โครงสร้างและการทำงานของระบบเซ็นเซอร์ตัวรับ หน้าที่หลักของผู้รับเซลล์

ระบบประสาทของมนุษย์ดำเนินกระบวนการวิเคราะห์และสังเคราะห์ที่มีความซับซ้อนที่มีการปรับตัวได้อย่างรวดเร็วของอวัยวะและระบบการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมภายนอกและภายใน การรับรู้ของสิ่งเร้าจากสภาพแวดล้อมที่เป็นเนื่องจากโครงสร้างรวมทั้งกระบวนการของเซลล์อวัยวะ, glial ที่มี oligodendrocytes เซลล์หรือ lemmotsity ที่ พวกเขาหันไปสิ่งเร้าภายนอกหรือภายในในปรากฏการณ์ bioelectric เรียกว่าการกระตุ้นหรือ แรงกระตุ้นเส้นประสาท โครงสร้างดังกล่าวเรียกว่าผู้รับ ในบทความนี้เราตรวจสอบโครงสร้างและการทำงานของตัวรับของระบบประสาทสัมผัสต่างๆของมนุษย์

ประเภทของปลายประสาท

ในลักษณะทางกายวิภาคมีหลายระบบการจัดหมวดหมู่ ผู้รับที่พบมากที่สุดจะถูกแบ่งออกเป็นง่าย (ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหนึ่งงอก) และซับซ้อน (กลุ่ม neurocytes เสริมและเซลล์ glial ในอวัยวะประสาทสัมผัสองค์ประกอบความเชี่ยวชาญสูง) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของกระบวนการทางประสาทสัมผัส พวกเขาจะถูกแบ่งออกเป็นประถมศึกษาและมัธยมศึกษาตอนท้าย neurocyte ศูนย์กลาง เหล่านี้รวมถึงความหลากหลายของตัวรับในผิวหนัง: nociceptors ที่ mechanoreceptors, baroreceptors, thermoreceptors และกระบวนการของระบบประสาทที่ประสาทอวัยวะภายใน อนุพันธ์เยื่อบุผิวมัธยมศึกษากำลังสร้างศักยภาพการดำเนินการในการตอบสนองต่อสิ่งเร้า (รับรส, การได้ยิน, ความสมดุล) แท่งและกรวย ของชั้นแสงของตา - จอประสาทตา - อยู่ในตำแหน่งตรงกลางระหว่าง vtorichnochuvstvitelnymi ของหลักและปลายประสาท

ระบบการจำแนกอีกจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างนี้เป็นชนิดของการกระตุ้นเศรษฐกิจ ถ้าการระคายเคืองมาจากสภาพแวดล้อมที่แล้วมันเป็นที่รับรู้ exteroreceptors (เช่นเสียงกลิ่น) กระตุ้นปัจจัยสภาพแวดล้อมภายในวิเคราะห์ interoreceptors: อวัยวะภายใน proprioceptors เซลล์ผมขนถ่าย ดังนั้นฟังก์ชั่นระบบเซ็นเซอร์รับเนื่องจากโครงสร้างและที่ตั้งของสถานที่ของพวกเขาในอวัยวะความรู้สึก

แนวคิดของการวิเคราะห์

เพื่อที่จะแยกความแตกต่างและความแตกต่างระหว่างแง่ของสภาพแวดล้อมภายนอกและปรับตัวเข้ากับมันในมนุษย์มีโครงสร้างทางกายวิภาคและสรีรวิทยาพิเศษที่เรียกว่าการวิเคราะห์หรือระบบเซ็นเซอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย I. P. Pavlov เสนอโครงการต่อไปนี้สำหรับอาคารของพวกเขา แผนกแรกที่ถูกเรียกว่าอุปกรณ์ต่อพ่วง (รับ) ประการที่สอง - สายและที่สาม - กลางหรือเยื่อหุ้มสมอง

ยกตัวอย่างเช่นระบบเซ็นเซอร์ภาพรวมถึงเซลล์ของจอประสาทตาประสาทสัมผัส - แท่งและกรวยทั้งสองเส้นประสาทตาและเยื่อหุ้มสมองอยู่ในด้านหลังของมัน

