Struktur og funktion af receptor sensorsystemer. De vigtigste funktioner i cellereceptorerne

Det menneskelige nervesystem udfører sofistikerede analytiske og syntetiske fremgangsmåder, der giver en hurtig tilpasning af organer og systemer til ændringer i eksterne og interne miljø. Opfattelsen af stimuli fra miljøet skyldes strukturen herunder processerne i afferente neuroner, glia-holdige celler oligodendrocytter eller lemmotsity. De sig til eksterne eller interne stimuli i bioelektrisk fænomener, kaldet excitation eller nerveimpuls. Sådanne strukturer kaldes receptorer. I denne artikel undersøger vi strukturen og funktionen af receptorer af forskellige humane sensoriske systemer.

Typer af nerveender

I anatomi, er der flere systemer for klassificering. De mest almindelige receptorer er opdelt i simple (består af et neuron spiring) og kompleks (gruppe hjælpekontakter neurocytter og gliaceller i præparatet højt specialiseret sanseorgan). Baseret på strukturen af sensoriske processer. de er opdelt i primære og sekundære ende centripetal neuron. Disse indbefatter en række af receptorer i huden: nociceptorerne, mekanoreceptorer, baroreceptors, thermoreceptors og neurale processer, der innerverer de indre organer. Sekundære epiteliale derivater skaber et aktionspotentiale som reaktion på en stimulus (smagsreceptorer, hørelse, balance). Stave og tappe af det lysfølsomme lag af øjet - nethinden - i en mellemstilling mellem vtorichnochuvstvitelnymi af primært og nerveender.

En anden klassifikationssystem er baseret på denne forskel, som en slags stimulus. Hvis irritation kommer fra omgivelserne, så det opfattes exteroreceptors (såsom lyde, lugte). En stimulering af de interne miljøfaktorer analyseret interoreceptors: visceral, proprioceptorer, vestibulære hårceller. Således sensorsystemer receptorfunktion på grund af deres struktur og placeringen af stedet i sanseorganerne.

Begrebet analysatorer

For at differentiere og skelne mellem vilkårene i det ydre miljø og tilpasse sig det, i mennesker, der er særlige anatomiske og fysiologiske strukturer kaldet analysator, eller sensorsystemer. Russiske videnskabsmand I. P. Pavlov foreslog følgende ordning for deres bygninger. Den første afdeling blev kaldt perifer (receptor). Sekund - ledninger, og den tredje - den centrale eller kortikale.

For eksempel den visuelle sensor indbefatter retinale sensoriske celler - stave og kegler, de to optiske nerve og cortex placeret på bagsiden af det.

Nogle analysatorer, såsom de allerede nævnte visuelle og auditive omfatter doretseptorny niveau - visse anatomiske strukturer, forbedre opfattelsen af passende stimuli. Til dette auditive ydre øre og mellemøret, til det visuelle system - den lysbrydende del af øjet, herunder sclera, kammervand af det forreste kammer, linse, glaslegemet. Vi vil fokusere på den perifere del af analysatoren og besvare spørgsmål om, hvad funktionen af receptorer, der tilhører ham.

Som celler opfatter stimuli

Disse membraner (eller i cytosolen) er særlige molekyler fremstillet af proteiner, såvel som komplekse systemer - glycoproteiner. Under indflydelse af miljømæssige faktorer, disse stoffer ændrer deres rumlige konfiguration som et signal til cellen og tvinger den til at reagere hensigtsmæssigt.

Nogle kemikalier kaldet ligander, kan påvirke de sensoriske processer i cellen, hvilket resulterer i det, der har transmembrane ionstrømme. Proteiner plasmalemma har receptive egenskaber sammen med carbohydratmolekyler (.. Dvs. receptorer) funktion som annten - opfatte og differentiere ligander.

ionotrope kanaler

En anden type af cellereceptorer - ionotrope kanaler placeret i membranen, evnen til at åbne eller blokeret under påvirkning af kemisk signal vesschestv eksempel H-acetylcholin-receptor, vasopressin og insulin receptorer.

Ved intracellulære receptive strukturer omfatter transskriptionsfaktorer, som binder til liganden, og derefter trænger ind i kernen. Forbindelserne deraf dannet med en DNA, som kan forbedre eller inhibere transkriptionen af et eller flere gener. Således hovedfunktion cellereceptorerne - opfattelsen af miljøet signaler og regulering af plast udskiftningsreaktioner.

Stave og kegler: struktur og funktion

Disse receptorer retina reagerer på visuelle stimuli - fotoner, som forårsager nerveender i excitation processen. Indeholde specielle pigmenter: iodopsin (kræmmerhuse) og rhodopsin (stænger). Sticks irriteret crepuscular lys og er ikke i stand til at skelne mellem farver. Kegler er ansvarlige for farvesyn og er opdelt i tre typer, som hver indeholder en separat photopigment. Således øjne receptor funktion afhænger af, hvilken slags lysfølsomme proteiner, den indeholder. Coli forårsage visuelle opfattelse i svagt lys og kegler er ansvarlige for synsstyrke og farveopfattelse.

Læder - sanseorgan

Nerveender i neuroner inkluderet i dermis, er forskellige i deres struktur og svare på forskellige stimuli i miljøet: temperatur, tryk, overfladeform. Funktioner skin receptorer - modtage og omdanne stimuli til elektriske impulser (kørsel proces). Til trykket receptorer indbefatter Meissners blodlegemer, der ligger i det midterste lag af huden - dermis i stand til at skelne subtile stimuli (har en lav følsomhed).

