Structuur en functie van de receptor sensorsystemen. De hoofdfuncties van de celreceptoren

Het menselijk zenuwstelsel voert geavanceerde analytische en synthetische processen die een snelle aanpassing van de organen en systemen te bieden aan veranderingen in de interne en externe omgeving. De perceptie van stimuli uit de omgeving wordt veroorzaakt door de structuur die de processen van afferente neuronen, gliale cellen bevattende oligodendrocyten of lemmotsity. Ze richten op externe of interne stimuli in bioelectric fenomeen, genaamd excitatie of zenuwimpuls. Dergelijke structuren zijn receptoren genoemd. In dit artikel gaan we in op de structuur en functie van receptoren van verschillende menselijke zintuigen.

Soorten zenuwuiteinden

In anatomie, zijn er verschillende classificatiesystemen. De meest voorkomende receptoren worden onderverdeeld in eenvoudige (uit één neuron kiemen) en complex (groep hulp neurocyten en gliacellen in de samenstelling sterk gespecialiseerd zintuig). Gebaseerd op de structuur van sensorische processen. zij zijn verdeeld in primaire en secundaire einde centripetale neurocyte. Deze omvatten een verscheidenheid aan receptoren in de huid: de nociceptoren, mechanoreceptoren, baroreceptors, thermoreceptors en neurale processen die de inwendige organen innerveren. Secundaire epitheliale derivaten maakt een actiepotentiaal in reactie op een stimulus (smaakreceptoren, gehoor, evenwicht). De staafjes en kegeltjes van de lichtgevoelige laag van het oog - het netvlies - in een tussenstand tussen vtorichnochuvstvitelnymi van primair en zenuwuiteinden.

Een ander classificatiesysteem is gebaseerd op dit verschil, als een soort stimulus. Als de irritatie komt uit de omgeving, dan is waargenomen exteroreceptors (zoals geluiden, geuren). Een stimulering van de interne omgeving onderzocht die interoreceptors: viscerale, proprioceptoren, vestibulaire haarcellen. Aldus sensorsystemen receptorfunctie vanwege hun structuur en locatie van de plaats van de zintuigen.

Het concept van analyzers

Om onderscheid te maken en te onderscheiden tussen de bepalingen van de buitenomgeving en zich aan te passen, bij de mens, zijn er speciale anatomische en fysiologische structuren genaamd analyzer of sensorsystemen. Russische wetenschapper I. P. Pavlov stelde de volgende regeling voor hun gebouwen. De eerste dienst werd perifeer (receptor). Ten tweede - draden, en de derde - de centrale of corticale.

Bijvoorbeeld, de visuele sensorsysteem omvat retinale zintuigcellen - staafjes en kegeltjes, beide oogzenuw en cortex in de achterkant ervan.

Sommige analysatoren, zoals de reeds genoemde visuele en auditieve omvatten doretseptorny niveau - bepaalde anatomische structuren, verbetering waarneming van geschikte stimuli. Hiervoor auditieve buiten- en middenoor, het visuele systeem - het licht brekende deel van het oog, met inbegrip van de sclera, waterige vocht van de voorste oogkamer, lens, glasachtig lichaam. We zullen ons richten op het perifere deel van de analysator en vragen over wat de functie van de receptoren die behoren tot hem te antwoorden.

Zoals cellen waarnemen stimuli

Deze membranen (of in het cytosol) zijn speciale moleculen van eiwitten, als complexe systemen - glycoproteïnen. Onder invloed van omgevingsfactoren, deze stoffen veranderen hun ruimtelijke configuratie als signaal naar de cel en dwingt adequaat te reageren.

Sommige chemicaliën genaamd liganden, kan invloed hebben op de sensorische processen van de cel, wat resulteert erin dat transmembraan ionstromen. Eiwitten plasmalemma die ontvankelijk eigenschappen, samen met koolhydraatmoleculen (.. Ie receptoren) functie annten - waarnemen en differentiëren liganden.

ionotrope kanalen

Een ander type celreceptoren - ionotrope kanalen in het membraan, het vermogen om open of geblokkeerd onder invloed van chemisch signaal vesschestv bijvoorbeeld H-acetylcholinereceptor, vasopressine en insuline-receptoren.

