Inimese närvisüsteem viib läbi keerulisi analüütilisi ja sünteetilisi protsesse, mis tagavad elundite ja süsteemide kiire kohanemise välis- ja sisekeskkonna muutustega. Välismaailma stiimulite tajumine tuleneb struktuurist, mis hõlmab oligodendrotsüütide gliiarakke ehk lemmotsüüte sisaldavate aferentsete neuronite protsesse. Nad muudavad välised või sisemised stiimulid bioelektrilisteks nähtusteks, mida nimetatakse ergutuseks või närviimpulssiks. Selliseid struktuure nimetatakse retseptoriteks. Selles artiklis uurime inimese erinevate sensoorsete süsteemide retseptorite struktuuri ja funktsioone.
Närvilõpmete tüübid
Anatoomias on nende klassifitseerimiseks mitu süsteemi. Kõige tavalisem jagab retseptorid lihtsateks (koosnevad ühe neuroni protsessidest) ja kompleksseteks (nurotsüütide ja abistavate gliiarakkude rühm kõrgelt spetsialiseerunud sensoorse organi osana). Lähtudes sensoorsete protsesside struktuurist.need jagunevad tsentripetaalse neurotsüüdi primaarseteks ja sekundaarseteks otsteks. Nende hulka kuuluvad erinevad naharetseptorid: notsitseptorid, mehhanoretseptorid, baroretseptorid, termoretseptorid, aga ka siseorganeid innerveerivad närviprotsessid. Sekundaarsed on epiteeli derivaadid, mis tekitavad aktsioonipotentsiaali vastuseks ärritusele (maitse-, kuulmis-, tasakaaluretseptorid). Silma valgustundliku membraani – võrkkesta – vardad ja koonused asuvad primaarsete ja sekundaarsete tundlike närvilõpmete vahel.
Teine klassifikatsioonisüsteem põhineb sellisel erinevusel nagu stiimuli tüüp. Kui ärritus tuleb väliskeskkonnast, siis tajuvad seda eksteroretseptorid (näiteks helid, lõhnad). Ja sisekeskkonna tegurite ärritust analüüsivad interoretseptorid: vistseraalsed, proprioretseptorid, vestibulaarse aparatuuri juukserakud. Seega määrab sensoorsete süsteemide retseptorite funktsioonid nende struktuur ja asukoht meeleorganites.
Analüsaatorite kontseptsioon
Keskkonnatingimuste eristamiseks ja eristamiseks ning nendega kohanemiseks on inimesel erilised anatoomilised ja füsioloogilised struktuurid, mida nimetatakse analüsaatoriteks ehk sensoorseteks süsteemideks. Vene teadlane I. P. Pavlov pakkus nende struktuuri jaoks välja järgmise skeemi. Esimest sektsiooni nimetati perifeerseks (retseptoriks). Teine on juhtiv ja kolmas on tsentraalne ehk kortikaalne.
Näiteks visuaalne sensoorne süsteem hõlmab sensitiivseidvõrkkesta rakud - vardad ja koonused, kaks nägemisnärvi, samuti ajukoore tsoon, mis asub selle kuklaluuosas.
Mõned analüsaatorid, näiteks juba mainitud visuaalsed ja kuuldavad, sisaldavad retseptorieelset taset – teatud anatoomilisi struktuure, mis parandavad piisavate stiimulite tajumist. Kuulmissüsteemi jaoks on see välis- ja keskkõrv, nägemissüsteemi jaoks silma valgust murdev osa, sealhulgas sklera, silma eeskambri vesivedelik, lääts ja klaaskeha. Keskendume analüsaatori perifeersele osale ja vastame küsimusele, mis on selles sisalduvate retseptorite funktsioon.
Kuidas rakud stiimuleid tajuvad
Nende membraanides (või tsütosoolis) on spetsiaalsed valkudest koosnevad molekulid, aga ka komplekskompleksid – glükoproteiinid. Keskkonnategurite mõjul muudavad need ained oma ruumilist konfiguratsiooni, mis toimib signaalina rakule endale ja sunnib seda adekvaatselt reageerima.
Mõned kemikaalid, mida nimetatakse ligandideks, võivad mõjutada raku sensoorseid protsesse, mille tulemusena tekivad rakus transmembraansed ioonivoolud. Retseptiivsete omadustega plasmalemmavalgud koos süsivesikute molekulidega (st retseptoritega) täidavad antenni ülesandeid – tajuvad ja eristavad ligande.
