ადამიანის ნერვული სისტემა ახორციელებს კომპლექსურ ანალიტიკურ და სინთეზურ პროცესებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ორგანოებისა და სისტემების სწრაფ ადაპტაციას გარე და შიდა გარემოს ცვლილებებთან. გარე სამყაროდან სტიმულის აღქმა ხდება სტრუქტურის გამო, რომელიც მოიცავს აფერენტული ნეირონების პროცესებს, რომლებიც შეიცავს ოლიგოდენდროციტების გლიურ უჯრედებს, ანუ ლემოციტებს. ისინი აქცევენ გარე ან შინაგან სტიმულებს ბიოელექტრიკულ ფენომენად, რომელსაც ეწოდება აგზნება ან ნერვული იმპულსი. ასეთ სტრუქტურებს რეცეპტორებს უწოდებენ. ამ სტატიაში ჩვენ შევისწავლით ადამიანის სხვადასხვა სენსორული სისტემის რეცეპტორების სტრუქტურას და ფუნქციებს.
ნერვის დაბოლოებების ტიპები
ანატომიაში არსებობს მათი კლასიფიკაციის რამდენიმე სისტემა. ყველაზე გავრცელებული რეცეპტორები იყოფა მარტივ (შედგება ერთი ნეირონის პროცესებისგან) და კომპლექსად (ნეიროციტების ჯგუფი და დამხმარე გლიური უჯრედები, როგორც მაღალ სპეციალიზებული სენსორული ორგანოს ნაწილი). სენსორული პროცესების სტრუქტურაზე დაყრდნობით.ისინი იყოფა ცენტრიდანული ნეიროციტის პირველად და მეორად დაბოლოებად. მათ შორისაა კანის სხვადასხვა რეცეპტორები: ნოციცეპტორები, მექანორცეპტორები, ბარორეცეპტორები, თერმორეცეპტორები, აგრეთვე ნერვული პროცესები, რომლებიც ანერვიულებენ შინაგან ორგანოებს. მეორადი არის ეპითელიუმის წარმოებულები, რომლებიც ქმნიან მოქმედების პოტენციალს გაღიზიანების საპასუხოდ (გემო, სმენა, წონასწორობის რეცეპტორები). თვალის სინათლისადმი მგრძნობიარე მემბრანის - ბადურის ღეროები და კონუსები შუალედურ ადგილს იკავებს პირველად და მეორად მგრძნობიარე ნერვულ დაბოლოებებს შორის.
სხვა კლასიფიკაციის სისტემა ემყარება ისეთ განსხვავებას, როგორიცაა სტიმულის ტიპი. თუ გაღიზიანება მოდის გარე გარემოდან, მაშინ ის აღიქმება ექსტერორეცეპტორებით (მაგალითად, ხმები, სუნი). და შიდა გარემოს ფაქტორებით გაღიზიანება ანალიზდება ინტერრეცეპტორებით: ვისცერული, პროპრიორეცეპტორები, ვესტიბულური აპარატის თმის უჯრედები. ამრიგად, სენსორული სისტემების რეცეპტორების ფუნქციები განისაზღვრება მათი სტრუქტურით და გრძნობის ორგანოებში მდებარეობით.
ანალიზატორების კონცეფცია
გარემო პირობების დიფერენცირებისა და გარჩევის მიზნით და მასთან ადაპტაციისთვის, ადამიანს აქვს სპეციალური ანატომიური და ფიზიოლოგიური სტრუქტურები, რომელსაც ეწოდება ანალიზატორები, ანუ სენსორული სისტემები. რუსმა მეცნიერმა ი.პ. პავლოვმა შემოგვთავაზა მათი სტრუქტურის შემდეგი სქემა. პირველ განყოფილებას ეწოდა პერიფერიული (რეცეპტორი). მეორე არის გამტარი, ხოლო მესამე არის ცენტრალური ან კორტიკალური.
მაგალითად, ვიზუალური სენსორული სისტემა მოიცავს მგრძნობიარესბადურის უჯრედები - წნელები და კონუსები, ორი მხედველობის ნერვი, ასევე თავის კეფის ქერქის ზონა, რომელიც მდებარეობს მის კეფის ნაწილში.
ზოგიერთი ანალიზატორი, როგორიცაა უკვე ნახსენები ვიზუალური და აუდიტორია, მოიცავს პრერეცეპტორულ დონეს - გარკვეულ ანატომიური სტრუქტურებს, რომლებიც აუმჯობესებენ ადეკვატური სტიმულის აღქმას. სმენის სისტემისთვის ეს არის გარე და შუა ყური, ვიზუალური სისტემისთვის, თვალის სინათლის გამტეხი ნაწილი, მათ შორის სკლერა, თვალის წინა კამერის წყალხსნარი, ლინზა და მინისებრი სხეული. ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ ანალიზატორის პერიფერიულ ნაწილზე და ვუპასუხებთ კითხვას, თუ რა ფუნქციას ასრულებენ მასში შემავალი რეცეპტორები.
