Сенсорлы жүйелердің рецепторларының құрылымы мен функциялары. Жасуша рецепторларының негізгі функциялары

Адамның жүйке жүйесі ағзалар мен жүйелердің сыртқы және ішкі ортадағы өзгерістерге тез бейімделуін қамтамасыз ететін күрделі аналитикалық және синтетикалық процестерді жүзеге асырады. Сыртқы әлемдегі сигналдарды қабылдау глиальді олигодендроцит клеткалары немесе лимоциттері бар афтерлік нейрондық процестерді қамтитын құрылымға байланысты. Олар ішкі немесе ішкі ынталандыруларды биоэлектрлік құбылыстарға түрлендіреді, олар қозғау немесе жүйке импульстар деп аталады . Мұндай құрылымдар рецепторлар деп аталады. Осы мақалада біз түрлі адам сенсорлы жүйелерінің рецепторларының құрылымы мен функцияларын зерттейміз.

Нерв аяқталуының түрлері

Анатомияда олардың жіктелуі үшін бірнеше жүйе бар. Ең көп таралған рецепторларды қарапайым (бір нейрондық процестерден тұратын) және кешенді (жоғары мамандандырылған сезім органындағы нейроциттер тобы мен көмекші жасушалар тобы) бөледі. Сенсорлық процестердің құрылымына сүйене отырып. Олар центротреталды нейроциттің бастапқы және қайталама аяқталуына бөлінеді. Оларға терінің түрлі рецепторлары кіреді: носикепторлар, механорецепторлар, барорецепторлар, терморецепторлар, сондай-ақ ішкі мүшелерді инервируют жүйке процестері. Екінші эпителийдің туындылары ынталандыруға жауап ретінде əрекет потенциалын қалыптастырады (дәмдік, есту, баланс үшін рецепторлар). Көздің фотосезімтал мембранасының таяқшалары мен конусы - сетчат - бастапқы және екінші сенсорлы жүйке аяқтары арасында аралық орналасу орын алады.

Тағы бір жіктеу жүйесі ынталандыру түрі сияқты осындай айырмашылыққа негізделген. Егер ынталандыру сыртқы ортадан шықса, онда ол экстероцепторлар (мысалы, дыбыстар, иістер) қабылданады. Ішкі орта факторларының ынталандыруы интертерепторлар: висцеральды, проприоцепторлар, вестибулярлық аппараттың шаш жасушалары арқылы талданады. Осылайша, сенсорлық жүйелердің рецепторларының функциялары олардың құрылымында және сезім органдарының орналасуымен байланысты.

Анализаторлардың тұжырымдамасы

Сыртқы орта жағдайларын саралау және саралау үшін және оған бейімделу үшін адамда анализаторлар немесе сенсорлық жүйелер деп аталатын арнайы анатомиялық және физиологиялық құрылымдар бар. Ресейлік ғалым И.П. Павлов өз құрылымының келесі схемасын ұсынды. Бірінші бөлім перифериялық (рецептор) деп аталды. Екінші - дирижер, ал үшінші - орталық немесе кортик.

Мысалы, визуалды сенсорлық жүйе сетчаток пен конустардың сезімтал жасушаларын, екі оптикалық жүйкеді және оның шырышты бөлігінде орналасқан кортикальды аймақты қамтиды.

Кейбір анализаторлар, мысалы, көрнекі және есту қабілеті бар сияқты, алдын-ала рецепторлық деңгейді қамтиды - тиісті ынталанды қабылдауды жақсартатын белгілі анатомиялық құрылымдар. Аудиожүйені көру үшін сыртқы көзге көрінетін жүйе - көздің оттегі бөлігін, склераны, көз алдындағы камераны, линзаны, шыны тәрізді сулы ылғалдылықты қамтиды. Біз анализатордың перифериялық бөлігіне шоғырланамыз және оған қатысатын рецепторлардың функциясы туралы сұраққа жауап береміз.

Жасушалар ынталандырады

Мембраналарында (немесе цитозолда) ақуыздардан тұратын арнайы молекулалар, сондай-ақ күрделі кешендер - гликопротеидтер. Қоршаған орта факторларының әсерінен бұл заттар өздерінің кеңістіктік конфигурациясын өзгертеді, бұл клетканың өзі үшін сигнал болып табылады және оны тиісті түрде әрекет етуге мәжбүр етеді.

Лиганд деп аталатын кейбір химиялық заттар жасушаның сенсорлық үрдістеріне әсер етуі мүмкін, нәтижесінде трансмембраналық иондар ағымдарының пайда болуы мүмкін. Рецептивтік қасиетке ие плазмалемма белоктар, көмірсулар молекулаларымен бірге (яғни, рецепторлар) антенналарды қабылдауды және лигандтарды саралауды жүзеге асырады.

