Inimkehale on antud võime tajuda nii välist kui ka sisemaailma, mille mõjul on võimalik vastu võtta erinevaid signaale. Selliseid signaale inimkehas suudavad tajuda retseptorid - spetsiaalsed närvilõpmed.
Mis on retseptor ja mis on selle otstarve kehas?
Retseptorid on väga tundlikud närvikiudude lõpud, mis on võimelised tajuma paljusid sisemisi tegureid ja väliseid stiimuleid ning muutma need ajju edastamiseks valmisimpulssiks. Teisisõnu, igasugune teave, mida inimene saab väljastpoolt, on võimeline jäädvustama ja inimkeha õigesti tajuma just tänu retseptoritele, mida on tohutult palju.
Retseptorite tüübid ja nende klassifikatsioon
Iga aistingu jaoks, mida teaduslikult nimetatakse stiimuliks, on oma tüüpi analüsaator, mis on võimeline muutma selle närvisüsteemile ligipääsetavaks impulsiks. Et paremini mõista, mis retseptorid on, peate kõigepealt mõistma nende klassifikatsiooni.
Retseptorid võivad vastuvõetud signaalide asukoha ja tüübi poolest erineda:
- eksteroretseptorid on maitse-, nägemis-, kuulmis- ja puuteretseptorid;
- interoretseptorid - vastutavad luu- ja lihaskonna süsteemi ning siseorganite kontrolli eest.
Inimese retseptorid liigitatakse ka sõltuvalt stiimuli avaldumisvormist:
- kemoretseptorid - lõhna, keele ja veresoonte retseptorid;
- mehhanoretseptorid - vestibulaarne, kombatav, kuulmis;
- termoretseptorid - naha ja siseorganite retseptorid;
- fotoretseptorid - visuaalsed;
- notsitseptiivsed (valu) retseptorid.
Retseptoreid eristab ka nende võime edastada kvantitatiivseid impulsse:
- monomodaalne - on võimeline edastama ainult ühte tüüpi stiimuleid (kuulmis-, visuaalne);
- polümodaalne - suudab tajuda mitut tüüpi (valu retseptoreid).
Retseptori toimimise põhimõtted
Võttes arvesse ülaltoodud klassifikatsiooni, võime järeldada, et taju jaotub sõltuvalt aistingute tüüpidest, mille jaoks kehas on teatud sensoorsed süsteemid, mis erinevad funktsionaalsete omaduste poolest, nimelt:
- maitsesüsteem (keele retseptorid);
- haistmissüsteem;
- visuaalne süsteem;
- vestibulaarne aparaat (motoorika, liikumine);
- kuulmissensoorne süsteem (kuulmisretseptorid).
Vaatame kõiki neid süsteeme üksikasjalikumalt. See on ainus viis täielikult mõista, mis retseptorid on.
Maitse sensoorne süsteem
Peamine organ selles süsteemis on keel, tänu mille retseptoritele suudab inimese aju hinnata tarbitavate toitude ja jookide kvaliteeti ja maitset.
Keel sisaldab mehhanoretseptoreid, mis suudavad hinnata toiduainete konsistentsi, termoretseptoreid, mis määravad toidu temperatuuritaseme, ja kemoretseptoreid, mis on otseselt seotud maitse määramisega. Keele retseptorid asuvad maitsepungades (pungad), mis sisaldavad valkude komplekti, mis kokkupuutel ärritava ainega muudavad oma keemilisi omadusi, moodustades seeläbi närviimpulsi ajju edastamiseks. Nad suudavad eristada nelja tüüpi maitset:
- soolane - keele esiosa (välja arvatud ots);
- kibe - elundi tagakülg;
- hapu - külgmised retseptorid;
- magus - retseptorid keeleotsal.
Kuid ainult koostöös haistmissüsteemiga on inimese aju võimeline hindama retseptorite poolt edastatavate aistingute täielikkust ja kui midagi peaks juhtuma, siis kaitsma tarbimiseks sobimatute toodete eest.
Haistmissensoorne süsteem
Selle süsteemi peamine organ on nina. Süsteem sai oma nime haistmisnäärmete sisu tõttu, milles moodustuvad samanimelised rakud. Stiimuliga reageerides moodustavad nad haistmiskiud, mis edastatakse koljuõõnde ja seejärel ajju. Haistmissüsteem koosneb:
- tajuja (haistmisorganid);
- juhtivus (haistmisnärv);
- keskosad (haistmispirn).
Teisisõnu püüavad stiimuli haistmisretseptorid kinni ja edastatakse mööda haistmisnärvi pirnile, mis on harude kaudu ühendatud eesaju alamkoorega.
Visuaalne sensoorne süsteem
Üks olulisemaid süsteeme inimelus ja millel on keeruline struktuur. Nägemissüsteemi peamised organid on silmad. Vaatame, mis on silma retseptorid. Silma võrkkest on närvilõpmete keskus, milles saabuvad signaalid töödeldakse ja muundatakse impulssideks, mis on valmis ajju edastamiseks. Signaalid edastatakse tänu erinevate funktsioonidega spetsiaalsetele rakkudele:
- fotoretseptorid (koonused ja vardad);
- ganglionrakud;
- bipolaarsed rakud.
Tänu valgustundlikele rakkudele tajub visuaalne analüsaator värvilisi pilte päeval ja hämaras kiirusega 720 m/s.
Vestibulaarne aparaat
Selle süsteemi retseptorid on sekundaarsed sensoorsed rakud, millel ei ole oma närvilõpmeid. Impulsside ülekandmine toimub siis, kui pea või keha asend muutub ümbritseva ruumi suhtes. Tänu saadud impulssidele suudab inimkeha säilitada soovitud kehaasendit. Selle süsteemi oluline osa on väikeaju, mis tunneb vestibulaarseid aferente.
