Az emberi idegrendszer összetett analitikai és szintetikus folyamatokat hajt végre, amelyek biztosítják a szervek és rendszerek gyors alkalmazkodását a külső és belső környezet változásaihoz. A külvilágból érkező ingerek észlelése a szerkezetnek köszönhető, amely magában foglalja az oligodendrocita gliasejteket vagy lemmocitákat tartalmazó afferens neuronok folyamatait. A külső vagy belső ingereket bioelektromos jelenségekké alakítják, amelyeket gerjesztésnek vagy idegimpulzusnak neveznek. Az ilyen struktúrákat receptoroknak nevezzük. Ebben a cikkben a különböző emberi szenzoros rendszerek receptorainak szerkezetét és funkcióit tanulmányozzuk.
Az idegvégződések típusai
Az anatómiában többféle osztályozási rendszer létezik. A leggyakoribb osztja a receptorokat egyszerű (egy idegsejt folyamataiból áll) és összetett (neurociták és kiegészítő gliasejtek egy csoportja egy nagyon speciális érzékszerv részeként). Az érzékszervi folyamatok felépítése alapján.a centripetális neurocita elsődleges és másodlagos végződéseire oszlanak. Ide tartoznak a különböző bőrreceptorok: nociceptorok, mechanoreceptorok, baroreceptorok, termoreceptorok, valamint a belső szerveket beidegző idegfolyamatok. Másodlagosak a hám származékai, amelyek akciós potenciált hoznak létre az irritáció hatására (ízlelés, hallás, egyensúly receptorok). A szem fényérzékeny membránjának - a retina - rúdjai és kúpjai az elsődleges és másodlagos érzékeny idegvégződések között köztes helyet foglalnak el.
Egy másik osztályozási rendszer olyan különbségen alapul, mint az inger típusa. Ha az irritáció a külső környezetből származik, akkor azt az exteroreceptorok (például hangok, szagok) érzékelik. A belső környezet tényezői által okozott irritációt pedig interoreceptorok elemzik: zsigeri, proprioreceptorok, a vestibularis készülék szőrsejtjei. Így az érzékszervek receptorainak működését szerkezetük és az érzékszervekben való elhelyezkedésük határozza meg.
Az elemzők fogalma
A környezeti feltételek megkülönböztetése és megkülönböztetése, valamint az azokhoz való alkalmazkodás érdekében az embernek speciális anatómiai és fiziológiai struktúrái vannak, amelyeket analizátoroknak vagy érzékszervi rendszereknek neveznek. I. P. Pavlov orosz tudós a következő sémát javasolta szerkezetükhöz. Az első szakaszt perifériásnak (receptornak) nevezték. A második vezetőképes, a harmadik pedig központi vagy kérgi.
Például a vizuális szenzoros rendszer magában foglalja az érzékenyretinasejtek - rudak és kúpok, két látóideg, valamint az agykéreg egy zónája, amely az occipitális részében található.
Egyes analizátorok, mint például a már említett vizuális és hallási eszközök, tartalmaznak pre-receptorszintet – bizonyos anatómiai struktúrákat, amelyek javítják a megfelelő ingerek észlelését. A hallórendszer számára ez a külső és a középfül, a látórendszer számára a szem fényt megtörő része, beleértve a sclerát, a szem elülső kamrájának vizes humorát, a lencsét és az üvegtestet. Az analizátor perifériás részére összpontosítunk, és megválaszoljuk azt a kérdést, hogy mi a funkciója a benne található receptoroknak.
Hogyan érzékelik a sejtek az ingereket
A membránjukban (vagy a citoszolban) speciális fehérjékből álló molekulák, valamint komplex komplexek – glikoproteinek – találhatók. A környezeti tényezők hatására ezek az anyagok megváltoztatják térbeli konfigurációjukat, ami jelként szolgál magának a sejtnek, és megfelelő reakcióra kényszeríti.
Egyes vegyi anyagok, az úgynevezett ligandumok, hatnak a sejt érzékszervi folyamataira, ami transzmembrán ionáramokat eredményezhet benne. A receptív tulajdonságokkal rendelkező plazmalemma fehérjék a szénhidrát molekulákkal (azaz receptorokkal) együtt ellátják az anten funkcióit - észlelik és megkülönböztetik a ligandumokat.
