Ljudski živčani sustav provodi složene analitičke i sintetičke procese koji osiguravaju brzu prilagodbu organa i sustava promjenama u vanjskom i unutarnjem okruženju. Percepcija podražaja iz vanjskog svijeta događa se zbog strukture, koja uključuje procese aferentnih neurona koji sadrže oligodendrocite glijalne stanice ili lemocite. Oni pretvaraju vanjske ili unutarnje podražaje u bioelektrične pojave koje se nazivaju ekscitacija ili živčani impuls. Takve strukture nazivaju se receptori. U ovom članku proučavat ćemo strukturu i funkcije receptora različitih ljudskih osjetilnih sustava.
Vrste živčanih završetaka
U anatomiji postoji nekoliko sustava za njihovu klasifikaciju. Najčešći dijeli receptore na jednostavne (sastoje se od procesa jednog neurona) i složene (skupina neurocita i pomoćnih glijalnih stanica kao dio visoko specijaliziranog osjetnog organa). Na temelju strukture osjetilnih procesa.dijele se na primarne i sekundarne završetke centripetalnog neurocita. To uključuje različite kožne receptore: nociceptore, mehanoreceptore, baroreceptore, termoreceptore, kao i živčane procese koji inerviraju unutarnje organe. Sekundarni su derivati epitela koji stvaraju akcijski potencijal kao odgovor na iritaciju (receptori okusa, sluha, ravnoteže). Štapići i čunjevi očne membrane osjetljive na svjetlost - mrežnice - zauzimaju međupoložaj između primarnih i sekundarnih osjetljivih živčanih završetaka.
Drugi sustav klasifikacije temelji se na takvoj razlici kao što je vrsta podražaja. Ako iritacija dolazi iz vanjskog okruženja, tada je percipiraju eksteroreceptori (na primjer, zvukovi, mirisi). A iritaciju čimbenicima unutarnje okoline analiziraju interoreceptori: visceralni, proprioreceptori, stanice dlake vestibularnog aparata. Dakle, funkcije receptora osjetnih sustava određene su njihovom strukturom i položajem u osjetilnim organima.
Koncept analizatora
Da bi se razlikovali i razlikovali uvjeti okoline i prilagodili im se, osoba ima posebne anatomske i fiziološke strukture koje se nazivaju analizatori, odnosno senzorni sustavi. Ruski znanstvenik I. P. Pavlov predložio je sljedeću shemu za njihovu strukturu. Prvi dio se zvao periferni (receptorski). Drugi je vodljivi, a treći središnji, ili kortikalni.
Na primjer, vizualni senzorni sustav uključuje osjetljivestanice retine - štapići i čunjevi, dva optička živca, kao i zona moždane kore koja se nalazi u njenom okcipitalnom dijelu.
Neki analizatori, poput već spomenutih vizualnih i slušnih, uključuju razinu prereceptora - određene anatomske strukture koje poboljšavaju percepciju odgovarajućih podražaja. Za slušni sustav, ovo je vanjsko i srednje uho, za vidni sustav dio oka koji lomi svjetlost, uključujući bjeloočnicu, očnu očnu očnu očnu komoru, leću i staklasto tijelo. Usredotočit ćemo se na periferni dio analizatora i odgovoriti na pitanje koja je funkcija receptora uključenih u njega.
Kako stanice percipiraju podražaje
U njihovim membranama (ili u citosolu) nalaze se posebne molekule koje se sastoje od proteina, kao i složenih kompleksa - glikoproteina. Pod utjecajem okolišnih čimbenika, te tvari mijenjaju svoju prostornu konfiguraciju, što služi kao signal za samu stanicu i tjera je na adekvatan odgovor.
Neke kemikalije, zvane ligandi, mogu djelovati na senzorne procese stanice, što rezultira transmembranskim ionskim strujama u njoj. Proteini plazmaleme s receptivnim svojstvima, zajedno s molekulama ugljikohidrata (tj. receptorima), obavljaju funkciju antene - percipiraju i razlikuju ligande.
jonotropni kanali
Drugi tip staničnih receptora - jonotropni kanali smješteni u membrani, sposobni za otvaranje ili blokiranje pod utjecajemsignalne kemikalije, kao što su H-kolinergički receptor, vazopresin i inzulinski receptori.
