Specifični elementi senzornih sistema - receptori, njihova klasifikacija. Klasifikacija senzornih receptora. Mehanizmi ekscitacije receptora

05.02.2022

Pročitajte također

Mousse torta od manga-passionfruit: recept i metode kuhanja kod kuće Recept za sufle za tortu od manga

Pšenična krupica sa leptirima šta raditi

soja šnicle kako kuvati

Panko prezle KASHO (1 kg

Čaj od đumbira: kako ga pravilno koristiti da ne naškodi, kada i koliko piti Recepti za sve prilike

1. Prema strukturnoj i funkcionalnoj organizaciji razlikuju se primarni i sekundarni receptori.

primarnih receptora su osjetljivi završeci dendrita aferentnog neurona, čije je tijelo lokalizirano u spinalnim ganglijama autonomnih i kranijalnih živaca. Primarni receptori uključuju taktilne, bolne, temperaturne, proprioceptore, olfaktorne receptore, sve receptore unutrašnjih organa.

Sekundarni receptori imaju posebnu ćeliju koja je sinaptički povezana sa krajem dendrita aferentnog neurona. Sekundarni receptori uključuju vestibularne, slušne, fotoreceptore i okusne pupoljke. Kod sekundarnih receptora, receptorski potencijal se formira u receptorskoj ćeliji, a akcioni potencijal se formira na kraju dendrita senzornog neurona.

2. Sa psihofiziološke tačke gledišta, receptori se prema čulnim organima i formiranim senzacijama dijele na vizuelne, slušne, gustatorne, mirisne i taktilne.

3. U zavisnosti od vrste percipiranog stimulusa razlikuje se pet tipova receptora:

A) mehanoreceptori nalazi se u koži, unutrašnjim organima, krvnim sudovima, slušnom i vestibularnom sistemu, mišićno-koštanom sistemu;

b) hemoreceptori - lokaliziran u sluznici nosa, jezika, karotidnih i aortalnih tijela, produžene moždine i hipotalamusa;

V) termoreceptori(toplinske i hladne) nalaze se u koži, krvnim sudovima, unutrašnjim organima, hipotalamusu, produženoj moždini, kičmenoj moždini i srednjem mozgu;

G) fotoreceptori retina oka;

e) receptori boli (nociceptori) koji iritansi su mehanički, termički i hemijski (histamin, bradikinin, K+, Na+ itd.) faktori, lokalizovani u koži, mišićima, unutrašnjim organima, krvnim sudovima, dentinu.

4. Prema lokaciji u tijelu razlikuju se ekstero- i interoceptori. Eksteroreceptorima uključuju receptore kože, vidljive sluzokože i čulne organe: vid, sluh, okus, miris, taktil, bol u koži i temperaturu.

5.na interoreceptore uključuju receptore unutrašnjih organa, receptore mišićno-koštanog sistema (proprioreceptore) i vestibuloreceptore.

6. Razlikuju se i monomodalni receptori za koje postoji samo jedan adekvatan stimulus (vizuelni, slušni, gustatorni, mirisni, hemoreceptori karotidnog sinusa) i polimodalni receptori koji percipiraju nekoliko adekvatnih nadražaja. Na primjer, iritantni receptori pluća, koji percipiraju mehaničke (čestice prašine) i hemijske nadražujuće tvari u udahnutom zraku ( mirisne supstance).

7. Prema brzini adaptacije, receptori se dijele u tri grupe: brzo adaptirajući, odnosno fazni (receptori vibracije - Pacinijeva tijela, dodir - Meissnerova tijela); polako se prilagođava ili tonik (vestibuloreceptori, proprioreceptori, receptori za istezanje pluća, dio receptora za bol); mješoviti, ili faznotonični, prilagođavajući se prosječnom brzinom (termoreceptori kože, fotoreceptori retine).

Mehanizam ekscitacije receptora. Kada je receptor izložen adekvatnom stimulusu (na koji je evolucijski prilagođen ), što može uzrokovati potvrdne promjene u percepcijskim strukturama (aktivacija receptorskog proteina), formira se receptorski potencijal (RP).

U receptorima (osim fotoreceptora) energija stimulusa, nakon njegove transformacije i pojačanja, dovodi do otvaranja jonskih kanala i kretanja jona, među kojima glavnu ulogu ima kretanje Na+ u ćeliju. To dovodi do depolarizacije receptorske membrane. Vjeruje se da u mehanoreceptorima istezanje membrane dovodi do proširenja kanala. Potencijal receptora je lokalni, može se samo elektrotonski širiti na kratkim udaljenostima - do 3 mm.

Pojava AP u primarnim i sekundarnim receptorima javlja se na različite načine .

IN primarni receptor receptorska zona je dio aferentnog neurona - kraj njegovog dendrita. Vezan je za receptor. Rezultirajući RP, šireći se elektrotonski, uzrokuje depolarizaciju nervnog završetka i pojavu PD. U mijeliniziranim vlaknima, AP se javlja u najbližim Ranvierovim čvorovima, tj. u područjima s dovoljnom koncentracijom potencijalno ovisnih natrijevih i kalijevih kanala, s kratkim dendritima, na primjer, u olfaktornim stanicama - u brežuljku aksona. Kada depolarizacija membrane dostigne kritični nivo, stvara se AP.

U sekundarnim receptorima, RP se javlja u receptorskoj ćeliji koja je sinaptički povezana sa krajem dendrita aferentnog neurona. Receptorski potencijal osigurava oslobađanje medijatora od strane receptorske ćelije u sinaptički pukotinu. Pod uticajem medijatora na postsinaptičku membranu postoji potencijal generatora, obezbeđujući pojavu AP u nervnom završetku blizu postsinaptičke membrane. Generatorski potencijal, kao i potencijal receptora, je lokalni potencijal.

Svojstva receptora:

visoka razdražljivost - za uzbuđenje fotoreceptora mrežnjače dovoljan je jedan kvant svjetlosti, za olfaktorni receptor dovoljan je jedan molekul mirisne tvari.

Adaptacija - smanjenje ekscitabilnosti receptora tijekom dužeg izlaganja stimulusu (samo tamna adaptacija fotoreceptora dovodi do povećanja njihove ekscitabilnosti). Adaptacija receptora se izražava u smanjenju amplitude RP i, kao rezultat, u smanjenju frekvencije impulsa u aferentnom vlaknu.

spontana aktivnost - sposobnost uzbuđenja bez djelovanja stimulusa svojstvena je proprioreceptorima, fono-, foto-, vestibulo-, termo-, hemoreceptorima.

Kodiranje snage stimulusa u receptoru i aferentnom neuronu.Kodiranje je transformacija informacija u uslovni oblik (kod), pogodan za prijenos preko komunikacijskog kanala. Jačina stimulusa u receptoru je kodirana amplitudom RP, što se odnosi na postepene potencijale koji se razvijaju prema zakonu odnosa snaga: sa povećanjem jačine stimulusa, RP raste, sa smanjenjem u jačini stimulusa, ona se smanjuje. Shodno tome, amplituda RP zavisi u određenim granicama od jačine delujućeg stimulusa.

Kod mnogih receptora postoji veza između amplitude RP i jačine stimulusa, koja se zasniva na činjenici da se membranski potencijal mijenja proporcionalno ionskoj permeabilnosti membrane.

Kod nekih receptora postoji linearna veza između jačine stimulusa i amplitude RP (mehanoreceptori unutrašnjih organa) i odnos u obliku slova S (Pacinijeva tela).

Amplituda RP može se mijenjati glatko, kontinuirano, a ako se dijelovi membrane aferentnog nervnog vlakna depolariziraju do kritičnog nivoa, u kojem je moguća generacija akcionog potencijala, tada će se RP prekodirati u impulsnu aktivnost neuron. Frekvencija impulsa aferentnog vlakna približno je proporcionalna amplitudi RP i, posljedično, jačini stimulusa. Međutim, linearnost koja se održava unutar labilnosti nervnog vlakna je narušena ako faza apsolutne refraktornosti ograničava frekvenciju impulsa u njemu. Nastala ekscitacija pod uticajem receptora (u primarnim receptorima) ili generatora (u sekundarnim receptorima) potencijala se kreće duž aferentnih nervnih vlakana u centralnom nervnom sistemu. U samom CNS-u, ekscitacija se širi duž nervnih vlakana (aksona neurona) između neurona.

