Будова і функцыі рэцэптара сэнсарных сістэм. Асноўныя функцыі рэцэптараў клеткі

Нервовая сістэма чалавека ажыццяўляе складаныя аналітыка-сінтэтычныя працэсы, якія забяспечваюць хуткую адаптацыю органаў і сістэм да зменаў знешняй і ўнутранай асяроддзя. Ўспрыманне раздражняльнікаў з навакольнага свету адбываецца дзякуючы структуры, якая ўключае ў сябе атожылкі афферентного нейронаў, якія змяшчаюць глиальные клеткі-олигодендроциты, або леммоциты. Яны ператвараюць знешнія ці ўнутраныя раздражняльнікі ў біяэлектрычныя з'явы, званыя узрушанасцю або нервовым імпульсам. Такія структуры называюцца рэцэптарамі. У дадзеным артыкуле мы вывучым будова і функцыі рэцэптараў розных сэнсарных сістэм чалавека.

Віды нервовых канчаткаў

У анатоміі існуе некалькі сістэм іх класіфікацыі. Найбольш распаўсюджаная дзеліць рэцэптары на простыя (складаюцца з атожылкаў аднаго нейрона) і складаныя (група нейроцитов і дапаможных клетак глии у складзе вузкаспецыялізаванага органа пачуццяў). Зыходзячы з будынка сэнсарных атожылкаў. іх падзяляюць на першасныя і другасныя заканчэння цэнтраімклівага нейроцита. Да такіх адносяць розныя рэцэптары скуры: ноцицепторы, механорецепторы, барорецепторы, тэрмарэцэптары, а таксама нервовыя атожылкі, інервуецца ўнутраныя органы. Другасныя з'яўляюцца вытворнымі эпітэлія, якія ствараюць патэнцыял дзеянні ў адказ на раздражненне (рэцэптары густу, слыху, раўнавагі). Палачкі і колбачкамі святлоадчувальнай абалонкі вочы - сятчаткі - займаюць прамежкавае становішча паміж первично- і вторичночувствительными нервовымі канчаткамі.

Яшчэ адна сістэма класіфікацыі пабудавана на такім адрозненні, як выгляд раздражняльніка. Калі раздражненне зыходзіць з навакольнага асяроддзя, то яно ўспрымаецца экстерорецепторы (напрыклад гукі, пахі). А раздражненне фактарамі ўнутранай асяроддзя аналізуецца інтерорецепторов: вісцаральная, проприорецепторами, волосковые клеткі вестыбулярнага апарата. Такім чынам, функцыі рэцэптараў сэнсарных сістэм абумоўлены іх будынкам і месцам размяшчэння ў органах пачуццяў.

Паняцце аб аналізатары

Для таго каб дыферэнцаваць і адрозніваць ўмовы знешняга асяроддзя і прыстасоўвацца да яе, у чалавека існуюць спецыяльныя анатама-фізіялагічныя структуры, званыя аналізатарамі, або сэнсарнымі сістэмамі. Рускі навуковец І. П. Паўлаў прапанаваў наступную схему іх будынка. Першы аддзел быў названы перыферычным (рецепторные). Другі - правадніковыя, а трэці - цэнтральным, або коркавым.

Так, напрыклад, глядзельная сенсарны сістэма ўключае ў сябе адчувальныя клеткі сятчаткі - палачкі і колбачкамі, два глядзельных нерва, а таксама зону кары галаўнога мозгу, размешчаную ў яе патылічнай частцы.

Некаторыя аналізатары, такія як ужо згадвальныя глядзельная і слыхавой, ўключаюць у сябе дорецепторный ўзровень - пэўныя анатамічныя структуры, якія паляпшаюць ўспрыманне адэкватных раздражняльнікаў. Для слыхавы гэта вонкавае і сярэдняе вуха, для глядзельнай сістэмы - светопреломляющая частка вочы, якая ўключае склер, вадзяністыя вільгаць пярэдняй камеры вочы, крышталік, шклопадобнае цела. Мы спынімся на перыферычнай часткі аналізатара і адкажам на пытанне аб тым, якая функцыя рэцэптараў, якія ўваходзяць у яго.

