Ihmisen hermosto suorittaa monimutkaisia analyyttisiä ja synteettisiä prosesseja, jotka varmistavat elinten ja järjestelmien nopean sopeutumisen ulkoisen ja sisäisen ympäristön muutoksiin. Ulkomaailman ärsykkeiden havaitseminen johtuu rakenteesta, joka sisältää oligodendrosyyttien gliasoluja tai lemmosyyttejä sisältävien afferenttihermosolujen prosessit. Ne muuttavat ulkoiset tai sisäiset ärsykkeet biosähköisiksi ilmiöiksi, joita kutsutaan viritykseksi tai hermoimpulssiksi. Tällaisia rakenteita kutsutaan reseptoreiksi. Tässä artikkelissa tutkimme ihmisen eri aistijärjestelmien reseptorien rakennetta ja toimintoja.
Hermopäätetyypit
Anatomiassa on useita järjestelmiä niiden luokitteluun. Yleisin jakaa reseptorit yksinkertaisiin (koostuvat yhden neuronin prosesseista) ja monimutkaisiin (ryhmä neurosyyttejä ja apugliasoluja osana erittäin erikoistunutta aistielintä). Perustuu aistiprosessien rakenteeseen.ne on jaettu keskipitkän neurosyytin primaarisiin ja sekundaarisiin päihin. Näitä ovat erilaiset ihoreseptorit: nosiseptorit, mekanoreseptorit, baroreseptorit, lämpöreseptorit sekä sisäelimiä hermottavat hermoprosessit. Toissijaiset ovat epiteelin johdannaisia, jotka luovat toimintapotentiaalin vasteena ärsytykselle (maku-, kuulo-, tasapainoreseptorit). Silmän valoherkän kalvon - verkkokalvon - sauvat ja kartiot ovat väliasennossa primaarisen ja sekundaarisen herkän hermopäätteen välissä.
Toinen luokitusjärjestelmä perustuu sellaiseen eroon, kuten ärsykkeen tyyppi. Jos ärsytys tulee ulkoisesta ympäristöstä, ulkoiset reseptorit havaitsevat sen (esimerkiksi äänet, tuoksut). Ja sisäisen ympäristön tekijöiden aiheuttamaa ärsytystä analysoivat interoreseptorit: viskeraaliset, proprioreseptorit, vestibulaarilaitteen karvasolut. Siten aistijärjestelmien reseptorien toiminnot määräytyvät niiden rakenteen ja sijainnin perusteella aistielimissä.
Analysaattoreiden käsite
Ympäristöolosuhteiden erottamiseksi ja niihin sopeuttamiseksi ihmisellä on erityisiä anatomisia ja fysiologisia rakenteita, joita kutsutaan analysaattoreiksi tai aistijärjestelmiksi. Venäläinen tiedemies I. P. Pavlov ehdotti seuraavaa järjestelmää heidän rakenteelleen. Ensimmäistä osaa kutsuttiin perifeeriseksi (reseptoriksi). Toinen on johtava ja kolmas on keskeinen eli kortikaalinen.
Esimerkiksi visuaaliseen sensorijärjestelmään kuuluu herkkäverkkokalvon solut - sauvat ja kartiot, kaksi näköhermoa sekä aivokuoren vyöhyke, joka sijaitsee sen takaraivoosassa.
Joissakin analysaattoreissa, kuten jo mainituissa visuaalisissa ja kuuloisissa, on esireseptoritaso - tietyt anatomiset rakenteet, jotka parantavat riittävien ärsykkeiden havaitsemista. Kuulojärjestelmässä tämä on ulko- ja välikorva, näköjärjestelmässä silmän valoa taittava osa, mukaan lukien kovakalvo, silmän etukammion vesineste, linssi ja lasiainen. Keskitymme analysaattorin reunaosaan ja vastaamme kysymykseen, mikä on sen sisältämien reseptorien toiminta.
Kuinka solut havaitsevat ärsykkeet
Niiden kalvoissa (tai sytosolissa) on erityisiä proteiineista koostuvia molekyylejä sekä monimutkaisia komplekseja - glykoproteiineja. Ympäristötekijöiden vaikutuksesta nämä aineet muuttavat tilakonfiguraatiotaan, mikä toimii signaalina itse solulle ja pakottaa sen reagoimaan asianmukaisesti.
Jotkut kemikaalit, joita kutsutaan ligandeiksi, voivat vaikuttaa solun aistiprosesseihin, mikä johtaa solun läpi kulkeviin ionivirtoihin. Plasmalemmaproteiinit, joilla on reseptiivisiä ominaisuuksia, yhdessä hiilihydraattimolekyylien (eli reseptorien) kanssa suorittavat antenin toimintoja - ne havaitsevat ja erottavat ligandeja.