როგორ აღიქვამენ უჯრედები სტიმულს
მათ გარსებში (ანუ ციტოზოლში) არის პროტეინებისგან შემდგარი სპეციალური მოლეკულები, ასევე რთული კომპლექსები - გლიკოპროტეინები. გარემო ფაქტორების გავლენით ეს ნივთიერებები ცვლის მათ სივრცულ კონფიგურაციას, რაც სიგნალს წარმოადგენს თავად უჯრედისთვის და აიძულებს მას ადეკვატური რეაგირება მოახდინოს.
ზოგიერთ ქიმიურ ნივთიერებას, რომელსაც ლიგანდებს უწოდებენ, შეუძლია იმოქმედოს უჯრედის სენსორულ პროცესებზე, რის შედეგადაც მასში წარმოიქმნება ტრანსმემბრანული იონური დენები. მიმღები თვისებების მქონე პლაზმური ცილები ნახშირწყლების მოლეკულებთან ერთად (ანუ რეცეპტორებთან) ასრულებენ ანტენის ფუნქციებს - ისინი აღიქვამენ და განასხვავებენ ლიგანდებს.
იონოტროპული არხები
ფიჭური რეცეპტორების კიდევ ერთი ტიპი - მემბრანაში განლაგებული იონოტროპული არხები, რომლებსაც შეუძლიათ გახსნა ან დაბლოკვა გავლენის ქვეშ.სასიგნალო ქიმიკატები, როგორიცაა H-ქოლინერგული რეცეპტორები, ვაზოპრესინი და ინსულინის რეცეპტორები.
უჯრედული სენსორული სტრუქტურები არის ტრანსკრიფციის ფაქტორები, რომლებიც აკავშირებენ ლიგანდს და შემდეგ შედიან ბირთვში. წარმოიქმნება მათი ნაერთები დნმ-თან, რომლებიც აძლიერებენ ან აფერხებენ ერთი ან რამდენიმე გენის ტრანსკრიფციას. ამრიგად, უჯრედის რეცეპტორების ძირითადი ფუნქციებია გარემო სიგნალების აღქმა და პლასტიკური მეტაბოლიზმის რეაქციების რეგულირება.
სადგამები და კონუსები: სტრუქტურა და ფუნქციები
ბადურის ეს რეცეპტორები რეაგირებენ სინათლის სტიმულებზე - ფოტონებზე, რომლებიც იწვევენ ნერვული დაბოლოებების აგზნების პროცესს. ისინი შეიცავს სპეციალურ პიგმენტებს: იოდოპსინს (კონუსები) და როდოპსინს (წნელები). წნელები აღიზიანებს ბინდის შუქს და არ შეუძლიათ ფერების გარჩევა. გირჩები პასუხისმგებელნი არიან ფერის ხედვაზე და იყოფა სამ ტიპად, რომელთაგან თითოეული შეიცავს ცალკე ფოტოპიგმენტს. ამრიგად, თვალის რეცეპტორის ფუნქცია დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელ სინათლისადმი მგრძნობიარე ცილებს შეიცავს. წნელები პასუხისმგებელნი არიან ვიზუალურ აღქმაზე დაბალ განათებაში, ხოლო კონუსები პასუხისმგებელნი არიან მხედველობის სიმახვილეზე და ფერის აღქმაზე.
კანი გრძნობის ორგანოა
დერმისში შემავალი ნეირონების ნერვული დაბოლოებები განსხვავდება მათი სტრუქტურით და რეაგირებენ სხვადასხვა გარემო სტიმულებზე: ტემპერატურაზე, წნევაზე, ზედაპირის ფორმაზე. კანის რეცეპტორების ფუნქციებია სტიმულის აღქმა და გარდაქმნა ელექტრულ იმპულსებად (აგზნების პროცესი). წნევის რეცეპტორებში შედის მაისნერის სხეულები, რომლებიც მდებარეობს კანის შუა შრეში - დერმაში, რომელსაც შეუძლია თხელი.სტიმულის დისკრიმინაცია (აქვს მგრძნობელობის დაბალი ბარიერი).