Ионотропты арналар

Ұялы рецепторлардың тағы бір түрі - сигналдың химиялық заттардың әсерінен, мысалы, H-холинергический рецепторлардың, вазопрессин рецепторларының және инсулиннің әсерінен ашу немесе блоктайтын мембранадағы ионотропты арналар.

Жасушааралық сенсорлық құрылымдарға лиганға байланған транскрипциялық факторлар кіреді, содан кейін ядроға енеді. Олар бір немесе бірнеше гендердің транскрипциясын жақсартатын немесе бұғаттайтын ДНҚ-мен қосылыстар құрайды. Осылайша, клеткалық рецепторлардың негізгі функциялары сыртқы ортадан сигналдарды қабылдау және пластикалық метаболизм реакцияларын реттеу болып табылады.

Таяқ және конус: құрылымы мен функциялары

Бұл сетчатикалық рецепторлар жарық сигналдарына жауап береді - фотонды, жүйке аяқтарында қоздыруды тудырады. Оларда арнайы пигменттер бар: йодопсин (конус) және родопсин (шыбықтар). Дөңгелек шрифттер түнгі жарықпен тітіркенеді және түстерді ажырата алмайды. Конус түс көруге жауапты және үш түрі бар, олардың әрқайсысында жеке фотопигмент бар. Осылайша, көз рецепторының қызметі оның құрамында фотосезімтал белоктарға байланысты. Тұтқалар аз жарықта көрнекі қабылдауды тудырады, ал конустар көрнекі сезім мен түстерді қабылдау үшін жауап береді.

Тері сезім органы

Дермеге кіретін нейрондардың нервтік аяқтары олардың құрылымында ерекшеленеді және сыртқы ортадағы әртүрлі ынталандыруларға: температура, қысым, бетінің пішіні. Тері рецепторларының функциялары - ынталандыруды электрлік импульстарға (қозу үрдісі) қабылдау және өзгерту. Қысым рецепторларына терінің орташа қабатында орналасқан Meissner корпустары кіреді - бұл ынталандырудың нашар кемсітуіне қабілетті дермис (сезгіштігінің төмен шегі бар).

Барокеріттерге Pacini денесі кіреді. Олар тері жасушаларында орналасқан. Рецептордың функциялары - нозицепторлық ауру - патогенді тітіркендіргіштерден қорғау. Теріге қоса, мұндай нервтік ұштар барлық ішкі органдарда орналасады және агломерация процестерінің формасына ие. Терморецепторларды теріде де, ішкі органдарда да - қан тамырлары, орталық жүйке жүйесінің бөліктері ретінде табуға болады. Олар жылу мен суыққа бөлінеді.

Бұл сезімтал аяқтардың белсенділігі жоғарылап, тері бетінің температурасы қандай жылдамдықта және қандай жылдамдықта өзгеретініне байланысты. Демек, тері рецепторларының функциялары әртүрлі және олардың құрылымына байланысты.

Аудиторлық ынталандырудың механизмі

Сыртқы рецепторлар - дұрыс дыбыстық сигналдарға сезімталдығы жоғары, яғни дыбыстық толқындарға ие шаш жасушалары. Олар мномодаль деп аталады және екіншіден сезімтал. Ішкі құлақтың кортекс органында орналасқан, ұлуларға кіреді.

Корттың орналасуы бойынша орган арфаға ұқсас. Аудиторлық рецепторлар периллмфқа батырылады және олардың ұшы-қиыршық микропаркілер тобына ие. Сұйықтықтың ауытқуы шаш жасушаларының тітіркенуіне, биоэлектрлік құбылыстарға айналуына - нерв импульсінің, яғни естудің рецепторларының функциясының - дыбыстық толқындарға ұқсайтын сигналдарды қабылдау және олардың қозу үдерісіне айналуы.

Контактілі байланыс рецепторларының дәмі

Әрқайсымыз азық-түліктен және ішімдікпен ерекшеленеді. Дәмі органның тілін қолдану арқылы қабылдайтын тағамның дәмі. Тыныс алудың төрт түрін қамтиды: тілді - дәмді бүйрек, тәтті, оның түбірі - ащы, тұзды және қышқыл бөліктер қабырғаларының рецепторларын ажыратады. Рецепторлардың барлық түрлеріне арналған тітіркендіргіштер - антенналардың функцияларын орындайтын дәмдік шамдардың микропаркінде қабылданған химиялық заттардың молекулалары.

Дәнді рецепторлардың функциялары - химиялық ынталандыруды кодтау және оны электрлік импульске көшіру, мидың қышқылының дәмдік аймағындағы нервтерге дейін жетеді. Папула мұрын қуысының шырышты қабығында орналасқан алкогольді анализатордың жүйкелік соңында жұмыс істейтінін атап өткен жөн. Екі сенсорлық жүйенің бірлескен әрекеті адамның дәм сезімін күшейтеді және байытады.