Kuulmis-sensoorne süsteem
Süsteem, mis võimaldab jäädvustada igasuguseid helivibratsioone. Kuulmisorgan sisaldab järgmisi retseptoreid:
- Corti orel – tajub helistiimuleid;
- retseptorid, mis on vajalikud keha tasakaalu säilitamiseks.
Kuulmisretseptorid asuvad sisekõrva sisekõrvas ja tajuvad helivibratsioone abistruktuuride abil.
Artiklis räägitakse sellest, mis on retseptorid, miks nad teenivad inimesi, ja käsitletakse eelkõige retseptori antagonistide teemat.
Bioloogia
Elu meie planeedil on eksisteerinud peaaegu 4 miljardit aastat. Selle inimtaju jaoks arusaamatu aja jooksul on sellel palju asju muutunud ja ilmselt jätkub see protsess igavesti. Kuid kui vaadelda mis tahes bioloogilist organismi teaduslikust vaatenurgast, on selle struktuur, sidusus ja üldiselt olemasolu fakt hämmastav ja see kehtib isegi kõige lihtsamate liikide kohta. Ja inimkeha kohta pole midagi öelda! Iga tema bioloogia valdkond on omal moel ainulaadne ja huvitav.
Selles artiklis vaatleme, mis on retseptorid, miks neid vaja on ja mis need on. Püüame seda võimalikult üksikasjalikult mõista.
Tegevus
Entsüklopeedia järgi on retseptor kombinatsioon mõne tundlikkuse poolest eristatava neuroni närvikiudude otstest ning eluskudede spetsiifilistest moodustistest ja spetsiaalsetest rakkudest. Üheskoos tegeletakse erinevate tegurite, mida sageli nimetatakse stiimuliteks, mõju muutmiseks eriliseks.Nüüd teame, mis on retseptor.
Teatud tüüpi inimese retseptorid tajuvad teavet ja mõju spetsiaalsete epiteeli päritolu rakkude kaudu. Lisaks osalevad modifitseeritud närvirakud ka stiimulite kohta käiva info töötlemises, kuid nende erinevus seisneb selles, et nad ei saa ise närviimpulsse genereerida, vaid toimivad ainult innerveerivatele lõppudele. Näiteks nii toimivad maitsmispungad (need asuvad keele pinnal epiteelis). Nende tegevus põhineb kemoretseptoritel, mis vastutavad keemiliste või lenduvate ainete mõju tuvastamise ja töötlemise eest.
Nüüd teame, mis need on ja kuidas nad töötavad.
Eesmärk
Lihtsamalt öeldes vastutavad retseptorid peaaegu kõigi meelte toimimise eest. Ja lisaks kõige ilmsematele, nagu nägemine või kuulmine, võimaldavad need inimesel tajuda ka muid nähtusi: rõhku, temperatuuri, niiskust jne. Niisiis uurisime küsimust, mis on retseptorid. Kuid vaatame neid üksikasjalikumalt.
Teatud retseptoreid aktiveerivad stiimulid võivad olla väga erinevad mõjud ja toimed, näiteks mehaanilise omaduse deformatsioon (haavad ja lõiked), kemikaalide agressiivsus ja isegi elektri- või magnetväli! Tõsi, millised retseptorid vastutavad viimaste tajumise eest, pole veel täpselt kindlaks tehtud. Teame vaid seda, et need on kindlasti olemas, kuid igaühel on need arenenud erinevalt.
Liigid
Need jagunevad kehas paiknemise ja ärritaja järgi tüüpideks, tänu millele saame signaale närvilõpmetele. Vaatleme üksikasjalikumalt sobivat stiimulit:
- Maitse ja lõhna eest vastutavad kemoretseptorid, nende töö põhineb lenduvate ja muude kemikaalide mõjul.
- Osmoretseptorid - osalevad osmootse vedeliku muutuste, st suurenemise või vähenemise määramises (see on umbes nagu rakuvälise ja rakusisese vedeliku tasakaal).
- Mehhanoretseptorid – võtavad vastu füüsilisel mõjul põhinevaid signaale.
- Fotoretseptorid – tänu neile saavad meie silmad nähtava valguse spektri.
- Termoretseptorid vastutavad temperatuuri tuvastamise eest.
- Valu retseptorid.
retseptorid?
Lihtsamalt öeldes on need ained, mis võivad küll retseptoritega seonduda, kuid ei muuda nende töö kulgu. Agonist, vastupidi, mitte ainult ei seo retseptorit, vaid mõjutab ka aktiivselt retseptorit. Viimaste hulka kuuluvad näiteks mõned narkootilised ained, mida kasutatakse anesteesiaks. Nad desensibiliseerivad retseptorit. Kui neid nimetatakse osalisteks, siis on nende tegevus poolik.
Retseptor nimetatakse spetsialiseeritud rakuks, mis on evolutsiooniliselt kohanenud teatud stiimuli välis- või sisekeskkonnaga ning teisendab selle energia füüsilisest või keemilisest vormist närvivormiks.
RETSEPTORI KLASSIFIKATSIOON
Retseptorite klassifikatsioon põhineb eelkõige aistingute olemuse kohta mis tekivad inimestel, kui nad on ärritunud. Eristama visuaalne, kuulmis-, haistmis-, kombatav retseptorid, termoretseptorid, proprioretseptorid ja vestibuloretseptorid (keha ja selle osade asukoha retseptorid ruumis). Erilise olemasolu küsimus retseptorid .
Retseptorid asukoha järgi jagatud välised , või eksteroretseptorid, Ja sisemine , või interoretseptorid. Eksteroretseptorite hulka kuuluvad kuulmis-, nägemis-, haistmis-, maitse- ja puutetundlikud retseptorid. Interoretseptorite hulka kuuluvad vestibuloretseptorid ja proprioretseptorid (lihas-skeleti süsteemi retseptorid), samuti interoretseptorid, mis annavad märku siseorganite seisundist.