วิเคราะห์บางอย่างเช่นที่กล่าวมาแล้วมองเห็นและได้ยิน ได้แก่ ระดับ doretseptorny - โครงสร้างทางกายวิภาคบางอย่างในการปรับปรุงการรับรู้ของสิ่งเร้าที่เพียงพอ สำหรับหูชั้นนอกและกลางนี้หูกับระบบภาพ - ส่วนที่หักเหแสงของตารวมทั้งลูกตา, น้ำอารมณ์ขันของช่องหน้าม่านตาเลนส์, ร่างกายน้ำเลี้ยง เราจะมุ่งเน้นในส่วนของอุปกรณ์ต่อพ่วงวิเคราะห์และตอบคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่ฟังก์ชั่นของตัวรับที่อยู่กับเขา

ในฐานะที่เป็นเซลล์รับรู้สิ่งเร้า

เยื่อเหล่านี้ (หรือในเซลล์) เป็นโมเลกุลพิเศษที่ทำจากโปรตีนเช่นเดียวกับระบบที่ซับซ้อน - ไกลโคโปรตีน ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สารเหล่านี้เปลี่ยนการตั้งค่าเชิงพื้นที่ของพวกเขาเป็นสัญญาณมือถือและบังคับให้มันเพียงพอที่จะตอบสนอง

สารเคมีบางชนิดที่เรียกว่าแกนด์สามารถส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางประสาทสัมผัสของเซลล์ที่เกิดในมันมีกระแสรนไอออน โปรตีน plasmalemma มีคุณสมบัติเปิดกว้างพร้อมกับโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรต ( .. รับ Ie) ฟังก์ชั่นเป็น annten - รับรู้และความแตกต่างแกนด์

ช่อง ionotropic

อีกประเภทหนึ่งของตัวรับเซลล์ - ช่อง ionotropic ตั้งอยู่ในเมมเบรน, ความสามารถในการเปิดหรือปิดกั้นอยู่ภายใต้อิทธิพลของสัญญาณทางเคมี vesschestv รับตัวอย่างเช่น H-acetylcholine ผู้รับ vasopressin และอินซูลิน

โดยเปิดกว้างโครงสร้างภายในเซลล์รวมถึงปัจจัยการถอดความซึ่งผูกกับแกนด์แล้วเจาะเข้าไปในนิวเคลียส สารประกอบที่เกิดขึ้นดังกล่าวกับดีเอ็นเอที่เพิ่มหรือยับยั้งการถอดความจากหนึ่งหรือมากกว่ายีนที่ ดังนั้นหน้าที่หลักของผู้รับเซลล์ - การรับรู้ของสัญญาณสิ่งแวดล้อมและกฎระเบียบในการเกิดปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนพลาสติก

แท่ง: โครงสร้างและการทำงานของ

ผู้รับเหล่านี้ม่านตาตอบสนองต่อสิ่งเร้าภาพ - โฟตอนซึ่งเป็นสาเหตุของปลายประสาทในกระบวนการกระตุ้น พวกเขามีเม็ดสีพิเศษ: iodopsin (กรวย) และ rhodopsin (แท่ง) Sticks หงุดหงิดแสง crepuscular และไม่สามารถที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างสี โคนมีความรับผิดชอบในการมองเห็นสีและมีการแบ่งออกเป็นสามประเภทซึ่งแต่ละที่มี photopigment แยกต่างหาก ดังนั้นการทำงานของตารับขึ้นอยู่กับชนิดของโปรตีนที่ไวต่อแสงนั้นจะรวมถึง coli ก่อให้เกิดการรับรู้ภาพในที่แสงน้อยและกรวยมีความรับผิดชอบในการมองเห็นและการรับรู้สี

เครื่องหนัง - ความรู้สึกของอวัยวะ

เส้นประสาทที่ปลายของเซลล์ประสาทที่รวมอยู่ในผิวชั้นหนังแท้, แตกต่างกันในโครงสร้างของพวกเขาและตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆของสภาพแวดล้อมอุณหภูมิ, ความดัน, รูปร่างพื้นผิว ฟังก์ชั่นรับผิว - รับและเปลี่ยนสิ่งเร้าเข้าพัไฟฟ้า (กระบวนการขับรถ) ในการรับแรงดัน ได้แก่ corpuscles Meissner ที่ตั้งอยู่ในชั้นกลางของผิว - ผิวชั้นหนังแท้ความสามารถในการจำแนกสิ่งเร้าที่ลึกซึ้ง (มีเกณฑ์ความไวต่ำ)