Ionotroopsed kanalid
Teist tüüpi rakuretseptorid – membraanis asuvad ionotroopsed kanalid, mis on võimelised avanema või blokeerimasignaalkemikaalid, nagu H-koliinergiline retseptor, vasopressiini ja insuliini retseptorid.
Rakusisesed sensoorsed struktuurid on transkriptsioonifaktorid, mis seonduvad ligandiga ja sisenevad seejärel tuuma. Nendes tekivad DNA-ga ühendid, mis võimendavad või pärsivad ühe või mitme geeni transkriptsiooni. Seega on rakuretseptorite põhifunktsioonid keskkonnasignaalide tajumine ja plastiliste ainevahetusreaktsioonide reguleerimine.
Staadid ja koonused: struktuur ja funktsioonid
Need võrkkesta retseptorid reageerivad valgusstiimulitele – footonitele, mis põhjustavad närvilõpmetes ergastusprotsessi. Need sisaldavad spetsiaalseid pigmente: jodopsiini (koonused) ja rodopsiini (vardad). Vardad ärritavad hämaras valgust ja ei suuda värve eristada. Koonused vastutavad värvinägemise eest ja jagunevad kolme tüüpi, millest igaüks sisaldab eraldi fotopigmenti. Seega sõltub silma retseptori funktsioon sellest, milliseid valgustundlikke valke see sisaldab. Vardad vastutavad nägemistaju eest nõrgas valguses, koonused aga nägemisteravuse ja värvitaju eest.
Nahk on meeleorgan
Nahknahasse sisenevate neuronite närvilõpmed erinevad oma ehituselt ja reageerivad erinevatele keskkonnastiimulitele: temperatuur, rõhk, pinnakuju. Naharetseptorite ülesanne on tajuda ja muuta stiimuleid elektrilisteks impulssideks (ergastusprotsess). Rõhuretseptorite hulka kuuluvad Meissneri kehad, mis asuvad naha keskmises kihis - pärisnahas, mis on võimeline õhukeseks muutumastiimulite eristamine (madala tundlikkuse lävi).
Pacini kehad kuuluvad baroretseptoritele. Need asuvad nahaaluses rasvkoes. Retseptori – valu notsitseptori – funktsioonid on kaitse patogeensete stiimulite eest. Lisaks nahale asuvad sellised närvilõpmed kõigis siseorganites ja näevad välja nagu hargnevad aferentsed protsessid. Termoretseptoreid võib leida nii nahas kui ka siseorganites – veresoontes, kesknärvisüsteemi osades. Need liigitatakse kuumaks ja külmaks.
Nende sensoorsete lõppude aktiivsus võib suureneda ja sõltub sellest, mis suunas ja millise kiirusega muutub nahapinna temperatuur. Seetõttu on naharetseptorite funktsioonid mitmekesised ja sõltuvad nende struktuurist.
Kuulmisstiimulite tajumise mehhanism
Eksteroretseptorid on karvarakud, mis on ülitundlikud piisavate stiimulite – helilainete – suhtes. Neid nimetatakse monomodaalseteks ja need on sekundaarselt tundlikud. Need asuvad sisekõrva Corti organis, olles osa kõrvakõrvast.
Corti oreli ehitus sarnaneb harfiga. Kuulmisretseptorid on sukeldatud perilümfi ja nende otstes on mikrovilli rühmad. Vedeliku vibratsioon põhjustab karvarakkude ärritust, mis muutub bioelektrilisteks nähtusteks - närviimpulssideks, st kuulmisretseptori funktsioonideks - see on helilainete kujul olevate signaalide tajumine ja nende muundumine protsessiks.erutus.
Võtke ühendust maitsemeeltega
Igaüks meist eelistab süüa ja jooki. Toiduainete maitsevalikut tajume maitsmisorgani – keele – abil. See sisaldab nelja tüüpi närvilõpmeid, mis on lokaliseeritud järgmiselt: keele otsas - maitsepungad, mis eristavad magusat, selle juurtes - mõru ning soolase ja hapu retseptorid külgseintel. Igat tüüpi retseptorilõpmete ärritajad on keemilised molekulid, mida tajuvad antennidena toimivad maitsepungad.
Maitseretseptori ülesanne on dekodeerida keemiline stiimul ja muuta see elektriliseks impulsiks, mis liigub mööda närve ajukoore maitsetsooni. Tuleb märkida, et papillid töötavad koos ninaõõne limaskestas paikneva lõhnaanalüsaatori närvilõpmetega. Kahe sensoorse süsteemi ühine toime suurendab ja rikastab inimese maitseelamusi.