Fiziologija nervnog vlakna. Klasifikacija nervnih vlakana. Ovisno o morfo-funkcionalnim karakteristikama, nervna vlakna se dijele na dva tipa: mijelinizirana i nemijelinizirana. Omot nemijeliniziranih vlakana formiraju Schwannove ćelije. Omot mijelinskih vlakana u perifernom nervnom sistemu formiraju Schwannove ćelije, a u CNS-u oligodendrociti. U pravilnim intervalima, isprekidani, mijelinski omotač formira Ranvierove čvorove (sl.).

Rice. Formiranje mijelinske ovojnice na aksonu.

1 - vijugavi slojevi mijelina; 2 - akson; 3 - oligodendrocit; 4 - presretanje Ranviera; 5 - sloj mijelinske ovojnice

Prema strukturnim i funkcionalnim svojstvima nervnih vlakana, razlikuju se tri grupe nervnih vlakana: A, B i C, koja su podeljena prema težini mijelinske ovojnice i stepenu širenja ekscitacije.

1. Vlakna tipa A imaju dobro definisan mijelinski omotač, prečnika 20 μm, brzina nervnog impulsa je 25-100 m/sec. To uključuje: motorna vlakna skeletnih mišića, aferentna nervna vlakna koja se protežu od receptora koji percipiraju pritisak.

2. Vlakna tipa B - mijelinska ovojnica je slabo izražena, prečnik je 3-5 mikrona, brzina nervnog impulsa je 14-25 m/s (nervi autonomnog nervnog sistema)

3. Vlakna tipa C - nemaju mijelinski omotač, prečnik do 3 mikrona, brzina provođenja nervnog impulsa - 2 - 4 m/s. To uključuje aferentna vlakna odgovorna za bol, temperaturnu osjetljivost.

Mesna ili nemesnata nervna vlakna, spojena u snopove, čine nervno deblo ili nerv. Neki nervi su aferentni, drugi eferentni, ali većina je mješovita, uključujući oba.

Od 10 do 20% nemesnatih vlakana pripada simpatičkim. Bezmesni preovlađuju kod kičmenjaka.

Svojstva nervnih vlakana:

1. Ekscitabilnost (veća u kašastim vlaknima). Hronaksija - od 0,05 ms do 0,2 za motorna vlakna, za simpatička - do 5 ms. Labilnost - 500 - 1000 impulsa u sekundi.

2. Izolovano provođenje ekscitacije. Izolaciju osigurava mijelinski omotač. Nerv se sastoji od mnogo nervnih vlakana, ali se ekscitacija širi kroz svako vlakno posebno, ne prelazeći na susjedna. U vlaknima bez mesa, ekscitacija se prenosi sporo.

3. Bilateralno provođenje ekscitacije. Impulsi se šire u oba smjera istom brzinom.

4. Funkcionisanje samo uz prisustvo anatomskog i fiziološkog integriteta (ako je oštećen integritet nervnog vlakna, poremećena je izolovana provodljivost).

5. Neumornost zbog slabog metabolizma (N.E. Vvedensky).

6. Brzina pobude. U amiakotičnim nervnim vlaknima ekscitacija se kontinuirano širi duž cijele membrane. U kašastim nervnim vlaknima, ekscitacija se grčevito širi zbog Ranvierovih presretanja. Pobuđivanje se vrši kružnim strujama. Brzina provodljivosti: kašasta vlakna tipa A provode pobudu brzinom od 5 do 120 m/s. U vlaknima pulpe tipa B brzina ekscitacije je od 3 do 18 m/s, u vlaknima tipa C - od 0,5 do 3 m/s.

Medijatori i fiziologija sinapsi. C. Sherington je 1897. uveo koncept "sinapse" (od grčkog "zatvoriti", "spojiti") kako bi označio strukturu koja osigurava prijenos ekscitacije s nervnog vlakna na mišićno vlakno ili s jednog nervnog vlakna. drugome. Ovo je mjesto funkcionalnog kontakta.

Postoje periferne i centralne sinapse.

Peripheral nalazi se na granici između nervnih vlakana i radnih organa.

Central – između nervnih ćelija i njihovih struktura. Obično postoje sinapse između završnih grana aksona jednog neurona i dendrita (akso-dendritske sinapse) ili tijela (aksomatske sinapse) drugog neurona.

Ovisno o prirodi signala koji prolaze kroz sinapse, razlikuju se dvije vrste sinapsi - električne i kemijske.

Hemijske sinapse- najčešći tip sinapse kod kičmenjaka. Tipičan primjer je neuromuskularna sinapsa koja postoji između završetaka motornog neurona i površine mišićnog vlakna; ova veza je funkcionalno slična interneuronskim sinapsama, ali se razlikuje po strukturi. Hemijska sinapsa je bulbozno zadebljanje nervnih završetaka koje se naziva sinaptički plakovi. Neuromuskularna sinapsa se sastoji od tri glavna elementa: presinaptičke membrane, postsinaptičke membrane i sinaptičkog prostora (slika 8).

Presinaptička membrana je membrana nervnih grana - završetaka aksona. Postsinaptička membrana je membrana mišićnog vlakna. Između njih je sinaptički prostor (pukotina) širine oko 50 nm (Sl.).

Rice. Synapse.

1 - vezikula; 2 - mitohondrije; 3 - presinaptička membrana; 4 - sinaptički rascjep; 5 - jonski kanal; 6 - postsinaptička membrana.

Čim nervni impuls prođe u živčani završetak, neurotransmiter acetilkolin počinje se oslobađati u sinaptičkim vezikulama, vezikule se približavaju membrani, medijator ih napušta i ulazi u sinaptički rascjep (svaka vezikula sadrži oko 3000 molekula acetilholina). Neurotransmiter je supstanca koja prenosi nervni signal preko sinapse. Acetilholin je derivat amonijuma koji je 1920. izolovao Otto Levi iz završetaka parasimpatičkih neurona vagusnog nerva žabljeg srca. Na postsinaptičkoj membrani nalazi se poseban protein koji se formira u tijelu ćelije na ribosomima - receptor (holinergički receptor), koji je osjetljiv na acetilholin. Kolinergički receptor se kombinuje sa acetilkolinom, menja se struktura postsinaptičke membrane i povećava se njena permeabilnost za jone natrija. Prodirući iz jaza u mišićno vlakno, joni natrija uzrokuju depolarizaciju postsinaptičke membrane, nastaje potencijal krajnje ploče (samo u neuromuskularnoj sinapsi). Kada depolarizacija dostigne određeni nivo (oko 40 mV), kružna električna struja se kreće između depolarizovanog dela postsinaptičke membrane i susednih ekstrasinaptičkih delova sa istim potencijalom. Ako je njegova jačina praga, javlja se širi akcioni potencijal (Sl.).

Rice. Slijed događaja tokom ekscitacije sinapse.

Acetilkolinesteraza razgrađuje acetilkolin, kao rezultat hidrolize nastaje holin, on se apsorbira natrag u sinaptički plak, pretvara u acetilkolin, koji se pohranjuje u vezikulama. Početno stanje sinapse se vraća.

Postoje određene razlike u strukturi i funkcionisanju ekscitatornih i inhibitornih sinapsi:

1. Sinaptički rascjep inhibitorne sinapse je uži, iznosi 20 nm (za ekscitatornu sinapsu - 30 nm).

2. Inhibitorne sinapse imaju deblju i gušću postsinaptičku membranu.

3. Presinaptička membrana inhibitorne sinapse sadrži manje vezikula neurotransmitera.

4. Posrednici u inhibitornoj sinapsi su glicin, gama-aminobutirna kiselina (GABA), ponekad acetilholin.

Da bi se uključio rad inhibitorne sinapse, opet je potreban ekscitatorni impuls. Kada impuls stigne do presinaptičke membrane, kvantum inhibitornog medijatora se izbacuje u sinaptičku pukotinu. Djelujući kao kemijski iritant na membranske receptore, inhibitorni medijator neznatno mijenja propusnost membrane (uglavnom za K+ i Cl- jone). Budući da unutar ćelije ima više iona K+, a iona Cl - u međućelijskom prostoru, oni će se početi kretati u suprotnim smjerovima: K+ - prema van, Cl‾ - prema unutra. Kao rezultat, povećava se polarizacija membrane (membranski potencijal). Njegovo trajanje je samo nekoliko milisekundi. Ali tokom ovog vremena, nikakva ekscitacija u ovom posebnom dijelu postsinaptičke membrane nije moguća. Ovo je mehanizam djelovanja inhibitorne sinapse.