Intracelularne senzorne strukture su transkripcijski čimbenici koji se vežu na ligand i zatim ulaze u jezgru. Nastaju njihovi spojevi s DNK, koji pojačavaju ili inhibiraju transkripciju jednog ili više gena. Dakle, glavne funkcije staničnih receptora su percepcija signala iz okoline i regulacija reakcija plastičnog metabolizma.
Stalci i čunjevi: struktura i funkcije
Ovi retinalni receptori reagiraju na svjetlosne podražaje - fotone, koji uzrokuju proces ekscitacije u živčanim završecima. Sadrže posebne pigmente: jodopsin (češeri) i rodopsin (štapići). Šipke nadražuje sumračno svjetlo i nisu u stanju razlikovati boje. Češeri su odgovorni za vid boja i podijeljeni su u tri vrste, od kojih svaka sadrži zaseban fotopigment. Dakle, funkcija očnog receptora ovisi o tome koje proteine osjetljive na svjetlost sadrži. Štapići su odgovorni za vizualnu percepciju pri slabom svjetlu, dok su čunjevi odgovorni za vidnu oštrinu i percepciju boja.
Koža je organ čula
Živčani završeci neurona koji ulaze u dermis razlikuju se po svojoj strukturi i reagiraju na različite okolišne podražaje: temperaturu, pritisak, oblik površine. Funkcije kožnih receptora su percepcija i transformacija podražaja u električne impulse (proces ekscitacije). Receptori tlaka uključuju Meissnerova tijela koja se nalaze u srednjem sloju kože - dermis, sposoban za tankodiskriminacija podražaja (imaju nizak prag osjetljivosti).
Pacinijeva tijela pripadaju baroreceptorima. Nalaze se u potkožnom masnom tkivu. Funkcije receptora - nociceptora boli - je zaštita od patogenih podražaja. Osim na koži, takvi se živčani završeci nalaze u svim unutarnjim organima i izgledaju kao razgranati aferentni procesi. Termoreceptori se mogu naći i u koži iu unutarnjim organima – krvnim žilama, dijelovima središnjeg živčanog sustava. Razvrstavaju se na toplinu i hladnoću.
Aktivnost ovih osjetnih završetaka može se povećati i ovisi o tome u kojem smjeru i kojom brzinom se mijenja temperatura površine kože. Stoga su funkcije kožnih receptora raznolike i ovise o njihovoj strukturi.
Mehanizam percepcije slušnih podražaja
Eksteroreceptori su stanice dlake koje su vrlo osjetljive na adekvatne podražaje - zvučne valove. Zovu se monomodalni i sekundarno su osjetljivi. Smješteni su u Cortijevom organu unutarnjeg uha, dio su pužnice.
Građa Cortijevih organa je slična harfi. Slušni receptori su uronjeni u perilimfu i na svojim krajevima imaju skupine mikroresica. Vibracije tekućine uzrokuju iritaciju stanica kose, koje se pretvaraju u bioelektrične pojave - živčane impulse, odnosno funkcije slušnog receptora - to je percepcija signala koji imaju oblik zvučnih valova, te njihova transformacija u procesuzbuđenje.
Kontaktirajte okusne pupoljke
Svatko od nas preferira hranu i piće. Okusni raspon prehrambenih proizvoda percipiramo uz pomoć organa okusa – jezika. Sadrži četiri vrste živčanih završetaka, lokaliziranih na sljedeći način: na vrhu jezika - okusni pupoljci koji razlikuju slatko, u korijenu - gorko, te slani i kiseli receptori na bočnim stijenkama. Nadražujuće tvari za sve vrste završetaka receptora su kemijske molekule koje percipiraju mikroresice okusnih pupoljaka koje djeluju kao antene.
Funkcija receptora okusa je dekodirati kemijski podražaj i prevesti ga u električni impuls koji putuje duž živaca do zone okusa moždane kore. Treba napomenuti da papile rade u tandemu s živčanim završetcima olfaktornog analizatora koji se nalazi u sluznici nosne šupljine. Zajedničko djelovanje dvaju osjetilnih sustava pojačava i obogaćuje osjećaj okusa osobe.