Як клеткі ўспрымаюць раздражняльнікі

У іх мембранах (ці ў цитозоле) знаходзяцца спецыяльныя малекулы, якія складаюцца з бялкоў, а таксама складаныя комплексы - гликопротеиды. Пад уздзеяннем фактараў знешняга асяроддзя гэтыя рэчывы змяняюць сваю прасторавую канфігурацыю, што служыць сігналам для самой клеткі і вымушае яе рэагаваць адэкватна.

Некаторыя хімічныя рэчывы, названыя лигандами, могуць ўздзейнічаць на сэнсарныя атожылкі клеткі, з прычыны чаго ў ёй ўзнікаюць трансмембранный іённыя токі. Вавёркі плазмалемы, якія валодаюць рэцэптыўна ўласцівасцямі, разам з малекуламі вугляводаў (т. Е. Рэцэптары) выконваюць функцыі аннтен - ўспрымаюць і дыферэнцыююцца лиганды.

Ионотропные каналы

Яшчэ адзін від клеткавых рэцэптараў - ионотропные каналы, размешчаныя ў мембране, здольныя адчыняцца або блакавацца пад уздзеяннем сігнальных хімічных весществ, напрыклад Н-холинорецептор, рэцэптары вазопрессина і інсуліну.

Да ўнутрыклеткавых ўспрымае структурам ставяцца фактары транскрыпцыі, якія злучаюцца з лигандом і затым пранікаюць у ядро. Утвараюцца іх злучэння з ДНК, якія ўзмацняюць або інгібіруе транскрыпцыю аднаго або некалькіх генаў. Такім чынам, асноўныя функцыі рэцэптараў клеткі - гэта ўспрыманне сігналаў знешняй асяроддзя і рэгуляцыя рэакцый пластычнага абмену.

Палачкі і колбачкамі: будова і функцыі

Гэтыя рэцэптары сятчаткі вока рэагуюць на светлавыя раздражняльнікі - фатоны, якія выклікаюць у нервовых канчатках працэс ўзбуджэння. Яны ўтрымліваюць спецыяльныя пігменты: йодопсин (колбачкамі) і родопсин (палачкі). Палачкі раздражняюцца змрокам і не здольныя адрозніваць колеры. Колбачкамі адказваюць за каляровае зрок і дзеляцца на тры выгляду, кожны з якіх змяшчае асобны фотопигмент. Такім чынам, функцыя рэцэптара вочы залежыць ад таго, якія святлоадчувальныя вавёркі ў яго ўваходзяць. Палачкі абумоўліваюць глядзельнае ўспрыманне пры слабым асвятленні, а колбачкамі адказваюць за вастрыню зроку і ўспрыманне колеру.

Скура - орган пачуццяў

Нервовыя канчаткі нейронаў, якія ўваходзяць у дерму, адрозніваюцца сваім будынкам і рэагуюць на розныя раздражняльнікі навакольнага асяроддзя: тэмпературу, ціск, форму паверхні. Функцыі рэцэптараў скуры - ўспрымаць і трансфармаваць раздражняльнікі ў электрычныя імпульсы (працэс ўзбуджэння). Да рэцэптарам ціску ставяцца цяля Мейснера, размешчаныя ў сярэднім пласце скуры - дерме, здольныя да тонкага адрозьніваць раздражняльнікаў (маюць нізкі парог адчувальнасці).