Väliskeskkonnaga kokkupuute olemuse järgi retseptorid jagunevad kauge teabe vastuvõtmine stimulatsiooniallikast (visuaalne, kuulmis- ja haistmisvõime) kaugusel ning kontakti – erutunud otsesest kokkupuutest stiimuliga (maitsmis- ja kombatav).
Olenevalt tajutava stiimuli tüübist , millele nad on optimaalselt häälestatud, on viis tüüpi retseptoreid.
- Mehaanilised retseptorid on erutatud nende mehaanilisest deformatsioonist; paikneb nahas, veresoontes, siseorganites, lihasluukonnas, kuulmis- ja vestibulaarsüsteemis.
- Kemoretseptorid tajuda keemilisi muutusi keha välis- ja sisekeskkonnas. Nende hulka kuuluvad maitse- ja haistmisretseptorid, samuti retseptorid, mis reageerivad muutustele vere, lümfi, rakkudevahelise ja tserebrospinaalvedeliku koostises (muutused O 2 ja CO 2 pinges, osmolaarsuses ja pH-s, glükoositasemes ja muudes ainetes). Selliseid retseptoreid leidub keele ja nina limaskestal, karotiid- ja aordikehas ning piklikajus.
- Termoretseptorid reageerida temperatuurimuutustele. Need jagunevad sooja- ja külmaretseptoriteks ning neid leidub nahas, limaskestadel, veresoontes, siseorganites, hüpotalamuses, keskmises, piklikus ja.
- Fotoretseptorid Silma võrkkest tajub valguse (elektromagnetilist) energiat.
- Notsitseptorid , mille ergastamisega kaasnevad valulikud aistingud (valuretseptorid). Nende retseptorite ärritajad on mehaanilised, termilised ja keemilised (histamiin, bradükiniin, K +, H + jne) tegurid. Valulikke stiimuleid tajuvad vabad närvilõpmed, mida leidub nahas, lihastes, siseorganites, dentiinis ja veresoontes. Psühhofüsioloogilisest vaatepunktist jaotatakse retseptorid vastavalt aistingutele, milleks need moodustuvad visuaalne, kuulmis-, maitse-, haistmis- Ja kombatav.
Olenevalt retseptorite struktuurist need jagunevad esmane , või primaarsed sensoorsed, mis on sensoorsete ja teisejärguline või sekundaarsed sensoorsed rakud, mis on epiteeli päritolu rakud, mis on võimelised moodustama retseptori potentsiaali vastuseks piisava toimele.
Primaarsed sensoorsed retseptorid võivad ise tekitada aktsioonipotentsiaale vastuseks stimulatsioonile piisava stiimuliga, kui nende retseptori potentsiaali suurus jõuab läviväärtuseni. Nende hulka kuuluvad haistmisretseptorid, enamik naha mehhanoretseptoreid, termoretseptoreid, valu retseptoreid ehk notsitseptoreid, propriotseptoreid ja enamik siseorganite interotseptoreid. Neuronikeha asub seljaajus või ganglionis. Primaarses retseptoris toimib stiimul otse sensoorse neuroni otstele. Primaarsed retseptorid on fülogeneetiliselt iidsemad struktuurid; nende hulka kuuluvad haistmis-, puute-, temperatuuri-, valu- ja propriotseptorid.
Sekundaarsed sensoorsed retseptorid reageerivad stiimuli toimele ainult retseptori potentsiaali ilmnemisega, mille suurus määrab nende rakkude poolt vabaneva vahendaja koguse. Tema abiga toimivad sekundaarsed retseptorid tundlike neuronite närvilõpmetele, tekitades aktsioonipotentsiaale sõltuvalt sekundaarsetest retseptoritest vabaneva mediaatori kogusest. sisse sekundaarsed retseptorid sensoorse neuroni dendriidi otsaga on sünaptiliselt ühendatud spetsiaalne rakk. See on rakk, näiteks fotoretseptor, mis on epiteeli või neuroektodermaalse päritoluga. Sekundaarseid retseptoreid esindavad maitse-, kuulmis- ja vestibulaarsed retseptorid, aga ka unearteri glomeruli kemosensitiivsed rakud. Võrkkesta fotoretseptorid, millel on ühine päritolu närvirakkudega, liigitatakse sageli primaarseteks retseptoriteks, kuid nende vähene võime genereerida aktsioonipotentsiaale viitab nende sarnasusele sekundaarsete retseptoritega.
Kohanemiskiiruse järgi retseptorid jagunevad kolme rühma: kiiresti kohandatav (faas), aeglane kohanemine (toonik) ja segatud (fasotooniline), kohanedes keskmise kiirusega. Kiiresti kohanevate retseptorite näideteks on vibratsiooni (Pacini veresooned) ja puuteretseptorid (Meissneri veresooned) nahal. Aeglaselt kohanduvate retseptorite hulka kuuluvad proprioretseptorid, kopsu venitusretseptorid ja valuretseptorid. Võrkkesta fotoretseptorid ja naha termoretseptorid kohanduvad keskmise kiirusega.
Enamik retseptoreid on erutatud vastusena ainult ühte füüsilist laadi stiimulitele ja kuuluvad seetõttu nende hulka monomodaalne . Neid võivad erutada ka mõned sobimatud stiimulid, näiteks fotoretseptorid - tugeva survega silmamunale ja maitsepungad - keele puudutamisel galvaanilise aku kontaktidega, kuid sellistel juhtudel on võimatu saavutada kvalitatiivselt eristatavaid aistinguid. .
Koos monomodaalsega on olemas multimodaalne retseptorid, mille piisavad stiimulid võivad olla erineva iseloomuga ärritajad. Seda tüüpi retseptorid hõlmavad mõningaid valuretseptoreid ehk notsitseptoreid (ladina keeles nocens – kahjulik), mida võivad ergutada mehaanilised, termilised ja keemilised stiimulid. Termoretseptoritel on polümodaalsus, mis reageerib kaaliumi kontsentratsiooni suurenemisele rakuvälises ruumis samamoodi kui temperatuuri tõusule.
