سیستم عصبی انسان فرآیندهای تحلیلی و مصنوعی پیچیده ای را انجام می دهد که انطباق سریع اندام ها و سیستم ها را با تغییرات محیط خارجی و داخلی تضمین می کند. درک محرک ها از دنیای خارج به دلیل ساختاری است که شامل فرآیندهای نورون های آوران حاوی سلول های گلیال الیگودندروسیت یا لموسیت ها می شود. آنها محرک های خارجی یا داخلی را به پدیده های بیوالکتریکی به نام تحریک یا تکانه عصبی تبدیل می کنند. چنین ساختارهایی گیرنده نامیده می شوند. در این مقاله به بررسی ساختار و عملکرد گیرنده‌های سیستم‌های حسی مختلف انسان می‌پردازیم.
انواع پایانه های عصبی
در آناتومی، چندین سیستم برای طبقه بندی آنها وجود دارد. رایج ترین آنها گیرنده ها را به ساده (شامل فرآیندهای یک نورون) و پیچیده (گروهی از سلول های عصبی و سلول های گلیال کمکی به عنوان بخشی از یک اندام حسی بسیار تخصصی) تقسیم می کند. بر اساس ساختار فرآیندهای حسی.آنها به انتهای اولیه و ثانویه سلول عصبی مرکزگرا تقسیم می شوند. اینها شامل گیرنده های پوستی مختلف است: گیرنده های درد، گیرنده های مکانیکی، گیرنده های فشاری، گیرنده های حرارتی، و همچنین فرآیندهای عصبی که اندام های داخلی را عصب می کنند. ثانویه مشتقاتی از اپیتلیوم هستند که در پاسخ به تحریک پتانسیل عمل ایجاد می کنند (گیرنده های چشایی، شنوایی، تعادل). میله‌ها و مخروط‌های غشای حساس به نور چشم - شبکیه - یک موقعیت متوسط بین پایانه‌های عصبی حساس اولیه و ثانویه را اشغال می‌کنند.
یک سیستم طبقه بندی دیگر بر اساس تفاوتی مانند نوع محرک است. اگر تحریک از محیط خارجی باشد، توسط گیرنده های بیرونی (به عنوان مثال، صداها، بوها) درک می شود. و تحریک توسط عوامل محیط داخلی توسط گیرنده های داخلی تجزیه و تحلیل می شود: احشایی، گیرنده های عمقی، سلول های موی دستگاه دهلیزی. بنابراین، عملکرد گیرنده های سیستم های حسی با ساختار و مکان آنها در اندام های حسی تعیین می شود.
مفهوم آنالیزورها
به منظور تمایز و تمایز بین شرایط محیطی و سازگاری با آن، فرد دارای ساختارهای تشریحی و فیزیولوژیکی خاصی است که آنالیزورها یا سیستم های حسی نامیده می شوند. دانشمند روسی I. P. Pavlov طرح زیر را برای ساختار آنها پیشنهاد کرد. بخش اول محیطی (گیرنده) نام داشت. دومی رسانا است و سومی مرکزی یا قشر مغز است.
به عنوان مثال، سیستم حسی بینایی شامل حساس استسلول های شبکیه - میله ها و مخروط ها، دو عصب بینایی، و همچنین ناحیه ای از قشر مغز واقع در قسمت پس سری آن.
برخی از آنالیزورها، مانند آنهایی که قبلاً ذکر شد بینایی و شنوایی، شامل یک سطح پیش گیرنده هستند - ساختارهای تشریحی خاصی که درک محرک های کافی را بهبود می بخشد. برای سیستم شنوایی، این گوش خارجی و میانی، برای سیستم بینایی، قسمت شکست نور چشم، از جمله صلبیه، زلالیه اتاق قدامی چشم، عدسی، و بدن زجاجیه است. ما بر روی بخش محیطی آنالایزر تمرکز خواهیم کرد و به این سوال پاسخ خواهیم داد که عملکرد گیرنده های موجود در آن چیست.
چگونه سلول ها محرک ها را درک می کنند
در غشاهای آنها (یا در سیتوزول) مولکول های خاصی متشکل از پروتئین ها و همچنین مجتمع های پیچیده - گلیکوپروتئین ها وجود دارد. این مواد تحت تأثیر عوامل محیطی، پیکربندی فضایی خود را تغییر می‌دهند که به عنوان سیگنالی برای خود سلول عمل می‌کند و آن را مجبور می‌کند تا به اندازه کافی پاسخ دهد.
برخی مواد شیمیایی که لیگاند نامیده می شوند، می توانند روی فرآیندهای حسی سلول اثر بگذارند و در نتیجه جریان های یونی گذرنده در آن ایجاد شود. پروتئین های پلاسمالما با ویژگی های دریافتی، همراه با مولکول های کربوهیدرات (یعنی گیرنده ها)، عملکرد آنتن را انجام می دهند - آنها لیگاندها را درک و متمایز می کنند.
