Reseptörler sunulur. Eğitim portalı. İşitsel duyu sistemi

Reseptörlerin çeşitli sınıflandırmaları vardır:

Pozisyona göre

• Dış alıcılar (dış alıcılar) - vücudun yüzeyinde veya yakınında bulunur ve dış uyaranları algılar (çevreden gelen sinyaller)

  Interoreseptörler (interoseptörler) - iç organlarda bulunur ve iç uyaranları algılar (örneğin, vücudun iç ortamının durumu hakkında bilgi)

  • Propriyoseptörler (proprioseptörler), kas-iskelet sisteminin reseptörleridir ve kişinin örneğin kasların ve tendonların gerginliğini ve gerilme derecesini belirlemesine olanak tanır. Bunlar bir tür interoreseptörlerdir.

Farklı uyaranları algılama yeteneği

• Monomodal - yalnızca bir tür uyarana yanıt vermek (örneğin, ışığa fotoreseptörler)

  Polimodal - çeşitli uyaran türlerine yanıt veren (örneğin, birçok ağrı reseptörünün yanı sıra mekanik ve kimyasal uyaranlara aynı anda yanıt veren bazı omurgasız reseptörler).

Yeterli bir uyarana göre

• Kemoreseptörler- çözünmüş veya uçucu maddelerin etkilerini algılamak kimyasal maddeler.

  Osmoreseptörler- değişiklikleri algılamak ozmotik konsantrasyon sıvılar (genellikle iç ortam).

  Mekanoreseptörler- mekanik uyaranları algılamak (dokunma, basınç, esneme, su veya hava titreşimleri vb.)

  Fotoreseptörler- görünür ve ultraviyole ışığı algılamak

  Termoreseptörler- sıcaklıkta bir azalma (soğuk) veya bir artış (ısı) algılayın

  Ağrı reseptörleri uyarılması ağrıya neden olur. Ağrı gibi bir fiziksel uyaran yoktur, dolayısıyla bunları uyaranın doğasına göre ayrı bir gruba ayırmak bir dereceye kadar keyfidir. Aslında bunlar çeşitli (kimyasal, termal veya mekanik) zarar verici faktörlerin yüksek eşikli sensörleridir. Bununla birlikte, nosiseptörlerin, örneğin "yüksek eşikli termoreseptörler" olarak sınıflandırılmalarına izin vermeyen benzersiz bir özelliği, birçoğunun polimodal olmasıdır: aynı sinir ucu, birkaç farklı hasar verici uyarana yanıt olarak uyarılabilir. .

  Elektroreseptörler- elektrik alanındaki değişiklikleri algılamak

  Manyetik reseptörler- manyetik alandaki değişiklikleri algılamak

İnsanlarda ilk altı tip reseptör bulunur. Tat ve koku kemoresepsiyona, dokunma, işitme ve denge mekanoresepsiyona, ayrıca vücudun uzaydaki pozisyonuna ilişkin duyumlara, görme ise fotoresepsiyona dayanmaktadır. Termoreseptörler ciltte ve bazı iç organlarda bulunur. Çoğu interoreseptör istemsiz ve çoğu durumda bilinçsiz otonomik refleksleri tetikler. Böylece osmoreseptörler böbrek aktivitesinin düzenlenmesinde, pH'ı algılayan kemoreseptörler, konsantrasyonda yer alır. karbon dioksit ve kandaki oksijen, solunumun düzenlenmesinde vb. yer alır.

Bazen foto, elektro ve magnetoreseptörleri içeren bir grup elektromanyetik reseptörün ayırt edilmesi önerilmektedir. Manyetorreseptörlerin herhangi bir hayvan grubunda kesin olarak tanımlanamamasına rağmen bunların kuşların retinasındaki bazı hücreler ve muhtemelen birkaç başka hücre olduğuna inanılmaktadır. .

26gkanalizasyon (enlem. göz gözü) - dokunmak organ(organ görsel sistem) algılama yeteneğine sahip insanlar ve hayvanlar Elektromanyetik radyasyon V ışık dalga boyu aralığı ve işlevin sağlanması görüş. Bir kişide göz Bilginin yaklaşık %90'ı dış dünyadan geliyor .

Göz omurgalılarçevresel kısımdır görsel analizör fotoğrafın olduğu reseptör işlevi gerçekleştir nöronlar- ışığa duyarlı hücreler (“nörositler”) retina. İç yapı

1. Arka kamera 2. Tırtıklı kenar 3. Kirpik ( uzlaşmacı) kas 4. Siliyer (siliyer) kuşak 5. Schlemm kanalı 6. Öğrenci 7. Ön kamera 8. Kornea 9. İris 10. Havlama lens 11. Çekirdek lens 12. Siliyer süreç 13. Konjonktiva 14. Alt eğik kas 15. Alt rektus kası 16. Medial rektus kası 17. Retina arterleri ve damarları 18. Kör nokta 19. Dura mater 20. Merkez arter retina 21. Merkezi damar retina 22. Optik sinir 23. Girdap damarı 24. Göz küresinin vajinası 25. Sarı nokta 26. Fossa fovea 27. Sklera 28. Gözün koroidi 29. Üstün rektus kası 30. Retina

Göz küresi, gözün iç çekirdeğini çevreleyen ve şeffaf içeriğini temsil eden zarlardan oluşur. camsı, lens, sulu şakaön ve arka kamaralarda.

Göz küresinin çekirdeği üç zarla çevrilidir: dış, orta ve iç.

Dış - göz küresinin çok yoğun lifli zarı ( tunika fibrosa ampuli), bağlı oldukları göz küresinin dış kasları koruyucu bir işlev görür ve turgor sayesinde gözün şeklini belirler. Ön şeffaf kısımdan oluşur - kornea ve arka opak kısım beyazımsı renktedir - sklera.

Göz küresinin orta veya koroid tabakası ( tunika vasküloza ampuli), gözün beslenmesini sağlayarak ve metabolik ürünlerin uzaklaştırılmasını sağlayarak metabolik süreçlerde önemli bir rol oynar. Kan damarları ve pigment (pigment açısından zengin hücreler) açısından zengindir. koroidler Işığın skleradan geçmesini önleyerek ışık saçılımını ortadan kaldırır). O eğitimlidir iris, siliyer cisim Ve koroidin kendisi. İrisin merkezinde, ışık ışınlarının göz küresine nüfuz ettiği ve retinaya ulaştığı yuvarlak bir delik vardır - öğrenci (düz kas liflerinin etkileşimi sonucu öğrencinin boyutu değişir - sfinkter ve dilatör, iriste bulunan ve innerve edilen parasempatik Ve sempatik sinirler). İris, rengini belirleyen değişen miktarlarda pigment içerir - “ göz rengi».

Göz küresinin iç veya retiküler zarı ( tunika interna ampuli), - retina- görsel analizörün reseptör kısmı, burada ışığın doğrudan algılanması, görsel pigmentlerin biyokimyasal dönüşümleri, nöronların elektriksel özelliklerindeki değişiklikler ve bilgilerin beyine aktarılması Merkezi sinir sistemi.

İLE fonksiyonel Göz kabuğu ve türevleri açısından üç aparata ayrılırlar: gözün optik sistemini oluşturan kırılma (ışığı kıran) ve akomodatif (adaptif) ve duyusal (alıcı) aparat.

Reseptörler

İki bin yıl önce Aristoteles insanların beş duyuya sahip olduğunu yazmıştı: görme, duyma, dokunma, koklama ve tatma. İki bin yıldan fazla bir süredir bilim adamları, vestibüler aparat veya sıcaklık reseptörleri gibi yeni "altıncı duyu" organlarını defalarca keşfettiler. Bu duyu organlarına genellikle "dünyaya açılan kapılar" denir: hayvanların dış ortamda gezinmesine ve kendi türlerinden gelen sinyalleri algılamasına olanak tanırlar. Ancak "kendi içine bakmak" da hayvanların yaşamında daha az önemli bir rol oynamaz; bilim adamları kan basıncını, kan şekeri ve karbondioksit seviyelerini, kan ozmotik basıncını, kas gerilme derecesini vb. ölçen çeşitli reseptörler keşfettiler. Sinyalleri kural olarak bilince ulaşmayan bu iç reseptörler, Vücuttaki çeşitli süreçleri kontrol eden sinir sistemi.

Söylenenlerden, Aristoteles'in sınıflandırmasının açıkça güncelliğini kaybetmiş olduğu ve özellikle Dünya'da yaşayan çeşitli organizmaların duyu organlarını düşünürsek, bugün farklı "duyuların" sayısının çok fazla olacağı açıktır.

Aynı zamanda bu çeşitliliği inceledikçe tüm duyu organlarının çalışmasının tek bir prensibe dayalı olduğu keşfedildi. Dış etkiler özel hücreler - reseptörler tarafından alınır ve bu hücrelerin MP'sini değiştirir. Bu elektrik sinyaline reseptör potansiyeli denir. Ve sonra reseptör potansiyeli, aracının reseptör hücresinden salınmasını veya dürtülerinin sıklığını kontrol eder. Dolayısıyla reseptör, Volt'un zekice tahmin ettiği gibi, dış etkileri elektrik sinyallerine dönüştüren bir dönüştürücüdür.

Reseptörler sinyalleri sinir sistemine iletir ve burada daha fazla işlenirler.

