a tensiunii să cadă pe ea. Într-adevăr, rezistenţa membranei care secretă mediatorul este foarte mare în celula electroreceptorului, de ordinul a 10 10 ohmi. Totuși, totul are un preț: rezistența mare a acestei membrane duce la creșterea zgomotului. Fluctuația potențialului pe membrana electrorecentrului din cauza zgomotului termic este de aproximativ 30 μV, adică de 30 de ori mai mult decât deplasarea minimă percepută a MF care apare sub acțiunea unui câmp extern! Se dovedește că situația este ca și cum ai sta într-o cameră în care fiecare dintre ei vorbește despre trei duzini de oameni și încerci să ai o conversație cu unul dintre ei. Dacă volumul tuturor zgomotelor este de 30 de ori mai mare decât volumul vocii tale, atunci conversația va fi, desigur, imposibilă.

Cum „aude” un rechin o astfel de conversație prin zgomote de căldură? Avem de-a face cu un miracol? Desigur că nu. V-am rugat să acordați atenție faptului că o fibră care primește este afectată de sinapsele a aproximativ 2.000 de electroreceptori. Sub influența zgomotelor termice din membrană, un neurotransmițător este eliberat dintr-una sau alta sinapsă, iar fibra aferentă, chiar și în absența câmpurilor electrice din afara peștilor, impulsează constant. Când apare un semnal extern, toate cele 2 000 de celule secretă un mediator, ceea ce înseamnă că semnalul extern este amplificat.

Stai, va spune cititorul care gândește, pentru că 2.000 de celule și zgomotul ar trebui să fie mai puternic! Se dovedește, dacă continuăm analogia cu o conversație într-o cameră zgomotoasă, că 100 de oameni sunt mai ușor de strigat la o mulțime de trei mii decât unu - treizeci? Dar se dovedește că, în realitate, destul de ciudat, așa stau lucrurile. Probabil, fiecare dintre noi a auzit de mai multe ori cum aplauze ritmate, din ce în ce mai mari, trec prin furtuna de aplauze. Sau, prin vuietul tribunelor de pe stadion, se aud clar exclamații: „Bravo! Bravo!”, scandat chiar și de un grup nu foarte mare de fani. Cert este că în toate aceste cazuri întâlnim o confruntare între un semnal organizat, sincron, cu zgomot, adică cu un semnal haotic. În linii mari, revenind la electroreceptori, reacțiile lor la un semnal extern sunt sincrone și se adună, și doar o parte din zgomotul termic aleatoriu coincide în timp. Prin urmare, amplitudinea semnalului crește direct proporțional cu numărul de celule receptor, iar amplitudinea zgomotului crește mult mai lent. Dar scuzați-mă, cititorul poate interveni din nou, dacă zgomotul din receptor este doar de 30 de ori mai puternic decât semnalul, natura nu este prea "risipitoare? De ce 2.000 de receptori? Poate o sută ar fi de ajuns?"

Când vine vorba de probleme cantitative, trebuie să numeri, ceea ce înseamnă că ai nevoie de matematică. Există o secțiune specială în matematică - teoria probabilității, în care sunt studiate fenomene aleatorii și procese de natură foarte diferită. Din păcate, această secțiune de matematică nu este deloc introdusă într-o școală de învățământ general.

Acum să facem un calcul simplu. Lăsați câmpul extern să modifice MF tuturor receptorilor cu 1 μV, apoi semnalul util total al tuturor receptorilor va fi egal cu 2.000 de unități. Valoarea medie a semnalului de zgomot al unui receptor este de aproximativ 30 μV, dar semnalul de zgomot total este proporțional cu 2000, adică este egal cu doar 1350 de unități. Vedem că, datorită însumării efectului de la un număr mare de receptori, semnalul util este de 1,5 ori mai mare decât zgomotul. Se poate observa că nu se poate renunța la o sută de celule receptor. Și cu un raport semnal-zgomot de 1,5, sistemul nervos al rechinului este deja capabil să detecteze acest semnal, așa că nu se întâmplă niciun miracol.