Lõhnamõistatus
Nii nagu maitse, reageerib ka lõhnaanalüsaator oma närvilõpmetega erinevate kemikaalide molekulidele. Mehhanism, mille abil lõhnavad ühendid haistmissibulaid ärritavad, pole veel täielikult teada. Teadlased viitavad sellele, et lõhna signaalmolekulid interakteeruvad erinevate nina limaskesta sensoorsete neuronitega. Teised teadlased seostavad haistmisretseptorite stimuleerimist asjaoluga, et signaalmolekulidel on ühised funktsionaalsed rühmad (näiteks aldehüüdvõi fenool) sensoorses neuronis sisalduvate ainetega.
Haistmisretseptori funktsioonid seisnevad ärrituse tajumises, selle eristamises ja ergastusprotsessis transleerimises. Lõhnasibulate koguarv ninaõõne limaskestas ulatub 60 miljonini ja igaüks neist on varustatud suure hulga ripsmetega, mille tõttu kogu retseptorivälja kokkupuutepindala molekulidega keemilised ained – lõhnad.
Vestibulaaraparaadi närvilõpmed
Sisekõrvas on organ, mis vastutab motoorsete toimingute koordineerimise ja järjepidevuse eest, keha tasakaalus hoidmise ning ka orienteerumisreflekside osalemise eest. Sellel on poolringikujulised kanalid, seda nimetatakse labürindiks ja see on anatoomiliselt ühendatud Corti elundiga. Kolmes luukanalis on endolümfis sukeldatud närvilõpmed. Pea ja torso kallutamisel see võngub, mis põhjustab närvilõpmete otstes ärritust.
Vestibulaarsed retseptorid ise – karvarakud – on kontaktis membraaniga. See koosneb väikestest k altsiumkarbonaadi kristallidest - otoliitidest. Koos endolümfiga hakkavad nad ka liikuma, mis toimib närviprotsesside ärritajana. Poolringikujulise kanali retseptori põhifunktsioonid sõltuvad selle asukohast: kottides reageerib see gravitatsioonile ning kontrollib pea ja keha tasakaalu puhkeolekus. Tasakaaluorgani ampullides paiknevad sensoorsed lõpud juhivad kehaosade liigutuste muutumist (dünaamiline gravitatsioon).
Retseptorite roll moodustumiselrefleksikaared
Kogu reflekside õpetus, alates R. Descartes'i uuringutest kuni I. P. Pavlovi ja I. M. Sechenovi fundamentaalsete avastusteni, põhineb ideel närvitegevusest kui keha piisavast reaktsioonist välis- ja sisekeskkonna stiimulid, mis viiakse läbi kesknärvisüsteemi - aju ja seljaaju - osalusel. Ükskõik, milline on vastus, lihtne, näiteks põlvetõmblus või ülikeeruline nagu kõne, mälu või mõtlemine, selle esimene lüli on vastuvõtt – stiimulite tajumine ja eristamine nende tugevuse, amplituudi, intensiivsuse järgi.
Sellist eristamist viivad läbi sensoorsed süsteemid, mida IP Pavlov nimetas "aju kombitsateks". Igas analüsaatoris toimib retseptor antennidena, mis püüavad kinni ja proovivad keskkonna stiimuleid: valgus- või helilaineid, keemilisi molekule ja füüsikalisi tegureid. Eranditeta kõigi sensoorsete süsteemide füsioloogiliselt normaalne aktiivsus sõltub esimese sektsiooni, mida nimetatakse perifeerseks ehk retseptoriks, tööst. Sellest pärinevad eranditult kõik reflekskaared (refleksid).
Plektrid
Need on bioloogiliselt aktiivsed ained, mis viivad ergastuse üle ühelt neuronilt teisele spetsiaalsetes struktuurides – sünapsides. Neid eritab esimese neurotsüüdi akson ja toimides ärritajana, kutsuvad nad esile närviimpulsse järgmise närviraku retseptorotstes. Seetõttu on vahendajate ja retseptorite struktuur ja funktsioonid omavahel tihed alt seotud. Pealegi mõnedneurotsüüdid on võimelised eritama kahte või enamat saatjat, nagu glutamiin- ja asparagiinhapet, adrenaliini ja GABA-d.