Ionotróp csatornák
A sejtreceptorok egy másik típusa – a membránban található ionotróp csatornák, amelyek képesek megnyílni vagy blokkolni ajelátviteli vegyszerek, például H-kolinerg receptor, vazopresszin és inzulin receptorok.
Az intracelluláris érzékelő struktúrák olyan transzkripciós faktorok, amelyek egy ligandumhoz kötődnek, majd belépnek a sejtmagba. Olyan DNS-vegyületeik képződnek, amelyek fokozzák vagy gátolják egy vagy több gén transzkripcióját. Így a sejtreceptorok fő funkciója a környezeti jelek észlelése és a plasztikus anyagcsere-reakciók szabályozása.
Állványok és kúpok: szerkezet és funkciók
Ezek a retina receptorai fényingerekre – fotonokra – reagálnak, amelyek gerjesztési folyamatot okoznak az idegvégződésekben. Speciális pigmenteket tartalmaznak: jodopszin (kúp) és rodopszin (rudak). A rudakat irritálja az alkonyi fény, és nem képesek megkülönböztetni a színeket. A színlátásért felelős kúpok három típusra oszthatók, amelyek mindegyike külön fotopigmentet tartalmaz. Így a szemreceptor működése attól függ, hogy milyen fényérzékeny fehérjéket tartalmaz. A rudak felelősek a látás észleléséért gyenge fényviszonyok mellett, míg a kúpok a látásélességért és a színérzékelésért.
A bőr egy érzékszerv
A dermiszbe kerülő neuronok idegvégződései szerkezetükben különböznek, és különböző környezeti ingerekre reagálnak: hőmérséklet, nyomás, felület alakja. A bőrreceptorok funkciója az ingerek észlelése és elektromos impulzusokká történő átalakítása (a gerjesztés folyamata). A nyomásreceptorok közé tartoznak a Meissner testek, amelyek a bőr középső rétegében találhatók - a dermiszben, amely vékonyaz ingerek megkülönböztetése (alacsony érzékenységi küszöbük van).
A Pacini testek a baroreceptorokhoz tartoznak. A bőr alatti zsírszövetben helyezkednek el. A receptor – fájdalomnociceptor – funkciója a patogén ingerek elleni védelem. A bőrön kívül az ilyen idegvégződések minden belső szervben találhatók, és elágazó afferens folyamatoknak tűnnek. A hőreceptorok mind a bőrben, mind a belső szervekben - véredényekben, a központi idegrendszer egyes részein - megtalálhatók. Meleg és hideg kategóriába sorolhatók.
Ezen érzékszervi végződések aktivitása fokozódhat, és attól függ, hogy milyen irányban és milyen sebességgel változik a bőrfelület hőmérséklete. Ezért a bőrreceptorok funkciói sokrétűek, és szerkezetüktől függenek.
A hallási ingerek észlelésének mechanizmusa
Az exteroreceptorok olyan szőrsejtek, amelyek nagyon érzékenyek a megfelelő ingerekre – hanghullámokra. Ezeket monomodálisnak nevezik, és másodlagosan érzékenyek. A belső fül Corti-szervében találhatók, a fülkagyló részeként.
Corti orgonája felépítése hasonló a hárfához. A hallóreceptorok a perilimfába merülnek, és a végükön mikrobolyhok csoportjai vannak. A folyadék rezgései a szőrsejtek irritációját okozzák, amelyek bioelektromos jelenségekké alakulnak át - idegimpulzusok, azaz a hallóreceptor funkciói - ez a hanghullám formájú jelek érzékelése és folyamattá alakulása.izgalom.
Kapcsolatfelvétel az ízlelőbimbókkal
Mindannyian előnyben részesítjük az ételeket és az italokat. Az élelmiszerek ízvilágát az ízlelő szerv - a nyelv - segítségével érzékeljük. Négyféle idegvégződést tartalmaz, a következőképpen lokalizálva: a nyelv hegyén - ízlelőbimbók, amelyek megkülönböztetik az édes, a gyökerénél a keserű, valamint az oldalfalakon található sós és savanyú receptorokat. Minden típusú receptorvégződés irritáló anyaga olyan kémiai molekulák, amelyeket az ízlelőbimbók mikrobolyhai érzékelnek, és amelyek antennaként működnek.
Az ízérzékelõ funkciója egy kémiai inger dekódolása és elektromos impulzussá alakítása, amely az idegek mentén eljut az agykéreg ízzónájába. Meg kell jegyezni, hogy a papillák az orrüreg nyálkahártyájában elhelyezkedő szaglóanalizátor idegvégződéseivel párhuzamosan működnek. A két érzékszervi rendszer együttes hatása fokozza és gazdagítja az ember ízérzését.