Eski günlerde üretimde aletler doğrudan ölçüm noktalarına yerleştirildi. Örneğin, her buhar kazanı kendi termometresi ve basınç göstergesiyle donatılmıştı. Bununla birlikte, gelecekte bu tür cihazların yerini kural olarak sıcaklığı veya basıncı elektrik sinyallerine dönüştüren sensörler aldı; bu sinyaller uzak mesafelere kolaylıkla iletilebilir. Artık operatör sıcaklık, basınç, türbin dönüş hızı vb. gösteren aletlerin toplandığı panele bakar ve tüm birimlerin etrafında sırayla dolaşması gerekmez. Aslında canlı organizmalar o kadar ilerici bir ölçüm sistemi geliştirmişlerdir ki farklı boyutlar teknolojinin ortaya çıkışından yüz milyonlarca yıl önce. Tüm sinyallerin alındığı kalkanın rolü beyin tarafından oynanır.

Çeşitli alıcıları algıladıkları dış etki türlerine göre sınıflandırmak doğaldır. Örneğin, işitme organının reseptörleri, denge organının reseptörleri, dokunmayı sağlayan reseptörler gibi farklı reseptörler, aynı türden mekanik dış etkilere yanıt verir. Bu açıdan bakıldığında aşağıdaki reseptör tipleri ayırt edilebilir.

1) Fotoreseptörler, tepki veren hücreler elektromanyetik dalgalar frekansı belli bir aralıktadır.

2) Mekanoreseptörler, parçalarının birbirine göre yer değiştirmesine yanıt veren hücreler; mekanoreseptörler, daha önce de belirtildiği gibi, sesleri algılayan hücreleri, yani belirli bir frekanstaki su ve hava titreşimlerini ve dokunsal mekanoreseptörleri ve suyun balığın vücuduna göre hareketini algılayan balığın yanal çizgi organlarının hücrelerini içerir; ve kasların gerilmesine ve tendonlara vb. yanıt veren hücreler.

3) Kemoreseptörler, belirli kimyasallara yanıt veren hücreler; faaliyetleri koku ve tat organlarının işleyişinin temelini oluşturur.

4) Termoreseptörler, sıcaklığı algılayan hücreler.

5) Elektroreseptörler, tepki veren hücreler elektrik alanları V çevre.

Belki bugün Aristoteles'in tanımladığı beş duyunun yerine bu beş tip alıcıyı koyardık.

Şimdi örnek olarak reseptör hücre türlerinden biri olan fotoreseptörleri ele alalım.

Fotoreseptörler

Omurgalıların retinasının fotoreseptörleri çubuklar ve konilerdir. 1866 yılında Alman anatomist M. Schultz, gündüz kuşlarının retinasının esas olarak konilerden oluştuğunu, gece kuşlarının ise çubuklardan oluştuğunu keşfetti. Çubukların zayıf ışığı algılamak için, konilerin ise güçlü ışığı algılamak için kullanıldığı sonucuna vardı. Bu sonuç daha sonraki çalışmalarla doğrulandı. Farklı hayvanların karşılaştırılması, bu hipotezi destekleyen birçok argüman ekledi: örneğin, devasa gözlere sahip derin deniz balıklarının retinalarında yalnızca çubuklar bulunur.

Şek. 59. Omurgalı bir hayvanın sopasını tasvir etmektedir. Boyunla birbirine bağlanan bir iç bölüm ve bir dış bölüm vardır. İç segment bölgesinde çubuk sinapslar oluşturur ve kendisiyle ilişkili retina nöronları üzerinde etkili olan bir vericiyi serbest bırakır. Verici, diğer hücrelerde olduğu gibi depolarizasyon sırasında serbest bırakılır. Dış segmentte, zarı rodopsin molekülleri içeren özel oluşumlar - diskler vardır. Bu protein ışığın doğrudan “alıcısıdır”.

Çubukları incelerken, çubuğun yalnızca bir ışık fotonu tarafından uyarılabileceği, yani mümkün olan en yüksek duyarlılığa sahip olduğu ortaya çıktı. Bir foton emildiğinde çubuğun MP'si yaklaşık 1 mV değişir. Hesaplamalar böyle bir potansiyel değişimi için yaklaşık 1000 iyon kanalının etkilenmesi gerektiğini göstermektedir. Bir foton bu kadar çok kanalı nasıl etkileyebilir? Bir çubuğa giren bir fotonun, bir rodopsin molekülü tarafından yakalandığı ve bu molekülün durumunu değiştirdiği biliniyordu.

Ancak tek bir molekül, tek bir fotondan daha iyi değildir. Özellikle rodopsin içeren diskler hücrenin dış zarına elektriksel olarak bağlı olmadığından, bu molekülün çubukların MP'sini nasıl değiştirmeyi başardığı tamamen belirsiz kaldı.

Çubukların nasıl çalıştığının cevabı çoğunlukla son birkaç yılda keşfedildi. Bir miktar ışık emen rodopsinin, bir süre için bir katalizörün özelliklerini kazandığı ve özel bir proteinin birkaç molekülünü değiştirmeyi başardığı ve bunun da başka sorunlara neden olduğu ortaya çıktı. biyokimyasal reaksiyonlar. Böylece çubuğun çalışması, yalnızca bir kuantum ışığın emilmesiyle tetiklenen ve iyon kanallarını etkileyebilecek binlerce madde molekülünün çubuğun içinde görünmesine yol açan bir zincir reaksiyonunun ortaya çıkmasıyla açıklanır. hücrenin içinde.

Bu hücre içi aracı ne yapar? Çubuğun iç bölümünün zarının oldukça yaygın olduğu ortaya çıktı - özelliklerinde standart: PP oluşturan K kanallarını içeriyor. Ancak dış segmentin zarı sıra dışıdır: yalnızca Ka kanallarını içerir. Dinlenme durumunda açıktırlar ve çok fazla olmamasına rağmen, içlerinden geçen akımın MP'yi azaltarak çubuğu depolarize etmesi için bu yeterlidir. Böylece hücre içi aracı, Ka kanallarının bir kısmını kapatabilir, bu arada yük direnci artar ve MP de artarak potasyum denge potansiyeline yaklaşır. Sonuç olarak çubuk ışığa maruz kaldığında hiperpolarize olur.

Şimdi az önce öğrendiklerinizi bir an düşünün, çok şaşıracaksınız. Görünüşe göre fotoreseptörlerimiz karanlıkta en fazla vericiyi salgılıyor, ancak aydınlatıldığında daha az vericiyi serbest bırakıyorlar ve ne kadar azsa ışık da o kadar parlak oluyor. Bu şaşırtıcı keşif 1968'de yapıldı. Yu.A. A.L.'nin laboratuvarından Trifonov. Çağrı, sopaların mekanizması hakkında çok az şey bilindiğinde.

Yani burada başka bir kanal türüyle karşılaştık; hücrenin içinden kontrol edilen kanallar.

Bir omurgalı ile omurgasız bir hayvanın fotoreseptörünü karşılaştırırsak, çalışmalarının pek çok ortak noktası olduğunu görürüz: Rodopsin tipi bir pigment vardır; uyarılmış pigmentten gelen sinyal, hücre içi bir aracı kullanılarak dış zara iletilir; hücre AP üretme yeteneğine sahip değildir. Aradaki fark, hücre içi vericinin farklı organizmalarda farklı iyon kanalları üzerinde etki göstermesidir: omurgalılarda reseptörün hiperpolarizasyonuna neden olur ve omurgasızlarda kural olarak depolarizasyona neden olur. Örneğin, deniz yumuşakçası- tarak - distal retinanın reseptörleri aydınlatıldığında, omurgalılarda olduğu gibi hiperpolarizasyonları meydana gelir, ancak mekanizması tamamen farklıdır. Deniz taraklarında ışık, zarın potasyum iyonlarına karşı geçirgenliğini artırır ve MP, denge potasyum potansiyeline yaklaşır.

Ancak fotoreseptör potansiyelindeki değişimin işareti çok önemli değildir; sırasında her zaman değiştirilebilir. ilave işlemler. Sadece ışık sinyalinin güvenilir bir şekilde elektrik sinyaline dönüştürülmesi önemlidir.

Örnek olarak, zaten aşina olduğumuz midyelerin görsel sisteminde ortaya çıkan elektrik sinyalinin sonraki kaderini ele alalım. Bu hayvanlarda fotoreseptörler aydınlatıldığında depolarize olur ve daha fazla verici salgılar ancak bu durum hayvanda herhangi bir reaksiyona neden olmaz. Ancak gözler gölgelendiğinde kanser harekete geçer: antenleri çıkarır vb. Bu nasıl olur? Gerçek şu ki, midyelerin fotoreseptörlerinin vericisi engelleyicidir; sinir zincirinin bir sonraki hücresini hiperpolarize eder ve daha az verici salmaya başlar, böylece ışık daha parlak hale geldiğinde hiçbir reaksiyon oluşmaz. Aksine, fotoreseptör gölgelendiğinde daha az verici salgılar ve ikinci derece hücreyi engellemeyi bırakır. Daha sonra bu hücre, impulsların ortaya çıktığı hedef hücreyi depolarize eder ve heyecanlandırır. Bu zincirdeki 2. hücreye "tersine çevirme" sözcüğünden türetilen bir I hücresi denir, çünkü asıl rolü fotoreseptör sinyalinin işaretini değiştirmektir. Midyenin gözleri oldukça ilkeldir ve fazla bir şeye ihtiyacı yoktur; takıntılı bir yaşam tarzı sürdürüyor ve düşmanın yaklaştığını bilmesi onun için yeterli. Diğer hayvanlarda ikinci ve üçüncü dereceden nöronların sistemi çok daha karmaşıktır.