Retseptorid jagunevad välisteks ehk eksteroretseptoriteks ja sisemisteks ehk interoretseptoriteks. Eksterotseptorid asuvad looma või inimese keha välispinnal ja tajuvad välismaailma stiimuleid (valgus, heli, soojus jne). Interotseptoreid leidub erinevates kudedes ja siseorganites (süda, lümfi- ja veresooned, kopsud jne); tajuvad stiimuleid, mis annavad märku siseorganite seisundist (vistserotseptorid), samuti keha või selle osade asukohast ruumis (vestibulotseptorid). Teatud tüüpi interotseptorid on propriotseptorid, mis paiknevad lihastes, kõõlustes ja sidemetes ning tajuvad lihaste staatilist seisundit ja nende dünaamikat. Olenevalt tajutava adekvaatse stiimuli olemusest on olemas mehhaanoretseptoreid, fotoretseptoreid, kemoretseptoreid, termoretseptoreid jne. Ultrahelitundlikke retseptoreid on leitud delfiinidelt, nahkhiirtelt ja ööliblikatelt ning osadelt kaladelt elektriväljadele. Vähem uuritud on mõnede lindude ja kalade magnetvälja suhtes tundlike retseptorite olemasolu. Monomodaalsed retseptorid tajuvad ainult ühte tüüpi stimulatsiooni (mehaanilist, valgust või keemilist); nende hulgas on retseptoreid, mis erinevad tundlikkuse taseme ja seose poolest ärritava stiimuliga. Seega jagunevad selgroogsete fotoretseptorid tundlikumateks varrasrakkudeks, mis toimivad hämaruse nägemise retseptoritena, ja vähemtundlikeks koonusrakkudeks, mis tagavad inimestel ja paljudel loomadel päevase valguse tajumise ja värvinägemise; naha mehhanoretseptorid - tundlikumad faasiretseptorid, mis reageerivad ainult deformatsiooni dünaamilisele faasile, ja staatilised retseptorid, mis reageerivad ka pidevale deformatsioonile jne. Selle spetsialiseerumise tulemusena tõstavad retseptorid esile stiimuli kõige olulisemad omadused ja viivad läbi tajutavate ärrituste peenanalüüsi. Polümodaalsed retseptorid reageerivad erineva kvaliteediga stiimulitele, näiteks keemilistele ja mehaanilistele, mehaanilistele ja termilistele stiimulitele. Sel juhul edastatakse molekulidesse kodeeritud spetsiifiline informatsioon samade närvikiudude kaudu närviimpulsside kujul kesknärvisüsteemi, tehes selle käigus korduvat energiavõimendust. Ajalooliselt on säilinud retseptorite jagunemine kaugeteks (nägemis-, kuulmis-, haistmis-), mis tajuvad signaale kehast mõnel kaugusel asuvast ärritusallikast ja kontaktiks - vahetus kokkupuutes ärritusallikaga. Samuti on olemas primaarsed (primaarsed) ja sekundaarsed (sekundaarsed) retseptorid. Primaarsetes retseptorites on välismõjusid tajuv substraat kinnitunud sensoorsesse neuronisse endasse, mida stiimul otseselt (peamiselt) ergastab. Sekundaarsetes retseptorites on toimeaine ja sensoorse neuroni vahel täiendavad spetsiaalsed (vastuvõtlikud) rakud, milles väliste stiimulite energia muundatakse (muundub) närviimpulssideks.
Kõiki retseptoreid iseloomustavad mitmed ühised omadused. Nad on spetsialiseerunud teatud neile iseloomulike ärrituste, mida nimetatakse adekvaatseteks, vastuvõtmiseks. Kui retseptorites toimub stimulatsioon, tekib bioelektriliste potentsiaalide erinevuse muutus rakumembraanil, nn retseptori potentsiaal, mis kas genereerib otse retseptorrakus rütmilisi impulsse või viib nende esinemiseni teises retseptoriga ühendatud neuronis. sünapsi kaudu. Impulsside sagedus suureneb stimulatsiooni intensiivsuse suurenemisega. Pikaajalisel kokkupuutel stiimuliga väheneb impulsside sagedus retseptorist ulatuvas kius; Seda retseptori aktiivsuse vähenemise nähtust nimetatakse füsioloogiliseks kohanemiseks. Erinevate retseptorite puhul ei ole sellise kohanemise aeg sama. Retseptoreid eristab kõrge tundlikkus piisavate stiimulite suhtes, mida mõõdetakse absoluutse läve või stimulatsiooni minimaalse intensiivsusega, mis võib viia retseptorid erutusseisundisse. Nii näiteks tekitab 5-7 silma retseptorile langevat valguskvanti valgusaistingut ja 1 kvanti piisab üksiku fotoretseptori ergastamiseks. Retseptori võib erutada ka ebapiisav stiimul. Rakendades elektrivoolu näiteks silma või kõrva, saab esile kutsuda valgus- või heliaistingu. Sensatsioonid on seotud retseptori spetsiifilise tundlikkusega, mis tekkis orgaanilise looduse evolutsiooni käigus. Kujundlikku maailmatunnetust seostatakse eelkõige eksteroretseptoritelt tuleva informatsiooniga. Interotseptoritelt saadud teave ei too kaasa selgeid aistinguid. Erinevate retseptorite funktsioonid on omavahel seotud. Vestibulaarsete retseptorite, aga ka naha retseptorite ja proprioretseptorite interaktsiooni visuaalsetega viib läbi kesknärvisüsteem ja see on objektide suuruse ja kuju ning nende asukoha ruumis tajumise aluseks. Retseptorid võivad üksteisega suhelda ilma kesknärvisüsteemi osaluseta, see tähendab üksteisega otsese suhtluse tõttu. Selline visuaalsetel, puutetundlikel ja muudel retseptoritel loodud interaktsioon on oluline spatiotemporaalse kontrasti mehhanismi jaoks. Retseptorite tegevust reguleerib kesknärvisüsteem, mis kohandab neid vastavalt organismi vajadustele. Need mõjud, mille mehhanismi pole piisavalt uuritud, viiakse läbi spetsiaalsete efferentsete kiudude kaudu, mis lähenevad teatud retseptori struktuuridele.
