Het menselijk zenuwstelsel voert complex uitanalytische en synthetische processen die zorgen voor een snelle aanpassing van organen en systemen aan veranderingen in de externe en interne omgeving. De perceptie van stimuli van de buitenwereld is te wijten aan de structuur, inclusief de processen van afferente neuronen die gliale oligodendrocytcellen of lemmocyten bevatten. Ze zetten externe of interne prikkels om in bio-elektrische verschijnselen die excitaties of zenuwimpulsen worden genoemd. Dergelijke structuren worden receptoren genoemd. In dit artikel zullen we de structuur en functies van receptoren van verschillende sensorische systemen bij mensen bestuderen.
In de anatomie zijn er verschillende systemen van hunclassificatie. De meest voorkomende verdeelt de receptoren in eenvoudige (ze bestaan uit processen van één neuron) en complexe (een groep neurocyten en hulpgliacellen in een zeer gespecialiseerd sensorisch orgaan). Gebaseerd op de structuur van sensorische processen. ze zijn verdeeld in primaire en secundaire uiteinden van een centripetale neurocyt. Deze omvatten verschillende huidreceptoren: nociceptoren, mechanoreceptoren, baroreceptoren, thermoreceptoren, evenals zenuwprocessen die de inwendige organen innerveren. Secundair zijn derivaten van het epitheel, die een potentiële actie creëren als reactie op irritatie (receptoren van smaak, gehoor, balans). De staafjes en kegeltjes van het lichtgevoelige oogmembraan - het netvlies - nemen een tussenpositie in tussen de primaire en secundaire gevoelige zenuwuiteinden.
Een ander classificatiesysteem is gebaseerd op het volgendeverschillen als een soort stimulans. Als irritatie uit de externe omgeving komt, wordt deze waargenomen door exteroreceptoren (bijvoorbeeld geluiden, geuren). En irritatie door factoren van de interne omgeving wordt geanalyseerd door interoreceptoren: visceraal, proprioceptoren, haarcellen van het vestibulaire apparaat. De functies van de receptoren van sensorische systemen worden dus bepaald door hun structuur en locatie in de zintuigen.
Om te differentiëren en te onderscheidenomgevingsomstandigheden en zich daaraan aanpassen, een persoon heeft speciale anatomische en fysiologische structuren die analysatoren of sensorische systemen worden genoemd. De Russische wetenschapper I.P. Pavlov stelde het volgende schema van hun structuur voor. De eerste sectie heette perifeer (receptor). De tweede is dirigent en de derde is centraal of corticaal.
Bijvoorbeeld het visuele sensorische systeemomvat gevoelige retinale cellen - staven en kegels, twee optische zenuwen, evenals het gebied van de hersenschors in het achterhoofdgedeelte.
Sommige analysers, zoals alde genoemde visuele en auditieve, omvatten het pre-receptorniveau - bepaalde anatomische structuren die de perceptie van adequate stimuli verbeteren. Voor het gehoor is dit het buiten- en middenoor, voor het visuele systeem, het refractieve deel van het oog, inclusief de sclera, het kamerwater van de voorste oogkamer, de lens en het glaslichaam. We zullen ons concentreren op het perifere deel van de analysator en de vraag beantwoorden wat de functie is van de receptoren die erin zijn opgenomen.
In hun membranen (of in het cytosol) zijn erspeciale moleculen die uit eiwitten bestaan, evenals complexe complexen - glycoproteïnen. Deze stoffen veranderen onder invloed van omgevingsfactoren hun ruimtelijke configuratie, wat als signaal voor de cel zelf dient en deze dwingt om adequaat te reageren.
Sommige chemicaliën worden genoemdliganden, kunnen de sensorische processen van de cel beïnvloeden, waardoor daarin transmembraanionstromen ontstaan. Plasmalemma-eiwitten, die receptieve eigenschappen hebben, vervullen samen met koolhydraatmoleculen (d.w.z. receptoren) de functies van antennes - ze nemen liganden waar en differentiëren ze.
Een ander type cellulaire receptor is ionotroopkanalen in het membraan die kunnen worden geopend of geblokkeerd onder invloed van chemische signalen, bijvoorbeeld de H-cholinerge receptor, vasopressine en insulinereceptoren.