Fotoreseptörlerde, reseptör potansiyeli elektrotonik olarak daha da iletilir ve salınan aracının miktarını etkiler. Omurgalılarda veya midyelerde bir sonraki hücre dürtüsüzdür ve zincirdeki yalnızca üçüncü nöron dürtü üretme yeteneğine sahiptir. Ancak kaslarımızın gerilme reseptöründe durum tamamen farklıdır. Bu mekanoreseptör, bir kas lifi etrafına dolanan sinir lifinin ucudur. Gerildiğinde, lifin miyelinsiz kısmı tarafından oluşturulan spiralin dönüşleri birbirinden uzaklaşır ve içlerinde bir G-reseptör potansiyeli ortaya çıkar - membran deformasyonuna duyarlı Ka kanallarının açılmasının neden olduğu depolarizasyon; bu potansiyel aynı lifin Ranvier düğümünden akan bir akım yaratır ve düğüm darbeler üretir. Kas ne kadar gerilirse, reseptör potansiyeli o kadar büyük olur ve impuls frekansı da o kadar yüksek olur.

Bu mekanoreseptörde hem dış etkinin elektrik sinyaline yani reseptör potansiyeline dönüştürülmesi hem de reseptör potansiyelinin impulslara dönüştürülmesi bir aksonun bir bölümü tarafından gerçekleştirilir.

Elbette farklı hayvanlardaki farklı reseptörlerin yapısı hakkında konuşmak bizim için ilginç olurdu çünkü tasarımları ve uygulamaları oldukça egzotik olabiliyor; ancak bu tür hikayelerin her biri sonuçta aynı şeye varacaktır: harici bir sinyalin, bir vericinin salınmasını kontrol eden veya dürtülerin oluşmasına neden olan bir reseptör potansiyeline nasıl dönüştürüldüğü.

Ancak yine de bir tür reseptörden bahsedeceğiz. Bu bir elektroreseptör. Özelliği, yanıt verilmesi gereken sinyalin zaten elektriksel nitelikte olmasıdır. Bu reseptör ne işe yarar? Elektrik sinyalini elektrik sinyaline dönüştürür mü?

Elektroreseptörler. Köpekbalıkları Ohm yasasını ve olasılık teorisini nasıl kullanıyor?

1951'de İngiliz bilim adamı Lissman, gymnarch balığının davranışını inceledi. Bu balık, Afrika'nın göl ve bataklıklarındaki çamurlu, opak sularda yaşar ve bu nedenle yön bulmak için görme yeteneğini her zaman kullanamaz. Lissman, bu balıkların da yarasalar gibi yön bulma için ekolokasyonu kullandıklarını öne sürdü.

Yarasaların zifiri karanlıkta engellere çarpmadan uçma konusundaki inanılmaz yeteneği, uzun zaman önce, 1793'te, yani Galvani'nin keşfiyle neredeyse aynı anda keşfedildi. Bu, Pavia Üniversitesi'nde profesör olan Lazaro Spallanzani tarafından yapıldı. Ancak deneysel kanıtlar şunu gösteriyor: yarasalar Ultrason yaymak ve yankılarıyla gezinmek, yalnızca 1938'de ABD'deki Harvard Üniversitesi'nde fizikçilerin ultrasonu kaydetmek için ekipman oluşturmasıyla elde edildi.

Gymnarch'ın yönelimine ilişkin ultrason hipotezini deneysel olarak test eden Lissman, bunu reddetti. Gymnarch'ın kendisini bir şekilde farklı yönlendirdiği ortaya çıktı. Gymnarch'ın davranışını inceleyen Lissman, bu balığın elektrikli bir organa sahip olduğunu ve opak suda çok zayıf akım deşarjları üretmeye başladığını keşfetti. Böyle bir akım ne savunmaya ne de saldırıya uygun değildir. Daha sonra Lissman, jimnastikçinin elektrik alanlarını algılamak için özel organlara (elektrosensör sistemi) sahip olması gerektiğini öne sürdü.

Bu çok cesur bir hipotezdi. Bilim adamları böceklerin ultraviyole ışığı gördüğünü ve birçok hayvanın bizim duyamayacağımız sesleri duyduğunu biliyordu. Ancak bu, insanların algılayabildiği sinyallerin algı aralığındaki yalnızca hafif bir genişlemeydi. Lissman tamamen yeni bir reseptör tipinin varlığını kabul etti.

O dönemde balıkların zayıf akıntılara tepkisinin zaten bilinmesi nedeniyle durum karmaşıktı. 1917'de Parker ve Van Heuser tarafından yayın balığı üzerinde gözlemlendi. Ancak bu yazarlar gözlemleri için tamamen farklı bir açıklama yaptılar. Sudan akım geçtiğinde iyonların dağılımının değiştiğine ve bunun suyun tadını etkilediğine karar verdiler. Bu bakış açısı oldukça makul görünüyordu: eğer sonuçlar bilinen sıradan tat alma organlarıyla açıklanabiliyorsa neden bazı yeni organlar icat edilsin ki? Doğru, bu bilim adamları yorumlarını hiçbir şekilde kanıtlamadılar; bir kontrol deneyi yapmadılar. Eğer balığın tat alma duyusunu ortadan kaldıracak şekilde tat organlarından gelen sinirler kesilselerdi, akıntıya verilen tepkinin devam ettiğini göreceklerdi. Kendilerini gözlemlerinin sözlü açıklamalarıyla sınırlayarak büyük keşiften geçtiler.

Lissman ise tam tersine birçok farklı deney icat edip gerçekleştirdi ve on yıllık çalışmanın ardından hipotezini kanıtladı. Yaklaşık 25 yıl önce, elektroreseptörlerin varlığı bilim tarafından kabul edildi. Elektroreseptörler üzerinde çalışılmaya başlandı ve çok geçmeden birçok deniz ve tatlı su balığının yanı sıra taşafağında da keşfedildiler. Yaklaşık 5 yıl önce bu tür reseptörler amfibilerde ve daha yakın zamanda da memelilerde keşfedildi.

Elektroreseptörler nerede bulunur ve nasıl yapılandırılırlar?

Balıkların gövdesi boyunca ve balığın kafasında yer alan yanal mekanoreseptörler vardır; suyun hayvana göre hareketini algılarlar. Elektroreseptörler başka bir yanal çizgi reseptörü türüdür. Embriyonik gelişim sırasında tüm lateral hat reseptörleri aynı bölgeden gelişir. gergin sistem işitsel ve vestibüler reseptörler olarak. Yani yarasaların işitsel reseptörleri ile balıkların elektroreseptörleri yakın akrabadır.

Farklı balıklarda, elektroreseptörlerin farklı lokalizasyonları vardır - kafada, yüzgeçlerde, vücut boyunca bulunurlar ve ayrıca farklı yapılara sahiptirler. Elektroreseptör hücreleri sıklıkla özel organlar oluşturur. Burada köpek balıklarında ve vatozlarda bulunan bu organlardan birine, Lorenzini ampullasına bakacağız. Lorenzini, ampullerin balık mukusu üreten bezler olduğunu düşünüyordu. Lorenzini ampullası, bir ucu dış ortama açık, diğer ucu kör bir genişlemeyle biten deri altı bir kanaldır; kanal lümeni jöle benzeri bir kütle ile doludur; elektroreseptör hücreleri ampulün "alt kısmını" tek sıra halinde sıralar.

İlginçtir ki balıkların zayıf balıklara tepki verdiğini ilk fark eden Parker'dır. elektrik akımları, Lorenzini'nin ampullerini inceledi, ancak onlara tamamen farklı işlevler yükledi. Kanalın dış girişine bir sopa bastırarak köpekbalığının tepkisini tetikleyebileceğini keşfetti. Bu tür deneylerden, Lorenzini ampullasının, özellikle organın yapısı bir basınç ölçere benzer olduğundan, bir balığın dalış derinliğini ölçmek için bir basınç ölçer olduğu sonucuna vardı. Ancak bu sefer Parker'ın yorumunun yanlış olduğu ortaya çıktı. Bir köpekbalığı basınç odasına yerleştirilirse ve içinde artan basınç oluşturulursa, Lorenzini ampullası buna tepki vermez - ve bu bir deney yapılmadan görülemez: su her taraftan baskı yapar ve hiçbir etkisi olmaz *). Ve yalnızca jöleyi dolduran gözenek üzerine uygulanan basınçla, tıpkı bir piezoelektrik kristalde potansiyel bir farkın ortaya çıkması gibi, bir potansiyel fark ortaya çıkar.

Lorenzini'nin ampulleri nasıl düzenlenmiştir? Kanalı kaplayan epitelyumun tüm hücrelerinin, epitelyumun yüksek spesifik direncini sağlayan özel "sıkı bağlantı noktaları" ile birbirine sıkı bir şekilde bağlandığı ortaya çıktı. Böylesine iyi bir yalıtımla kaplanan kanal derinin altından geçer ve onlarca santimetre uzunluğunda olabilir. Bunun tersine, Lorenzini ampullasının kanalını dolduran jölenin direnci çok düşüktür; Bu, iyon pompalarının birçok K+ iyonunu kanal lümenine pompalaması ile sağlanır. Bu nedenle, elektrik organının kanalı, yüksek yalıtım direncine ve iyi iletken bir çekirdeğe sahip, iyi bir kablo parçasıdır.