โดย baroreceptors มี corpuscles Pacinian พวกเขาจะอยู่ในไขมันใต้ผิวหนัง รับฟังก์ชั่น - อาการปวด nociceptor - ป้องกันสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดโรค นอกจากนี้ปลายประสาทเช่นของผิวจะจัดในอวัยวะภายในและมีรูปแบบของอวัยวะแตกแขนงหน่อ Thermoreceptors สามารถเป็นได้ทั้งในผิวและภายในอวัยวะ - หลอดเลือดของระบบประสาทส่วนกลาง พวกเขาจะจัดเป็นความร้อนและเย็น

กิจกรรมของปลายประสาทสัมผัสเหล่านี้สามารถเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับทิศทางและความเร็วที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของพื้นผิว ดังนั้นการทำงานของตัวรับผิวที่แตกต่างกันและขึ้นอยู่กับโครงสร้างของพวกเขา

กลไกของการรับรู้ของการกระตุ้นการได้ยิน

Exteroreceptors - เซลล์ขนที่มีความไวสูงต่อสิ่งเร้าที่เพียงพอ - คลื่นเสียง พวกเขาจะเรียก monomodal และ vtorichnochuvstvitelnymi ตั้งอยู่ในอวัยวะของคอร์ติของหูชั้นในเข้ามาในเคีย

บนอุปกรณ์ อวัยวะของคอร์ติ คล้ายกับพิณ รับหูฝังตัวอยู่ใน perilymph และมีที่ปลายของ microvilli ของกลุ่มที่ แนบแน่นของเหลวทำให้เกิดการระคายเคืองต่อเซลล์ขนผ่านเข้าสู่ปรากฏการณ์ bioelectric - แรงกระตุ้นเส้นประสาทเช่นการได้ยินฟังก์ชั่นรับ - .. คือการรับรู้ของสัญญาณที่มีรูปแบบของคลื่นเสียงและการเปลี่ยนแปลงของพวกเขาเข้าสู่กระบวนการการกระตุ้น

รับติดต่อรสชาติ

เราแต่ละคนมีการตั้งค่าสำหรับอาหารและเครื่องดื่ม อาหารปรุงแต่งกลิ่นรสขนาดที่เรารับรู้โดยวิธีการของอวัยวะของการลิ้มรส - ภาษา มันมีสี่ประเภทของปลายประสาทที่มีการแปลเป็นดังนี้: ปลายลิ้น - papillae รสชาติแตกต่างหวานที่รากของ - ขมเปรี้ยวและเค็มและแยกแยะความแตกต่างรับชิด สิ่งเร้ากับทุกประเภทของการรับตอนจบโมเลกุลเป็นสารเคมี microvilli รับรู้รสชาติ, เสาอากาศ

ลิ้มรสฟังก์ชั่นรับ - ถอดรหัสกระตุ้นทางเคมีและแปลงเป็นไฟฟ้าชีพจรมา neurotransmission ในเยื่อหุ้มสมองรสชาติ มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าหัวนมจะจับคู่กับปลายประสาทของการวิเคราะห์การดมกลิ่นที่ตั้งอยู่ในเยื่อบุจมูก ผลรวมของทั้งสองระบบเซ็นเซอร์ทวีความรุนแรง mouthfeel และเสริมสร้างมนุษย์

ปริศนาของกลิ่น

เช่นเดียวกับการลิ้มรส, จมูกระบบ ตอบสนองต่อปลายประสาทของพวกเขาในโมเลกุลของสารเคมีที่แตกต่างกัน กลไกมากโดยที่สารระคายเคืองกลิ่นจมูกหลอดในขณะที่ไม่เข้าใจอย่างเต็มที่ นักวิทยาศาสตร์ทฤษฎีที่ว่าสัญญาณโมเลกุลโต้ตอบกับเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันกลิ่นของเยื่อบุจมูก นักวิจัยอื่น ๆ มีการเชื่อมโยงการกระตุ้นการรับกลิ่นที่ส่งสัญญาณโมเลกุลมีการทำงานเป็นกลุ่มที่พบบ่อย (เช่นก้นหรือฟีนอล) กับสารในเซลล์ประสาทรับความรู้สึก

ฟังก์ชั่นรับกลิ่นอยู่ในการรับรู้ของการระคายเคืองและความแตกต่างในการแปลในกระบวนการกระตุ้น หลอดไฟดมกลิ่นรวมในเยื่อบุโพรงจมูกถึง 60 ล้านซึ่งแต่ละมีให้กับจำนวนมากของตาเพื่อช่วยเพิ่มพื้นที่โดยรวมของการติดต่อระหว่างสนามรับของโมเลกุลด้วยสารเคมี - กลิ่นไม่พึงประสงค์