Да барорецепторы ставяцца цяля Пачына. Яны размяшчаюцца ў падскурна-тлушчавай абалоніне. Функцыі рэцэптара - ноцицептора болю - гэта абарона ад патагенных раздражняльнікаў. Акрамя скуры такія нервовыя канчаткі размешчаны ва ўсіх унутраных органах і маюць від галінаваных афферентного атожылкаў. Тэрмарэцэптары могуць знаходзіцца як у скуры, так і ва ўнутраных органах - крывяносных сасудах, аддзелах цэнтральнай нервовай сістэмы. Яны класіфікуюцца на цеплавыя і халадовыя.

Актыўнасць гэтых сэнсарных канчаткаў можа павялічвацца і залежыць ад таго, у якім кірунку і з якой хуткасцю змяняецца тэмпература паверхні скуры. Такім чынам, функцыі рэцэптараў скуры разнастайныя і залежаць ад іх будынка.

Механізм ўспрымання слыхавых раздражняльнікаў

Экстерорецепторы - волосковые клеткі, якія валодаюць высокай адчувальнасцю да адэкватным раздражняльнікаў - гукавым хвалях. Яны называюцца мономодальными і з'яўляюцца вторичночувствительными. Размяшчаюцца ў кортиевом органе ўнутранага вуха, уваходзячы ў склад слімака.

Па сваёй прыладзе корце орган падобны на арфу. Слыхавыя рэцэптары пагружаныя ў перилимфу і маюць на сваіх канцах групы микроворсинок. Ваганні вадкасці выклікаюць раздражненне волосковых клетак, пераходзячыя ў біяэлектрычныя з'явы - нервовыя імпульсы, т. Е. Функцыі рэцэптара слыху - гэта ўспрыманне сігналаў, якія маюць від гукавых хваляў, і трансфармацыя іх у працэс ўзбуджэння.

Кантактныя рэцэптары густу

Кожны з нас мае перавагу ў ежы і напоях. Смакавую гаму прадуктаў харчавання мы ўспрымаем з дапамогай органа густу - мовы. Ён змяшчае чатыры тыпу нервовых канчаткаў, лакалізаваных наступным чынам: на кончыку мовы - смакавыя сосочка, адрозніваць салодкае, на яго корані - горкае, а салёнае і кіслае адрозніваюць рэцэптары бакавых сценак. Раздражняльнікамі для ўсіх тыпаў рэцэптарных канчаткаў служаць малекулы хімічных рэчываў, успрыманыя микроворсинками смакавых цыбулін, якія выконваюць функцыі антэн.

Функцыі рэцэптара густу - дэкадаваць хімічны раздражняльнік і перавесці яго ў электрычны імпульс, які паступае па нервах ць смакавую зону кары галаўнога мозгу. Трэба адзначыць, што сосочка працуюць у пары з нервовымі канчаткамі нюхальнай аналізатара, размешчанымі ў слізістай абалонцы насавой паражніны. Сумеснае дзеянне двух сэнсарных сістэм ўзмацняе і ўзбагачае смакавыя адчуванні чалавека.

загадка нюху

Гэтак жа, як і смакавай, нюхальных аналізатар рэагуе сваімі нервовымі канчаткамі на малекулы розных хімічных рэчываў. Сам механізм, дзякуючы якому пахкія злучэння раздражняюць нюхальныя цыбуліны, пакуль да канца не вывучаны. Вучаныя мяркуюць, што сігнальныя малекулы паху ўзаемадзейнічаюць з рознымі сэнсарнымі нейронамі слізістай абалонкі носа. Іншыя даследчыкі звязваюць раздражненне нюхальных рэцэптараў з тым, што сігнальныя малекулы маюць агульныя функцыянальныя групы (напрыклад, альдегидную або фенольных) з рэчывамі, якія ўваходзяць у сэнсарны нейрон.

Функцыі рэцэптара нюху заключаюцца ва ўспрыманні раздражнення, яго дыферэнцыявання і ў перакладзе ў працэс ўзбуджэння. Агульная колькасць нюхальных цыбулін ў слізістай абалонцы насавой паражніны дасягае 60 млн, прычым кожная з іх забяспечаная вялікай колькасцю вейчыкаў, дзякуючы якім павялічваецца агульная плошча судотыку рэцэптарнага поля з малекуламі хімічных рэчываў - пахаў.