کانالهای یونوتروپیک
نوع دیگری از گیرنده های سلولی - کانال های یونوتروپیک واقع در غشاء، قادر به باز کردن یا مسدود کردن تحت تأثیرمواد شیمیایی سیگنال‌دهنده، مانند گیرنده H-کولینرژیک، وازوپرسین و گیرنده‌های انسولین.
ساختارهای حسگر درون سلولی فاکتورهای رونویسی هستند که به لیگاند متصل می شوند و سپس وارد هسته می شوند. ترکیبات آنها با DNA تشکیل می شود که رونویسی یک یا چند ژن را تقویت یا مهار می کند. بنابراین، وظایف اصلی گیرنده های سلولی درک سیگنال های محیطی و تنظیم واکنش های متابولیسم پلاستیک است.
پایه ها و مخروط ها: ساختار و عملکرد
این گیرنده های شبکیه به محرک های نوری پاسخ می دهند - فوتون ها، که باعث فرآیند تحریک در انتهای عصبی می شوند. آنها حاوی رنگدانه های خاصی هستند: iodopsin (مخروط) و رودوپسین (میله). میله ها با نور گرگ و میش تحریک می شوند و قادر به تشخیص رنگ نیستند. مخروط ها وظیفه دید رنگی را بر عهده دارند و به سه نوع تقسیم می شوند که هر کدام حاوی فتوپیگمنت جداگانه ای است. بنابراین، عملکرد گیرنده چشم بستگی به پروتئین های حساس به نور دارد. میله ها مسئول درک بصری در نور کم هستند، در حالی که مخروط ها مسئول دقت بینایی و درک رنگ هستند.
پوست اندام حسی است
پایانه های عصبی نورون هایی که وارد درم می شوند از نظر ساختار متفاوت هستند و به محرک های محیطی مختلف واکنش نشان می دهند: دما، فشار، شکل سطح. عملکرد گیرنده های پوست درک و تبدیل محرک ها به تکانه های الکتریکی (فرایند تحریک) است. گیرنده های فشار عبارتند از اجسام Meissner واقع در لایه میانی پوست - درم که قادر به نازک شدن است.تمایز محرک ها (آستانه حساسیت پایینی دارند).
اجسام پاچینی متعلق به بارورسپتورها هستند. آنها در چربی زیر جلدی قرار دارند. عملکرد گیرنده - گیرنده درد - محافظت در برابر محرک های بیماری زا است. علاوه بر پوست، چنین پایانه های عصبی در تمام اندام های داخلی قرار دارند و شبیه فرآیندهای آوران شاخه ای هستند. گیرنده های حرارتی را می توان هم در پوست و هم در اندام های داخلی - عروق خونی، بخش هایی از سیستم عصبی مرکزی یافت. آنها به گرما و سرما طبقه بندی می شوند.
فعالیت این انتهای حسی می تواند افزایش یابد و بستگی به این دارد که دمای سطح پوست در کدام جهت و با چه سرعتی تغییر می کند. بنابراین، عملکرد گیرنده های پوست متنوع است و به ساختار آنها بستگی دارد.
مکانیسم ادراک محرک های شنوایی
گیرنده های بیرونی سلول های مویی هستند که به محرک های کافی - امواج صوتی - بسیار حساس هستند. به آنها تک وجهی می گویند و در درجه دوم حساس هستند. آنها در اندام کورتی گوش داخلی قرار دارند و بخشی از حلزون گوش هستند.
ساختار اندام کورتی شبیه چنگ است. گیرنده های شنوایی در پری لنف غوطه ور هستند و دارای گروه هایی از میکروویلی ها در انتهای خود هستند. ارتعاشات مایع باعث تحریک سلول های مو می شود که به پدیده های بیوالکتریک تبدیل می شود - تکانه های عصبی، یعنی عملکرد گیرنده شنوایی - این درک سیگنال هایی است که به شکل امواج صوتی هستند و تبدیل آنها به یک فرآیند.برانگیختگی.
تماس با جوانه های چشایی
هر یک از ما برای غذا و نوشیدنی ترجیحاتی داریم. ما طیف طعمی محصولات غذایی را با کمک اندام چشایی - زبان درک می کنیم. این شامل چهار نوع انتهای عصبی است که به شرح زیر است: در نوک زبان - جوانه های چشایی که بین شیرینی تمیز می کنند، در ریشه آن - تلخ و گیرنده های شور و ترش در دیواره های جانبی متمایز می شوند. محرک‌های تمام انواع انتهای گیرنده، مولکول‌های شیمیایی هستند که توسط میکروویلی‌های جوانه‌های چشایی که به عنوان آنتن عمل می‌کنند درک می‌شوند.