Mozak koristi nekoliko medijatora. Norepinefrin, dopamin, serotonin izazivaju ekscitaciju, glicin i gama - aminobutirna kiselina (GABA) - inhibiciju. Acetilholin je univerzalni posrednik. Može izazvati uzbuđenje i inhibiciju. Svaka sinapsa za svoj rad koristi samo jedan neurotransmiter.

električne sinapse u centralnom nervnom sistemu visokoorganizovanih životinja je beznačajan. Presinaptička membrana u takvim sinapsama komunicira sa postsinaptičkom membranom preko minijaturnih mostova, tj. membrane nisu odvojene razmakom. Akcijski potencijal, došavši do presinaptičke membrane, pretvara se u postepenu struju, koja "teče" na postsinaptičku membranu, gdje se ponovo rađa u obliku novog talasa ekscitacije. Na ovaj način, ekscitacija se provodi kroz sinapsu gotovo bez kašnjenja.

Karakteristika električnih sinapsi je i njihova sposobnost da prenose ekscitaciju u dva suprotna smjera, što je u osnovi nemoguće u kemijskim sinapsama.

U moždanom tkivu postoje mješovite sinapse. Takva sinapsa može djelomično provoditi ekscitaciju električnim putem, a dijelom uz pomoć posrednika.

Vjeruje se da neki lekovite supstance, koji se koriste za depresiju i anksioznost, utiču na hemijski prenos u sinapsama.

Mnogi lekovi za smirenje i sedativi(imipramin, rezerpin, itd.) proizvode terapeutski efekat interakcijom sa medijatorima, njihovim receptorima ili pojedinačnim enzimima. Halucinogeni kao što su dietilamid lizerginske kiseline i moskalin reproduciraju djelovanje nekih prirodnih moždanih medijatora ili potiskuju djelovanje drugih medijatora. Sličan efekat sa heroinom i morfijumom izazivaju endorfini koji mogu da komuniciraju sa opijatnim receptorima.

Karakteristike provođenja impulsa u sinapsi:

1. Jednosmjerni prijenos.

2. Amplifikacija – svaki nervni impuls uzrokuje oslobađanje dovoljno acetilholina na neuromišićnom spoju da izazove odgovor širenja u mišićnom vlaknu.

3. Adaptacija ili akomodacija – uz kontinuiranu stimulaciju, zalihe neurotransmitera će biti iscrpljene, dolazi do zamora sinapse, a time i inhibicije prijenosa signala. Prilagodljiva vrijednost - sprječava oštećenje zbog pretjerane ekscitacije.

Integracija je sposobnost postsinaptičkog neurona da sumira signale iz presinaptičkih neurona.

4. Diskriminacija – vremensko zbrajanje u sinapsi omogućava vam da filtrirate slabe pozadinske impulse prije nego što stignu do mozga. Na primjer, eksteroreceptori kože, očiju i ušiju stalno primaju signale iz okoline koji nisu od posebnog značaja za nervni sistem; za nervni sistem su bitne samo promene u intenzitetu nadražaja koje dovode do promene frekvencije impulsa. to.

5. Kočenje.

Integrirajuća uloga centralnog nervnog sistema. Glavni mehanizam za održavanje vitalne aktivnosti organizma na relativno konstantnom nivou (homeostaza) je samoregulacija fizioloških funkcija, koja se odvija na osnovu jedinstva humoralnih i nervnih mehanizama regulacije.

Humoralni efekat se ostvaruje kroz ulazak hormona i metaboličkih produkata u krv, limfu i tkivnu tečnost. Nervni sistem osigurava brz prijenos uzbuđenja i povratne informacije između svih funkcionalnih elemenata tijela, osigurava njihovu podređenost.

To. vrši se njegova integrativna funkcija, čiju implementaciju obezbjeđuju različiti nivoi organizacije centralnog nervnog sistema.

Senzorni receptori- To su specifične ćelije podešene na percepciju različitih nadražaja spoljašnje i unutrašnje sredine tela i imaju visoku osetljivost na adekvatan stimulus.

Prvo, senzorni receptori su prva karika u refleksnom putu i periferni dio složenije strukture - analizatora. Skup receptora, čija stimulacija dovodi do promjene aktivnosti bilo koje nervne strukture, naziva se receptivno polje. Takva struktura može biti aferentno vlakno, aferentni neuron, nervni centar (odnosno, receptivno polje aferentnog vlakna, neuron, refleks). Receptivno polje refleksa se često naziva refleksogena zona.

Drugo, to su efektorski receptori (citoreceptori), koji su proteinske strukture ćelijskih membrana, kao i citoplazme i jezgra, sposobni da vežu aktivna hemijska jedinjenja (hormone, medijatore, lekove, itd.) i pokreću ćelijske odgovore na ova jedinjenja. Sve stanice u tijelu imaju efektorske receptore, a posebno ih ima u neuronima na membranama sinaptičkih međućelijskih kontakata.

Klasifikacija senzornih receptora: refleksni luk - receptor - stimulus.

1. Ovisno o lokaciji u tijelu i prirodi percipiranih podražaja, receptori se dijele na tri tipa:

eksteroreceptori- reaguju na podražaje iz spoljašnje okruženje npr. uši, oči itd.

interoreceptori- percipiraju podražaje koji dolaze iz unutrašnjeg okruženja tijela, na primjer, receptore u karotidnim arterijama koji reaguju na promjene krvnog pritiska i sadržaja ugljen-dioksid u krvi.

proprioceptori - reaguju na podražaje vezane za položaj i kretanje dijelova tijela i kontrakciju mišića.

Budući da je pri svijesti, osoba stalno osjeća položaj svojih udova i pokrete zglobova, pasivnih ili aktivnih. Osim toga, precizno određuje otpor svakom svom pokretu. Sve ove sposobnosti zajedno se nazivaju propriocepcija, jer stimulacija odgovarajućih receptora (proprioceptora) dolazi iz samog tijela, a ne iz vanjskog okruženja. Koristi se i termin duboka osjetljivost, jer većina proprioceptora nije smještena površno, već u mišićima, tetivama i zglobovima.

Zahvaljujući proprioceptorima, osoba ima osjećaj za položaj, osjećaj za kretanje i osjećaj snage.

Osjećaj položaja obavještava pod kojim uglom se nalazi svaki zglob, a na kraju i položaj svih udova. Osjećaj položaja je gotovo neprilagodljiv.

Osjećaj pokreta je svijest o smjeru i brzini kretanja zglobova. Osoba doživljava kao aktivan pokret zgloba kada mišićna kontrakcija, i pasivne, uzrokovane vanjskim uzrocima. Prag za percepciju pokreta zavisi od amplitude i od brzine promene ugla fleksije zgloba.

Osećaj moći je sposobnost da se ceni mišićna snaga neophodna za kretanje ili za držanje zgloba u određenom položaju.

Proprioreceptori se nalaze u ekstrakutanim strukturama, a glavni su mišići, tetive i zglobne kapsule.

2. U zavisnosti od prirode percipiranih podražaja, receptori se klasifikuju na sledeći način:

Mehanoreceptori uzbuđeni njihovom mehaničkom deformacijom; nalazi se u koži, krvnim sudovima, unutrašnjim organima, mišićno-koštanom sistemu, slušnom i vestibularnom sistemu.

Hemoreceptori uočavaju hemijske promene u spoljašnjoj i unutrašnjoj sredini tela. Tu spadaju receptori ukusa i mirisa, kao i receptori koji reaguju na promene u sastavu krvi, limfe, međućelijske i cerebrospinalne tečnosti. Takvi receptori se nalaze u sluzokoži jezika i nosa, karotidnom i aortalnom tijelu, hipotalamusu i produženoj moždini.

termoreceptori reaguju na promjene temperature. Dijele se na toplotne i hladne receptore i nalaze se u koži, sluznicama, krvnim sudovima, unutrašnjim organima, hipotalamusu, sredini, meduli i kičmenoj moždini.