Retseptorite funktsioone uuritakse bioelektriliste potentsiaalide registreerimisega otse retseptoritest või nendega seotud närvikiududest, samuti retseptorite ärrituse korral tekkivate refleksreaktsioonide registreerimisega.
Farmakoloogilised retseptorid (RF), raku retseptorid, koe retseptorid, mis asuvad efektorraku membraanil; tajuvad närvi- ja endokriinsüsteemi regulatiivseid ja käivitavaid signaale, paljude farmakoloogiliste ravimite toimet, mis selektiivselt mõjutavad seda rakku, ja muudavad need mõjud selle spetsiifiliseks biokeemiliseks või füsioloogiliseks reaktsiooniks. Enim uuritud on RF-id, mille kaudu toimub närvisüsteemi toimimine. Närvisüsteemi parasümpaatiliste ja motoorsete osade (mediaator atsetüülkoliini) mõju edastatakse kahte tüüpi RF-iga: N-kolinoretseptorid edastavad närviimpulsse skeletilihastesse ja närviganglionides neuronilt neuronile; M-kolinergilised retseptorid osalevad südamefunktsiooni ja silelihaste toonuse reguleerimises. Sümpaatilise närvisüsteemi (transmitter norepinefriin) ja neerupealise medulla hormooni (adrenaliin) mõju edastavad alfa- ja beeta-adrenoretseptorid. Alfa-adrenoretseptorite ergastumine põhjustab vasokonstriktsiooni, vererõhu tõusu, pupillide laienemist, mitmete silelihaste kokkutõmbumist jne; beeta-adrenoretseptorite stimuleerimine - veresuhkru tõus, ensüümide aktiveerumine, vasodilatatsioon, silelihaste lõdvestumine, südame kontraktsioonide sageduse ja tugevuse tõus jne. Seega toimib funktsionaalne toime mõlemat tüüpi adrenoretseptorite kaudu ja metaboolne toime toimub peamiselt beeta-adrenoretseptorite kaudu. Samuti on avastatud raadiosagedusi, mis on tundlikud dopamiini, serotoniini, histamiini, polüpeptiidide ja muude endogeensete bioloogiliselt aktiivsete ainete ning mõnede nende ainete farmakoloogiliste antagonistide suhtes. Mitmete farmakoloogiliste ravimite terapeutiline toime tuleneb nende spetsiifilisest toimest spetsiifilistele retseptoritele.
Organismi elutegevuse koordineerimine on võimatu ilma pidevalt väliskeskkonnast tuleva teabeta. Spetsiaalseid organeid või rakke, mis tajuvad signaale, nimetatakse retseptoriteks; signaali ennast nimetatakse stiimuliks. Erinevad retseptorid suudavad tajuda informatsiooni nii välis- kui ka sisekeskkonnast.
Vastavalt oma sisemisele struktuurile võivad retseptorid olla kas lihtsad, koosnevad ühest rakust, või kõrgelt organiseeritud, koosnedes suurest hulgast rakkudest, mis on osa spetsiaalsest meeleorganist. Loomad võivad tajuda järgmist tüüpi teavet:
Valgus (fotoretseptorid);
Kemikaalid – maitse, lõhn, niiskus (kemoretseptorid);
Mehaanilised deformatsioonid - heli, puudutus, rõhk, gravitatsioon (mehhanoretseptorid);
Temperatuur (termoretseptorid);
Elekter (elektroretseptorid).
Retseptorid muudavad stiimuli energia elektriliseks signaaliks, mis ergastab neuroneid. Retseptori ergastamise mehhanism on seotud rakumembraani kaaliumi- ja naatriumioonide läbilaskvuse muutumisega. Kui stimulatsioon jõuab läviväärtuseni, erutub sensoorne neuron, mis saadab impulsi kesknärvisüsteemi. Võime öelda, et retseptorid kodeerivad sissetulevat teavet elektriliste signaalide kujul.
Nagu juba märgitud, saadab sensoorsed rakud teavet põhimõttel "kõik või mitte midagi" (signaal on / signaali pole). Stiimuli intensiivsuse määramiseks kasutab retseptororgan paralleelselt mitut rakku, millest igaühel on oma tundlikkuslävi. Samuti on suhteline tundlikkus – mitme protsendi võrra tuleb signaali intensiivsust muuta, et sensoorne organ muutust tuvastaks. Seega on inimestel valguse heleduse suhteline tundlikkus ligikaudu 1%, heli intensiivsus 10% ja gravitatsioon 3%. Need mustrid avastasid Bouguer ja Weber; need kehtivad ainult stiimuli intensiivsuse keskmise tsooni kohta. Andureid iseloomustab ka kohanemine - nad reageerivad eelkõige äkilistele muutustele keskkonnas, ilma närvisüsteemi staatilise taustinfoga “ummistamata”.