პაჩინის სხეულები მიეკუთვნება ბარორეცეპტორებს. ისინი განლაგებულია კანქვეშა ცხიმში. რეცეპტორის ფუნქციები - ტკივილის ნოციცეპტორი - არის დაცვა პათოგენური სტიმულებისგან. კანის გარდა, ასეთი ნერვული დაბოლოებები განლაგებულია ყველა შინაგან ორგანოში და ჰგავს განშტოების აფერენტულ პროცესებს. თერმორეცეპტორები გვხვდება როგორც კანში, ასევე შინაგან ორგანოებში - სისხლძარღვებში, ცენტრალური ნერვული სისტემის ნაწილებში. ისინი კლასიფიცირდება სიცხეში და სიცივეში.
ამ სენსორული დაბოლოებების აქტივობა შეიძლება გაიზარდოს და დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი მიმართულებით და რა სიჩქარით იცვლება კანის ზედაპირის ტემპერატურა. ამიტომ კანის რეცეპტორების ფუნქციები მრავალფეროვანია და დამოკიდებულია მათ სტრუქტურაზე.
სმენის სტიმულის აღქმის მექანიზმი
ექსტერორეცეპტორები არის თმის უჯრედები, რომლებიც ძალიან მგრძნობიარეა ადეკვატური სტიმულის - ხმის ტალღების მიმართ. მათ მონომოდულს უწოდებენ და მეორეხარისხოვანი მგრძნობიარენი არიან. ისინი განლაგებულია შიდა ყურის კორტის ორგანოში, არის კოხლეის ნაწილი.
კორტის ორგანოს სტრუქტურა არფის მსგავსია. სმენის რეცეპტორები ჩაძირულია პერილიმფაში და აქვთ მიკროვილების ჯგუფები მათ ბოლოებში. სითხის ვიბრაცია იწვევს თმის უჯრედების გაღიზიანებას, რაც გადაიქცევა ბიოელექტრიკულ მოვლენებად - ნერვულ იმპულსებად, ანუ სმენის რეცეპტორის ფუნქციებში - ეს არის სიგნალების აღქმა, რომლებსაც აქვთ ბგერის ტალღები და მათი გადაქცევა პროცესად.აღგზნება.
კონტაქტი გემოვნების კვირტებს
თითოეულ ჩვენგანს აქვს უპირატესობა საჭმელსა და სასმელზე. საკვები პროდუქტების გემოვნების დიაპაზონს გემოვნების ორგანოს - ენის დახმარებით აღვიქვამთ. იგი შეიცავს ნერვულ დაბოლოებებს, რომლებიც ლოკალიზებულია შემდეგნაირად: ენის წვერზე - გემოვნების კვირტები, რომლებიც განასხვავებენ ტკბილს, მის ფესვში - მწარეს, ხოლო გვერდითა კედლებზე მარილიანი და მჟავე რეცეპტორები განასხვავებენ. ყველა ტიპის რეცეპტორების დაბოლოებების გამაღიზიანებლები არის ქიმიური მოლეკულები, რომლებიც აღიქმება გემოვნების კვირტების მიკროვილის მიერ, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ანტენები.
გემოს რეცეპტორის ფუნქციაა ქიმიური სტიმულის გაშიფვრა და მისი გადაქცევა ელექტრულ იმპულსად, რომელიც მიემართება ნერვების გასწვრივ ცერებრალური ქერქის გემოვნების ზონამდე. უნდა აღინიშნოს, რომ პაპილები მუშაობენ ცხვირის ღრუს ლორწოვან გარსში მდებარე ყნოსვითი ანალიზატორის ნერვულ დაბოლოებებთან ერთად. ორი სენსორული სისტემის ერთობლივი მოქმედება აძლიერებს და ამდიდრებს ადამიანის გემოს შეგრძნებებს.
სუნის გამოცანა
ისევე როგორც გემოვნება, ყნოსვის ანალიზატორი თავისი ნერვული დაბოლოებით რეაგირებს სხვადასხვა ქიმიკატების მოლეკულებზე. ის მექანიზმი, რომლითაც სუნიანი ნაერთები აღიზიანებს ყნოსვის ბოლქვებს, ჯერ ბოლომდე არ არის გასაგები. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ სუნის სასიგნალო მოლეკულები ურთიერთქმედებენ ცხვირის ლორწოვანი გარსის სხვადასხვა სენსორულ ნეირონებთან. სხვა მკვლევარები ყნოსვის რეცეპტორების სტიმულაციას უკავშირებენ იმ ფაქტს, რომ სასიგნალო მოლეკულებს აქვთ საერთო ფუნქციური ჯგუფები (მაგალითად, ალდეჰიდიან ფენოლური) სენსორულ ნეირონში შემავალი ნივთიერებებით.
ყნოსვის რეცეპტორის ფუნქციებია გაღიზიანების აღქმა, მისი დიფერენცირება და აგზნების პროცესში გადაყვანა. ცხვირის ღრუს ლორწოვან გარსში ყნოსვითი ბოლქვების საერთო რაოდენობა 60 მილიონს აღწევს და თითოეული მათგანი აღჭურვილია დიდი რაოდენობით წამწამებით, რის გამოც რეცეპტორული ველის მთლიანი არეალი მოლეკულებთან კონტაქტის. ქიმიური ნივთიერებები - სუნი.