Ampulün "tabanı", aynı zamanda birbirine sıkı bir şekilde yapıştırılmış olan onbinlerce elektroreseptör hücresi tarafından tek bir katmanla kaplanmıştır. Reseptör hücresinin bir ucunda kanalın içine baktığı, diğer ucunda ise kendisine yaklaşan sinir lifinin ucuna etki eden uyarıcı bir vericiyi serbest bıraktığı bir sinaps oluşturduğu ortaya çıktı. Her ampullaya 10-20 afferent lif yaklaşır ve her biri reseptörlere giden birçok terminal verir, böylece her lif üzerinde yaklaşık 2.000 reseptör hücresi etki eder.

Şimdi bir elektrik alanının etkisi altında elektro-reseptör hücrelerine ne olacağını görelim.

Herhangi bir hücre bir elektrik alanına yerleştirilirse, zarın bir kısmında GS'nin işareti alan kuvvetinin işaretiyle çakışacak, diğerinde ise zıt olacaktır. Bu, hücrenin bir yarısında MP'nin artacağı, diğer yarısında ise tam tersine azalacağı anlamına gelir. Her hücrenin elektrik alanlarını “hissettiği”, yani bir elektroreseptör olduğu ortaya çıktı.

Ve açıktır: Bu durumda, harici bir sinyali hücre için doğal bir sinyale (elektrik) dönüştürme sorunu ortadan kalkar. Böylece, elektroreseptör hücreleri çok basit bir şekilde çalışır: dış alanın uygun işaretiyle, bu hücrelerin sinaptik zarı depolarize olur ve bu potansiyel kayma, vericinin salınımını kontrol eder.

Ama sonra şu soru ortaya çıkıyor: Elektroreseptör hücrelerin özellikleri nelerdir? Herhangi bir nöron görevini yerine getirebilir mi? Lorenzini ampullae'nin özel tasarımının amacı nedir?

Evet, niteliksel olarak herhangi bir nöron bir elektroreseptör olarak düşünülebilir, ancak niceliksel tahminlere geçersek durum değişir. Doğal elektrik alanları çok zayıftır ve doğanın elektrosensitif organlarda kullandığı tüm hileler, öncelikle sinaptik membran üzerinde mümkün olan en büyük potansiyel farkını yakalamayı ve ikinci olarak verici serbest bırakma mekanizmasının MP değişikliklerine karşı yüksek hassasiyetini sağlamayı amaçlamaktadır.

Köpekbalıklarının ve vatozların elektrik organları son derece hassastır: balıklar 0,1 µV/cm'lik elektrik alanlarına tepki verir. Yani doğada hassasiyet sorunu zekice çözülüyor. Bu tür sonuçlara nasıl ulaşılır?

Öncelikle Lorenzini ampullasının cihazı bu hassasiyetin sağlanmasına katkıda bulunuyor. Alan kuvveti 0,1 μV/cm ise ve ampul kanalının uzunluğu 10 cm ise, o zaman tüm ampulün potansiyel farkı 1 μV olacaktır. Direnci kanaldaki ortamın direncinden çok daha yüksek olduğundan bu voltajın neredeyse tamamı reseptör katmanına düşecektir. Buradaki köpekbalığı doğrudan Ohm yasasını kullanıyor: V = 11$, devreden akan akım aynı olduğundan direncin yüksek olduğu yerde voltaj düşüşü daha fazla olur. Bu nedenle, ampul kanalı ne kadar uzunsa ve direnci ne kadar düşükse, elektroreseptöre uygulanan potansiyel farkı da o kadar büyük olur.

İkinci olarak, Ohm yasası elektroreseptörlerin kendileri tarafından "uygulanır"; Membranlarının farklı bölümleri de farklı dirençlere sahiptir: Vericinin serbest bırakıldığı sinaptik membran yüksek bir dirence sahiptir ve membranın karşıt bölümü küçük bir dirence sahiptir, böylece burada potansiyel fark mümkün olduğu kadar avantajlı bir şekilde dağıtılır.

Sinaptik zarın MP değişimlerine duyarlılığı ise çeşitli nedenlerle açıklanabilir: Bu zarın Ca kanalları veya verici salma mekanizmasının kendisi, potansiyel kaymalara karşı oldukça duyarlı olabilir. Verici salınımının MP değişimlerine karşı yüksek duyarlılığına ilişkin çok ilginç bir açıklama A.L. tarafından önerildi. Arama. Onun fikri, bu tür sinapslarda, postsinaptik membran tarafından üretilen akımın reseptör hücrelere aktığı ve vericinin salınmasını teşvik ettiği; Sonuç olarak, olumlu bir geri bildirim meydana gelir: Vericinin serbest bırakılması PSP'ye neden olurken, sinaps boyunca akım akar ve bu, vericinin serbest bırakılmasını artırır. Prensip olarak böyle bir mekanizmanın çalışması gerekir. Ancak bu durumda bile soru nicelikseldir: Böyle bir mekanizma bir tür işlevsel rol oynamakta ne kadar etkilidir? Son zamanlarda A.L. Challenge ve çalışma arkadaşları, böyle bir mekanizmanın aslında fotoreseptörlerde çalıştığını doğrulayan ikna edici deneysel veriler elde etmeyi başardılar.

Gürültüyle mücadele

Böylece, Ohm yasasını kullanan çeşitli hileler nedeniyle, elektroreseptör zarı üzerinde yaklaşık 1 μV'luk bir potansiyel kayması yaratılır. Öyle görünüyor ki, eğer presinaptik membranın duyarlılığı yeterince yüksekse - ki gördüğümüz gibi durum gerçekten de budur - o zaman her şey yolunda demektir. Ancak herhangi bir cihazın hassasiyetini arttırmanın sorun yaratacağını hesaba katmadık. yeni sorun- gürültüyle baş etme sorunu. 1 µV'u algılayan bir elektroreseptör'ün duyarlılığına fantastik adını verdik ve şimdi nedenini açıklayacağız. Gerçek şu ki bu değer gürültü seviyesinden çok daha düşüktür.

Herhangi bir iletkende yük taşıyıcıları termal harekete katılır, yani düzensiz bir şekilde farklı yönlerde hareket ederler. Bazen daha fazla yük bir yönde diğerine göre hareket eder, bu da herhangi bir e kaynağı olmayan herhangi bir iletkende olduğu anlamına gelir. d.s. akımlar ortaya çıkar. Metallerle ilgili olarak bu sorun 1913'te de Haas ve Lorentz tarafından ele alındı. İletkenlerdeki termal gürültü 1927'de Johnson tarafından deneysel olarak keşfedildi. Aynı yıl G. Nyquist ayrıntılı ve genel teori bu olgu. Teori ve deney iyi anlaştılar: Gürültü yoğunluğunun doğrusal olarak direnç değerine ve iletkenin sıcaklığına bağlı olduğu gösterildi. Bu doğaldır: İletkenin direnci ne kadar büyük olursa, o kadar büyük olur. daha büyük fark rastgele oluşan akımlar nedeniyle üzerinde ortaya çıkan potansiyeller ve sıcaklık ne kadar yüksek olursa, yük taşıyıcılarının hareket hızı da o kadar büyük olur. Bu nedenle, iletkenin direnci ne kadar büyük olursa, yüklerin termal hareketinin etkisi altında ortaya çıkan potansiyel dalgalanmalar da o kadar büyük olur.

Şimdi elektroreseptörlere dönelim. Bu reseptördeki duyarlılığı arttırmak için membran direncinin mümkün olduğu kadar yüksek olmasının avantajlı olduğunu, böylece voltajın çoğunun onun üzerinden düşeceğini söylemiştik. Gerçekte, vericiyi serbest bırakan zarın direnci elektroreseptör hücresinde çok yüksektir, yaklaşık 10 10 Ohm. Ancak her şeyin bir bedeli vardır: Bu zarın yüksek direnci gürültünün artmasına neden olur. Termal gürültü nedeniyle elektroreseptör membranındaki potansiyel dalgalanma yaklaşık 30 μV'dir, yani harici bir alanın etkisi altında meydana gelen minimum algılanabilir MF kaymasından 30 kat daha fazladır! Meğerse üç düzine insanın kendi aralarında konuştuğu bir odada oturuyorsunuz ve onlardan biriyle sohbeti sürdürmeye çalışıyorsunuz. Eğer tüm gürültünün seviyesi sesinizin seviyesinden 30 kat daha yüksekse, o zaman konuşma elbette imkansız olacaktır.

Bir köpekbalığı böyle bir konuşmayı termal gürültü aracılığıyla nasıl "duyar"? Bir mucizeyle mi karşı karşıyayız? Tabii ki değil. Yaklaşık 2000 elektroreseptör sinapsının tek bir algı lifi üzerinde etki gösterdiğine dikkat etmenizi rica etmiştik. Membrandaki termal gürültünün etkisi altında, bir veya başka bir sinapstan bir verici serbest bırakılır ve afferent lif, balığın dışındaki elektrik alanlarının yokluğunda bile sürekli olarak titreşir. Harici bir sinyal göründüğünde, 2.000 hücrenin tümü bir vericiyi serbest bırakır ve bunun sonucunda harici sinyal güçlendirilir.