Sensoorse organi tundlikkust saab oluliselt suurendada summeerimise teel, kui ühe neuroniga on ühendatud mitu kõrvuti asetsevat sensoorset rakku. Retseptorisse sisenev nõrk signaal ei põhjustaks neuronite süttimist, kui need oleksid ühendatud iga sensoorse rakuga eraldi, kuid see paneb neuroni vallandama, mille käigus summeeritakse korraga mitme raku informatsioon. Teisest küljest vähendab see mõju elundi eraldusvõimet. Seega on võrkkesta vardad erinevalt koonustest suurenenud tundlikkusega, kuna üks neuron on ühendatud mitme vardaga korraga, kuid neil on väiksem eraldusvõime. Mõne retseptori tundlikkus väga väikeste muutuste suhtes on nende spontaanse aktiivsuse tõttu väga kõrge, kui närviimpulsid tekivad ka signaali puudumisel. Vastasel juhul ei suudaks nõrgad impulsid neuroni tundlikkusläve ületada. Tundlikkuse läve saab muuta kesknärvisüsteemist tulevate impulsside tõttu (tavaliselt tagasiside abil), mis muudab retseptori tundlikkuse vahemikku. Lõpuks mängib külgsuunaline inhibeerimine olulist rolli tundlikkuse suurendamisel. Naabruses asuvad sensoorsed rakud mõjuvad erutatuna üksteisele pärssivalt. See suurendab kontrasti naaberpiirkondade vahel.
Kõige primitiivsemaid retseptoreid peetakse mehaanilisteks, mis reageerivad puudutusele ja survele. Erinevus nende kahe aistingu vahel on kvantitatiivne; puudutus registreeritakse tavaliselt kõige peenemate neuronilõpmete kaudu, mis asuvad nahapinna lähedal, karvade või antennide alustel. Samuti on olemas spetsiaalsed organid - Meissneri kehakesed. Pacinia kehakesed, mis koosnevad ühest sidekoega ümbritsetud närvilõpmest, reageerivad rõhule. Impulsid on erutatud membraani läbilaskvuse muutuste tõttu, mis tekivad selle venitamise tõttu.
Imetajate tasakaaluorganiks on vestibulaarne aparaat, mis asub sisekõrvas. Selle retseptorrakud on varustatud karvadega. Pea liikumine põhjustab karvade kõrvalekaldumist ja potentsiaali muutuda. Kui pea asendi muutumisel suurendab seda kõrvalekallet otokoonia - kaltsiumkarbonaadi kristallid, mis paiknevad ovaalsete ja ümarate kotikeste karvade peal, siis tundlikkuse pöörlemiskiirusele tagab želatiinse massi inerts - kupul - asub poolringikujulistes kanalites.
Külgorganid reageerivad veevoolu kiirusele ja suunale, andes loomadele teavet nii nende enda keha asendi muutuste kui ka läheduses asuvate objektide kohta. Need koosnevad sensoorsetest rakkudest, mille otstes on harjased, mis tavaliselt asuvad nahaalustes kanalites. Kaalu läbivad lühikesed torud ulatuvad väljapoole, moodustades külgjoone. Külgorganeid leidub tsüklostoomidel, kaladel ja vees elavatel kahepaiksetel.
Kuulmisorganit, mis tajub helilaineid õhus või vees, nimetatakse kõrvaks. Kõigil selgroogsetel on kõrvad, kuid kui kaladel on need väikesed väljaulatuvad osad, siis imetajatel arenevad nad kompleksse košleaga välis-, kesk- ja sisekõrvade süsteemiks. Väliskõrv esineb roomajatel, lindudel ja loomadel; viimases esindab seda liikuv kõhreline auricle. Imetajatel, kes on üle läinud veeelustiilile, on väliskõrv vähenenud. Imetajatel eraldab väliskõrva keskkõrvast kõrva põhielement ehk kuulmekile. Selle helilainetest erutatud vibratsioone võimendavad kolm kuulmisluu – malleus, incus ja tape. Järgmisena edastatakse vibratsioonid läbi ovaalse akna sisekõrva keeruliste kanalite ja õõnsuste süsteemi, mis on täidetud vedelikuga; basilaar- ja tektoriaalmembraanide vastastikune liikumine muudab mehaanilise signaali elektriliseks signaaliks, mis seejärel saadetakse kesknärvisüsteemi. Eustachia toru, mis ühendab keskkõrva neeluga, ühtlustab survet ja hoiab ära kuulmisorganite kahjustamise rõhu muutumisel.
Inimese kõrva ehituse skeem
Kui see eemaldub kochlea alusest, laieneb basilaarmembraan; selle tundlikkus muutub nii, et kõrgsageduslikud helid ergutavad närvilõpmeid ainult kõri põhjas ja madala sagedusega helid ainult selle tipus. Mitmest sagedusest koosnevad helid stimuleerivad membraani erinevaid piirkondi; närviimpulsid summeeritakse ajukoore kuulmistsoonis, mille tulemuseks on ühe segase heli tunne. Helitugevuse erinevus tuleneb asjaolust, et basilarmembraani iga sektsioon sisaldab erineva tundlikkuslävega rakke.
Putukatel paikneb kuulmekile esijalgadel, rinnal, kõhul või tiibadel. Paljud putukad on ultrahelile vastuvõtlikud (näiteks liblikad suudavad tuvastada helilaineid sagedusega kuni 240 kHz).
Temperatuurile võivad reageerida nii spetsialiseeritud elundid – Ruffini veresooned (soojus) ja Krause koonused (külm) – kui ka nahas asuvad vabad närvilõpmed.
Mõned kalarühmad on välja töötanud paaris elektriorganid, mis on mõeldud kaitseks, rünnakuks, signaalimiseks ja kosmoses orienteerumiseks. Need asuvad keha külgedel või silmade lähedal ja koosnevad veergudesse kogutud elektriplaatidest - modifitseeritud rakkudest, mis genereerivad elektrivoolu. Iga veeru plaadid on ühendatud järjestikku ja sambad ise on ühendatud paralleelselt. Kirjete koguarv on sadu tuhandeid ja isegi miljoneid. Pinge elektriorganite otstes võib ulatuda 1200 V-ni. Tühjenduste sagedus sõltub nende eesmärgist ja võib olla kümneid ja sadu hertse; sel juhul on tühjenemise pinge vahemikus 20–600 V ja voolutugevus 0,1–50 A. Raide ja angerjate elektrilahendus on inimestele ohtlik.