Fotoreceptori u retini, oči percipiraju svjetlosnu (elektromagnetnu) energiju.

Nociceptori - njihovo uzbuđenje je praćeno bolne senzacije(receptori bola). Ovi receptori su iritirani mehaničkim, termičkim i hemijskim faktorima. Bolni podražaji se percipiraju slobodnim nervnim završecima koji se nalaze u koži, mišićima, unutrašnjim organima, dentinu i krvnim sudovima.

3. Sa psihofiziološke tačke gledišta, receptori se dijele na: vizuelno , auditivni , ukus , olfaktorni, taktilni.

4. U zavisnosti od stepena specifičnosti receptora, tj. njihovu sposobnost da odgovore na jednu ili više vrsta stimulusa monomodalni i polimodalni receptori .

U principu, svaki receptor može odgovoriti ne samo na adekvatan, već i na neadekvatan stimulus, ali je osjetljivost na njih različita. Receptori čija je osjetljivost na adekvatan podražaj daleko veća od one na neadekvatne stimuluse nazivaju se monomodalni. Monomodalnost je posebno karakteristična za eksteroreceptore (vizuelne, slušne, gustatorne itd.), ali postoje monomodalni i interoreceptori, na primjer, hemoreceptori karotidnog sinusa.

Polimodalni receptori su prilagođeni percepciji nekoliko adekvatnih nadražaja, kao što su mehanički i temperaturni ili mehanički, hemijski i bol. Polimodalni receptori uključuju, posebno, iritantne receptore pluća, koji percipiraju i mehaničke (čestice prašine) i hemijske (mirisne supstance) iritanse u udahnutom vazduhu. Razlika u osjetljivosti na adekvatne i neadekvatne podražaje kod polimodalnih receptora je manje izražena nego kod monomodalnih.

5. Prema brzini adaptacije, receptori se dijele u tri grupe:

1) brzo prilagođavanje (faza). Receptori za vibracije i dodir kože.

2) polagano prilagođavanje (tonik). Proprioreceptori, receptori za rastezanje pluća, dio receptora za bol.

3) mješoviti (fazotonični), prilagođavajući se prosječnom brzinom. Retinalni fotoreceptori, kožni termoreceptori.

Svojstva receptora

Glavna svojstva receptora su osjetljivost i sposobnost razlikovanja. Ova svojstva osiguravaju posebne strukturne i funkcionalne adaptacije:

1. Paralelne senzorne ćelije sa različitim pragovima ekscitacije - ćelije sa niskim pragom se pobuđuju pod uticajem slabih nadražaja, a kako jačina stimulusa raste u odlazećoj ćeliji nervno vlakno frekvencija pulsa se povećava. U određenom trenutku dolazi do zasićenja, a daljnje pojačavanje impulsa više ne povećava frekvenciju impulsa, međutim, senzorne ćelije s višim pragom osjetljivosti se pobuđuju i počinju slati impulse čija je frekvencija proporcionalna jačini impulsa. trenutni stimulans. Tako se širi opseg efektivne percepcije.

2. Adaptacija – kod dužeg izlaganja jakom stimulusu većina receptora u početku pobuđuje impulse sa visokom frekvencijom u senzornom neuronu, ali se njihova frekvencija postepeno smanjuje. Ovo slabljenje odgovora tokom vremena naziva se adaptacija. Brzina nastanka i stepen adaptacije receptorske ćelije zavise od njene funkcije.

Postoje sporo adaptirajući receptori i receptori koji se brzo prilagođavaju. Vrijednost adaptacije je da u odsustvu promjena u okruženjećelije miruju, što sprečava da se nervni sistem preoptereti nepotrebnim informacijama.

3. Konvergencija i sumiranje. U nekim slučajevima, izlazni putevi iz nekoliko receptorskih ćelija konvergiraju, tj. konvergiraju na jedan senzorni neuron. Uticaj stimulusa na jednu od ovih ćelija nije mogao izazvati odgovor u senzornom neuronu, a istovremena stimulacija više ćelija daje dovoljan ukupni efekat. Ovaj fenomen se naziva sumiranje.

4. Povratne informacije u regulaciji receptora. U nekim čulnim organima, prag osetljivosti može da se promeni pod uticajem impulsa koji dolaze iz centralnog nervnog sistema. U mnogim slučajevima, ova regulacija se sprovodi po principu povratne informacije sa receptorom i izaziva promjene u pomoćnim strukturama, zbog čega receptorska stanica funkcionira u različitom rasponu vrijednosti stimulusa.

5. Lateralna inhibicija – sastoji se u tome da susjedne senzorne ćelije, pobuđene, djeluju inhibitorno jedna na drugu. Lateralna inhibicija pojačava kontrast između dva susjedna područja koja se razlikuju po intenzitetu stimulusa.

Ljudski nervni sistem provodi složene analitičke i sintetičke procese koji osiguravaju brzu adaptaciju organa i sistema na promjene u vanjskom i unutrašnjem okruženju. Percepcija podražaja iz vanjskog svijeta nastaje zbog strukture, koja uključuje procese aferentnih neurona koji sadrže glijalne stanice-oligodendrocite, ili lemocite. Oni pretvaraju vanjske ili unutrašnje podražaje u bioelektrične fenomene koji se nazivaju ekscitacija ili Takve strukture se nazivaju receptori. U ovom članku ćemo proučavati strukturu i funkcije receptora različitih ljudskih senzornih sistema.

Vrste nervnih završetaka

U anatomiji postoji nekoliko sistema za njihovu klasifikaciju. Najčešći deli receptore na jednostavne (sastoje se od procesa jednog neurona) i složene (grupa neurocita i pomoćnih glijalnih ćelija kao dio visokospecijaliziranog senzornog organa). Zasnovano na strukturi senzornih procesa. dijele se na primarne i sekundarne završetke centripetalnog neurocita. To uključuje različite kožne receptore: nociceptore, mehanoreceptore, baroreceptore, termoreceptore, kao i nervne procese koji inerviraju unutrašnje organe. Sekundarni su derivati epitela koji stvaraju akcioni potencijal kao odgovor na iritaciju (receptori ukusa, sluha, balansa). Očna membrana osjetljiva na svjetlost - mrežnica - zauzima srednji položaj između primarnih i sekundarnih osjetljivih nervnih završetaka.

Drugi sistem klasifikacije zasniva se na takvoj razlici kao što je vrsta stimulusa. Ako iritacija dolazi iz vanjskog okruženja, tada je percipiraju eksteroreceptori (na primjer, zvukovi, mirisi). A iritaciju faktorima unutrašnje sredine analiziraju interoreceptori: visceralni, proprioreceptori, ćelije dlake vestibularnog aparata. Dakle, funkcije receptora senzornih sistema su određene njihovom strukturom i lokacijom u osjetilnim organima.

Koncept analizatora

Da bi razlikovao i razlikovao uslove okoline i prilagodio im se, osoba ima posebne anatomske i fiziološke strukture koje se nazivaju analizatori, odnosno senzorni sistemi. Ruski naučnik I. P. Pavlov predložio je sljedeću shemu za njihovu strukturu. Prvi dio se zvao periferni (receptorski). Drugi je provodni, a treći centralni, odnosno kortikalni.

Tako, na primjer, vidni senzorni sistem uključuje osjetljive retinalne stanice - štapiće i čunjeve, dva optički nerv, kao i područje moždane kore, koje se nalazi u njegovom okcipitalnom dijelu.

Neki analizatori, poput već pomenutih vizuelnih i slušnih, uključuju predreceptorski nivo – određene anatomske strukture koje poboljšavaju percepciju adekvatnih nadražaja. Za slušni sistem, ovo je vanjsko i srednje uho, za vidni sistem dio oka koji lomi svjetlost, uključujući skleru, očnu vodicu prednje očne komore, sočivo i staklasto tijelo. Fokusiraćemo se na periferni dio analizatora i odgovoriti na pitanje koja je funkcija receptora koji su u njemu uključeni.

Kako ćelije percipiraju podražaje

U njihovim membranama (ili u citosolu) postoje posebni molekuli koji se sastoje od proteina, kao i složenih kompleksa - glikoproteina. Pod uticajem faktora okoline, ove supstance menjaju svoju prostornu konfiguraciju, što služi kao signal za samu ćeliju i tera je da adekvatno reaguje.