A szaglás rejtvénye
Az ízhez hasonlóan a szaglóelemző is idegvégződéseivel reagál a különféle vegyi anyagok molekuláira. Még nem teljesen ismert a mechanizmus, amellyel a szagos vegyületek irritálják a szaglóhagymákat. A tudósok azt sugallják, hogy a szagjelző molekulák kölcsönhatásba lépnek az orrnyálkahártya különböző szenzoros neuronjaival. Más kutatók a szaglóreceptorok stimulálását annak tulajdonítják, hogy a jelátviteli molekulák közös funkciós csoportokkal rendelkeznek (például aldehidvagy fenolos) a szenzoros neuronban lévő anyagokkal.
A szaglóreceptor funkciói az irritáció észlelésében, differenciálásában és a gerjesztés folyamatába való átültetésében rejlenek. Az orrüreg nyálkahártyájában a szaglóhagymák teljes száma eléri a 60 milliót, és mindegyikük nagyszámú csillóval van felszerelve, aminek köszönhetően a receptormező teljes érintkezési területe a molekulákkal. vegyi anyagok – szagok.
A vesztibuláris apparátus idegvégződései
A belső fülben található egy szerv, amely a motoros cselekvések koordinációjáért és összhangjáért, a test egyensúlyi állapotának megőrzéséért, valamint a tájékozódási reflexekben való részvételért felelős. Félkör alakú csatornák formája van, labirintusnak nevezik, és anatómiailag kapcsolódik Corti szervéhez. Három csontcsatornában idegvégződések találhatók az endolimfában. A fej és a törzs megdöntésekor oszcillál, ami irritációt okoz az idegvégződések végén.
Maguk a vesztibuláris receptorok – a szőrsejtek – érintkeznek a membránnal. Kis kalcium-karbonát kristályokból áll - otolitokból. Az endolimfával együtt mozogni is kezdenek, ami irritálóként szolgál az idegfolyamatokhoz. A félkör alakú csatornareceptor fő funkciói elhelyezkedésétől függenek: a zsákokban reagál a gravitációra, és szabályozza a fej és a test egyensúlyát nyugalmi állapotban. Az egyensúlyszerv ampulláiban elhelyezkedő érzékszervi végződések szabályozzák a testrészek mozgásának változását (dinamikus gravitáció).
A receptorok szerepe a képződésbenreflexívek
A reflexek teljes doktrínája, R. Descartes tanulmányaitól I. P. Pavlov és I. M. Sechenov alapvető felfedezéseiig, azon az elképzelésen alapul, hogy az idegi tevékenység mint a test megfelelő válaszreakciója a a külső és belső környezet ingerei, amelyeket a központi idegrendszer - az agy és a gerincvelő - részvételével hajtanak végre. Bármi legyen is a válasz, egyszerű, például egy térdrángás, vagy olyan szuper összetett, mint a beszéd, az emlékezet vagy a gondolkodás, az első láncszem a befogadás – az ingerek érzékelése és megkülönböztetése erejük, amplitúdójuk, intenzitásuk alapján.
Az ilyen megkülönböztetést szenzoros rendszerek végzik, amelyeket IP Pavlov „az agy csápjainak” nevezett. Mindegyik analizátorban a receptor antennaként funkcionál, amely felfogja és érzékeli a környezeti ingereket: fény- vagy hanghullámokat, kémiai molekulákat és fizikai tényezőket. Az összes szenzoros rendszer élettanilag normális aktivitása kivétel nélkül az első szakasz, az úgynevezett perifériás, vagy receptor munkájától függ. Kivétel nélkül minden reflexív (reflex) belőle származik.
Plektrumok
Ezek biológiailag aktív anyagok, amelyek speciális struktúrákban - szinapszisokban - végzik a gerjesztés átvitelét egyik neuronról a másikra. Az első neurocita axonja választja ki őket, és irritálóként működve idegimpulzusokat okoznak a következő idegsejt receptorvégződéseiben. Ezért a mediátorok és receptorok szerkezete és funkciói szorosan összefüggenek egymással. Ráadásul néhánya neurociták két vagy több transzmittert képesek kiválasztani, például glutamin- és aszparaginsavat, adrenalint és GABA-t.