Door intracellulaire open structuren omvatten transcriptiefactoren, die binden aan het ligand, en dringen in de kern. Verbindingen daarvan gevormd met een DNA die versterken of remmen de transcriptie van één of meer genen. Zo is de hoofdfunctie van celreceptoren - de belevingswereld signalen en regulering van kunststof uitwisselingsreacties.

Staafjes en kegeltjes: structuur en functie

Deze receptoren retina reageren op visuele stimuli - fotonen, die zenuwuiteinden veroorzaakt bij het excitatieproces. Ze bevatten speciale pigmenten: iodopsin (kegels) en rhodopsine (staafjes). Sticks geïrriteerd schemerig licht en zijn niet in staat om onderscheid te maken tussen kleuren. Kegels zijn verantwoordelijk voor de kleur visie en zijn onderverdeeld in drie types, die elk een aparte photopigment. Zo ogen receptor functie is afhankelijk van wat voor soort lichtgevoelige eiwitten, het bevat. Coli veroorzaken visuele perceptie bij weinig licht en kegels zijn verantwoordelijk voor gezichtsscherpte en kleur waarneming.

Leder - zintuig

Zenuwuiteinden van neuronen in de dermis, verschillen in hun structuur en reageren op verschillende stimuli van het milieu: temperatuur, druk, oppervlaktevorm. Functies huidreceptoren - ontvangen en omzetten in elektrische pulsen stimuli (rijden proces). Om de druk receptoren omvatten Meissner lichaampjes, in de middelste laag van de huid - de dermis staat onderscheiden subtiele stimuli (hebben een lage gevoeligheidsdrempel).

Door de baroreceptors zijn Pacinian bloedlichaampjes. Ze bevinden zich in het onderhuidse vet. receptorfunctie - nociceptor pain - bescherming tegen pathogene stimuli. Bovendien is een dergelijke zenuwuiteinden van de huid zijn in alle interne organen en de vorm van afferente vertakking scheuten. Thermoreceptors kan zowel in de huid en de inwendige organen - bloedvaten van het centrale zenuwstelsel. Ze worden geclassificeerd als warmte en koude.

De activiteit van deze sensorische uitgangen kan worden verhoogd, afhankelijk van de richting en snelheid waarmee de temperatuur verandert van het huidoppervlak. Derhalve de functies van de huid receptoren zijn gevarieerd en afhankelijk van hun structuur.

Het mechanisme van de waarneming van de auditieve stimuli

Exteroreceptors - haarcellen, die een hoge gevoeligheid voor adequate stimuli - geluidsgolven. Ze heten monomodaal en zijn vtorichnochuvstvitelnymi. Gelegen in het orgaan van Corti van het binnenoor, gaande in de cochlea.

Het apparaat het orgaan van Corti is vergelijkbaar met de harp. Gehoorreceptoren ingebed in het perilymfe en hebben, aan de einden van de microvilli van de groep. fluïdum trillingen irritatie haarcellen, overgaat in bioelectric verschijnselen - zenuwimpulsen, dwz horen receptorfunctie - .. is de waarneming van signalen met de vorm van geluidsgolven, en hun transformatie in excitatieproces.

Contact smaakreceptoren

Ieder van ons heeft een voorkeur voor eten en drinken. Smaakstof schaal voedsel nemen we door middel van orgaan van smaak - taal. Het bevat vier soorten zenuwuiteinden als volgt gelokaliseerd: het puntje van de tong - smaakpapillen onderscheiden zoet, aan de wortel - de bittere, zure en zoute en onderscheiden receptoren zijwanden. Stimuli allerlei receptormolecuul eindes zijn chemicaliën microvilli waargenomen smaakpapillen, een antenne.