Am spus că tijele retiniene răspund la excitația doar a unei molecule de rodopsina. Dar o astfel de excitație poate apărea nu numai sub influența luminii, ci și sub influența zgomotului termic. Ca urmare a sensibilității ridicate a tijelor din retină, „alarme false” ar trebui să apară tot timpul. Cu toate acestea, în realitate, retina are și un sistem de control al zgomotului bazat pe același principiu. Tijele sunt conectate între ele prin ES, ceea ce duce la o medie a schimbărilor potențialului lor, astfel încât totul se întâmplă la fel ca în electroreceptori. Și amintiți-vă, de asemenea, unirea prin contacte extrem de permeabile ale celulelor spontan active ale nodului sinusal al inimii, care dă un ritm cardiac regulat și elimină oscilațiile inerente unei singure celule. Vedem că natura folosește pe scară largă mediul pentru a face față zgomotului în diferite situații.

Cum își folosesc animalele electroreceptorii? Vom vorbi mai detaliat despre metoda de orientare a peștilor în apă noroioasă. Rechinii și razele, pe de altă parte, își folosesc electroreceptorii atunci când caută pradă. Acești prădători sunt capabili să detecteze lipa ascunsă sub un strat de nisip doar de câmpurile electrice generate de mușchii săi în timpul mișcărilor respiratorii. Această abilitate a rechinilor a fost demonstrată într-o serie de experimente frumoase efectuate de Kelmin în 1971, Animalul se poate ascunde și nu se mișcă, se poate deghiza în culoarea de fundal, dar nu poate opri metabolismul, opri inima, nu mai respira, deci miroase. demasca-l mereu.si in apa – si campuri electrice care decurg din munca inimii si a altor muschi. Deci, mulți pești răpitori pot fi numiți „electro-pești”.

...; anticorpii lgG4, IgA, IgD și IgE nu activează complementul. Funcțiile efectoare ale imunoglobulinelor includ, de asemenea, interacțiunea lor selectivă cu diferite tipuri de celule, cu participarea unor receptori speciali de pe suprafața celulei. RECEPTORI DE CELULE PENTRU ANTICORPI Există trei tipuri de receptori de suprafață celulară pentru IgG Receptorii celulari pentru IgG mediază o serie de funcții efectoare...

1. Sistemul nervos central

Sistemul nervos central este o parte a sistemului nervos al vertebratelor, reprezentat de o acumulare de celule nervoase care formează creierul și măduva spinării.

Sistemul nervos central reglează procesele din organism și servește drept centru de control al tuturor sistemelor. Mecanismele de activitate ale sistemului nervos central se bazează pe interacțiunea dintre excitație și inhibiție.

Activitate nervoasă mai mare (HND)

Activitatea nervoasă superioară, conform lui I.P. Pavlov, este o formă complexă de activitate vitală care asigură adaptarea comportamentală individuală a omului și a animalelor superioare la condițiile de mediu în schimbare.

Activitatea nervoasă superioară se bazează pe interacțiunea reflexelor congenitale necondiționate și condiționate dobândite în procesul de ontogeneză, la care se adaugă un al doilea sistem de semnalizare la om.

Baza structurală a VNB este cortexul cerebral cu nucleii subcorticali ai creierului anterior și unele structuri ale diencefalului.

2. Activitate nervoasă mai mare

Activitatea nervoasă superioară (HND) - activitatea părților superioare ale sistemului nervos central, oferind cea mai perfectă adaptare a animalelor și a oamenilor la mediu (comportament). Baza structurală a VNB este cortexul cerebral cu nucleii subcorticali ai creierului anterior și formațiunile diencefalului; cu toate acestea, nu există o legătură rigidă între VNB și structurile creierului. Activitatea nervoasă inferioară este reprezentată ca o funcție a sistemului nervos central, având ca scop reglarea proceselor fiziologice din organismul însuși. Cea mai importantă caracteristică a VNB este natura de semnalizare, care permite să se pregătească în avans pentru una sau alta formă de activitate (alimentară, defensivă, sexuală etc.)

Caracteristicile VNB: variabilitate, semnalizare, adaptabilitate - oferă flexibilitate și adaptabilitate reacțiilor. Natura probabilistă a mediului extern dă relativitate oricărei reacții comportamentale și încurajează organismul la predicție probabilistică. Capacitatea de a învăța într-un grad înalt depinde nu numai de procesele de excitare, ci și de inhibiție. Inhibarea condiționată promovează o schimbare rapidă a formelor de comportament în conformitate cu condițiile și motivațiile.