Inimese keele maitsetsoonid
Maitsepunga struktuur
Maitse- ja lõhnaaistingud on seotud kemikaalide toimega. Imetajatel suhtlevad maitsestiimulid sensoorsetes rakkudes spetsiifiliste molekulidega, mis moodustavad maitsepungasid. Maitseelamusi on nelja tüüpi: magus, soolane, hapu ja mõru. Siiani pole teada, kuidas maitse sõltub kemikaali sisemisest struktuurist.
Õhus olevad lõhnaained tungivad läbi lima ja stimuleerivad haistmisrakke. Võib-olla on mitu põhilõhna, millest igaüks mõjutab teatud rühma retseptoreid.
Haistmisorganid
Putukatel on ülitundlikud maitse- ja lõhnaorganid, sadu ja tuhandeid kordi tõhusamad kui inimese omad. Putukate maitsmisorganid paiknevad antennidel, labiaalpalpidel ja käppadel. Haistmisorganid asuvad tavaliselt antennidel.
Kõige primitiivsemad fotoretseptorisüsteemid (silmalaigud) leidub algloomadel. Lihtsaimad valgustundlikud silmad, mis koosnevad visuaalsetest ja pigmendirakkudest, on leitud mõnedel koelenteraatidel ja madalamatel ussidel. Nad suudavad eristada heledat ja tumedat, kuid ei suuda luua pilti. Mõnede anneliidide, molluskite ja lülijalgsete keerukamad nägemisorganid on varustatud valgust murdva aparaadiga.
Lülijalgsete liitsilmad koosnevad arvukatest üksikutest oksellidest – ommatiididest. Igal ommatiidiumil on läbipaistev kaksikkumer sarvestunud lääts ja kristallkoonus, mis fokusseerivad valguse valgustundlike rakkude kobarale. Iga ommatidiumi vaateväli on väga väike; koos moodustavad nad kattuva mosaiikpildi, mis ei ole küll väga kõrge eraldusvõimega, kuid üsna tundlik.
Inimsilma struktuur
Kõige arenenumad silmad – nn kambrinägemine – on peajalgsetel ja selgroogsetel (eriti lindudel). Selgroogsete silmad koosnevad aju ja perifeersete osadega ühendatud silmamunadest: silmalaugudest, mis kaitsevad silmi kahjustuste ja ereda valguse eest, pisaranäärmetest, mis niisutavad silma pinda, ja okulomotoorsetest lihastest. Silmamuna on sfäärilise kujuga, läbimõõduga umbes 24 mm (edaspidi on kõik arvud antud inimese silma kohta) ja kaalub 6-8 g. Väljaspool on silmamuna kaitstud kõvakestaga (inimesel paksusega 1 mm), mis läheb eest õhukeseks ja läbipaistvaks sarvkestaks (0 ,6 mm), murdes valgust. Selle kihi all on koroid, mis varustab võrkkesta verega. Valguse poole jääv silmamuna osa sisaldab valgulist kaksikkumerat läätse (lääts) ja iirist, mis on mõeldud majutuseks. Silmade värvus sõltub selle pigmentatsioonist. Iirise keskel on umbes 3,5 mm läbimõõduga auk - pupill. Spetsiaalsed lihased võivad muuta õpilase läbimõõtu, reguleerides valguskiirte sisenemist silma. Objektiiv asub iirise taga; tsiliaarkeha kokkutõmbumine tagab selle kumeruse muutumise, st täpse teravustamise.
Artikkel inimese anatoomiast ja füsioloogiast
Retseptorid ja nende roll inimkehas
Vorobjev Anton Sergejevitš
Retseptor(ladina keelest receptre - vastu võtma) - tundlik närvilõpp või spetsialiseerunud rakk, mis muudab tajutava ärrituse närviimpulssideks.Retseptor on välismõjudele palju vastuvõtlikum kui teised elundid ja närvikiud. Selle organi tundlikkus on eriti kõrge ja on lävega pöördvõrdeline. See tähendab, et kui nad ütlevad, et ärrituslävi on madal, tähendab see, et retseptori tundlikkus on kõrge. Retseptor on spetsiaalne seade.
Iga retseptor on loodud üht tüüpi ärrituse tajumiseks.
Kõiki retseptoreid iseloomustab spetsiifilise membraanipiirkonna olemasolu, mis sisaldab retseptorvalku, mis määrab vastuvõtuprotsessid.
Keha retseptoraparaadi peamine omadus on kohanemisvõime ärrituste tajumisega, suurenenud tundlikkus nende suhtes ja spetsialiseerumine teatud tüüpi mõjudele.