Zagonetka mirisa
Baš kao i okus, olfaktorni analizator reagira svojim živčanim završetcima na molekule raznih kemikalija. Sam mehanizam kojim mirisni spojevi nadražuju mirisne lukovice još nije u potpunosti shvaćen. Znanstvenici sugeriraju da signalne molekule mirisa stupaju u interakciju s različitim senzornim neuronima u nosnoj sluznici. Drugi istraživači pripisuju stimulaciju olfaktornih receptora činjenici da signalne molekule imaju zajedničke funkcionalne skupine (na primjer, aldehidili fenol) s tvarima uključenim u senzorni neuron.
Funkcije olfaktornog receptora su u percepciji iritacije, njezinoj diferencijaciji i prevođenju u proces ekscitacije. Ukupan broj olfaktornih lukovica u sluznici nosne šupljine doseže 60 milijuna, a svaka od njih je opremljena velikim brojem cilija, zbog čega je ukupna površina kontakta receptorskog polja s molekulama kemijske tvari - mirisi.
Živčani završeci vestibularnog aparata
U unutarnjem uhu nalazi se organ odgovoran za koordinaciju i dosljednost motoričkih radnji, održavanje tijela u stanju ravnoteže, a također sudjeluje u orijentacijskim refleksima. Ima oblik polukružnih kanala, naziva se labirint i anatomski je povezan s Cortijevim organom. U tri koštana kanala nalaze se živčani završeci uronjeni u endolimfu. Prilikom naginjanja glave i trupa oscilira, što uzrokuje iritaciju na krajevima živčanih završetaka.
Sami vestibularni receptori - stanice dlake - u kontaktu su s membranom. Sastoji se od malih kristala kalcijevog karbonata – otolita. Zajedno s endolimfom, oni se također počinju kretati, što služi kao iritans za živčane procese. Glavne funkcije receptora polukružnog kanala ovise o njegovu položaju: u vrećicama reagira na gravitaciju i kontrolira ravnotežu glave i tijela u mirovanju. Osjetni završeci smješteni u ampulama organa ravnoteže kontroliraju promjenu kretanja dijelova tijela (dinamička gravitacija).
Uloga receptora u formiranjurefleksni lukovi
Cijela doktrina o refleksima, od studija R. Descartesa do temeljnih otkrića I. P. Pavlova i I. M. Sechenova, temelji se na ideji o živčanoj aktivnosti kao adekvatnom odgovoru tijela na učinke podražaji vanjskog i unutarnjeg okruženja, koji se provode uz sudjelovanje središnjeg živčanog sustava - mozga i leđne moždine. Bez obzira na odgovor, jednostavan, na primjer, trzaj koljena, ili super složen poput govora, pamćenja ili razmišljanja, njegova prva poveznica je recepcija - percepcija i razlikovanje podražaja po njihovoj snazi, amplitudi, intenzitetu.
Takvu diferencijaciju provode senzorni sustavi, koje je IP Pavlov nazvao "pipci mozga". U svakom analizatoru receptor funkcionira kao antene koje hvataju i ispituju okolišne podražaje: svjetlosne ili zvučne valove, kemijske molekule i fizičke čimbenike. Fiziološki normalna aktivnost svih osjetnih sustava bez iznimke ovisi o radu prvog dijela, koji se naziva perifernim ili receptorom. Svi refleksni lukovi (refleksi) bez iznimke potječu od njega.
Plectrums
To su biološki aktivne tvari koje provode prijenos uzbuđenja s jednog neurona na drugi u posebnim strukturama - sinapsama. Izlučuje ih akson prvog neurocita i, djelujući kao iritans, izazivaju živčane impulse u receptorskim završecima sljedeće živčane stanice. Stoga su struktura i funkcije medijatora i receptora usko povezane. Štoviše, nekeneurociti mogu lučiti dva ili više prijenosnika, kao što su glutaminska i asparaginska kiselina, adrenalin i GABA.