Durun, düşünen okuyucu sonuçta 2000 hücrenin daha fazla ses çıkarması gerektiğini söyleyecektir! Gürültülü bir odadaki bir konuşmayla benzetmeye devam edersek, 100 kişinin üç bin kişilik bir kalabalığa otuz bir kişiden daha kolay bağırabileceği ortaya çıkıyor. Ancak gerçekte garip bir şekilde durumun böyle olduğu ortaya çıktı. Muhtemelen her birimiz, alkış fırtınasını yırtan ritmik, giderek artan alkışları birden fazla kez duymuşuzdur. Veya stadyum tribünlerinin uğultuları arasında "Aferin!" Küçük bir hayran grubu tarafından bile Aferin!” sloganı atıldı. Gerçek şu ki, tüm bu durumlarda düzenli, senkronize bir sinyal ile gürültü, yani kaotik bir sinyal arasındaki çatışmayla karşı karşıyayız. Kabaca söylemek gerekirse, elektroreseptörlere dönersek, harici bir sinyale verdikleri tepkiler senkronizedir ve toplanır ve rastgele termal gürültünün yalnızca bir kısmı zamanla çakışır. Bu nedenle sinyal genliği, reseptör hücre sayısıyla doğru orantılı olarak büyür, gürültü genliği ise çok daha yavaş büyür. Ama kusura bakmayın, okuyucu tekrar müdahale edebilir, eğer alıcıdaki gürültü sinyalden sadece 30 kat daha güçlüyse, doğa çok müsrif değil mi? Neden 2.000 alıcı? Belki yüz tane yeterli olur?

Niceliksel problemler söz konusu olduğunda saymaya ihtiyacınız var, bu da matematiğe ihtiyacınız olduğu anlamına geliyor. Matematikte, rastgele olayların ve süreçlerin incelendiği özel bir bölüm vardır - olasılık teorisi. farklı nitelikte. Maalesef matematiğin bu bölümü ülkemizde hiç öğretilmiyor. ortaokul.

Şimdi basit bir hesaplama yapalım. İzin vermek dış alan tüm reseptörlerin MP'sini 1 μV kaydırdı.O zaman tüm reseptörlerin toplam yararlı sinyali 2.000 belirli birime eşit olacaktır. Bir reseptörün gürültü sinyalinin ortalama değeri yaklaşık 30 μV'dir, ancak toplam gürültü sinyali 2000 ile orantılıdır, yani yalnızca 1350 birime eşittir. Etkinin toplamı nedeniyle bunu görüyoruz. çok sayıda Alıcılar için yararlı sinyal gürültüden 1,5 kat daha fazladır. Yüzlerce reseptör hücreyle idare etmenin imkânsız olduğu açıktır. Sinyal-gürültü oranı 1,5 olan köpekbalığının sinir sistemi zaten bu sinyali algılayabildiğinden hiçbir mucize gerçekleşmez.

Retinal çubukların yalnızca bir rodopsin molekülünün uyarılmasına tepki verdiğini söylemiştik. Ancak bu tür bir uyarım yalnızca ışığın etkisi altında değil aynı zamanda termal gürültünün etkisi altında da meydana gelebilir. Retinadaki çubukların yüksek hassasiyeti sonucunda sürekli “yanlış alarm” sinyallerinin ortaya çıkması gerekir. Ancak gerçekte retinanın da aynı prensibe dayalı bir gürültü kontrol sistemi vardır. Çubuklar ES ile birbirine bağlanır, bu da potansiyellerindeki değişimlerin ortalamasının alınmasına yol açar, böylece her şey elektroreseptörlerde olduğu gibi gerçekleşir. Ve kalbin sinüs düğümünün kendiliğinden aktif hücrelerinin, düzenli bir kalp ritmi sağlayan ve tek bir hücrenin doğasında bulunan dalgalanmaları ortadan kaldıran yüksek geçirgen temaslar yoluyla birleşmesini hatırlayın. Doğanın gürültüyle mücadele etmek için ortalamadan yoğun şekilde yararlandığını görüyoruz. farklı durumlar.

Hayvanlar elektroreseptörlerini nasıl kullanır? Balık yönlendirme yöntemi hakkında çamurlu su daha sonra konuşuruz. Ancak köpekbalıkları ve vatozlar avlarını ararken elektroreseptörlerini kullanırlar. Bu yırtıcı hayvanlar, kum tabakasının altına gizlenmiş pisi balığını ancak nefes alma hareketleri sırasında kaslarının ürettiği elektrik alanları sayesinde tespit edebilmektedir. Köpekbalıklarının bu yeteneği, Kelmin'in 1971'de gerçekleştirdiği bir dizi güzel deneyde gösterildi. Bir hayvan saklanabilir ve hareket edemez, arka plan rengiyle kendini kamufle edebilir, ancak metabolizmayı durduramaz, kalbi durduramaz, nefes almayı durduramaz; kokularla her zaman maskelenmez ve suda da kalbin ve diğer kasların çalışması sırasında ortaya çıkan elektrik alanları vardır. Pek çok yırtıcı balığa “elektrikli tazı” denilebilir.

... ; IgG4, IgA, IgD ve IgE antikorları komplemanı aktive etmez. İmmünoglobulinlerin efektör fonksiyonları aynı zamanda bunların seçici etkileşimlerini de içerir. çeşitli türlerözel hücre yüzeyi reseptörlerinin katılımıyla hücreler. ANTİKORLAR İÇİN HÜCRESEL RESEPTÖRLER IgG için üç tip hücre yüzeyi reseptörü vardır. IgG için hücresel reseptörler bir dizi efektör fonksiyona aracılık eder...

1. Merkezi sinir sistemi

Merkezi sinir sistemi, omurgalıların sinir sisteminin bir parçasıdır ve kafayı oluşturan sinir hücrelerinin bir koleksiyonuyla temsil edilir. omurilik.

Merkezi sinir sistemi vücutta meydana gelen süreçleri düzenler ve tüm sistemler için kontrol merkezi görevi görür. Merkezi sinir sistemi aktivitesinin mekanizmaları uyarma ve inhibisyonun etkileşimine dayanmaktadır.

Daha yüksek sinir aktivitesi (HNA)

I.P. Pavlov'a göre daha yüksek sinir aktivitesi, insanların ve daha yüksek hayvanların değişen çevre koşullarına bireysel davranışsal adaptasyonunu sağlayan karmaşık bir yaşam aktivitesi biçimidir.

Daha yüksek sinir aktivitesinin temeli, insanlarda ikinci bir sinyal sisteminin eklendiği, intogenez sürecinde edinilen doğuştan gelen koşulsuz ve koşullu reflekslerin etkileşimidir.

VND'nin yapısal temeli, ön beynin subkortikal çekirdekleri ve diensefalonun bazı yapılarıyla birlikte serebral kortekstir.

2. Daha yüksek sinir aktivitesi

Yüksek sinir aktivitesi (HNA), merkezi sinir sisteminin daha yüksek kısımlarının aktivitesi olup, hayvanların ve insanların çevreye (davranışa) en mükemmel şekilde uyum sağlamasını sağlar. VNI'nin yapısal temeli, ön beynin subkortikal çekirdekleri ve diensefalonun oluşumları olan serebral kortekstir, ancak VNI'nin beyin yapılarıyla kesin bir bağlantısı yoktur. En düşük sinirsel aktivite Vücudun kendisindeki fizyolojik süreçleri düzenlemeyi amaçlayan merkezi sinir sisteminin bir fonksiyonunu temsil eder. Anahtar özellik GNI, kişinin belirli bir faaliyet biçimine (yiyecek, savunma, cinsel vb.) önceden hazırlanmasını sağlayan bir sinyal karakteridir.

VND'nin özellikleri: değişkenlik, sinyal verme, uyarlanabilirlik - reaksiyonların esnekliğini ve uyarlanabilirliğini sağlar. Dış çevrenin olasılıksal doğası, herhangi bir davranışsal tepkiye görecelik verir ve vücudu olasılıksal tahminler yapmaya teşvik eder. Öğrenme yeteneği yalnızca uyarılma süreçlerine değil aynı zamanda engelleme süreçlerine de bağlıdır. Koşullu engelleme, koşullara ve motivasyonlara uygun olarak davranış biçimlerinde hızlı bir değişimi teşvik eder.

GNI terimi, onu "zihinsel aktivite" kavramına eşdeğer gören I. P. Pavlov tarafından tanıtıldı. IP Pavlov'a göre bu, serebral korteksin ve beynin en yakın alt korteksinin birleşik refleks (koşullu ve koşulsuz refleks) işlevidir. Ayrıca, hayvanlarda ve insanlarda ortak olan ilk sinyal sistemini ve yalnızca insanlara özgü olan ikinci sinyal sistemini vurgulayarak, koşullu refleks bağlantı sistemleri olarak "sinyal sistemleri" kavramını da tanıttı.

İlk sinyal sistemi (PSS) - doğrudan duyumlar ve algılar, GNI'nın temelini oluşturur ve uyaranları yönlendirmek için çeşitli koşullu ve koşulsuz reflekslere indirgenir. İnsan PSS'si, sinir sürecinin daha hızlı yayılması ve yoğunlaşması, hızlı değişimi ve şartlandırılmış reflekslerin oluşumunu sağlayan hareketliliği ile karakterize edilir. Hayvanlar bireysel uyaranlar arasında ayrım yapmada daha iyi, insanlar ise bunların kombinasyonları arasında ayrım yapmada daha iyi.