Neke hemikalije, zvane ligandi, mogu djelovati na senzorne procese stanice, uslijed čega u njoj nastaju transmembranske jonske struje. Proteini plazmaleme sa receptivnim svojstvima, zajedno s molekulama ugljikohidrata (tj. receptorima), obavljaju funkcije antena - percipiraju i razlikuju ligande.

Jonotropni kanali

Drugi tip ćelijskih receptora su jonotropni kanali koji se nalaze u membrani, sposobni da se otvore ili blokiraju pod uticajem signalnih hemikalija, kao što su H-holinergički receptori, vazopresinski i insulinski receptori.

Intracelularne receptivne strukture uključuju one koje se vežu za ligand i zatim prodiru u jezgro. Formiraju se njihovi spojevi sa DNK, koji pojačavaju ili inhibiraju transkripciju jednog ili više gena. Dakle, glavne funkcije ćelijskih receptora su percepcija signala iz okoline i regulacija reakcija plastičnog metabolizma.

Štapovi i čunjevi: struktura i funkcija

Ovi receptori odgovaraju na svjetlosne podražaje - fotone, koji izazivaju proces ekscitacije u nervnim završecima. Sadrže posebne pigmente: jodopsin (češeri) i rodopsin (štapići). Štapovi su iritirani svjetlošću sumraka i ne mogu razlikovati boje. Češeri su odgovorni za vid boja i podijeljeni su u tri tipa, od kojih svaki sadrži poseban fotopigment. Dakle, funkcija očnog receptora ovisi o tome koje proteine osjetljive na svjetlost sadrži. Štapići određuju vizualnu percepciju pri slabom svjetlu, a čunjevi su odgovorni za vidnu oštrinu i percepciju boja.

Koža je organ čula

Nervni završeci neurona koji ulaze u dermis razlikuju se po svojoj strukturi i odgovaraju na različite podražaje iz okoline: temperaturu, pritisak, oblik površine. Funkcije kožnih receptora su da percipiraju i transformišu podražaje u električne impulse (proces ekscitacije). Receptori pritiska uključuju one koji se nalaze u srednjem sloju kože - dermisu, koji su sposobni za fino razlikovanje podražaja (imaju nizak prag osjetljivosti).

Pacinijeva tijela su baroreceptori. Nalaze se u potkožnom masnom tkivu. Funkcije receptora nociceptora boli su zaštita od patogenih podražaja. Osim na koži, takvi nervni završeci nalaze se u svim unutrašnjim organima i izgledaju kao razgranati aferentni procesi. Termoreceptori se mogu naći kako u koži, tako iu unutrašnjim organima - krvnim sudovima, dijelovima centralnog nervnog sistema. Dele se na toplotne i hladne.

Aktivnost ovih senzornih završetaka može se povećati i ovisi o tome u kojem smjeru i kojom brzinom se mijenja temperatura površine kože. Posljedično, funkcije kožnih receptora su raznolike i zavise od njihove strukture.

Mehanizam percepcije slušnih nadražaja

Eksteroreceptori su ćelije dlake koje su vrlo osjetljive na adekvatne podražaje – zvučne valove. Zovu se monomodalni i sekundarno su osjetljivi. Nalaze se u Cortijevom organu unutrašnjeg uha, koji je dio pužnice.

Cortijev organ je po strukturi sličan harfi. Slušni receptori su uronjeni u perilimfu i na svojim krajevima imaju grupe mikrovila. Vibracije tečnosti izazivaju iritaciju ćelija dlake, pretvarajući se u bioelektrične fenomene - nervne impulse, odnosno funkcije slušnog receptora su percepcija signala koji izgledaju kao zvučni talasi i njihova transformacija u proces ekscitacije.

Kontaktirajte okusne pupoljke

Svako od nas preferira hranu i piće. Opseg ukusa prehrambenih proizvoda opažamo uz pomoć organa ukusa – jezika. Sadrži četiri vrste nervnih završetaka, lokalizovanih na sledeći način: na vrhu jezika - ukusni pupoljci koji razlikuju slatko, u korenu - gorko, i slani i kiseli receptori na bočnim zidovima. Molekuli služe kao stimulansi za sve tipove završetaka receptora. hemijske supstance percipiraju mikroresice okusnih pupoljaka, koje djeluju kao antene.

Funkcije receptora ukusa su da dekodira hemijski stimulus i prevede ga u električni impuls koji putuje duž nerava do zone ukusa moždane kore. Treba napomenuti da papile rade u tandemu s nervnim završetcima olfaktornog analizatora koji se nalazi u sluznici nosne šupljine. Zajedničko delovanje dva senzorna sistema pojačava i obogaćuje osećaj ukusa čoveka.

Zagonetka mirisa

Baš kao i ukus, on svojim nervnim završecima reaguje na molekule raznih hemikalija. Sam mehanizam kojim mirisna jedinjenja iritiraju olfaktorne lukovice još nije u potpunosti shvaćena. Naučnici sugeriraju da molekule signalizacije mirisa stupaju u interakciju s različitim senzornim neuronima u nosnoj sluznici. Drugi istraživači pripisuju stimulaciju olfaktornih receptora činjenici da signalne molekule imaju zajedničke funkcionalne grupe (na primjer, aldehidne ili fenolne) sa supstancama koje čine senzorni neuron.

Funkcije se sastoje u percepciji iritacije, njenom razlikovanju i prevođenju u proces ekscitacije. Ukupno mirisne lukovice u sluznici nosne šupljine dostiže 60 miliona, a svaka od njih je opremljena velikim brojem cilija, zbog čega se povećava ukupna površina kontakta receptorskog polja s molekulima kemikalija - mirisa .

Nervni završeci vestibularnog aparata

U unutrašnjem uhu nalazi se organ odgovoran za koordinaciju i konzistentnost motoričkih činova, održavanje tijela u stanju ravnoteže, a također sudjeluje u orijentacijskim refleksima. Ima oblik polukružnih kanala, naziva se labirint i anatomski je povezan sa Cortijevim organom. U tri koštana kanala nalaze se nervni završeci uronjeni u endolimfu. Kada su glava i trup nagnuti, on oscilira, što uzrokuje iritaciju na krajevima nervnih završetaka.

Sami vestibularni receptori - ćelije dlake - su u kontaktu sa membranom. Sastoji se od malih kristala kalcijum karbonata - otolita. Zajedno s endolimfom počinju se kretati, što iritira nervne procese. Glavne funkcije receptora polukružnog kanala ovise o njegovoj lokaciji: u vrećicama, on reagira na gravitaciju i kontrolira ravnotežu glave i tijela u mirovanju. Osjetni završeci koji se nalaze u ampulama organa za ravnotežu kontroliraju promjene u pokretima dijelova tijela (dinamička gravitacija).

Uloga receptora u formiranju refleksnih lukova

Čitava doktrina o refleksima, od studija R. Descartesa do temeljnih otkrića I. P. Pavlova i I. M. Sechenova, zasniva se na ideji o nervna aktivnost kao adekvatan odgovor organizma na efekte podražaja spoljašnjeg i unutrašnjeg okruženja, koji se sprovodi uz učešće centralnog nervnog sistema - mozga i kičmene moždine. Kakav god bio odgovor, jednostavan, na primjer, ili supersložen kao govor, pamćenje ili razmišljanje, njegova prva karika je recepcija – percepcija i razlikovanje podražaja po njihovoj snazi, amplitudi, intenzitetu.

Takvu diferencijaciju provode senzorni sistemi, koje je I. P. Pavlov nazvao "pipci mozga". U svakom analizatoru, receptor funkcionira kao antene koje hvataju i ispituju okolišne stimuluse: svjetlosne ili zvučne valove, kemijske molekule i fizičke faktore. Fiziološki normalna aktivnost svih senzornih sistema bez izuzetka zavisi od rada prve sekcije, koja se zove periferni ili receptor. Sve bez izuzetka (refleksa) potiče od njega.