Neid on mitu klassifikatsioonid retseptorid:
- Asukoha järgi kehas
- Eksterotseptorid (eksterotseptorid) - asuvad keha pinnal või selle lähedal ja tajuvad väliseid stiimuleid (keskkonnast tulevaid signaale)
- Interoretseptorid (interotseptorid) - asuvad siseorganites ja tajuvad sisemisi stiimuleid (näiteks teavet keha sisekeskkonna seisundi kohta)
- Propriotseptorid (propriotseptorid) on luu- ja lihaskonna retseptorid, mis võimaldavad määrata näiteks lihaste ja kõõluste pinget ja venitusastet. Need on teatud tüüpi interoretseptorid
- Võimalus tajuda erinevaid stiimuleid
- Monomodaalne - reageerib ainult ühte tüüpi stiimulitele (näiteks fotoretseptorid valgusele)
- Polümodaalne – reageerib mitut tüüpi stiimulitele (näiteks paljud valuretseptorid, aga ka mõned selgrootud retseptorid, mis reageerivad samaaegselt mehaanilistele ja keemilistele stiimulitele)
- Kõrval piisav stiimul :
- Kemoretseptorid - tajuda lahustunud või lenduvate kemikaalide mõju
- Osmoretseptorid - taju muutusiosmootne kontsentratsioon vedelikud (tavaliselt sisekeskkond)
- Mehaanilised retseptorid- tajuda mehaanilisi stiimuleid (puudutus, surve, venitamine, vee või õhu vibratsioon jne)
- Fotoretseptorid - tajub nähtavat ja ultraviolettvalgust
- Termoretseptorid – tajuvad kahanevaid (külma) või suurenevaid (soojus) stiimuleid
- Valu retseptorid , mille stimuleerimine põhjustab valu. Sellist füüsilist stiimulit nagu valu pole olemas, seega on nende eraldamine stiimuli olemusest lähtuvalt eraldi rühmaks teatud määral meelevaldne. Tegelikult on need erinevate (keemiliste, termiliste või mehaaniliste) kahjustavate tegurite kõrge läve andurid. Kuid notsitseptorite ainulaadne omadus, mis ei võimalda neid klassifitseerida näiteks "kõrge läve termoretseptoriteks", on see, et paljud neist on polümodaalsed: sama närvilõpme saab ergastuda vastusena mitmele erinevale kahjustavale stiimulile. .
- Elektroretseptorid - tajuda muutusi elektriväljas
- Magnetilised retseptorid - tajuda muutusi magnetväljas
Mõnikord tehakse ettepanek eristada elektromagnetiliste retseptorite rühma, kuhu kuuluvad foto-, elektro- ja magnetoretseptorid. Magnetoretseptoreid ei ole üheski loomarühmas täpselt tuvastatud, kuigi arvatakse, et need on mõned lindude võrkkesta rakud ja võib-olla ka mitmed teised rakud.
Naha retseptorid
- Valu retseptorid.
- Pacinian Taurus — ümmargusesse mitmekihilisse kapslisse kapseldatud rõhuretseptorid. Need asuvad nahaaluses rasvkoes. Nad kohanevad kiiresti (reageerivad alles löögi alguses), see tähendab, et nad registreerivad survejõu. Neil on suured vastuvõtlikud väljad, see tähendab, et nad esindavad suurt tundlikkust.
- Meissneri kehakesed - rõhuretseptorid, mis asuvad pärisnahk . Need on kihiline struktuur, mille kihtide vahel jookseb närvilõpp. Nad on kiiresti kohandatavad. Neil on väikesed vastuvõtlikud väljad, see tähendab, et nad esindavad peent tundlikkust.
- Merkeli kettad on kapseldamata rõhuretseptorid. Nad kohanevad aeglaselt (reageerivad kogu kokkupuute kestuse jooksul), st registreerivad rõhu kestuse. Neil on väikesed vastuvõtlikud väljad.
- Juuksefolliikulite retseptorid - reageerivad juuste kõrvalekaldele.
- Ruffini lõpud on venitusretseptorid. Nad kohanevad aeglaselt ja neil on suured vastuvõtlikud väljad.
- Lihaste spindlid - lihaste venitusretseptoreid on kahte tüüpi:
- tuumakotiga
- tuumaahelaga
- Golgi kõõluse organ - lihaste kontraktsiooni retseptorid. Lihase kokkutõmbumisel kõõlus venib ja selle kiud suruvad retseptori otsa kokku, aktiveerides selle.
Need on enamasti vabad närvilõpmed (tüübid 1, 3 ja 4), väiksema rühmaga on kapseldatud (tüüp 2). Tüüp 1 sarnaneb Ruffini lõppudele, tüüp 2 on sarnane Paccini kehakestele.
Võrkkesta retseptorid
Võrkkesta sisaldab vardaid ( pulgad) ja koonus ( koonused) valgustundlikud rakud, mis sisaldavad valgustundlikke pigmendid . Vardad on tundlikud väga nõrga valguse suhtes, need on pikad ja peenikesed rakud orienteeritud piki valguse läbilaske telge. Kõik pulgad sisaldavad sama valgustundlik pigment. Koonused vajavad palju eredamat valgustust, need on lühikesed koonusekujulised rakud, isik koonused jagunevad kolme tüüpi, millest igaüks sisaldab oma valgustundlikku pigmenti - see on aluseksvärvinägemine .
Valguse mõjul retseptorites toimub värvimuutus-visuaalne pigmendi molekul neelab footon ja muutub teiseks ühendiks, mis neelab lainevalgust halvemini (see lainepikkus ). Peaaegu kõigil loomadel (putukatest inimesteni) koosneb see pigment valgust, mille külge on kinnitatud väike molekul. vitamiin A . See molekul on valguse toimel keemiliselt muundatud osa. Pleekinud visuaalse pigmendi molekuli valguosa aktiveerib transdutsiini molekule, millest igaüks deaktiveerib sadu molekuletsükliline guanosiinmonofosfaat osaleb membraani pooride avamisel naatriumioonid , mille tagajärjel ioonide vool peatub – membraan hüperpolariseerub.
Varraste tundlikkus on selline, etkohandatud Täielikus pimeduses on inimene võimeline nägema nii nõrka valgussähvatust, et ükski retseptor ei suuda vastu võtta rohkem kui ühte footoni. Samal ajal ei saa pulgad reageerima valgustuse muutustele, kui valgus on nii ere, et kõik naatriumipoorid on juba suletud.
Kirjandus:
- David Hubel - "Silm, aju, nägemine" tõlge inglise keelest. Ph.D. biol. Teadused O. V. Levashova, Ph.D. biol. Teadused G. A. Sharaeva, toim. Vastav liige NSVL Teaduste Akadeemia A. L. Byzova, Moskva “Mir”, 1990
- http://anatomus.ru/articles/rol-retseptorov.html