Intracellulaire receptieve structurenomvat transcriptiefactoren die aan de ligand binden en vervolgens de kern binnendringen. Hun verbindingen met DNA worden gevormd, die de transcriptie van een of meer genen versterken of remmen. De belangrijkste functies van celreceptoren zijn dus de perceptie van signalen uit de externe omgeving en de regulering van plastic metabolismereacties.
Deze retinale receptoren reageren oplichtstimuli - fotonen die een excitatieproces veroorzaken in de zenuwuiteinden. Ze bevatten speciale pigmenten: jodopsine (kegels) en rodopsine (staafjes). De staafjes zijn geïrriteerd door schemerlicht en kunnen geen kleuren onderscheiden. Kegeltjes zijn verantwoordelijk voor kleurwaarneming en zijn onderverdeeld in drie typen, die elk een afzonderlijk fotopigment bevatten. De functie van de oogreceptor hangt dus af van welke lichtgevoelige eiwitten erin zijn opgenomen. Staafjes zijn verantwoordelijk voor visuele waarneming bij weinig licht, en kegeltjes zijn verantwoordelijk voor gezichtsscherpte en kleurwaarneming.
Zenuwuiteinden van neuronen die de dermis binnenkomen,verschillen in hun structuur en reageren op verschillende stimuli van de externe omgeving: temperatuur, druk, oppervlaktevorm. De functie van huidreceptoren is om stimuli waar te nemen en om te zetten in elektrische impulsen (opwindingsproces). Drukreceptoren omvatten de lichamen van Meissner in de middelste laag van de huid - de dermis, die in staat is tot fijne onderscheiding van stimuli (met een lage gevoeligheidsdrempel).
Baroreceptoren omvatten Pacini-lichamen. Ze bevinden zich in het onderhuidse vet. De functie van de pijnreceptor-nociceptor is om te beschermen tegen pathogene irriterende stoffen. Naast de huid bevinden dergelijke zenuwuiteinden zich in alle interne organen en zien ze eruit als vertakkende afferente processen. Thermoreceptoren kunnen zowel in de huid als in interne organen worden aangetroffen - bloedvaten, delen van het centrale zenuwstelsel. Ze zijn ingedeeld in warmte en koude.
De activiteit van deze sensorische eindes kantoenemen en hangt af van in welke richting en met welke snelheid de temperatuur van het huidoppervlak verandert. Bijgevolg zijn de functies van huidreceptoren gevarieerd en afhankelijk van hun structuur.
Exteroreceptoren zijn haarcellen dieeen hoge gevoeligheid hebben voor voldoende stimuli - geluidsgolven. Ze worden monomodaal genoemd en zijn secundair gevoelig. Ze bevinden zich in het orgaan van Corti van het binnenoor, een deel van het slakkenhuis.
Corti's orgel is qua structuur vergelijkbaar met een harp. De auditieve receptoren zijn ondergedompeld in de perilymfe en hebben aan hun uiteinden groepen microvilli. Fluctuaties van de vloeistof veroorzaken irritatie van de haarcellen, die veranderen in bio-elektrische verschijnselen - zenuwimpulsen, dat wil zeggen, de functies van de gehoorreceptor zijn de waarneming van signalen in de vorm van geluidsgolven en hun transformatie in het proces van excitatie.
Ieder van ons heeft een voorkeur voor eten endrankjes. We nemen het scala aan voedingsproducten waar met behulp van het smaakorgaan - de tong. Het bevat vier soorten zenuwuiteinden, die als volgt zijn gelokaliseerd: op het puntje van de tong zijn er smaakpapillen die zoet onderscheiden, aan de wortel - bitter, en zout en zuur worden onderscheiden door receptoren van de zijwanden. De irriterende stoffen voor alle soorten receptoreinden zijn chemische moleculen die worden waargenomen door de microvilli van de smaakpapillen, die als antennes werken.
De functie van de smaakreceptor is om de chemische stof te decoderenstimulus en vertaal deze in een elektrische impuls die langs de zenuwen naar de smaakzone van de hersenschors reist. Opgemerkt moet worden dat de papillen samenwerken met de zenuwuiteinden van de olfactorische analysator, gelegen in het slijmvlies van de neusholte. De gecombineerde werking van de twee sensorische systemen versterkt en verrijkt de menselijke smaaksensaties.