Termenul VNB a fost introdus de IP Pavlov, care a considerat că este echivalent cu conceptul de „activitate mentală”. Potrivit IP Pavlov, aceasta este o funcție reflexă combinată (reflex condiționat și necondiționat) a cortexului cerebral și a subcortexului proximal al creierului. El a introdus, de asemenea, conceptul de „sisteme de semnal” ca sistem de conexiuni condiționat-reflex, evidențiind primul sistem de semnal comun pentru animale și oameni și al doilea specific doar pentru oameni.

Primul sistem de semnalizare (PSS) - senzații și percepții imediate, constituie baza VNB și se reduce la un set de reflexe diverse condiționate și necondiționate la stimuli imediati. PSS-ul unei persoane se distinge printr-o viteză mai mare de propagare și concentrare a procesului nervos, mobilitatea acestuia, care asigură viteza de comutare și formarea reflexelor condiționate. Animalele sunt mai bune în a face distincția între stimulii individuali, om - combinațiile lor.

Al doilea sistem de semnalizare s-a format la om pe baza primului ca sistem de semnale de vorbire (pronunțate, audibile, vizibile). Cuvintele conțin o generalizare a semnalelor primului sistem de semnalizare. Procesul de generalizare prin cuvânt se dezvoltă în cursul formării reflexelor condiționate. Reflecția și abstracția generalizate se formează numai în procesul comunicării, adică. determinate de factori biologici si sociali.

Receptor - (din lat. Recipere - a primi), formațiuni nervoase care transformă efectele chimico-fizice din mediul extern sau intern al organismului în impulsuri nervoase; parte periferică specializată a analizorului, prin care doar un anumit tip de energie este transformat într-un proces de excitare nervoasă. Receptorii variază foarte mult în gradul de complexitate structurală și în nivelul de adaptare la funcția lor. În funcție de energia stimulării corespunzătoare, receptorii sunt împărțiți în mecanoreceptori și chemoreceptori. Mecanoreceptorii se găsesc în ureche, aparat vestibular, mușchi, articulații, piele și organe interne. Chemoreceptorii servesc sensibilității olfactive și gustative: mulți dintre ei sunt localizați în creier, răspunzând la modificările compoziției chimice a fluidului organismului. Receptorii vizuali sunt, de asemenea, în esență chemoreceptori. În funcție de poziția în organism și de funcția îndeplinită, receptorii se împart în exteroreceptori, interoreceptori și proprioceptori. Exteroreceptorii includ receptori la distanță care primesc informații la o oarecare distanță de sursa iritației (olfactiv, auditiv, vizual, gustativ); interoreceptorii semnalează stimulii mediului intern, iar proprioceptorii - despre starea sistemului motor al corpului. Receptorii individuali sunt legați anatomic unul de celălalt și formează câmpuri receptive care se pot suprapune.

3. Receptor

Din latină Receptum - a accepta

Un receptor este o terminație nervoasă sensibilă sau o celulă specializată care transformă iritația percepută în impulsuri nervoase.

Toți receptorii sunt caracterizați prin prezența unei regiuni membranare specifice care conține o proteină receptor care determină procesele de recepție. În funcție de clasificarea aleasă, receptorii sunt subdivizați:

Primar si secundar;

Pe fotografie, fundal, termo, electric și bar;

Extero și intero;

Pe mecano-, foto- și chimio-;

Nocireceptori, căldură, frig, tactile etc.;

Mono- și polivalent;

Auditiv, vizual, olfactiv, tactil și gustativ;

Pentru contact și la distanță;

Pe fazic, tonic și fază-tonic.

Tipuri de receptori. Adaptarea mecanismelor receptorilor

Adaptarea mecanismelor receptorilor este procesul de scădere (reducere) a activității receptorilor ca un stimul cu caracteristici fizice constante acționează.

Natura adaptării mecanismelor receptorilor depinde de:

Din proprietățile aparatului auxiliar;

Din trăsăturile structurilor de percepție ale receptorului;

Din proprietățile elementelor regenerative ale terminației nervoase;

Pentru receptorii senzoriali secundari: asupra proprietăților contactului sinaptic dintre celula receptoare și capătul neuronului senzorial.

Receptorul durerii

Nocireceptor; Nociceptor

Receptor de durere - un receptor, a cărui iritare provoacă o senzație dureroasă.