Picks

To su biološki aktivne tvari koje prenose ekscitaciju s jednog neurona na drugi u posebnim strukturama - sinapsama. Izlučuje ih akson prvog neurocita i, djelujući kao iritans, izazivaju nervne impulse u receptorskim završecima sljedeće nervne ćelije. Stoga su struktura i funkcije medijatora i receptora usko povezane. Štaviše, neki neurociti su u stanju da luče dva ili više transmitera, kao što su glutaminska i asparaginska kiselina, adrenalin i GABA.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Među akademskim disciplinama prirodno-naučnog ciklusa posebno mjesto zauzima fiziologija centralnog nervnog sistema, jer integriše poznata znanja o strukturi pojedinih neurona i moždanih struktura sa njihovom aktivnošću zasnovanom na genetski programiranim mehanizmima koji omogućavaju implementaciju gotove urođene programe, ali istovremeno pružaju mogućnost promjene prirode neuronskih procesa, prilagođavajući ih prirodi utjecaja okolnog svijeta.

U modernoj obrazovnoj fiziološkoj literaturi uobičajeno je da se procesi koji se proučavaju istovremeno razmatraju na nekoliko nivoa organizacije: molekularnom, ćelijskom, organskom i organizmu: samo se ovim pristupom može konačno formirati holistički pogled na fenomen koji se proučava.

U fiziologiji centralnog nervnog sistema izuzetno je važno i rasvetljavanje najvažnijih principa njegovog funkcionisanja, što omogućava prevazilaženje prirodnih teškoća proučavanja tako složenog objekta kao što je ljudski mozak.

Zadaci centralnog nervnog sistema uključuju kako regulaciju najvažnijih procesa vitalne aktivnosti organizma, tako i organizaciju ponašanja, a oba se moraju stalno koordinirati i prilagođavati uvjetima okolnog svijeta koji se stalno mijenja. Rešavajući ove probleme, nervni sistem je u bliskoj interakciji sa endokrinim sistemom, a u mnogim slučajevima nervna i endokrina regulacija su praktično integrisane u složene mehanizme neuroendokrinog upravljanja.

refleksni luk

Refleksni luk je lanac neurona od perifernog receptora preko centralnog nervnog sistema do perifernog efektora. Elementi refleksnog luka su periferni receptor, aferentni put, jedan ili više interneurona, eferentni put i efektor.

Svi receptori su uključeni u određene reflekse, tako da njihova aferentna vlakna služe kao aferentni put odgovarajućeg refleksnog luka. Broj interneurona je uvijek veći od jedan, osim monosinaptičkog refleksa istezanja. Eferentni put je predstavljen ili motornim aksonima ili postganglionskim vlaknima autonomnog nervnog sistema, a efektori su skeletni mišići i glatki mišići, srce i žlezde.

Vrijeme od početka stimulusa do odgovora efektora naziva se refleksno vrijeme. U većini slučajeva ono je određeno uglavnom vremenom provođenja u aferentnom i eferentnom putu i u središnjem dijelu refleksnog luka, čemu treba dodati vrijeme transformacije stimulusa u receptoru u propagirajući impuls, vrijeme prijenosa kroz sinapse u centralnom nervnom sistemu (sinaptičko kašnjenje), vrijeme prijenosa sa eferentnog puta na efektor i vrijeme aktivacije efektora.

Refleksni lukovi su podijeljeni u nekoliko tipova:

1. Monosinaptički refleksni lukovi - u takvom luku učestvuje samo jedna sinapsa, koja se nalazi u centralnom nervnom sistemu. Takvi refleksi su prilično česti kod svih kralježnjaka i uključeni su u regulaciju mišićnog tonusa i držanja (na primjer, trzaj koljena). U tim lukovima neuroni ne dopiru do mozga, a refleksni akti se izvode bez njegovog sudjelovanja, jer su stereotipni i ne zahtijevaju razmišljanje ili svjesnu odluku. Oni su ekonomični u smislu broja uključenih centralnih neurona i ne zahtijevaju intervenciju mozga.

2. Polisinaptički spinalni refleksni lukovi - uključuju najmanje dvije sinapse smještene u centralnom nervnom sistemu, budući da je u luk uključen i treći neuron - interkalarni ili intermedijarni neuron. Ovdje se nalaze sinapse između senzornog neurona i interneurona i između interkalarnih i motornih neurona. Takvi refleksni lukovi omogućavaju tijelu da izvrši automatske nevoljne reakcije potrebne za prilagođavanje promjenama u vanjskoj sredini (na primjer, refleks zjenice ili održavanje ravnoteže pri kretanju) i promjenama u samom tijelu (regulacija brzine disanja, krvnog tlaka, itd.).

3. Polisinaptički refleksni lukovi koji uključuju i kičmenu moždinu i mozak - u ovoj vrsti refleksnih lukova postoji sinapsa u kičmenoj moždini između senzornog neurona i neurona koji šalje impulse u mozak.

Senzorni receptori

Termin "receptor" se koristi u dva značenja.

Prvo, tu su senzorni receptori.

Senzorni receptori- To su specifične ćelije podešene na percepciju različitih nadražaja spoljašnje i unutrašnje sredine tela i imaju visoku osetljivost na adekvatan stimulus.

Senzorni receptori (od latinskog receptum - prihvatiti) percipiraju podražaje vanjske i unutrašnje sredine tijela pretvarajući energiju iritacije u receptorski potencijal, koji se pretvara u nervne impulse. Neadekvatni nadražaji mogu pobuđivati receptore: na primjer, mehanički pritisak na oko izaziva osjećaj svjetlosti, ali energija neadekvatnog stimulusa mora biti milione i milijarde puta veća od adekvatnog.

Senzorni receptori su prva karika u refleksnom putu i periferni dio složenije strukture – analizatora. Skup receptora, čija stimulacija dovodi do promjene aktivnosti bilo koje nervne strukture, naziva se receptivno polje. Takva struktura može biti aferentno vlakno, aferentni neuron, nervni centar (odnosno, receptivno polje aferentnog vlakna, neuron, refleks). Receptivno polje refleksa se često naziva refleksogena zona.

Drugo, to su efektorski receptori (citoreceptori), koji su proteinske strukture ćelijskih membrana, kao i citoplazme i jezgra, sposobni da vežu aktivna hemijska jedinjenja (hormone, medijatore, lekove, itd.) i pokreću ćelijske odgovore na ova jedinjenja. Sve stanice u tijelu imaju efektorske receptore, a posebno ih ima u neuronima na membranama sinaptičkih međućelijskih kontakata.

Klasifikacijasenzornireceptori

stimulus receptora refleksnog luka

1. Ovisno o lokaciji u tijelu i prirodi percipiranih podražaja, receptori se dijele na tri tipa:

eksteroreceptori- reagiraju na podražaje koji dolaze iz vanjskog okruženja, na primjer, uši, oči itd.

interoreceptori- percipiraju podražaje koji dolaze iz unutrašnjeg okruženja tijela, na primjer, receptore u karotidnim arterijama koji reaguju na promjene krvnog tlaka i sadržaja ugljičnog dioksida u krvi.

proprioreceptori - reaguju na podražaje vezane za položaj i kretanje dijelova tijela i kontrakciju mišića.

Zahvaljujući proprioceptorima, osoba ima osjećaj za položaj, osjećaj za kretanje i osjećaj snage.

Osjećaj položaja obavještava pod kojim uglom se nalazi svaki zglob, a na kraju i položaj svih udova. Osjećaj položaja je gotovo neprilagodljiv.

Osjećaj pokreta je svijest o smjeru i brzini kretanja zglobova. Osoba percipira kako aktivno kretanje zgloba tijekom mišićne kontrakcije, tako i pasivno kretanje uzrokovano vanjskim uzrocima. Prag za percepciju pokreta zavisi od amplitude i od brzine promene ugla fleksije zgloba.

Osjećaj snage je sposobnost procjene mišićne snage potrebne za kretanje ili držanje zgloba u određenom položaju.

Proprioreceptori se nalaze u ekstrakutanim strukturama, a glavni su mišići, tetive i zglobne kapsule.

2. Ovisno o prirodi percipiranih podražaja, receptori se klasificiraju na sljedeći način:

Mehanoreceptori uzbuđeni njihovom mehaničkom deformacijom; nalazi se u koži, krvnim sudovima, unutrašnjim organima, mišićno-koštanom sistemu, slušnom i vestibularnom sistemu.

Fotoreceptori u retini, oči percipiraju svjetlosnu (elektromagnetnu) energiju.