Net als de smaak-, olfactorische analysatorreageert met zijn zenuwuiteinden op moleculen van verschillende chemicaliën. Het mechanisme waardoor geurstoffen de reukbollen irriteren, is nog niet volledig begrepen. Wetenschappers veronderstellen dat geur-signalerende moleculen interageren met verschillende sensorische neuronen in het neusslijmvlies. Andere onderzoekers associëren de irritatie van de olfactorische receptoren met het feit dat signaalmoleculen gemeenschappelijke functionele groepen hebben (bijvoorbeeld aldehyde of fenol) met stoffen die in het sensorische neuron zitten.
De functies van de olfactorische receptor zijnperceptie van irritatie, de differentiatie ervan en vertaling in het proces van excitatie. Het totale aantal reukbollen in het slijmvlies van de neusholte bereikt 60 miljoen, en elk van hen is uitgerust met een groot aantal trilharen, waardoor het totale contactoppervlak van het receptorveld met moleculen van chemicaliën - geuren - toeneemt.
Het binnenoor bevat het orgaan dat verantwoordelijk is voorcoördinatie en consistentie van motorische handelingen, het lichaam in evenwicht houden en deelnemen aan oriënterende reflexen. Het heeft de vorm van halfcirkelvormige kanalen, wordt een labyrint genoemd en is anatomisch geassocieerd met het orgaan van Corti. Er zijn zenuwuiteinden ingebed in de endolymfe in drie botkanalen. Wanneer het hoofd en de romp gekanteld zijn, fluctueert het, wat irritatie veroorzaakt aan de uiteinden van de zenuwuiteinden.
De vestibulaire receptoren zelf zijn haarcellen- in contact met het membraan. Het bevat kleine kristallen van calciumcarbonaat - otolieten. Samen met de endolymfe beginnen ze ook te bewegen, wat de zenuwprocessen irriteert. De belangrijkste functies van de receptor van de halfcirkelvormige kanalen zijn afhankelijk van de locatie: in de zak reageert het op de zwaartekracht en controleert het de balans van het hoofd en het lichaam in rust. De sensorische uiteinden in de ampullen van het evenwichtsorgaan regelen de verandering in de bewegingen van lichaamsdelen (dynamische zwaartekracht).
De hele leer van reflexen, van R. Descartes en vóór de fundamentele ontdekkingen van I.P. Pavlov en I.M. Sechenov, is gebaseerd op het concept van zenuwactiviteit als een adequate reactie van het lichaam op de effecten van prikkels van de externe en interne omgeving, uitgevoerd met de deelname van het centrale zenuwstelsel - de hersenen en het ruggenmerg. Wat het antwoord ook is, simpel, bijvoorbeeld een kniereflex, of zo supercomplex als spraak, geheugen of denken, de eerste schakel is de ontvangst - de perceptie en onderscheiding van stimuli op basis van hun kracht, amplitude en intensiteit.
Deze differentiatie wordt uitgevoerd door sensorischsystemen die IP Pavlov "de tentakels van de hersenen" noemde. In elke analysator fungeert de receptor als antennes die prikkels uit de externe omgeving opvangen en aftasten: licht- of geluidsgolven, moleculen van chemicaliën, fysieke factoren. Fysiologisch normale activiteit van alle sensorische systemen zonder uitzondering hangt af van het werk van de eerste afdeling, perifeer genaamd, of receptor. Alle reflexbogen (reflexen) komen er zonder uitzondering uit voort.
Dit zijn biologisch actieve stoffenhet uitvoeren van de overdracht van excitatie van het ene neuron naar het andere in speciale structuren - synapsen. Ze worden uitgescheiden door het axon van de eerste neurocyt en veroorzaken, als irriterend middel, zenuwimpulsen in de receptoreinden van de volgende zenuwcel. Daarom zijn de structuur en functies van mediatoren en receptoren nauw met elkaar verbonden. Bovendien zijn sommige neurocyten in staat om twee of meer transmitters uit te scheiden, bijvoorbeeld glutaminezuur en asparaginezuur, adrenaline en GABA.