Vestibuloreceptori

Acceleroceptori

Vestibuloreceptori - receptori care percep modificări ale vitezei și direcției de mișcare a corpului în spațiu. La om, vestibuloreceptorii sunt reprezentați de celulele părului din labirintul membranos al urechii interne.

Papilele gustative

Receptorii gustativi - chemoreceptori, a căror iritare provoacă senzații gustative.

Papilele gustative:

Localizat în mucoasa bucală;

Ele reacționează la patru tipuri de substanțe: acrișoare, sărate, amare și dulci.

Receptor senzorial secundar

Receptor neliber

Receptor senzorial secundar - un receptor, care este o celulă specializată, a cărei excitare este transmisă la terminațiile neuronului aferent corespunzător.

Receptorii de glucoză

Receptorii de glucoză sunt receptori care sunt sensibili la modificările concentrației de glucoză din sânge.

Receptor îndepărtat

Telereceptor

Receptor la distanță - un receptor care percepe stimuli, a căror sursă se află la o oarecare distanță de organism.

Dealuri vizuale

Dealurile vizuale fac parte din diencefal; principalii centri subcorticali de sensibilitate. Impulsurile de la toți receptorii corpului ajung la dealurile vizuale de-a lungul căilor ascendente și de aici la cortexul cerebral.

Interoreceptor

Interoceptor; visceroceptor; Receptor intern

Din lat.Interior - intern + Capio - a lua

Interoreceptor - receptor:

Situat în organe interne, țesuturi sau vase de sânge; și

Perceperea schimbărilor mecanice, chimice și de altă natură în mediul intern al corpului.

Receptor cutanat

Receptor cutanat - un receptor situat în piele și care asigură percepția iritației mecanice, termice și dureroase.

Mecanoreceptor

Un mecanoreceptor este o terminație nervoasă sensibilă care percepe influențe mecanice: presiune, accelerație etc.

Receptor monomodal

Receptor monovalent

Receptor monomodal - un receptor care percepe un singur tip de iritație.

Receptorii olfactivi

Receptori olfactivi - chemoreceptori ai membranei mucoase a cavității nazale superioare, a căror iritare provoacă senzația de miros.

Receptorul de simț primar

Receptor senzorial primar - un receptor care este o terminație nervoasă sensibilă.

Receptor polimodal

Receptor polivalent

Receptorul polimodal este un receptor care percepe mai multe tipuri de stimuli.

Receptorii tisulare

Receptori tisulare - receptori localizați în organe și țesuturi în afara zonelor reflexogene specializate.

Receptor tonic

Receptor tonic - termoreceptor, tijă retiniană sau alt receptor care se adaptează lent și care răspunde într-un mod mai mult sau mai puțin constant la valoarea absolută a stimulului.

Chemoreceptori

Chemoceptori; Chemoreceptori

Chemoreceptorii sunt celule sensibile specializate sau structuri celulare prin care organismul animalelor și al oamenilor percepe stimuli chimici, inclusiv modificări ale metabolismului. Efectul substanțelor chimice asupra chemoreceptorilor duce la apariția potențialelor bioelectrice în chemoreceptori.

Exteroreceptor

Exteroceptor; Receptor extern

Din lat.Exter - lat + Recipere - lua

Exteroreceptor - un receptor localizat la suprafața corpului și care percepe stimuli proveniți din mediul extern. De obicei, exteroreceptorii sunt formațiuni epiteliale neurale specializate.

Receptorul este un organ de lucru al părții periferice a neuronului senzorial. Corpul neuronului este situat în nodul intervertebral. Procesul periferic al ganglionului pseudo-unipolar se termină în țesuturi cu un receptor, în timp ce cel central intră în măduva spinării și participă la formarea diferitelor căi senzoriale.

Fibrele nervoase senzoriale sunt împărțite în ramuri, care sunt direcționate către diferite părți ale aceluiași țesut sau către mai multe țesuturi diferite. Terminațiile nervoase - receptori - pot fi localizate direct pe structurile de lucru ale țesuturilor din jur, în astfel de cazuri sunt numite libere. Altele se învecinează cu suprafața celulelor auxiliare speciale și formează terminații nelibere. Terminațiile nelibere pot fi închise într-o capsulă mai mult sau mai puțin complexă constând din celule auxiliare (receptori încapsulați). Potrivit histologilor, celulele auxiliare îndeplinesc funcțiile de susținere a țesutului și sunt implicate în procesul excitator.