ปลายประสาทของเครื่อง vestibular

ในหูชั้นในร่างกายที่รับผิดชอบในการประสานงานและความสอดคล้องของการกระทำยนต์ร่างกายเพื่อรักษาสถานะของความสมดุลเช่นเดียวกับการมีส่วนร่วมในการสะท้อนการปฐมนิเทศ มันมีมุมมองของอวัยวะสฺเรียกว่าเขาวงกตและทางกายภาพที่เชื่อมต่อกับอวัยวะของคอร์ติ ทั้งสามช่องเป็นกระดูกปลายประสาทแช่อยู่ใน endolymph เมื่อเอียงของศีรษะและลำตัวก็มีความผันผวนซึ่งทำให้เกิดการระคายเคืองของปลายประสาทที่ปลาย

Sami รับขนถ่าย - เซลล์ผม - ในการติดต่อกับเมมเบรน มันประกอบด้วยผลึกที่ดีของแคลเซียมคาร์บอเนต - otolith ร่วมกับ endolymph พวกเขายังเริ่มที่จะย้ายที่อยู่ระคายเคืองต่อกระบวนการเส้นประสาท หน้าที่หลักของอวัยวะสฺของรับขึ้นอยู่กับทำเลที่ตั้ง: ในถุงที่เขาตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงและการควบคุมความสมดุลของศีรษะและร่างกายที่เหลือ ปิดทางประสาทสัมผัสอยู่ในหลอดสมดุลอวัยวะเคลื่อนไหวการควบคุมการเปลี่ยนแปลงของส่วนต่างๆของร่างกาย (แรงโน้มถ่วงแบบไดนามิก)

บทบาทของการรับในรูปแบบของวงจรประสาท

ไม่เชื่อของการตอบสนองตั้งแต่การศึกษาของ Descartes และการค้นพบพื้นฐาน I. P. Pavlova และฉันเมตร Sechenova จะขึ้นอยู่กับแนวคิดของกิจกรรมประสาทเป็นการตอบสนองที่เพียงพอของสิ่งมีชีวิตที่จะสัมผัสกับสิ่งเร้าสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกดำเนินการมีส่วนร่วมของประสาทส่วนกลางที่ ระบบ - สมองและเส้นประสาทไขสันหลัง ไม่ว่าคำตอบที่เป็นง่ายๆเป็น เข่ากระตุก หรือจรวดเช่นการพูด, หน่วยความจำหรือความคิดก็คือการรับลิงค์แรก - การรับรู้และการเลือกปฏิบัติของสิ่งเร้าตามแรงของพวกเขากว้างเข้ม

ความแตกต่างดังกล่าวจะดำเนินการระบบประสาทสัมผัสที่ I. พีพาฟโลฟที่เรียกว่า "หนวดของสมอง." แต่ละฟังก์ชั่นการวิเคราะห์ตัวรับเป็นเสาอากาศที่รับสิ่งเร้าและละเอียดของสภาพแวดล้อม: แสงหรือเสียงคลื่นโมเลกุลของสารเคมีปัจจัยทางกายภาพ กิจกรรมปกติทางสรีรวิทยาโดยไม่ต้องระบบประสาทสัมผัสยกเว้นขึ้นอยู่กับการทำงานของส่วนแรกเรียกว่าอุปกรณ์ต่อพ่วงหรือรับ จากเขามาโดยไม่มีข้อยกเว้น โค้งสะท้อน (การตอบสนอง)

ผู้ไกล่เกลี่ย

นี้สารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพการถ่ายโอนการกระตุ้นเซลล์ประสาทจากที่หนึ่งไปยังโครงสร้างพิเศษอื่น - ประสาท พวกเขาจะหลั่งมาจากซอน neurocyte แรกและทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นทำให้เกิดแรงกระตุ้นเส้นประสาทที่ปลายรับของเซลล์ประสาทต่อไป ดังนั้นโครงสร้างและการทำงานของสารสื่อประสาทและผู้รับมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด นอกจากนี้ neurocytes บางคนมีความสามารถในการปล่อยสองคนหรือมากกว่าเครื่องส่งสัญญาณเช่นกรดกลูตามิและ aspartic ตื่นเต้นและ GABA