Ionotrooppiset kanavat
Toisen tyyppiset solureseptorit – kalvossa sijaitsevat ionotrooppiset kanavat, jotka pystyvät avautumaan tai tukkeutumaansignalointikemikaalit, kuten H-kolinerginen reseptori, vasopressiini ja insuliinireseptorit.
Sellunsisäiset tunnistusrakenteet ovat transkriptiotekijöitä, jotka sitoutuvat ligandiin ja menevät sitten tumaan. Niiden DNA:n kanssa muodostuu yhdisteitä, jotka tehostavat tai estävät yhden tai useamman geenin transkriptiota. Siten solureseptorien päätehtävät ovat ympäristösignaalien havaitseminen ja plastisten aineenvaihduntareaktioiden säätely.
Telineet ja kartiot: rakenne ja toiminnot
Nämä verkkokalvon reseptorit reagoivat valoärsykkeisiin – fotoniin, jotka aiheuttavat viritysprosessin hermopäätteissä. Ne sisältävät erityisiä pigmenttejä: jodopsiinia (kartioita) ja rodopsiinia (sauvoja). Tankoja ärsyttää hämärävalo, eivätkä ne pysty erottamaan värejä. Kartiot vastaavat värinäöstä ja ne on jaettu kolmeen tyyppiin, joista jokainen sisältää erillisen fotopigmentin. Silmän reseptorin toiminta riippuu siis siitä, mitä valoherkkiä proteiineja se sisältää. Tangot vastaavat visuaalisesta havainnosta hämärässä, kun taas kartiot vastaavat näöntarkkuudesta ja värien havaitsemisesta.
Iho on aistielin
Dermikseen tulevien hermosolujen hermopäätteet eroavat rakenteeltaan ja reagoivat erilaisiin ympäristön ärsykkeisiin: lämpötilaan, paineeseen, pinnan muotoon. Ihon reseptorien tehtävänä on havaita ja muuttaa ärsykkeitä sähköimpulsseiksi (viritysprosessi). Painereseptoreihin kuuluvat Meissner-kappaleet, jotka sijaitsevat ihon keskikerroksessa - dermis, joka pystyy ohuttelemaanärsykkeiden erottelu (alhainen herkkyyskynnys).
Pacinin ruumiit kuuluvat baroreseptoreihin. Ne sijaitsevat ihonalaisessa rasvassa. Reseptorin - kipunosiseptorin - tehtävät ovat suoja patogeenisiltä ärsykkeiltä. Ihon lisäksi tällaiset hermopäätteet sijaitsevat kaikissa sisäelimissä ja näyttävät haarautuvilta afferenteilta prosesseilta. Lämpöreseptoreita löytyy sekä ihosta että sisäelimistä - verisuonista, keskushermoston osista. Ne luokitellaan lämpöön ja kylmyyteen.
Näiden aistipäätteiden aktiivisuus voi lisääntyä ja riippuu siitä, mihin suuntaan ja millä nopeudella ihon pinnan lämpötila muuttuu. Siksi ihoreseptorien toiminnot ovat monipuolisia ja riippuvat niiden rakenteesta.
Kuuloärsykkeiden havaitsemismekanismi
Exteroreseptorit ovat karvasoluja, jotka ovat erittäin herkkiä riittäville ärsykkeille - ääniaalloille. Niitä kutsutaan monomodaalisiksi ja ne ovat toissijaisesti herkkiä. Ne sijaitsevat sisäkorvan Corti-elimessä, joka on osa simpukkaa.
Cortin urut ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin harppu. Kuuloreseptorit ovat upotettuja perilymfiin, ja niiden päissä on mikrovilliryhmiä. Nesteen värähtely aiheuttaa karvasolujen ärsytystä, mikä muuttuu biosähköisiksi ilmiöiksi - hermoimpulsseiksi eli kuuloreseptorin toiminnoiksi - tämä on äänia altojen muotoisten signaalien havaitsemista ja niiden muuttumista prosessiksi.kiihotus.
Ota yhteyttä makunystyihin
Jokainen meistä suosii ruokaa ja juomaa. Havaitsemme elintarvikkeiden makuvalikoiman makuelimen - kielen - avulla. Se sisältää neljää tyyppiä hermopäätteitä, jotka on lokalisoitu seuraavasti: kielen kärjessä - makuhermoja, jotka erottavat makean, juuressa - karvaan ja suolaisen ja hapan reseptorit sivuseinissä erottavat toisistaan. Ärsyttävät aineet kaikentyyppisille reseptoripäätteille ovat kemiallisia molekyylejä, jotka havaitaan makunystyröiden mikrovillit, jotka toimivat antenneina.
Makureseptorin tehtävänä on purkaa kemiallinen ärsyke ja muuttaa se sähköimpulssiksi, joka kulkee hermoja pitkin aivokuoren makualueelle. On huomattava, että papillat toimivat yhdessä nenäontelon limakalvolla sijaitsevan hajuanalysaattorin hermopäätteiden kanssa. Kahden aistinjärjestelmän yhteinen toiminta parantaa ja rikastuttaa ihmisen makuaistimuksia.