İkinci sinyal sistemi insanlarda birinciye dayanarak bir konuşma sinyalleri sistemi (telaffuz edilen, duyulabilir, görünür) olarak oluşturulmuştur. Sözcükler, birinci sinyalleşme sisteminin sinyallerinin bir genellemesini içerir. Kelimeyle genelleme süreci, koşullu reflekslerin oluşumu sırasında gelişir. Genelleştirilmiş yansıma ve soyutlama yalnızca iletişim sürecinde oluşur, yani. biyolojik ve sosyal faktörler tarafından belirlenir.

Reseptör - (Latince tarifinden - almak), vücudun dış veya iç ortamından kimyasal ve fiziksel etkileri sinir uyarılarına dönüştüren sinir oluşumları; analizörün yalnızca belirli bir enerji türünün sinir uyarma sürecine dönüştürüldüğü periferik özel bir kısmı. Reseptörler, yapısal karmaşıklık derecesine ve işlevlerine uyum düzeyine göre büyük farklılıklar gösterir. Karşılık gelen uyarının enerjisine bağlı olarak, reseptörler mekanoreseptörlere ve kemoreseptörlere ayrılır. Mekanoreseptörler kulakta, vestibüler aparatta, kaslarda, eklemlerde, deride ve iç organlarda bulunur. Kemoreseptörler koku alma ve tat alma hassasiyetine hizmet eder: birçoğu beyinde bulunur ve değişikliklere yanıt verir kimyasal bileşim Vücudun sıvı ortamı. Görsel reseptörler aynı zamanda esas olarak kemoreseptörlerdir. Reseptörler, vücuttaki konumlarına ve gerçekleştirdikleri fonksiyona bağlı olarak dış reseptörler, interoreseptörler ve proprioseptörler olarak ikiye ayrılır. Dış alıcılar, uyarı kaynağından (koku alma, işitsel, görsel, tat alma) belli bir mesafede bilgi alan uzak reseptörleri içerir; interoseptörler iç ortamdan gelen uyaranlar hakkında sinyal verir ve proprioseptörler vücudun motor sisteminin durumu hakkında sinyal verir. Bireysel reseptörler anatomik olarak birbirine bağlıdır ve üst üste gelebilecek alıcı alanlar oluşturur.

3. Alıcı

Latince Receptum'dan - almak

Reseptör, algılanan uyarıyı sinir uyarılarına dönüştüren hassas bir sinir ucu veya özel bir hücredir.

Tüm reseptörler, alım süreçlerini belirleyen bir reseptör proteini içeren spesifik bir membran bölgesinin varlığıyla karakterize edilir. Seçilen sınıflandırmaya bağlı olarak reseptörler bölünür:

Birincil ve ikincil için;

Foto-, fono-, termo-, elektro- ve baro-;

Dış ve iç kısımda;

Mekanik, foto ve kemoterapide;

Nosiseptörlerde sıcak, soğuk, dokunsal vb.;

Tek ve çok değerlik için;

İşitsel, görsel, kokusal, dokunsal ve tatsal duyular için;

İletişim ve uzaktan kumanda için;

Fazik, tonik ve faz-tonik olarak.

Reseptör türleri. Reseptör mekanizmalarının adaptasyonu

Reseptör mekanizmalarının adaptasyonu, sabit fiziksel özelliklere sahip bir uyarıcı olarak reseptörlerin aktivitesinin azaltılması (azaltılması) işlemidir.

Reseptör mekanizmalarının adaptasyonunun doğası şunlara bağlıdır:

Yardımcı aparatların özelliklerinden;

Alıcının algılayıcı yapılarının özelliklerinden;

Sinir uçlarının rejeneratif elemanlarının özelliklerinden;

İkincil duyu reseptörleri için: reseptör hücresi ile duyu nöronunun sonu arasındaki sinaptik temasın özelliklerinden.

Ağrı reseptörü

Nosireseptör; Nosiseptör

Ağrı reseptörü, tahrişi ağrıya neden olan bir reseptördür.

Vestibüloreseptörler

Hızlandırıcı reseptörler

Vestibüloreseptörler, uzayda vücut hareketinin hızı ve yönündeki değişiklikleri algılayan reseptörlerdir. İnsanlarda vestibüloreseptörler, iç kulağın membranöz labirentindeki tüylü hücrelerle temsil edilir.

Tat tomurcukları

Tat tomurcukları, tahrişi tat hissine neden olan kemoreseptörlerdir.

Tat tomurcukları:

Oral mukozada lokalize;

Dört tür maddeye tepki verirler: ekşi, tuzlu, acı ve tatlı.

İkincil duyu reseptörü

Serbest olmayan reseptör

İkincil duyu reseptörü, uyarımı karşılık gelen afferent nöronun uçlarına iletilen özel bir hücre olan bir reseptördür.

Glukoreseptörler

Glukoreseptörler, kandaki glikoz konsantrasyonundaki değişikliklere duyarlı olan reseptörlerdir.

Uzak alıcı

Telereseptör

Uzak reseptör - kaynağı vücuttan belli bir mesafede bulunan tahrişleri algılayan bir reseptör.

Görsel yumrular

Görsel talamus diensefalonun bir parçasıdır; ana subkortikal hassasiyet merkezleri. Vücudun tüm reseptörlerinden gelen uyarılar, artan yollar boyunca görsel talamusa ve buradan serebral kortekse girer.

Interoreseptör

Interoseptör; Visseroreseptör; Dahili reseptör

Latin İçişleri'nden - dahili olarak + Capio - almak için

Interoreseptör - reseptör:

İç organlarda, dokularda veya damarlarda bulunan; Ve

Vücudun iç ortamındaki mekanik, kimyasal ve diğer değişiklikleri algılamak.

Cilt reseptörü

Kutanöz reseptör - deride bulunan ve mekanik, sıcaklık ve ağrı uyarımının algılanmasını sağlayan bir reseptör.

mekanoreseptör

Mekanoreseptör, mekanik etkileri algılayan hassas bir sinir ucudur: basınç, ivme vb.

Monomodal reseptör

Tek değerlikli reseptör

Monomodal reseptör - yalnızca bir tür uyarıyı algılayan bir reseptör.

Koku alma reseptörleri

Koku alma reseptörleri, burun boşluğunun üst kısımlarındaki mukoza zarının kemoreseptörleridir ve tahrişi koku hissine neden olur.

Birincil duyu reseptörü

Birincil duyu reseptörü - hassas bir sinir ucu olan bir reseptör.

Polimodal reseptör

Çok değerlikli reseptör

Bir polimodal reseptör, çeşitli uyaran türlerini algılayan bir reseptördür.

Doku reseptörleri

Doku reseptörleri, özelleşmiş refleksojenik bölgelerin dışındaki organ ve dokularda bulunan reseptörlerdir.

Tonik reseptör

Tonik reseptör - uyaranın mutlak büyüklüğüne az çok sabit bir şekilde yanıt veren bir termoreseptör, retinal çubuk veya yavaş yavaş adapte olan başka bir reseptör.

Kemoreseptörler

Kemoseptörler; Kemoreseptörler

Kemoreseptörler, hayvanların ve insanların vücudunun, metabolizmadaki değişiklikler de dahil olmak üzere kimyasal uyaranları algıladığı özel hassas hücreler veya hücresel yapılardır. Kimyasalların kemoreseptörler üzerindeki etkisi, kemoreseptörlerde biyoelektrik potansiyellerin ortaya çıkmasına neden olur.

Dış alıcı

Dış alıcı; Dış reseptör

lat.Exter - lat + Recipere'den - al

Exteroceptor - vücudun yüzeyinde lokalize olan ve dış ortamdan gelen tahrişleri algılayan bir reseptör. Tipik olarak, eksteroseptörler özel sinir epitel oluşumlarıdır.

Reseptör, duyu nöronunun çevresel kısmının çalışan organıdır. Nöronun gövdesi intervertebral ganglionda bulunur. Psödounipolar ganglionun periferik süreci bir reseptör ile dokuda sona ererken, merkezi olan omuriliğe girer ve çeşitli duyu yollarının oluşumunda rol oynar.

Duyusal sinir lifleri aynı dokunun farklı bölümlerine veya birkaç farklı dokuya yönlendirilen dallara ayrılır. Sinir uçları - reseptörler - doğrudan çevredeki dokuların çalışma yapılarına yerleştirilebilir, bu gibi durumlarda bunlara serbest denir. Diğerleri özel yardımcı hücrelerin yüzeyine yapışır ve serbest olmayan uçlar oluşturur. Serbest olmayan uçlar, yardımcı hücrelerden (kapsüllenmiş reseptörler) oluşan az çok karmaşık bir kapsül içine alınabilir. Histologlara göre yardımcı hücreler, dokuyu destekleme işlevlerini yerine getirir ve uyarıcı sürece katılır.