Din punctul de vedere al specializării funcționale, se obișnuiește să se distingă extero -, proprio - și interoreceptori. Exteroreceptorii, după cum sugerează și numele, sunt localizați pe țesuturile tegumentare ale unei persoane și sunt reprezentați în mare parte prin terminații libere. Unele fibre nervoase se ramifică puternic și formează tufe, ale căror ramuri se termină în reticule fibrilare sau îngroșări printre celulele epiteliale, în timp ce altele merg pe suprafața liberă a epiteliului fără a se ramifica și chiar ies la suprafața acestuia. Secțiunile terminale ale unor astfel de receptori, împreună cu celulele epiteliale exfoliante, mor și se desprind, ceea ce este exprimat prin activitatea regenerativă crescută a receptorilor acestei structuri. Dintre receptorii specializați ai țesuturilor tegumentare, ar trebui să se numească terminații nelibere care se găsesc în organele gustului (papilele gustative, bulbi etc.), corpurile tactile Merkel, bulbii olfactiv etc. părți ale corpului (septul nazal).

Receptorii mai profundi se găsesc în mușchi, fascie, ligamente, periost, vasele de sânge și nervi.

Receptorul pentru țesutul muscular striat este o formațiune specializată a fusului neuromuscular. Este o parte din una sau două sau trei fibre musculare lungi de până la câțiva milimetri, împletite de ramuri ale unei fibre nervoase sensibile, care formează un fel de clutch în jurul fibrelor musculare. Acești receptori sunt liberi, răspund la întinderea țesutului muscular.

Receptorii miocardici sunt reprezentați de fusurile musculare menționate mai sus și terminațiile nervoase „cățărătoare”, care se termină în plăci fibrilare largi.

În mușchii netezi ai diferitelor organe interne se găsesc doar receptori stufători de diferite forme.

Receptorii pentru țesutul conjunctiv și vase sunt cei mai diverși. Se face o distincție între terminațiile libere, nelibere și încapsulate. Mai des decât alții, în țesutul conjunctiv sunt detectați o varietate de receptori asemănătoare tufișului sau arborilor de diferite grade de complexitate. O formă caracteristică a receptorilor de țesut conjunctiv sunt terminațiile nervoase sub formă de „glomeruli”. Cei mai laxe „glomeruli” sunt impregnati cu fibre de tesut conjunctiv si sunt receptori de intindere, altii sunt relativ izolati de tesuturile din jur, actionand ca receptori de presiune. Există, de asemenea, terminații nervoase aranjate mai complex sub formă de corpuri Fater-Paccini, baloane Krause, Golgi-Mazzoni, corpuri lui Meissner. S-a stabilit că corpurile mici ale lui Vater-Paccini sunt receptori pentru presiunea mecanică, baloanele de temperatură ale lui Krause, ale lui Golgi-Mazzoni ale presiunii și întinderii, ale lui Meissner ale stimulilor tactili.

Receptorii vasculari nu sunt mai puțin diverși. Vasele au o inervație senzitivă abundentă, de la inimă până la capilarele intraorganice. Principala formă de receptori sunt terminațiile stufoase, care pot fi libere și nelibere. Ele înregistrează starea de întindere a peretelui vascular, cantitatea de tensiune arterială din vase, compoziția chimică a sângelui. O trăsătură caracteristică a receptorilor vaselor intraorgane este că aceștia acoperă cu ramurile lor și o secțiune a țesutului înconjurător (receptori vasculari - tisulare). Receptorii vaselor limfatice au fost studiați într-o măsură mai mică; ei sunt reprezentați de receptorii comuni ai țesutului conjunctiv.

Receptorii sistemului nervos periferic și ai ganglionilor autonomi au forme diverse și îndeplinesc funcțiile de recepție generală.

Potențialul de acțiune al fibrei senzoriale care ia naștere în receptorii impulsului nervos ajunge la prima stație releu pentru procesarea (percepția) fluxului aferent din sistemul nervos central. Măduva spinării (medulla spinalis) la adulți este o șuviță lungă de 41 - 45 cm, oarecum turtită din față în spate. Are două îngroșări corespunzătoare rădăcinilor nervoase ale extremităților superioare și inferioare. Dintre aceste îngroșări, lombul este mai mult, dar colul uterin este mai diferențiat, ceea ce este asociat cu abilitățile motorii complex organizate ale mâinii. Din punct de vedere funcțional, trebuie subliniat că organizarea complexelor senzoriale la nivelul segmentelor cervicale este subordonată acestei funcții principale.