Smaak receptorfunctie - decoderen chemische stimulus en omzetten in een elektrische puls komt neurotransmissie smaak cortex. Opgemerkt wordt dat de nippels worden gecombineerd met de zenuwuiteinden van de olfactorische analysator, in het neusslijmvlies. Het gecombineerde effect van de twee sensorsystemen intensiveert mondgevoel en verrijkt mens.

raadsel van geur

Evenals de smaak, olfactorische systeem reageert op hun zenuwuiteinden op de moleculen van verschillende chemicaliën. Het mechanisme waardoor geurcomponenten irriteren de bulbus olfactorius, hoewel niet volledig begrepen. Wetenschappers speculeren dat signalerende moleculen interageren met verschillende geur sensorische neuronen van het neusslijmvlies. Andere onderzoekers hebben verbonden stimulatie van olfactorische receptoren die signalerende moleculen gemeenschappelijke functionele groepen (bijvoorbeeld aldehyde of fenol) met stoffen in de sensorische neuron.

olfactorische receptorfunctie in de waarneming van irritatie, en de differentiatie in translatie in het excitatieproces. Totaal reukkwabben in het slijmvlies van de neusholte bereikt 60.000.000 elk zijn voorzien van een groot aantal cilia te helpen om de totale contactgebied tussen het gebied receptor moleculen met chemicaliën - geuren.

De zenuwuiteinden van het vestibulum

In het binnenoor is het orgaan verantwoordelijk voor de coördinatie en consistentie van motorische handelingen, het lichaam om een evenwichtstoestand te houden, en die aan de oriëntatie reflex. Het heeft uitzicht op de halfcirkelvormige kanalen genaamd labyrint en anatomisch verbonden met het orgaan van Corti. De drie kanalen bot zenuwuiteinden ondergedompeld in de endolymfe. Wanneer de kanteling van het hoofd en de romp, schommelt, die irritatie van de zenuwuiteinden aan de uiteinden veroorzaakt.

Sami vestibulaire receptoren - haarcellen - in contact met het membraan. Het is samengesteld uit fijne kristallen van calciumcarbonaat - otoliet. Met endolymfe, beginnen ze ook te bewegen, dat is irriterend voor de zenuwuiteinden. De belangrijkste functies van de halfcirkelvormige kanalen van de receptor is afhankelijk van de locatie: in de zakken reageert hij op de zwaartekracht en de controle van de balans van het hoofd en het lichaam in rust. Sensorische sluiting in ampullen evenwichtsorgaan veranderingbesturingsmiddelen bewegingen van lichaamsdelen (dynamische zwaartekracht).

De rol van de receptor bij de vorming van neurale circuits

Doet de leer van reflexen, variërend van studies van Descartes en de fundamentele ontdekkingen I. P. Pavlova en I. M. Sechenova, is gebaseerd op het concept van neurale activiteit als adequate respons van het organisme op blootstelling aan externe en interne omgeving stimuli, met deelname van het centrale zenuwstelsel gedragen systeem - de hersenen en het ruggenmerg. Wat het antwoord, zo simpel als een reflexmatige, of een raket zoals spraak, geheugen of denken, is de eerste schakel ontvangst - perceptie en discriminatie van stimuli op basis van hun sterkte, amplitude, intensiteit.

Deze differentiatie plaatsvindt sensorische systemen I.P. Pavlov genaamd "tentakels van de hersenen." Elk analyseapparaat receptor functioneert als antennes die oppakken stimuli en sonderen van het milieu: licht of geluidsgolven, moleculen chemicaliën, fysische factoren. Fysiologisch normale activiteit zonder uitzondering zintuigen afhankelijk van de werkzaamheden van de eerste klasse, genaamd perifere of receptor. Van hem afkomstig zijn, zonder uitzondering, de reflexboog (reflexen).

mediators

Deze biologisch actieve stof, het uitvoeren van de overdracht van excitatie van de ene naar de andere neuron bijzondere constructies - synapsen. Zij worden uitgescheiden door de axon eerste neurocyte en werkt als een stimulans, waardoor zenuwimpulsen met de aansluitingen van de volgende zenuwcel. Daarom worden de structuur en functie van neurotransmitters en receptoren nauw verbonden. Bovendien zijn sommige neurocyten in staat vrijgeven twee of meer zenders, b.v. glutaminezuur en asparaginezuur, adrenaline en GABA.