Fonksiyonel uzmanlık açısından bakıldığında, dış, proprio ve interoreseptörleri ayırt etmek gelenekseldir. Adından da anlaşılacağı gibi, eksteroseptörler insan dış dokularında bulunur ve çoğunlukla serbest uçlarla temsil edilir. Bazı sinir lifleri güçlü bir şekilde dallanmıştır ve dalları fibril ağları veya epitel hücreleri arasında kalınlaşmalarla biten çalılar oluştururken, diğerleri dallanmadan epitelyumun serbest yüzeyine yönlendirilir ve hatta yüzeyine uzanır. Bu tür reseptörlerin terminal bölümleri, pul pul dökülen epitel hücreleriyle birlikte ölür ve yırtılır; bu, bu yapıdaki reseptörlerin artan rejeneratif aktivitesi ile ifade edilir. Kabuk dokularının özel reseptörleri arasında, tat organlarında (tat tomurcukları, soğanlar vb.), dokunsal Merkel cisimcikleri, koku alma soğanları vb. Bulunan serbest olmayan uçlar sayılmalıdır. Akupunktur açısından bu önemlidir. pratik aktivitelerde vücudun bazı bölümlerinin (nazal septum) deri ve mukoza zarındaki reseptörler.

Daha derindeki reseptörler kaslarda, fasyada, bağlarda, periosteumda, kan damarlarında ve sinirlerde bulunur.

Çizgili kas dokusu reseptörü, nöromüsküler iğciğin özel bir oluşumudur. Bir veya iki ila üç kas lifinin birkaç milimetre uzunluğa kadar olan, hassas sinir lifi dallarıyla örülmüş, kas lifleri çevresinde bir tür bağlantı oluşturan bir parçasıdır. Bu reseptörler kas dokusunun gerilmesine tepki veren serbest reseptörlerdir.

Miyokardiyal reseptörler, yukarıda bahsedilen kas iğcikleri ve geniş fibriler plakalarla biten "tırmanan" sinir uçları ile temsil edilir.

Çeşitli iç organların düz kaslarında yalnızca çeşitli şekillerde çalı benzeri reseptörler bulundu.

Bağ dokusu ve kan damarlarının reseptörleri en çeşitlidir. Bunlar arasında özgür, özgür olmayan ve kapsüllenmiş sonlar ayırt edilir. Bağ dokusunda diğerlerinden daha sık olarak, değişen karmaşıklık derecelerine sahip çeşitli çalı benzeri veya ağaç benzeri reseptörler tespit edilir. Bağ dokusu reseptörlerinin karakteristik şekli “glomeruli” şeklindeki sinir uçlarıdır. En gevşek "glomerüller" bağ dokusu lifleri tarafından nüfuz eder ve gerilme reseptörleridir, diğerleri ise çevre dokulardan nispeten izole olup basınç reseptörleri görevi görür. Vater-Paccini cisimcikleri, Krause şişeleri, Golgi-Mazzoni cisimcikleri ve Meissner cisimcikleri şeklinde daha karmaşık şekilde düzenlenmiş sinir uçları da vardır. Vater - Paccini cisimciklerinin mekanik basınç, Krause şişelerinin sıcaklık, Golgi - Mazzoni basıncı ve gerilmesi ve Meissner dokunsal uyaranları için reseptör olduğu tespit edilmiştir.

Vasküler reseptörler daha az çeşitli değildir. Damarlar, kalpten organ içi kılcal damarlara kadar uzanan geniş bir duyusal innervasyona sahiptir. Reseptörlerin ana şekli, serbest veya serbest olmayan çalı benzeri uçlardır. Damar duvarının gerilme durumunu, damarlardaki kan basıncı miktarını, kanın kimyasal bileşimini kaydederler. Organ içi damarların reseptörlerinin karakteristik bir özelliği, dallarıyla çevredeki doku alanını (vasküler doku reseptörleri) kaplamalarıdır. Lenfatik damarların reseptörleri daha az incelenmiştir, sıradan bağ dokusu reseptörleri ile temsil edilirler.

Periferik sinir sistemi ve otonom ganglionların reseptörleri çeşitli şekillerdedir ve genel alım işlevlerini yerine getirir.

Duyusal lif aksiyon potansiyeli tarafından reseptörlerde üretilen sinir uyarısı, merkezi sinir sistemindeki afferent akışın işlenmesi (algılanması) için ilk aktarma istasyonuna ulaşır. Yetişkinlerdeki omurilik (medulla spinalis), önden arkaya doğru biraz düzleştirilmiş, 41-45 cm uzunluğunda bir kordondur. Üst ve alt ekstremite sinir köklerine karşılık gelen iki kalınlaşmaya sahiptir. Bu kalınlaşmalardan lomber olan daha büyüktür, ancak servikal olan daha farklılaşmıştır ve bu, elin karmaşık bir şekilde organize edilen motor becerileriyle ilişkilidir. Fonksiyonel açıdan, duyu komplekslerinin servikal segmentler seviyesindeki organizasyonunun bu temel fonksiyona tabi olduğu vurgulanmalıdır.

Reseptörler (Latince reseptör - alma, recipio'dan - kabul etme, alma), vücudun dış veya iç ortamından gelen tahrişleri algılayan ve dönüştüren ve aktif madde hakkındaki bilgileri sinir sistemine, reseptöre ileten özel hassas oluşumlar. yapısal ve işlevsel açıdan çeşitlilik ile karakterize edilir. Sinir liflerinin serbest uçları, özel bir kapsülle kaplı uçlar ve ayrıca birçok reseptörden oluşan retina, Corti organı vb. gibi karmaşık organize oluşumlardaki özel hücrelerle temsil edilebilirler.



İnsan vücudu, etkisi çeşitli sinyaller alabilen hem dış hem de iç dünyayı algılama yeteneği ile donatılmıştır. İnsan vücudundaki bu tür sinyaller, özel sinir uçları olan reseptörler tarafından algılanma yeteneğine sahiptir.

Reseptör nedir ve vücuttaki amacı nedir?

Reseptörler, oldukça hassas olan ve birçok iç faktörü ve dış uyaranı algılayabilen ve bunları beyne iletilmek üzere hazır bir dürtüye dönüştürebilen bir dizi sinir lifi uçlarıdır. Başka bir deyişle, bir kişinin dışarıdan aldığı herhangi bir bilgi, çok sayıda bulunan reseptörler sayesinde, insan vücudu tarafından tam olarak yakalanma ve doğru bir şekilde algılanma yeteneğine sahiptir.

Reseptör çeşitleri ve sınıflandırılması

Bilimsel olarak uyarıcı olarak adlandırılan her duyum için, onu sinir sisteminin erişebileceği bir dürtüye dönüştürebilen kendine özgü bir analizör türü vardır. Reseptörlerin ne olduğunu daha iyi anlamak için öncelikle onların sınıflandırmasını anlamanız gerekir.

Alıcılar, alınan sinyallerin konumu ve türüne göre farklılık gösterebilir:

• dış alıcılar tat, görsel, işitsel ve dokunsal reseptörlerdir;
• interoreseptörler - kas-iskelet sistemi ve kontrolünden sorumludur iç organlar.

İnsan reseptörleri ayrıca uyaranın tezahür şekline bağlı olarak da sınıflandırılır:

• kemoreseptörler - koku, dil ve kan damarlarının reseptörleri;
• mekanoreseptörler - vestibüler, dokunsal, işitsel;
• termoreseptörler - cilt ve iç organ reseptörleri;
• fotoreseptörler - görsel;
• nosiseptif (ağrı) reseptörleri.

Reseptörler ayrıca niceliksel dürtüleri iletme yetenekleriyle de ayırt edilir:

• monomodal - yalnızca bir tür uyaranı (işitsel, görsel) iletebilen;
• polimodal - çeşitli türleri (ağrı reseptörleri) algılayabilir.

Reseptör işleyişinin ilkeleri

Yukarıdaki sınıflandırmayı göz önünde bulundurarak algının, vücutta birbirinden farklı belirli duyu sistemlerinin bulunduğu duyum türlerine bağlı olarak dağıldığı sonucuna varabiliriz. fonksiyonel özellikler, yani:

• tat sistemi (dil reseptörleri);
• koku alma sistemi;
• görsel sistem;
• vestibüler aparat (motor beceriler, hareket);
• işitsel duyu sistemi (işitsel reseptörler).

Bu sistemlerin her birine daha ayrıntılı olarak bakalım. Reseptörlerin ne olduğunu tam olarak anlamanın tek yolu budur.

Tat duyusu sistemi

Bu sistemdeki ana organ, insan beyninin, tüketilen yiyecek ve içeceklerin kalitesini ve tadını değerlendirebildiği reseptörler sayesinde dildir.

Dil, gıdaların kıvamını değerlendirebilen mekanoreseptörler, gıdanın sıcaklık seviyesini belirleyen termoreseptörler ve tadın belirlenmesinde doğrudan rol oynayan kemoreseptörler içerir. Dilin reseptörleri, tahriş edici bir maddeyle temas ettiğinde özelliklerini değiştiren bir dizi protein içeren tat tomurcuklarında (tomurcuklar) bulunur. Kimyasal özellikler böylece beyne iletilecek bir sinir impulsu oluşturulur. Dört çeşit tadı ayırt edebilirler:

• tuzlu - dilin ön kısmı (uç hariç);
• acı - organın arkası;
• ekşi - yanal reseptörler;
• tatlı - dilin ucundaki reseptörler.

Ancak insan beyni, yalnızca koku alma sistemiyle bağlantılı olarak, reseptörler tarafından iletilen duyuların tamlığını değerlendirebilir ve bir şey olursa, tüketime uygun olmayan ürünlere karşı koruma sağlayabilir.

