Žmogaus nervų sistema vykdo sudėtingus analitinius ir sintetinius procesus, kurie užtikrina greitą organų ir sistemų prisitaikymą prie išorinės ir vidinės aplinkos pokyčių. Išorinio pasaulio dirgiklių suvokimas atsiranda dėl struktūros, kuri apima aferentinių neuronų, kuriuose yra oligodendrocitų glialinių ląstelių arba lemmocitų, procesus. Jie išorinius ar vidinius dirgiklius paverčia bioelektriniais reiškiniais, vadinamais sužadinimu arba nerviniu impulsu. Tokios struktūros vadinamos receptoriais. Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime įvairių žmogaus jutimo sistemų receptorių struktūrą ir funkcijas.
Nervų galūnėlių tipai
Anatomijoje yra kelios jų klasifikavimo sistemos. Dažniausiai receptoriai skirstomi į paprastus (susideda iš vieno neurono procesų) ir kompleksinius (neurocitų ir pagalbinių glijos ląstelių grupę, kuri yra labai specializuoto jutimo organo dalis). Remiantis juslinių procesų struktūra.jie skirstomi į pirmines ir antrines įcentrinio neurocito galūnes. Tai įvairūs odos receptoriai: nociceptoriai, mechanoreceptoriai, baroreceptoriai, termoreceptoriai, taip pat nerviniai procesai, inervuojantys vidaus organus. Antriniai yra epitelio dariniai, sukuriantys veikimo potencialą reaguojant į dirginimą (skonio, klausos, pusiausvyros receptoriai). Šviesai jautrios akies membranos – tinklainės – strypai ir kūgiai užima tarpinę padėtį tarp pirminių ir antrinių jautrių nervų galūnių.
Kita klasifikavimo sistema yra pagrįsta tokiu skirtumu kaip stimulo tipas. Jei dirginimas kyla iš išorinės aplinkos, tada jį suvokia eksteroreceptoriai (pavyzdžiui, garsai, kvapai). O dirginimą dėl vidinės aplinkos veiksnių analizuoja interoreceptoriai: visceraliniai, proprioreceptoriai, vestibulinio aparato plaukuotosios ląstelės. Taigi jutimo sistemų receptorių funkcijas lemia jų sandara ir vieta jutimo organuose.
Analizatorių koncepcija
Norėdamas atskirti ir atskirti aplinkos sąlygas bei prie jos prisitaikyti, žmogus turi specialias anatomines ir fiziologines struktūras, vadinamas analizatoriais, arba jutimo sistemomis. Rusų mokslininkas I. P. Pavlovas pasiūlė tokią jų struktūros schemą. Pirmasis skyrius buvo vadinamas periferiniu (receptoriumi). Antrasis yra laidus, o trečiasis yra centrinis arba žievės.
Pavyzdžiui, regos jutimo sistema apima jautriątinklainės ląstelės – lazdelės ir kūgiai, du regos nervai, taip pat smegenų žievės zona, esanti jos pakaušio dalyje.
Kai kurie analizatoriai, pavyzdžiui, jau minėti regėjimo ir klausos, turi išankstinį receptorių lygį – tam tikras anatomines struktūras, kurios pagerina adekvačių dirgiklių suvokimą. Klausos sistemai tai yra išorinė ir vidurinė ausis, regos sistemai – šviesą laužianti akies dalis, įskaitant sklerą, akies priekinės kameros vandeninį humorą, lęšį ir stiklakūnį. Mes sutelksime dėmesį į analizatoriaus periferinę dalį ir atsakysime į klausimą, kokia yra joje esančių receptorių funkcija.
Kaip ląstelės suvokia dirgiklius
Jų membranose (arba citozolyje) yra specialių molekulių, susidedančių iš b altymų, taip pat kompleksinių kompleksų – glikoproteinų. Veikdamos aplinkos veiksniams šios medžiagos keičia savo erdvinę konfigūraciją, kuri yra signalas pačiai ląstelei ir priverčia ją tinkamai reaguoti.
Kai kurios cheminės medžiagos, vadinamos ligandais, gali veikti jutimo procesus ląstelėje, todėl joje susidaro transmembraninės jonų srovės. Receptyvių savybių turintys plazmalemos b altymai kartu su angliavandenių molekulėmis (t.y. receptoriais) atlieka anteno funkcijas – suvokia ir skiria ligandus.
Jonotropiniai kanalai
Kitas ląstelių receptorių tipas – membranoje esantys jonotropiniai kanalai, galintys atsidaryti arba blokuoti veikiamisignalizuojančios cheminės medžiagos, pvz., H-cholinerginiai receptoriai, vazopresinas ir insulino receptoriai.