Нервовыя канчаткі вестыбулярнага апарата

Ва ўнутраным вуху размешчаны орган, які адказвае за каардынацыю і ўзгодненасць рухальных актаў, падтрыманне цела ў стане раўнавагі, а таксама ўдзельнічае ў арыентыровачных рэфлексах. Ён мае выгляд паўкругавых каналаў, называецца лабірынтам і анатамічна звязаны з кортиевым органам. У трох касцяных каналах знаходзяцца нервовыя канчаткі, пагружаныя ў эндолимфу. Пры нахілах галавы і тулава яна вагаецца, што выклікае раздражненне на канцах нервовых канчаткаў.

Самі вестыбюлярныя рэцэптары - волосковые клеткі - кантактуюць з мембранай. У яе склад уваходзяць дробныя крышталі карбанату кальцыя - отолиты. Разам з эндолимфой яны таксама пачынаюць перамяшчацца, што служыць раздражняльнікам для нервовых атожылкаў. Асноўныя функцыі рэцэптара паўкругавых каналаў залежаць ад яго месца размяшчэння: у мяшочках ён рэагуе на гравітацыю і кантралюе раўнавагу галавы і цела ў стане спакою. Сэнсарныя заканчэння, якія знаходзяцца ў ампулах органа раўнавагі, кантралююць змена рухаў частак цела (дынамічная гравітацыя).

Ролю рэцэптараў у фарміраванні рэфлекторных дуг

Усё вучэнне пра рэфлексах, пачынаючы ад даследаванняў Р. Дэкарта і да фундаментальных адкрыццяў І. П. Паўлава і І. М. Сеченова, грунтуецца на ўяўленні пра нервовай дзейнасці як адэкватным адказе арганізма на ўздзеяння раздражняльнікаў знешняй і ўнутранай асяроддзя, якія ажыццяўляюцца з удзелам цэнтральнай нервовай сістэмы - галаўнога і спіннога мозгу. Якім бы ні быў адказ, простым, напрыклад, коленный рэфлекс, або такім звышскладанага, як гаворка, памяць або мысленне, яго першым звяном з'яўляецца рэцэпцыя - ўспрыманне і адрозніванне раздражняльнікаў па іх сіле, амплітудзе, інтэнсіўнасці.

Такая дыферэнцоўка ажыццяўляецца сэнсарнымі сістэмамі, якія І. П. Паўлаў назваў «шчупальцамі мозгу». У кожным аналізатары рэцэптар выконвае функцыі антэн, ўлоўлівае і зандуюць раздражняльнікі навакольнага асяроддзя: светлавыя ці гукавыя хвалі, малекулы хімічных рэчываў, фізічныя фактары. Фізіялагічна нармальная дзейнасць усіх без выключэння сэнсарных сістэм залежыць ад працы першага аддзела, званага перыферычным, або рецепторные. Ад яго бяруць пачатак усе без выключэння рэфлекторныя дугі (рэфлексы).

медыятары

Гэта біялагічна актыўныя рэчывы, якія ажыццяўляюць перадачу ўзбуджэння ад аднаго нейрона да іншага ў спецыяльных структурах - сінапсах. Яны сакрэтуюць Аксоны першага нейроцита і, выступаючы ў ролі раздражняльніка, выклікаюць нервовыя імпульсы ў рэцэптарных канчатках наступнай нервовай клеткі. Таму будова і функцыі медыятараў і рэцэптараў цесна ўзаемазвязаны. Больш за тое, некаторыя нейроциты здольныя вылучаць два і больш трансмітара, напрыклад, глутамінавая і аспарагиновую кіслаты, адрэналін і ГАМК.