ვესტიბულური აპარატის ნერვული დაბოლოებები
შიდა ყურში არის ორგანო, რომელიც პასუხისმგებელია საავტომობილო მოქმედებების კოორდინაციასა და თანმიმდევრულობაზე, სხეულის წონასწორობის შენარჩუნებაზე და ასევე მონაწილეობს რეფლექსების ორიენტირებაში. მას აქვს ნახევარწრიული არხების ფორმა, ეწოდება ლაბირინთი და ანატომიურად დაკავშირებულია კორტის ორგანოსთან. სამ ძვლის არხში არის ნერვული დაბოლოებები ჩაძირული ენდოლიმფაში. თავისა და ტანის დახრისას ის ირხევა, რაც იწვევს ნერვული დაბოლოების ბოლოების გაღიზიანებას.
თავად ვესტიბულური რეცეპტორები - თმის უჯრედები - კონტაქტშია მემბრანასთან. იგი შედგება კალციუმის კარბონატის მცირე კრისტალებისაგან - ოტოლიტებისგან. ენდოლიმფასთან ერთად ისინი ასევე იწყებენ მოძრაობას, რაც ნერვული პროცესების გამაღიზიანებელია. ნახევარწრიული არხის რეცეპტორის ძირითადი ფუნქციები დამოკიდებულია მის მდებარეობაზე: ტომრებში ის რეაგირებს გრავიტაციაზე და აკონტროლებს თავისა და სხეულის წონასწორობას მოსვენების დროს. წონასწორობის ორგანოს ამპულებში განლაგებული სენსორული დაბოლოებები აკონტროლებენ სხეულის ნაწილების მოძრაობის ცვლილებას (დინამიური გრავიტაცია).
რეცეპტორების როლი ფორმირებაშირეფლექსური რკალი
რეფლექსების მთელი დოქტრინა, რ. დეკარტის კვლევებიდან დაწყებული ი.პ.პავლოვის და ი.მ.სეჩენოვის ფუნდამენტურ აღმოჩენებამდე, ემყარება ნერვული აქტივობის იდეას, როგორც სხეულის ადეკვატურ რეაქციას ზემოქმედებაზე. გარე და შიდა გარემოს სტიმულები, რომლებიც ხორციელდება ცენტრალური ნერვული სისტემის - თავისა და ზურგის ტვინის მონაწილეობით. როგორიც არ უნდა იყოს პასუხი, მარტივი, მაგალითად, მუხლზე მოშლა, ან ისეთივე კომპლექსური, როგორც მეტყველება, მეხსიერება ან აზროვნება, მისი პირველი რგოლი არის მიღება - სტიმულის აღქმა და გარჩევა მათი სიძლიერის, ამპლიტუდის, ინტენსივობის მიხედვით.
ასეთ დიფერენციაციას ახორციელებენ სენსორული სისტემები, რომლებსაც ი.პ. პავლოვმა "ტვინის საცეცები" უწოდა. თითოეულ ანალიზატორში რეცეპტორი ფუნქციონირებს როგორც ანტენა, რომელიც იჭერს და იკვლევს გარემო სტიმულებს: სინათლის ან ხმის ტალღებს, ქიმიურ მოლეკულებს და ფიზიკურ ფაქტორებს. ყველა სენსორული სისტემის ფიზიოლოგიურად ნორმალური აქტივობა გამონაკლისის გარეშე დამოკიდებულია პირველი განყოფილების მუშაობაზე, რომელსაც ეწოდება პერიფერიული ან რეცეპტორი. ყველა რეფლექსური რკალი (რეფლექსი) გამონაკლისის გარეშე მისგან მოდის.
პლექტრუმები
ეს არის ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც ახორციელებენ აგზნების გადატანას ერთი ნეირონიდან მეორეზე სპეციალურ სტრუქტურებში - სინაფსებში. ისინი გამოიყოფა პირველი ნეიროციტის აქსონით და გამაღიზიანებლად მოქმედებით, იწვევს ნერვულ იმპულსებს შემდეგი ნერვული უჯრედის რეცეპტორების დაბოლოებებში. ამრიგად, შუამავლების და რეცეპტორების სტრუქტურა და ფუნქციები ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია. უფრო მეტიც, ზოგიერთინეიროციტებს შეუძლიათ ორი ან მეტი გადამცემის გამოყოფა, როგორიცაა გლუტამინის და ასპარტინის მჟავები, ადრენალინი და GABA.