Receptori (lat. Receptor - primitor, de la recipio - primire, primire), formațiuni speciale sensibile care percep și transformă iritațiile din mediul extern sau intern al organismului și transmit informații despre agentul care acționează către sistemul nervos, receptor. caracterizată prin diversitate din punct de vedere structural și funcțional. Ele pot fi reprezentate prin terminații libere ale fibrelor nervoase, terminații acoperite cu o capsulă specială, precum și celule specializate în formațiuni complexe, precum retina ochiului, organul lui Corti etc., format din mulți receptori.



Corpul uman este înzestrat cu capacitatea de a percepe atât lumea exterioară, cât și cea interioară, despre impactul asupra căruia poți primi diverse semnale. Astfel de semnale din corpul uman sunt capabile să perceapă receptorii - terminații nervoase speciale.

Ce este un receptor și care este scopul acestuia în organism

Receptorii sunt un set de terminații ale fibrelor nervoase care sunt extrem de sensibile și capabile să perceapă mulți factori interni și stimuli externi, transformându-i într-un impuls gata de transmitere către creier. Cu alte cuvinte, orice informație primită de o persoană din exterior are capacitatea de a fi captată și percepută corect de corpul uman tocmai datorită receptorilor, dintre care există o mare varietate.

Tipuri de receptori și clasificarea lor

Pentru fiecare senzație, numită științific stimul, există un fel de analizor care este capabil să o transforme într-un impuls disponibil sistemului nervos. Pentru a înțelege mai bine ce sunt receptorii, mai întâi trebuie să înțelegeți clasificarea lor.

Receptorii pot diferi în funcție de locația și tipul de semnale primite:

• exteroreceptorii sunt receptori gustativi, vizuali, auditivi și tactili;
• interoreceptori - responsabili pentru sistemul musculo-scheletic și controlul organelor interne.

Receptorii umani sunt, de asemenea, clasificați în funcție de forma de manifestare a stimulului:

• chemoreceptori - receptori ai mirosului, limbii și vaselor de sânge;
• mecanoreceptori - vestibulari, tactili, auditivi;
• termoreceptori - receptori pentru piele și organe interne;
• fotoreceptori - vizuali;
• receptori nociceptivi (durere).

Receptorii se disting și prin capacitatea lor de a transmite cantitativ impulsuri:

• monomodal - capabil să transmită un singur tip de stimul (auditiv, vizual);
• polimodal – poate percepe mai multe tipuri (receptorii durerii).

Principiile funcționării receptorilor

Având în vedere clasificarea de mai sus, putem concluziona că percepția este distribuită în funcție de tipurile de senzații pentru care există anumite sisteme senzoriale în organism care diferă prin caracteristici funcționale și anume:

• sistemul gustativ (receptorii limbii);
• sistemul olfactiv;
• sistemul vizual;
• aparatul vestibular (motricitate, mișcare);
• sistemul senzorial auditiv (receptorii auditivi).

Să luăm în considerare fiecare dintre aceste sisteme mai detaliat. Acesta este singurul mod de a înțelege pe deplin ce sunt receptorii.

Sistemul senzorial gustativ

Organul principal din acest sistem este limba, datorită receptorilor cărora creierul uman este capabil să evalueze calitatea și gustul alimentelor și băuturii consumate.

Limba conține mecanoreceptori care pot evalua consistența alimentelor, termoreceptori care determină nivelul de temperatură al alimentelor și chemoreceptori care sunt direct implicați în determinarea gustului. Receptorii limbii sunt localizați în papilele gustative (rinichi), care conțin un set de proteine ​​care, la contactul cu un iritant, își schimbă proprietățile chimice, formând astfel un impuls nervos pentru transmiterea la creier. Ei sunt capabili să distingă patru tipuri de arome:

• sărat - partea din față a limbii (cu excepția vârfului);
• amar - spatele organului;
• acri - receptori laterali;
• dulce - receptori pe vârful limbii.