Ved baroreceptorerne er Pacinian blodlegemer. De er placeret i det subkutane fedt. receptorfunktion - nociceptor smerte - en beskyttelse mod patogene stimuli. I øvrigt er disse nerveender i huden anbragt i alle indre organer og har form af afferente forgrening skud. Thermoreceptors kan være både i huden og indre organer - blodkar i det centrale nervesystem. De klassificeres som varme og kulde.

Aktiviteten af disse sensoriske endelser kan forøges, afhængigt af retningen og hastigheden, hvormed temperaturændringer af hudoverfladen. Følgelig funktionerne af huden receptorer er varieret og afhænger af deres struktur.

Mekanismen for opfattelsen af auditive stimuli

Exteroreceptors - hårceller, som har høj følsomhed over for passende stimuli - lydbølger. De kaldes monomodale og er vtorichnochuvstvitelnymi. Placeret i organet for Corti i det indre øre, kommer ind i cochlea.

På indretningen organet cortiske ligner harpen. Hørereceptorer indlejret i perilymfe og har, ved enderne af mikrovilli af gruppen. fluid svingninger forårsage irritation hårceller, passerer ind bioelektriske fænomener - nerveimpulser, dvs. høre receptorfunktion - .. Det er opfattelsen af signaler, der har form af lydbølger, og deres omdannelse til excitation proces.

Kontakt smag receptorer

Hver af os har en præference for mad og drikkevarer. Aromatisering skala mad, vi opfatter gennem orgel af smag - sprog. Den indeholder fire typer af nerveender lokaliseret på følgende måde: Spidsen af tungen - smagspapillerne skelner sød, ved roden - de bitre, sure og salt og skelne receptorer sidevæggene. Stimuli til alle typer af receptormolekylesekvenser slutninger er kemikalier mikrovilli opfattes smagsløg, en antenne.

Smag receptorfunktion - afkode kemisk stimulus og omdanne det til en elektrisk impuls kommer neurotransmission i smag cortex. Det skal bemærkes, at niplerne er parret med nerveender i det olfaktoriske analysator, der ligger i næseslimhinden. Den kombinerede virkning af de to sensorsystemer intensiverer mundfornemmelse og beriger menneske.

gåde af lugt

Samt smag, lugtesystemet reagerer på deres nerveender på molekylerne af forskellige kemikalier. Den meget mekanisme, ved hvilken lugtende stoffer irritere lugtekolben, mens ikke fuldt klarlagt. Forskerne foreslår, at signalmolekyler interagerer med forskellige lugt sensoriske neuroner i næseslimhinden. Andre forskere har knyttet stimulering af lugtereceptorer som signalmolekyler har fælles funktionelle grupper (fx aldehyd- eller phenol) med stoffer i sensorisk neuron.

olfaktoriske receptorfunktion er i opfattelsen af irritation, og dets differentiering i translation i excitation processen. Total olfaktoriske pærer i slimhinden i næsehulen når 60 millioner, som hver er forsynet med et stort antal cilier, for at øge det samlede areal af kontakt mellem receptoren inden for molekyler med kemikalier - lugte.

Nerveender af det vestibulære apparat

I det indre øre er ansvarlig for koordinering og sammenhæng af motoren fungerer, til kroppen opretholde en tilstand af ligevægt, samt deltage i orienteringen refleks. Det har visninger af Buegangene kaldet labyrint og anatomisk forbundet med cortiske organ. De tre kanaler er knogle nerveender nedsænket i endolymfen. Når hældningen af hovedet og overkrop, det svinger, der forårsager irritation af nerveender i enderne.

Sami vestibulære receptorer - hårceller - i kontakt med membranen. Det er sammensat af fine krystaller af calciumcarbonat - Otolith. Sammen med endolymfe, de også begynde at bevæge sig, som er et irritationsmoment for nerve processer. De vigtigste funktioner i de halvrunde kanaler af receptoren afhænger af dens placering: i poserne han reagerer på tyngdekraften og styre balancen i hoved og krop i hvile. Sensorisk lukning beliggende i ampuller ligevægtsorgan bevægelser ændring kontrol af kropsdele (dynamisk tyngdekraft).

Rolle af receptoren i dannelsen af neurale kredsløb

Er læren om reflekser, der spænder fra studier af Descartes og til de grundlæggende opdagelser I. P. Pavlova og I. M. Sechenova, er baseret på begrebet neurale aktivitet som den passende svar af organismen at være udsat for stimuli eksterne og interne miljø, udført med deltagelse af centralnervesystemet systemet - hjernen og rygmarven. Uanset svaret, så simpelt som en rygmarvsreaktion, eller en raket såsom tale, hukommelse eller tænkning, det er det første link modtagelse - perception og diskrimination af stimuli efter deres styrke, amplitude intensitet.

Sådan differentiering udføres sensoriske systemer, I. P. Pavlov kaldet "tentakler af hjernen." Hver analysator receptorfunktioner som antenner, der opsamler stimuli og sondering af miljøet: lys- eller lydbølger, molekyler af kemikalier, fysiske faktorer. Fysiologisk normal aktivitet uden undtagelse sensoriske systemer afhænger af det arbejde af første division, kaldet perifer eller receptor. Fra ham stammer uden undtagelse, den refleks bue (reflekser).

mediatorer

Dette biologisk aktivt stof, der udfører overførslen af excitation fra en neuron til en anden specielle strukturer - synapser. De udskilles af axon første neuron og virker som et stimulus, der forårsager nerveimpulser til receptoren ende af den næste nervecelle. Derfor er strukturen og funktionen af neurotransmittere og receptorer tæt forbundet. Desuden er nogle nerveceller er i stand til at frigive to eller flere sendere, fx glutaminsyre og asparaginsyre, adrenalin og GABA.