Nociceptori - njihova ekscitacija je praćena bolnim senzacijama (receptori bola). Ovi receptori su iritirani mehaničkim, termičkim i hemijskim faktorima. Bolni podražaji se percipiraju slobodnim nervnim završecima koji se nalaze u koži, mišićima, unutrašnjim organima, dentinu i krvnim sudovima.

3. Sa psihofiziološke tačke gledišta, receptori se dijele na:

vizuelno

Auditory

Aroma

Olfactory

Taktilno.

4. U zavisnosti od stepena specifičnosti receptora, tj. njihovu sposobnost da odgovore na jednu ili više vrsta stimulusamonomodalni i polimodalni receptori .

5. Prema brzini adaptacije, receptori se dijele u tri grupe:

1) brzo prilagođavanje (faza). Receptori za vibracije i dodir kože.

2) polagano prilagođavanje (tonik). Proprioreceptori, receptori za rastezanje pluća, dio receptora za bol.

3) mješoviti (fazotonični), prilagođavajući se prosječnom brzinom. Retinalni fotoreceptori, kožni termoreceptori.

Svojstva receptora

Glavna svojstva receptora su osjetljivost i sposobnost razlikovanja. Ova svojstva osiguravaju posebne strukturne i funkcionalne adaptacije:

1. Paralelne senzorne ćelije sa različitim pragovima ekscitacije - ćelije sa niskim pragom pobuđuju se pod uticajem slabih nadražaja, a kako se jačina stimulusa povećava u nervnom vlaknu koje izlazi iz ćelije, povećava se frekvencija impulsa. U određenom trenutku dolazi do zasićenja, a daljnje pojačavanje impulsa više ne povećava frekvenciju impulsa, međutim, senzorne ćelije s višim pragom osjetljivosti se pobuđuju i počinju slati impulse čija je frekvencija proporcionalna jačini impulsa. trenutni stimulans. Tako se širi opseg efektivne percepcije.

Postoje sporo adaptirajući receptori i receptori koji se brzo prilagođavaju. Vrijednost adaptacije je u tome što u nedostatku promjena u okolini ćelije miruju, što sprječava da se nervni sistem preoptereti nepotrebnim informacijama.

4. Povratne informacije u regulaciji receptora. U nekim čulnim organima, prag osetljivosti može da se promeni pod uticajem impulsa koji dolaze iz centralnog nervnog sistema. U mnogim slučajevima, ova regulacija se provodi na principu povratne sprege od receptora i uzrokuje promjene u pomoćnim strukturama, zbog čega receptorska stanica funkcionira u različitom rasponu vrijednosti stimulusa.

Bibliografija

1. Humana fiziologija: Udžbenik / Ed. V.M. Smirnova. - M.: Medicina, 2002.

2. Osnove fiziologije. / Ed. P. Sterki. - M.: Mir, 1984.

3. Nedospasov V.O. Fiziologija centralnog nervnog sistema. - M.: OOO UMK "Psihologija", 2002.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Proučavanje receptora kao složenih formacija koje se sastoje od nervnih završetaka koji osiguravaju transformaciju utjecaja podražaja u nervni impuls. Klasifikacija receptora i mehanizam fiziologije recepcije. Adaptacija receptora i senzorni modaliteti.

sažetak, dodan 19.02.2011

Koncept refleksa i refleksnog luka, odgovor tijela na iritaciju. Refleksi i aktivnost nervnog sistema. Refleksni luk i put nervnog impulsa od receptora do radnog organa. Razvoj doktrine uslovnih refleksa živih bića.

test, dodano 11.08.2011

Funkcija olfaktornih receptora. Kanali olfaktornih receptora kontrolirani nukleotidima. Spajanje receptora sa jonskim kanalima. Ćelije receptora ukusa, karakteristike glavnih kategorija. Transdukcija nociceptivnih i termalnih podražaja.

sažetak, dodan 27.10.2009

Fiziologija centralnog nervnog sistema. Refleks - reakcija tijela na iritaciju receptora. Vrijednost refleksa za tijelo. Obrasci mehanizama za implementaciju refleksne aktivnosti. Svojstva analizatora, njihovo značenje, struktura i funkcije.

sažetak, dodan 28.05.2010

Sinteza serotonina i tipovi serotoninskih receptora, njihova moderna klasifikacija. Svojstva vezivanja serotoninskih receptora i njihova konjugacija sa efektorskim sistemima ćelija. Regulacija funkcija centralnog nervnog sistema i perifernih organa.

prezentacija, dodano 23.10.2013

Klasifikacija receptora, mehanizam njihove ekscitacije. Funkcije vidnog senzornog sistema, struktura organa vida i retine. Uloga talamusa u vizualnoj percepciji. Glavni elementi slušnog sistema, značaj Cortijevog organa i slušnog živca.

test, dodano 05.02.2012

Kodiranje stimulusa mehanoreceptorima. Kratki i dugi receptori. Kodiranje parametara stimulusa pomoću receptora za istezanje. Receptori za istezanje kod rakova. Receptori istezanja u skeletnim mišićima kod sisara. Glavni tipovi senzornih neurona.

sažetak, dodan 27.10.2009

Funkcionalni sistemi organizma. Vanjski i unutrašnji stimulansi ljudskog tijela, percepcija stanja vanjske sredine. Osobine ljudskog tijela, fenomen sinestezije, vidovnjaci-sinestetika. Osobine temperamenta pri odabiru profesije.

sažetak, dodan 06.02.2013

Humoralna regulacija fizioloških i biohemijskih procesa kroz tjelesne tečnosti. Sinteza acetilholina. Vrste holinergičkih receptora. Depozicija medijatora i njegovo skladištenje u vezikulama. Sinteza medijatora u nervnim završecima. Razgradnja acetilholina.

prezentacija, dodano 23.10.2013

Strukturne jedinice nervnog sistema. Centralni i periferni nervni sistem. Odgovor tijela na iritaciju iz vanjskog ili unutrašnjeg okruženja. Refleks i refleksni luk. Distribucija nervnih impulsa duž jednostavnog refleksnog luka.

Analizatori (senzorski sistemi) su dizajnirani da daju telu informacije o promenama koje se dešavaju u životnoj sredini i unutrašnjem okruženju tela.

Analyzer - skup perifernih, provodnih i centralnih nervnih formacija koje percipiraju i analiziraju signale o promjenama u vanjskom i unutrašnjem okruženju tijela.

organ čula - periferno obrazovanje, sagledavanje i djelimična analiza promjena postojećih faktora sredine.

Receptori (senzorne) - grupe specijalizovanih ćelija lokalizovanih u čulnom organu ili unutrašnjem okruženju tela, sposobne da percipiraju, transformišu i prenesu informacije o delujućim faktorima sredine u centralni nervni sistem.

Senzorni sistem - sistem perifernih (receptor, čulni organ), komunikativnih (dirigentski odjel) i centralnih nervnih formacija koje tijelu daju informacije o događajima u unutrašnjem i vanjskom okruženju i kontrolišu aktivnost percepcijskih struktura.

Aferentna veza senzornih sistema (receptora i puteva) uvijek prevladava nad eferentnom. U bilo kojem mješovitom živcu u tijelu, broj senzornih vlakana premašuje broj motornih, na primjer, u vagusni nerv udio aferentnih vlakana je 92%.

Prema smjeru funkcionalne odgovornosti, analizatori se dijele na eksterne i interne.

1. Eksterni analizatori percipiraju i analiziraju promjene u vanjskom okruženju. To uključuje vizualne, slušne, olfaktorne, gustatorne, taktilne i temperaturne analizatore, čija se aktivnost percipira subjektivno u obliku osjeta.

2. Interni (visceralni) analizatori sagledavaju i analiziraju promene u unutrašnjem okruženju tela. Osobe obično ne percipiraju fluktuacije unutarnjeg okruženja unutar fiziološkog raspona u obliku osjeta (pH krvi, sadržaj CO 2 u njoj, arterijski tlak, itd.).

Odeljenja za analizatore. Prema ideji koju je iznio I. P. Pavlov, svi analizatori imaju tri funkcionalno-anatomska dijela.

Periferni dio analizatora predstavljene receptorskim ćelijama. Receptori se odlikuju specifičnošću, modalnošću ili sposobnošću da percipiraju određenu vrstu energije djelujućeg adekvatnog stimulusa (Mullerov zakon specifične energije).