Hajuarvoitus
Aivan kuin maku, hajuanalysaattori reagoi hermopäätteillään erilaisten kemikaalien molekyyleihin. Itse mekanismia, jolla hajuyhdisteet ärsyttävät hajusipuleita, ei vielä täysin ymmärretä. Tutkijat ehdottavat, että hajusignalointimolekyylit ovat vuorovaikutuksessa erilaisten aistihermosolujen kanssa nenän limakalvolla. Muut tutkijat katsovat hajureseptorien stimulaation johtuvan siitä, että signalointimolekyyleillä on yhteisiä funktionaalisia ryhmiä (esim. aldehyditai fenoli) aistihermostoon sisältyvillä aineilla.
Hajureseptorin tehtävät ovat ärsytyksen havaitseminen, sen erilaistuminen ja muuntaminen viritysprosessiksi. Hajusipulien kokonaismäärä nenäontelon limakalvossa on 60 miljoonaa, ja jokainen niistä on varustettu suurella määrällä värejä, joiden ansiosta reseptorikentän kokonaiskosketusalue on molekyylien kanssa. kemialliset aineet - hajut.
Vestibulaarilaitteen hermopäätteet
Sisäkorvassa on elin, joka vastaa motoristen toimien koordinaatiosta ja johdonmukaisuudesta, ylläpitää kehoa tasapainotilassa ja osallistuu myös suuntautumisreflekseihin. Se on puoliympyrän muotoisten kanavien muotoinen, sitä kutsutaan labyrintiksi ja se on anatomisesti yhdistetty Cortin elimeen. Kolmessa luukanavassa on endolymfiin upotettuja hermopäätteitä. Päätä ja vartaloa kallistettaessa se värähtelee, mikä aiheuttaa ärsytystä hermopäätteiden päissä.
Vestibulaariset reseptorit - karvasolut - ovat kosketuksissa kalvon kanssa. Se koostuu pienistä kalsiumkarbonaatin kiteistä - otoliiteista. Yhdessä endolymfin kanssa ne alkavat myös liikkua, mikä toimii ärsyttävänä hermoprosesseille. Puoliympyrän muotoisen kanavareseptorin päätoiminnot riippuvat sen sijainnista: pusseissa se reagoi painovoimaan ja säätelee pään ja kehon tasapainoa levossa. Tasapainoelimen ampulleissa sijaitsevat aistinvaraiset päätteet ohjaavat kehon osien liikkeiden muutosta (dynaaminen painovoima).
Reseptorien rooli muodostumisessaheijastuskaaret
Koko refleksien oppi R. Descartesin tutkimuksista I. P. Pavlovin ja I. M. Sechenovin perustavanlaatuisiin löytöihin perustuu ajatukseen hermotoiminnasta kehon riittävänä reaktiona ulkoisen ja sisäisen ympäristön ärsykkeet, jotka suoritetaan keskushermoston - aivojen ja selkäytimen - osallistuessa. Oli vastaus mikä tahansa, yksinkertainen, esimerkiksi polven nykiminen tai niin supermonimutkainen kuin puhe, muisti tai ajattelu, sen ensimmäinen linkki on vastaanotto – ärsykkeiden havaitseminen ja erottelu niiden voimakkuuden, amplitudin, intensiteetin perusteella.
Tällaisen erilaistumisen suorittavat aistijärjestelmät, joita IP Pavlov kutsui "aivojen lonkeroiksi". Jokaisessa analysaattorissa reseptori toimii antenneina, jotka sieppaavat ja tutkivat ympäristön ärsykkeitä: valo- tai äänia altoja, kemiallisia molekyylejä ja fysikaalisia tekijöitä. Kaikkien aistijärjestelmien fysiologisesti normaali toiminta poikkeuksetta riippuu ensimmäisen osan, jota kutsutaan perifeeriseksi tai reseptoriksi, toiminnasta. Kaikki heijastuskaaret (refleksit) poikkeuksetta ovat peräisin siitä.
Plektterit
Nämä ovat biologisesti aktiivisia aineita, jotka suorittavat virityksen siirtymisen neuronista toiseen erityisissä rakenteissa - synapseissa. Ensimmäisen hermosyytin aksoni erittää niitä ja ärsyttävänä aineena ne aiheuttavat hermoimpulsseja seuraavan hermosolun reseptoripäätteissä. Siksi välittäjien ja reseptorien rakenne ja toiminnot liittyvät läheisesti toisiinsa. Lisäksi jotkutneurosyytit pystyvät erittämään kahta tai useampaa välittäjää, kuten glutamiini- ja asparagiinihappoa, adrenaliinia ja GABA:ta.