Ұрықтың құпиясы

Дәмі сияқты, алкогольді анализатор әртүрлі химиялық заттардың молекулаларына нервтердің аяқталуымен жауап береді. Хош иісті қосылыстардың хош иісті шамдарды тітіркендіретін механизмі аяғына дейін зерттелмеген. Ғалымдар иттің сигнал молекулалары мұрын шырышты әртүрлі сенсорлы нейрондармен өзара әрекеттеседі деп болжайды. Басқа зерттеушілер хош иісті рецепторлардың тітіркенуін синхрондау молекулаларының сенсорлық нейронды енгізетін заттармен жалпы функционалдық топтарға (мысалы, альдегид немесе фенолик) ие екенімен байланыстырады.

Хош иісті рецепторлардың функциялары тітіркенуді қабылдау, оны саралау және қозғау үрдісіне аудару болып табылады. Мұрын қуысының шырышты қабығындағы жалпы хош иісті шамдардың жалпы саны 60 миллионға жетеді, олардың әрқайсысы көп мөлшерде килиямен қамтамасыз етіледі, соның салдарынан рецепторлардың өрісінің химиялық заттардың молекулалары - иістердің артуы артады.

Вестибулярлық аппараттың нервтік соңы

Ішкі құлаққа қозғалтқыш әрекеттерді үйлестіру және үйлестіру, дене тепе-теңдік жағдайында ұстап тұру, сонымен қатар бағдарлау рефлекстеріне қатысатын орган жауапты. Ол лабиринт деп аталатын және Corti органының анатомиялық байланыстары бар жартылай айналымдық арналар түріне ие. Үш сымдық аралдарда эндолимфке батырылған жүйкелік аяқтар бар. Бастың және торшаның тістерімен ол тербеледі, бұл жүйке аяқтарының ұштарында тітіркенуді тудырады.

Вестибулярлық рецепторлар, шаш жасушаларының өзі мембранамен байланысады. Ол кальций карбонатының кішкентай кристалдарынан тұрады - автолит. Эндолимфпен бірге олар қозғала бастайды, бұл жүйке процестеріне тітіркендіргіш болып қызмет етеді. Жартылай циркуляциялық каналдардың рецепторларының негізгі функциялары оның орналасуына байланысты: алақандарда гравитацияға жауап береді және тынығу кезінде бас пен дененің тепе-теңдігін бақылайды. Дене тепе-теңдік органдарының ампулаларында орналасқан сенсорлық аяқтар дененің бөліктерінің қозғалысының өзгеруін бақылайды (динамикалық ауырлық).

Рефлекстік доға қалыптастырудағы рецепторлардың рөлі

Р. Декарттың зерттеуімен және IP Павлов пен И.М.Сеченовтың іргелі ашылымдарынан басталатын рефлекстердің бүкіл доктринасы жүйке белсенділігінің идеясына организмнің орталық және жүйке жүйесінің қатысуымен жүзеге асырылатын сыртқы және ішкі орта ынталандыру әсеріне барабар жауап ретінде негізделген Жүйе - ми мен жұлын. Жауап, қарапайым, мысалы, тізе мінез рефлексі немесе сөйлеу, есте сақтау немесе ойлау сияқты күрделі болып табылатындығына қарамастан, оның алғашқы байланысы - олардың күші, амплитудасы, қарқындылығы бойынша стимуляторларды қабылдауы және кемсітуі.

Мұндай дифференциация IP Pavlov деп аталатын сенсорлық жүйелермен жүзеге асырылады, бұл «мидың титулдықтары» деп аталады. Әрбір анализаторда рецептор қоршаған ортаға әсер ететін ынталандырғыштарды түсіретін және зерттейтін антенналар ретінде жұмыс істейді: жеңіл немесе дыбыстық толқындар, химиялық заттардың молекулалары, физикалық факторлар. Барлық сенсорлық жүйелердің физиологиялық қалыпты белсенділігі, бірінші бөлімнің перифериялық немесе рецепторлық деп аталатын жұмысына байланысты. Барлық рефлекстік доғалар (рефлекстер) қоспағанда болмайды.

Медиаторлар

Олар биологиялық белсенді заттар болып табылады, олар арнайы құрылымдарда синапстарда бір нейронды қоздыруды ауыстырады. Олар бірінші нейроциттің аксоны арқылы шығарылады және тітіркендіргіш әрекет етеді, келесі жүйке жасушасының рецепторларының соңында жүйке импульстарын тудырады. Сондықтан медиаторлар мен рецепторлардың құрылымы мен функциялары тығыз өзара байланысты. Сонымен қатар, кейбір нейроциттер екі немесе одан да көп таратқыштарды, мысалы, глютами және аспарагин қышқылдарын, эпинефринді және ГАБА-ды сөндіре алады.