Dar numai împreună cu sistemul olfactiv, creierul uman este capabil să evalueze caracterul complet al senzațiilor transmise de receptori și, caz în care, să-l protejeze de produsele inutilizabile.

Sistemul senzorial olfactiv

Organul principal din acest sistem este nasul. Sistemul și-a primit numele datorită conținutului de glande olfactive din el, în care se formează celule cu același nume. Când reacționează cu un iritant, formează filamente olfactive pentru transmitere în cavitatea craniană și apoi la creier. Sistemul olfactiv este format din:

• perceperea (organele mirosului);
• conductor (nervul olfactiv);
• diviziuni centrale (bulbul olfactiv).

Cu alte cuvinte, stimulul este captat de receptorii olfactivi, transmis de-a lungul nervului olfactiv la bulb, care este conectat prin ramuri cu subcortexul creierului anterior.

Sistemul senzorial vizual

Unul dintre cele mai semnificative sisteme din viața umană și are o structură complexă. Principalele organe ale sistemului vizual sunt ochii. Luați în considerare ce sunt receptorii oculari. Retina este centrul terminațiilor nervoase, unde semnalele primite sunt procesate și transformate în impulsuri gata de transmisie către creier. Semnalele sunt transmise datorită celulelor speciale cu diferite funcții:

• fotoreceptori (conuri și tije);
• celule ganglionare;
• celule bipolare.

Datorită celulelor sensibile la lumină, analizatorul vizual percepe o imagine color în timpul zilei și în amurg la o viteză de 720 m/s.

Aparatul vestibular

Receptorii acestui sistem sunt celule senzoriale secundare care nu au propriile terminații nervoase. Transmiterea impulsurilor se realizează atunci când poziția capului sau a corpului se modifică în raport cu spațiul înconjurător. Datorită impulsurilor primite, corpul uman este capabil să mențină poziția dorită a corpului. O parte importantă a acestui sistem este cerebelul, care preia aferentele vestibulare.

Sistemul senzorial auditiv

Un sistem datorită căruia este posibilă captarea oricăror vibrații sonore. Organul auzului conține următorii receptori:

• Organul lui Corti - percepe stimulii sonori;
• receptorii necesari pentru mentinerea echilibrului in organism.

Receptorii auditivi sunt localizați în cohleea urechii interne și percep vibrațiile sonore cu ajutorul structurilor auxiliare.

Receptor Ei numesc celula specializata, adaptata evolutiv la un anumit stimul din mediul extern sau intern si la transformarea energiei acesteia din forma fizica sau chimica in forma nervoasa.

CLASIFICAREA RECEPTORULUI

Clasificarea receptorilor se bazează în primul rând pe asupra naturii senzaţiilor care apar la o persoană când este iritată. Distinge vizual, auditiv, olfactiv, tactil receptori, termoreceptori, proprio și vestibuloreceptori (receptori pentru poziția corpului și a părților sale în spațiu). Întrebarea existenței unor speciale receptori .

Receptorii locali divizat in extern , sau exteroreceptori, și intern , sau interoreceptori... Exteroreceptorii includ receptorii auditivi, vizuali, olfactivi, gustativi și tactili. Interoreceptorii includ vestibuloreceptorii și proprioceptorii (receptorii sistemului musculo-scheletic), precum și interoreceptorii care semnalează starea organelor interne.

Prin natura contactului cu mediul extern receptorii se împart în îndepărtat primirea de informații la distanță de sursa iritației (vizual, auditiv și olfactiv) și a lua legatura - excitat prin contact direct cu un iritant (gustativ și tactil).

În funcţie de natura tipului de stimul perceput , la care sunt reglați optim, există cinci tipuri de receptori.