Intraląstelinės jutimo struktūros yra transkripcijos faktoriai, kurie jungiasi prie ligando ir tada patenka į branduolį. Susidaro jų junginiai su DNR, kurie sustiprina arba slopina vieno ar kelių genų transkripciją. Taigi pagrindinės ląstelių receptorių funkcijos yra aplinkos signalų suvokimas ir plastinių medžiagų apykaitos reakcijų reguliavimas.
Stovai ir kūgiai: struktūra ir funkcijos
Šie tinklainės receptoriai reaguoja į šviesos dirgiklius – fotonus, kurie sukelia sužadinimo procesą nervų galūnėse. Juose yra specialių pigmentų: jodopsino (kūgių) ir rodopsino (stypelių). Strypus dirgina prieblandos šviesa ir jie neskiria spalvų. Kūgiai yra atsakingi už spalvų matymą ir yra suskirstyti į tris tipus, kurių kiekviename yra atskiras fotopigmentas. Taigi akies receptoriaus funkcija priklauso nuo to, kokių šviesai jautrių b altymų jame yra. Strypai yra atsakingi už regėjimo suvokimą esant silpnam apšvietimui, o kūgiai – už regėjimo aštrumą ir spalvų suvokimą.
Oda yra jutimo organas
Į dermą patenkančių neuronų nervų galūnėlės skiriasi savo sandara ir reaguoja į įvairius aplinkos dirgiklius: temperatūrą, slėgį, paviršiaus formą. Odos receptorių funkcijos yra suvokti ir paversti dirgiklius elektriniais impulsais (žadinimo procesas). Slėgio receptoriai apima Meissner kūnus, esančius viduriniame odos sluoksnyje – dermoje, galinčioje plonėtidirgiklių diskriminacija (turi žemą jautrumo slenkstį).
Pacini kūnai priklauso baroreceptoriams. Jie yra poodiniuose riebaluose. Receptoriaus – skausmo nociceptoriaus – funkcijos yra apsauga nuo patogeninių dirgiklių. Be odos, tokios nervų galūnės yra visuose vidaus organuose ir atrodo kaip išsišakoję aferentiniai procesai. Termoreceptorių galima rasti tiek odoje, tiek vidaus organuose – kraujagyslėse, centrinės nervų sistemos dalyse. Jie skirstomi į karštį ir š altį.
Šių jutiminių galūnių aktyvumas gali padidėti ir priklauso nuo to, kuria kryptimi ir kokiu greičiu kinta odos paviršiaus temperatūra. Todėl odos receptorių funkcijos yra įvairios ir priklauso nuo jų struktūros.
Klausos dirgiklių suvokimo mechanizmas
Eksteroreceptoriai yra plaukų ląstelės, kurios yra labai jautrios tinkamiems dirgikliams – garso bangoms. Jie vadinami monomodaliniais ir yra antraeiliai jautrūs. Jie yra vidinės ausies Corti organe, kuris yra sraigės dalis.
Korti vargonų struktūra panaši į arfą. Klausos receptoriai yra panardinti į perilimfą, o jų galuose yra mikrovilliukų grupės. Skysčio virpesiai dirgina plauko ląsteles, kurios virsta bioelektriniais reiškiniais – nerviniais impulsais, t.y. klausos receptorių funkcijomis – tai signalų, turinčių garso bangų pavidalą, suvokimas ir pavertimas procesu.susijaudinimas.
Susisiekite su skonio receptoriais
Kiekvienas iš mūsų teikia pirmenybę maistui ir gėrimams. Maisto produktų skonio spektrą suvokiame skonio organo – liežuvio – pagalba. Jame yra keturių tipų nervų galūnės, lokalizuotos taip: liežuvio gale – skonio pumpurai, skiriantys saldų, šaknyje – kartaus, o sūrumo ir rūgštumo receptorius šoninėse sienelėse. Visų tipų receptorių galūnių dirgikliai yra cheminės molekulės, suvokiamos kaip antenos veikiantys skonio pumpurų mikroskopeliai.
Skonio receptorių funkcija yra iššifruoti cheminį dirgiklį ir paversti jį elektriniu impulsu, kuris nervais keliauja į smegenų žievės skonio zoną. Reikėtų pažymėti, kad papilės veikia kartu su uoslės analizatoriaus nervinėmis galūnėlėmis, esančiomis nosies ertmės gleivinėje. Bendras dviejų jutimo sistemų veikimas sustiprina ir praturtina žmogaus skonio pojūčius.