Koku duyu sistemi

Bu sistemdeki ana organ burundur. Sistem, aynı adı taşıyan hücrelerin oluştuğu koku bezlerinin içeriğinden dolayı adını almıştır. Bir uyaranla reaksiyona girdiklerinde, kafatasının boşluğuna ve ardından beyne iletilmek üzere koku filamentleri oluştururlar. Koku alma sistemi aşağıdakilerden oluşur:

• algılayıcı (koku alma organları);
• iletim (koku alma siniri);
• merkezi bölümler (koku alma ampulü).

Başka bir deyişle, uyaran koku alma reseptörleri tarafından yakalanır ve koku alma siniri boyunca dallarla ön beynin alt korteksine bağlanan ampule iletilir.

Görsel duyu sistemi

En iyilerinden biri önemli sistemler Bir kişinin hayatında ve sahip olduğu karmaşık yapı. Görme sistemindeki ana organ gözlerdir. Göz reseptörlerinin ne olduğuna bakalım. Gözün retinası, gelen sinyallerin işlendiği ve beyne iletilmeye hazır uyarılara dönüştürüldüğü sinir uçlarının merkezidir. Sinyaller farklı işlevlere sahip özel hücreler sayesinde iletilir:

• fotoreseptörler (koniler ve çubuklar);
• ganglion hücreleri;
• bipolar hücreler.

Işığa duyarlı hücreler sayesinde görsel analizör, renkli görüntüleri gündüz ve akşam karanlığında 720 m/s hızla algılar.

Vestibüler aparat

Bu sistemin reseptörleri, kendi sinir uçları olmayan ikincil duyu hücreleridir. Dürtülerin iletimi, başın veya vücudun konumu çevredeki alana göre değiştiğinde meydana gelir. Alınan dürtüler sayesinde, insan vücuduİstenilen vücut pozisyonunu koruyabilmek. Bu sistemin önemli bir kısmı vestibüler afferentleri algılayan beyinciktir.

İşitsel duyu sistemi

Her türlü ses titreşiminin yakalanmasını mümkün kılan bir sistem. İşitme organı aşağıdaki reseptörleri içerir:

• Corti organı - ses uyaranlarını algılar;
• Vücut dengesini korumak için gerekli reseptörler.

İşitsel reseptörler iç kulağın kokleasında bulunur ve yardımcı yapılar yardımıyla ses titreşimlerini algılar.

Reseptör Belirli bir uyarının dış veya iç ortamına evrimsel olarak adapte olmuş ve enerjisini fiziksel veya kimyasal formdan sinir formuna dönüştüren özelleşmiş bir hücre olarak adlandırılır.

ALICILARIN SINIFLANDIRILMASI

Reseptörlerin sınıflandırılması esas olarak aşağıdakilere dayanmaktadır: duyuların doğası hakkında insanlarda sinirlendikleri zaman ortaya çıkan şeyler. Ayırt etmek görsel, işitsel, kokusal, dokunsal reseptörler, Termoreseptörler, proprioseptörler ve vestibüloreseptörler (vücudun ve parçalarının uzaydaki konumu için alıcılar). Özel varlığın sorunu reseptörler .

Konuma göre alıcılar bölündü harici , veya dış alıcılar, Ve dahili , veya interoreseptörler. Dış alıcılar işitsel, görsel, koku, tat ve dokunsal reseptörleri içerir. Interoreseptörler, vestibüloreseptörleri ve proprioseptörleri (kas-iskelet sistemi reseptörleri) ve ayrıca iç organların durumunu sinyalleyen interoreseptörleri içerir.

Temasın doğası gereği dış ortam Reseptörler ikiye ayrılır mesafe Uyarı kaynağından (görsel, işitsel ve koku alma) belli bir mesafeden bilgi almak ve temas etmek - bir uyaranla (tat ve dokunsal) doğrudan temasla uyarılır.

Algılanan uyaranın türüne bağlı olarak Optimal olarak ayarlandıkları beş tip reseptör vardır.

• Mekanoreseptörler mekanik deformasyonları nedeniyle heyecanlanırlar; ciltte, kan damarlarında, iç organlarda, kas-iskelet sisteminde, işitsel ve vestibüler sistemlerde bulunur.
• Kemoreseptörler Vücudun dış ve iç ortamındaki kimyasal değişiklikleri algılar. Bunlar arasında tat ve koku reseptörlerinin yanı sıra kan, lenf, hücreler arası ve beyin omurilik sıvısının bileşimindeki değişikliklere (O2 ve CO2 gerilimi, ozmolarite ve pH, glikoz seviyeleri ve diğer maddelerdeki değişiklikler) yanıt veren reseptörler bulunur. Bu tür reseptörler dil ve burun mukozasında, karotis ve aort cisimciklerinde ve medulla oblongata'da bulunur.
• Termoreseptörler sıcaklık değişikliklerine tepki verir. Isı ve soğuk reseptörlerine ayrılırlar ve ciltte, mukozalarda, kan damarlarında, iç organlarda, hipotalamusta, ortada, oblongatada ve bulunurlar.
• Fotoreseptörler Gözün retinası ışık (elektromanyetik) enerjisini algılar.
• Nosiseptörler , uyarılmasına acı verici hisler (ağrı reseptörleri) eşlik eder. Bu reseptörleri tahriş eden maddeler mekanik, termal ve kimyasal (histamin, bradikinin, K+, H+ vb.) faktörlerdir. Ağrılı uyaranlar deride, kaslarda, iç organlarda, dentin ve kan damarlarında bulunan serbest sinir uçları tarafından algılanır. Psikofizyolojik açıdan reseptörler, oluşan duyulara göre bölünür. görsel, işitsel, tatsal, kokusal Ve dokunsal.

Reseptörlerin yapısına bağlı olarak onlar bölünmüş öncelik veya duyusalın özelleşmiş uçları olan birincil duyusal ve ikincil veya yeterli eyleme yanıt olarak bir reseptör potansiyeli oluşturabilen epitelyal kökenli hücreler olan ikincil duyu hücreleri.

Birincil duyu reseptörleri, eğer reseptör potansiyellerinin büyüklüğü bir eşik değerine ulaşırsa, yeterli bir uyaranla uyarıma yanıt olarak aksiyon potansiyellerini kendileri üretebilirler. Bunlar arasında koku alma reseptörleri, çoğu cilt mekanoreseptörleri, termoreseptörler, ağrı reseptörleri veya nosiseptörler, proprioseptörler ve iç organların çoğu interoreseptörleri bulunur. Nöron gövdesi omurilikte veya ganglionda bulunur. Birincil reseptörde, uyarı doğrudan duyu nöronunun uçlarına etki eder. Birincil reseptörler filogenetik olarak daha eski yapılardır; koku, dokunma, sıcaklık, ağrı reseptörleri ve propriyoseptörleri içerirler.

İkincil duyu reseptörleri, bir uyaranın etkisine yalnızca, büyüklüğü bu hücreler tarafından salınan aracı maddenin miktarını belirleyen bir reseptör potansiyelinin ortaya çıkmasıyla yanıt verir. Onun yardımıyla ikincil reseptörler, hassas nöronların sinir uçları üzerinde etki ederek, ikincil reseptörlerden salınan aracı miktarına bağlı olarak aksiyon potansiyelleri üretir. İçinde ikincil reseptörler duyu nöronunun dendritinin ucuna sinaptik olarak bağlı özel bir hücre vardır. Bu, epitelyal yapıda veya nöroektodermal kökenli bir fotoreseptör gibi bir hücredir. İkincil reseptörler tat, işitsel ve vestibüler reseptörlerin yanı sıra karotid glomerulusun kemosensitivite hücreleri ile temsil edilir. Ortak kökene sahip retinal fotoreseptörler sinir hücreleri, genellikle birincil reseptörler olarak sınıflandırılır, ancak aksiyon potansiyeli oluşturma yeteneklerindeki eksiklik, bunların ikincil reseptörlere benzerliklerini gösterir.

Uyum hızına göre Reseptörler üç gruba ayrılır: hızla uyarlanabilir (faz), uyum sağlamakta yavaş (tonik) ve karışık (fazotonik), ortalama bir hızda uyum sağlar. Hızla adapte olan reseptörlerin bir örneği, ciltteki titreşim (Pacini cisimcikleri) ve dokunma (Meissner cisimcikleri) reseptörleridir. Yavaş yavaş adapte olan reseptörler arasında proprioseptörler, akciğer gerilme reseptörleri ve ağrı reseptörleri bulunur. Retinal fotoreseptörler ve cilt termoreseptörleri ortalama bir hızda uyum sağlar.

Çoğu reseptör, yalnızca tek bir fiziksel yapıya sahip uyaranlara yanıt olarak uyarılır ve bu nedenle, tek modlu . Ayrıca bazı uygunsuz uyaranlarla, örneğin fotoreseptörler - göz küresi ve tat alma tomurcukları üzerindeki güçlü baskı - dilin galvanik pilin temas noktalarına dokunmasıyla da uyarılabilirler, ancak bu gibi durumlarda niteliksel olarak ayırt edilebilir duyumlar elde etmek imkansızdır. .

Monomodalın yanı sıra çok modlu Yeterli uyaranları farklı nitelikte tahriş edici olabilen reseptörler. Bu tip reseptör, mekanik, termal ve kimyasal uyaranlarla uyarılabilen bazı ağrı reseptörlerini veya nosiseptörleri (Latince nocens - zararlı) içerir. Termoreseptörler, hücre dışı boşluktaki potasyum konsantrasyonundaki artışa sıcaklık artışıyla aynı şekilde tepki veren çok modaliteye sahiptir.