• Mecanoreceptorii excitat de deformarea lor mecanică; localizate în piele, vasele de sânge, organele interne, sistemul musculo-scheletic, sistemul auditiv și vestibular.
• Chemoreceptori percepe modificări chimice în mediul extern și intern al corpului. Acestea includ receptorii gustativi și olfactivi, precum și receptorii care răspund la modificările compoziției sângelui, limfei, lichidului intercelular și cefalorahidian (modificări ale tensiunii O 2 și CO 2, osmolarității și pH-ului, nivelului de glucoză și a altor substanțe). Astfel de receptori se găsesc în membrana mucoasă a limbii și a nasului, în corpurile carotide și aortice și alungite.
• Termoreceptori reacționează la schimbările de temperatură. Sunt împărțiți în receptori de căldură și rece și sunt localizați în piele, mucoase, vase de sânge, organe interne, hipotalamus, mijloc, alungit etc.
• Fotoreceptori în retină, ochii percep energie luminoasă (electromagnetică).
• Nociceptori , a cărui excitare este însoțită de senzații dureroase (receptorii durerii). Iritanții acestor receptori sunt factori mecanici, termici și chimici (histamină, bradikinină, K+, H+ etc.). Stimulii durerosi sunt perceputi de terminatiile nervoase libere, care se gasesc in piele, muschi, organe interne, dentina si vasele de sange. Din punct de vedere psihofiziologic, receptorii sunt subdivizați în conformitate cu senzațiile și formate în vizual, auditiv, gustativ, olfactivși tactil.

În funcţie de structura receptorilor se împart în primar , sau simțurile primare, care sunt terminații specializate ale sensibilului și secundar , sau secundar sensibile, care sunt celule de origine epitelială, capabile să genereze un potențial receptor ca răspuns la o acțiune adecvată.

Receptorii senzoriali primari pot genera ei înșiși potențiale de acțiune ca răspuns la stimularea cu un stimul adecvat, dacă valoarea potențialului lor receptor atinge o valoare de prag. Aceștia includ receptorii olfactivi, majoritatea mecanoreceptorilor pielii, termoreceptorii, receptorii durerii sau nociceptorii, proprioceptorii și majoritatea interoreceptorilor organelor interne. Corpul neuronului este situat în măduva spinării sau în ganglion. În receptorul primar, stimulul acționează direct asupra terminațiilor neuronului senzorial. Receptorii primari sunt structuri mai vechi din punct de vedere filogenetic; ei includ receptorii olfactivi, tactili, de temperatură, de durere și proprioceptori.

Receptorii senzoriali secundari răspund la acțiunea stimulului doar prin apariția unui potențial receptor, a cărui valoare determină cantitatea de mediator secretată de aceste celule. Cu ajutorul acestuia, receptorii secundari acționează asupra terminațiilor nervoase ale neuronilor senzoriali care generează potențiale de acțiune în funcție de cantitatea de mediator eliberată de receptorii senzoriali secundari. În receptori secundari există o celulă specială legată sinaptic de capătul dendritei neuronului senzorial. Aceasta este o celulă, de exemplu un fotoreceptor, de origine epitelială sau neuroectodermică. Receptorii secundari sunt reprezentați de receptorii gustativi, auditivi și vestibulari, precum și celulele chimiosensibile ale glomerulului sinusului carotidian. Fotoreceptorii retinieni, care au o origine comună cu celulele nervoase, sunt denumiți mai des ca receptori primari, dar lipsa capacității lor de a genera potențiale de acțiune indică asemănarea lor cu receptorii secundari.

Prin viteza de adaptare receptorii sunt împărțiți în trei grupe: adaptându-se rapid (fază), adaptându-se încet (tonic) și amestecat (fasnotonic), adaptându-se la o viteză medie. Exemple de receptori care se adaptează rapid sunt receptorii pentru vibrație (corpusculi Pacini) și atingere (corpusculi Meissner) de pe piele. Receptorii care se adaptează lent includ proprioceptorii, receptorii de întindere a plămânilor, receptorii de durere. Fotoreceptorii retinieni și termoreceptorii pielii se adaptează la o rată medie.

Majoritatea receptorilor sunt excitați ca răspuns la stimuli de o singură natură fizică și, prin urmare, îi aparțin monomodal ... Ei pot fi, de asemenea, excitați de niște stimuli inadecvați, de exemplu, fotoreceptorii - prin presiune puternică asupra globului ocular și papilele gustative - prin atingerea limbii la contactele unei baterii galvanice, dar este imposibil să obțineți senzații calitativ distincte în astfel de cazuri. .

Alături de monomodal, există polimodal receptori pentru care stimuli de natură diferită pot servi ca stimuli adecvați. Acest tip de receptor include unii receptori de durere, sau nociceptori (latină nocens - nociv), care pot fi excitați de stimuli mecanici, termici și chimici. Termoreceptorii au polimodalitate, care răspund la o creștere a concentrației de potasiu în spațiul extracelular în același mod ca la creșterea temperaturii.