Kvapo mįslė
Kaip ir skonis, uoslės analizatorius nervų galūnėlėmis reaguoja į įvairių cheminių medžiagų molekules. Pats mechanizmas, kuriuo kvapieji junginiai dirgina uoslės svogūnėlius, dar nėra visiškai suprantamas. Mokslininkai teigia, kad kvapo signalizacijos molekulės sąveikauja su įvairiais sensoriniais neuronais nosies gleivinėje. Kiti tyrėjai uoslės receptorių stimuliavimą sieja su tuo, kad signalinės molekulės turi bendras funkcines grupes (pavyzdžiui, aldehido).arba fenolio) su medžiagomis, įtrauktomis į jutimo neuroną.
Uoslės receptorių funkcijos yra dirginimo suvokimas, jo diferencijavimas ir pavertimas sužadinimo procesu. Bendras uoslės svogūnėlių skaičius nosies ertmės gleivinėje siekia 60 milijonų, ir kiekvienoje iš jų yra daug blakstienų, dėl kurių bendras receptorių lauko kontakto su molekulėmis plotas. cheminės medžiagos – kvapai.
Vestibiuliarinio aparato nervų galūnėlės
Vidinėje ausyje yra organas, atsakingas už motorinių veiksmų koordinaciją ir nuoseklumą, kūno pusiausvyros palaikymą, taip pat dalyvavimą orientaciniuose refleksuose. Jis turi pusapvalių kanalų formą, vadinamas labirintu ir anatomiškai sujungtas su Corti organu. Trijuose kaulų kanaluose yra nervų galūnės, panardintos į endolimfą. Pakreipus galvą ir liemenį jis svyruoja, o tai sukelia nervų galūnių sudirginimą.
Patys vestibuliariniai receptoriai – plaukų ląstelės – liečiasi su membrana. Jį sudaro maži kalcio karbonato kristalai – otolitai. Kartu su endolimfa jie taip pat pradeda judėti, o tai veikia kaip nervinių procesų dirgiklis. Pagrindinės pusapvalio kanalo receptoriaus funkcijos priklauso nuo jo vietos: maišeliuose jis reaguoja į gravitaciją ir kontroliuoja galvos ir kūno pusiausvyrą ramybės būsenoje. Jutimo galūnės, esančios pusiausvyros organo ampulėse, kontroliuoja kūno dalių judesių kitimą (dinaminę gravitaciją).
Receptorių vaidmuo formuojantisrefleksiniai lankai
Visa refleksų doktrina, nuo R. Descarteso studijų iki esminių I. P. Pavlovo ir I. M. Sechenovo atradimų, remiasi mintimi apie nervinę veiklą, kaip adekvatų organizmo atsaką į išorinės ir vidinės aplinkos dirgikliai, atliekami dalyvaujant centrinei nervų sistemai – smegenims ir nugaros smegenims. Kad ir koks būtų atsakymas, paprastas, pavyzdžiui, kelių trūkčiojimas, ar toks super sudėtingas kaip kalba, atmintis ar mąstymas, pirmoji jo grandis yra priėmimas – dirgiklių suvokimas ir atskyrimas pagal jų stiprumą, amplitudę, intensyvumą.
Tokį diferencijavimą atlieka jutimo sistemos, kurias IP Pavlovas pavadino „smegenų čiuptuvais“. Kiekviename analizatoriuje receptoriai veikia kaip antenos, kurios fiksuoja ir zonduoja aplinkos dirgiklius: šviesos ar garso bangas, chemines molekules ir fizinius veiksnius. Visų be išimties jutimo sistemų fiziologiškai normali veikla priklauso nuo pirmosios sekcijos, vadinamos periferine, arba receptoriumi, darbo. Visi be išimties refleksų lankai (refleksai) kyla iš jo.
Plektrai
Tai biologiškai aktyvios medžiagos, kurios specialiose struktūrose – sinapsėse vykdo sužadinimo perdavimą iš vieno neurono į kitą. Jas išskiria pirmojo neurocito aksonas ir, veikdamos kaip dirgiklis, kitos nervinės ląstelės receptorių galūnėse sukelia nervinius impulsus. Todėl tarpininkų ir receptorių struktūra ir funkcijos yra glaudžiai tarpusavyje susijusios. Be to, kai kurieneurocitai gali išskirti du ar daugiau siųstuvų, tokių kaip glutamo ir asparto rūgštys, adrenalinas ir GABA.