عملکرد گیرنده چشایی رمزگشایی یک محرک شیمیایی و تبدیل آن به یک تکانه الکتریکی است که در طول اعصاب به ناحیه چشایی قشر مغز حرکت می کند. لازم به ذکر است که پاپیلاها در پشت سر هم با انتهای عصبی تجزیه کننده بویایی واقع در غشای مخاطی حفره بینی کار می کنند. عمل مشترک دو سیستم حسی حس چشایی انسان را تقویت و غنی می کند.
معمای بو
درست مانند طعم، تجزیه کننده بویایی با پایانه های عصبی خود به مولکول های مواد شیمیایی مختلف واکنش نشان می دهد. مکانیسمی که توسط ترکیبات بودار باعث تحریک پیازهای بویایی می شود هنوز به طور کامل شناخته نشده است. دانشمندان پیشنهاد می کنند که مولکول های سیگنال دهنده بو با نورون های حسی مختلف در مخاط بینی تعامل دارند. سایر محققان تحریک گیرنده های بویایی را به این واقعیت نسبت می دهند که مولکول های سیگنال دهنده دارای گروه های عملکردی مشترک هستند (به عنوان مثال، آلدئید).یا فنولی) با مواد موجود در نورون حسی.
عملکرد گیرنده بویایی در درک تحریک، تمایز آن و تبدیل آن به فرآیند تحریک است. تعداد کل پیازهای بویایی در غشای مخاطی حفره بینی به 60 میلیون می رسد و هر یک از آنها مجهز به تعداد زیادی گل مژه است که به همین دلیل مساحت کل تماس میدان گیرنده با مولکول های مواد شیمیایی - بو.
انتهای عصبی دستگاه دهلیزی
در گوش داخلی عضوی وجود دارد که مسئول هماهنگی و سازگاری اعمال حرکتی است، بدن را در حالت تعادل حفظ می کند و همچنین در جهت دهی رفلکس ها شرکت می کند. شکل کانال های نیم دایره ای دارد، هزارتو نامیده می شود و از نظر تشریحی با اندام کورتی مرتبط است. در سه کانال استخوانی انتهای عصبی غوطه ور در اندولنف وجود دارد. هنگام کج کردن سر و تنه، نوسان می کند که باعث تحریک انتهای انتهای عصب می شود.
گیرنده های دهلیزی خود - سلول های مویی - با غشاء در تماس هستند. از کریستال های کوچک کربنات کلسیم - اتولیت ها تشکیل شده است. همراه با اندولنف، آنها همچنین شروع به حرکت می کنند که به عنوان یک تحریک کننده برای فرآیندهای عصبی عمل می کند. عملکردهای اصلی گیرنده کانال نیم دایره به محل آن بستگی دارد: در کیسه ها، به جاذبه پاسخ می دهد و تعادل سر و بدن را در حالت استراحت کنترل می کند. انتهای حسی واقع در آمپول های اندام تعادل، تغییر در حرکات اعضای بدن را کنترل می کند (گرانش پویا).
نقش گیرنده ها در تشکیلکمان های بازتابی
کل دکترین رفلکس ها، از مطالعات R. Descartes گرفته تا اکتشافات اساسی I. P. Pavlov و I. M. Sechenov، مبتنی بر ایده فعالیت عصبی به عنوان پاسخ کافی بدن به اثرات محرک های محیط خارجی و داخلی که با مشارکت سیستم عصبی مرکزی - مغز و نخاع انجام می شود. پاسخ هر چه که باشد، ساده، مثلاً تکان دادن زانو، یا بسیار پیچیده مانند گفتار، حافظه یا تفکر، اولین پیوند آن دریافت است - ادراک و تمایز محرک ها بر اساس قدرت، دامنه، شدت آنها.
چنین تمایزی توسط سیستم های حسی انجام می شود که IP Pavlov آنها را "شاخک های مغز" نامید. در هر آنالایزر، گیرنده به عنوان آنتن عمل می کند که محرک های محیطی مانند امواج نور یا صوتی، مولکول های شیمیایی و عوامل فیزیکی را جذب و بررسی می کند. فعالیت طبیعی فیزیولوژیکی همه سیستم های حسی بدون استثنا به کار بخش اول که محیطی یا گیرنده نامیده می شود بستگی دارد. همه کمان های بازتابی (رفلکس) بدون استثنا از آن سرچشمه می گیرند.
Plectrums
اینها مواد فعال بیولوژیکی هستند که انتقال تحریک را از یک نورون به نورون دیگر در ساختارهای ویژه - سیناپس ها انجام می دهند. آنها توسط آکسون اولین نوروسیت ترشح می شوند و به عنوان یک تحریک کننده، باعث ایجاد تکانه های عصبی در انتهای گیرنده سلول عصبی بعدی می شوند. بنابراین، ساختار و عملکرد واسطه‌ها و گیرنده‌ها ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. علاوه بر این، برخی ازسلولهای عصبی قادر به ترشح دو یا چند فرستنده مانند اسیدهای گلوتامیک و آسپارتیک، آدرنالین و گابا هستند.