Dirigentski dio analizatora uključuje aferentne (periferne) i srednje neurone (uključujući njihove procese) stabljike i subkortikalnih struktura CNS-a. Putevi obezbeđuju nedekrementalno provođenje signala do moždane kore uz međuanalizu i sažimanje informacija tokom prenosa nervnih impulsa u sinapsama.

Centralni ili kortikalni dio analizatora, prema I.P. Pavlovu, sastoji se od dva područja: centralnog („nukleus“, primarnog), predstavljenog specifičnim neuronima koji obrađuju dolazni impuls iz provodnog dijela analizatora, i perifernog, sekundarnog, gdje populacije neurona primaju aferentne ulaze sa perifernih delova raznih analizatora.

Kortikalne projekcije analizatora nazivaju se i "senzorne zone".

Analizatore karakterizira visoka osjetljivost na djelovanje modalno specifičnog stimulusa, određena ne samo svojstvima receptora, već i funkcioniranjem kortikalne veze.

Ustanovljeni su neki zakoni funkcionisanja analizatora.

Veberov zakon

Prag diskriminacije PR=ΔI/I=konst

opisuje zavisnost praga za nastanak subjektivnog osjećaja povećanja intenziteta stimulusa o jačini stimulusa.

U logaritamskom obliku, ova zavisnost je izražena Fechnerovim zakonom

Intenzitet osjeta Eosch.=Klg (ΔI/I)

Zanimljivo je da su obrasci opisani Weber-Fechnerovim zakonom bili poznati ljudima u antici. Astronomi, posebno Hiparh, kada su kreirali skalu zvezdanih magnituda u zavisnosti od njihovog sjaja, iskoristili su vizuelna zapažanja, tj. svojstva njegovog vizuelnog analizatora. Moderna klasifikacija zvijezda prema njihovoj svjetlosti potvrđuje da je, zapravo, Hiparh bio prvi koji je ustanovio logaritamsku prirodu ovisnosti praga za razlikovanje osjeta tokom rada vizualnog analizatora, a da toga nije bio svjesni.

Kada se analizira aktivnost aferentne veze mnogih analizatora, otkriva se približno isti obrazac. Pogodnije ga je opisati Stevensovom funkcijom snage

Za n=1, Stevensova funkcija je normalna proporcionalna funkcija, ali za n<1 (как это бывает в большинстве внешних анализаторов) кривая, описывающая эту функциональную закономерность на графике, круто уходит вверх при небольших приростах аргумента. Это означает, что происходит уплотнение информации (фактически, математическое логарифмирование) на уровне рецепторов для передачи ее в сжатом виде в ЦНС.

Glavne funkcije osjetilnih organa i aferentnih veza bilo kojeg analizatora određene su svojstvima senzornih receptora.

U senzornoj fiziologiji, receptori se dijele na vanjske (eksteroceptori) i unutrašnje (interoceptori).

Receptori su klasifikovani prema njihovom modalitetu.

Mehanoreceptori (ćelije za kosu - fonoreceptori, Pacinijeva tijela, baroreceptori, receptori za istezanje, mišićna vretena itd.)

Termoreceptori (lokalizirani u unutrašnjim organima i koži)

Hemoreceptori (glukoreceptori, osmoreceptori, receptori olfaktornog i gustog senzornog sistema)

Fotoreceptori (štapići i čunjevi, infracrveni detektor kod zmija)

Elektroreceptori (kod nekih riba i vodozemaca)

Receptori bola ili nociceptori (često polimodalni receptori i receptori za ishemijsko stanje tkiva).

Najvažnije svojstvo receptora - visoka selektivna osjetljivost na djelovanje odgovarajućih podražaja - osiguravaju strukturne karakteristike njihove lokalizacije u tkivima i prisustvo satelitskih ćelija. Prema prisustvu pratećih receptorskih ćelija, svi receptori se dele u dve grupe.

1. Primarni receptori, ili primarni senzorni receptori. Podražaj se detektuje direktno na kraju senzornog neurona, lokalizovanog na periferiji (telo nervne ćelije može biti daleko od mesta stimulusa, u nekom senzornom gangliju). Potencijal receptora I potencijal generatora nastaju u jednoj nervnoj ćeliji. PRIMJER Mehanoreceptori, proprioceptori, nociceptori, hemoreceptori.

2. Sekundarni receptori, sekundarni senzorni receptori. Između kraja senzornog neurona i mesta percepcije stimulusa nalazi se pomoćna receptorna ćelija. Potencijal receptora nastaje u satelitskoj ćeliji receptora, sinaptički aktivira aferentni neuron u kojem se stvara potencijal generatora. Primjer su fotoreceptori, fonoreceptori unutrašnjeg uha.

Mehanizmi receptorskog djelovanja .

Djelovanje stimulusa ne dovodi do prijenosa energije do receptora, energija u ćeliji koja percipira iritaciju je već pohranjena radom K + -Na + ATPaze. Samo stimulans u obliku fotona, vibracije okoline ili promjena koncentracije tvari inicira transdukciju signala.

Receptorne ćelije karakteriše postojanje potencijala mirovanja. Plazma membrana ćelije razdvaja oblasti sa suprotnim nabojem. Negativni naboj iznutra i pozitivan naboj izvana, u intersticijumu, osiguravaju da je receptor spreman za generiranje signala. Najčešće, signal koji stvara receptorska ćelija je receptorski potencijal, to je postepeni, elektrotonski propagirajući potencijal, u obliku depolarizacije ili hiperpolarizacije. Potencijal je namijenjen da pokrene proces kemijske veze prijenosa poruke u sinapsi koju formira receptorska stanica na aferentnom neuronu. Kationi djeluju kao nosioci naboja u ćelijama. Koriste se svojstva kablova membrana.

Za primarni razum receptorima, slijed događaja je opisan takvom šemom.

3. Distribucija receptorskog potencijala elektrotoničnom metodom na najekscitabilnije područje perifernog procesa neurona

4. Generisanje akcionog potencijala. RP=GP

Za sekundarno receptor

1. Specifična interakcija stimulusa sa membranom receptora na molekularnom nivou

2. Pojava receptorskog potencijala na mjestu lokalizacije osjetljivih jonskih kanala

3. Distribucija potencijala receptora elektrotoničnom metodom na sinapsu sa perifernim procesom neurona

4. Oslobađanje neurotransmitera u sinapsi

5. Generisanje EPSP (ekscitatornog postsinaptičkog potencijala) u membrani aferentnog neurona. VPSP=GP

6. Elektrotonična propagacija GP do najekscitabilnijeg područja aferentnog neurona

7. Generisanje AP i njegov transfer u centralni nervni sistem.

Glavna funkcija receptora (i aferentne veze svakog analizatora) je pretvaranje analognih signala iz vanjskog ili unutrašnjeg okruženja (svjetlo, zvuk, toplina, pritisak) u frekvencijski (digitalni) kod koji se može prenijeti komprimiran kao moguće, ali bez izobličenja informacijske komponente. Dakle, konvertovani signal izgleda kao skup akcionih potencijala (impulsa) koji slijede sa određenom frekvencijom. Ali nije važna samo frekvencija. Korisne informacije koda mogu biti i broj impulsa i međupulsni interval, prisustvo impulsa ili njihovo odsustvo. U ovom slučaju, često intervali između impulsa, čak i u jednoj aferentnoj poruci, ili nizu impulsa, mogu biti jednaki ili različiti. Logaritamska priroda zavisnosti odgovora aferentne veze na dejstvo stimulusa i integrišuća uloga senzornog neurona omogućava minimiziranje vremenskog koda i prenošenje informacija u CNS, za šta je odgovoran senzorni sistem, bez izobličenja.

I jačina iritacije i njen kvalitet su kodirani. Mjesto djelovanja stimulusa je također kodirano. Postoje različite hipoteze o organizaciji procesa analize informacija od strane mozga koje dolaze iz aferentnih sistema.

Hipoteza označena linija, ili teorija specifičnosti, postulira postojanje posebnih anatomski određenih lanaca neurona, komunikacijskih kanala specifičnih za svaki djelujući stimulus.

Pristalice hipoteze uzorka, odnosno intenziteta, smatraju da je prijenos informacija o kvaliteti stimulusa kodiran prostorno-vremenskim obrascem (obrascem) ekscitacija mnogih populacija receptora, a konačna analiza se događa samo na nivou moždane kore.