El sistema nerviós humà duu a terme complexos processos analítics i sintètics que asseguren una ràpida adaptació d'òrgans i sistemes als canvis del medi extern i intern. La percepció d'estímuls del món exterior es produeix a causa de l'estructura, que inclou els processos de les neurones aferents que contenen cèl·lules glials oligodendròcites, o lemmòcits. Converteixen els estímuls externs o interns en fenòmens bioelèctrics anomenats excitació o impuls nerviós. Aquestes estructures s'anomenen receptors. En aquest article, estudiarem l'estructura i les funcions dels receptors de diversos sistemes sensorials humans.
Tipus de terminacions nervioses
En anatomia, hi ha diversos sistemes per a la seva classificació. El més habitual divideix els receptors en simples (consisteixen en processos d'una neurona) i complexos (un grup de neuròcits i cèl·lules glials auxiliars com a part d'un òrgan sensorial altament especialitzat). Basat en l'estructura dels processos sensorials.es divideixen en terminacions primàries i secundàries del neuròcit centrípet. Aquests inclouen diversos receptors de la pell: nociceptors, mecanoreceptors, baroreceptors, termoreceptors, així com processos nerviosos que innerven els òrgans interns. Els secundaris són derivats de l'epiteli que creen un potencial d'acció en resposta a la irritació (receptors del gust, l'oïda, l'equilibri). Els bastons i els cons de la membrana sensible a la llum de l'ull, la retina, ocupen una posició intermèdia entre les terminacions nervioses sensibles primàries i secundàries.
Un altre sistema de classificació es basa en una diferència com el tipus d'estímul. Si la irritació prové de l'entorn extern, és percebuda pels exteroreceptors (per exemple, sons, olors). I la irritació per factors del medi intern s'analitza per interoreceptors: viscerals, proprioreceptors, cèl·lules ciliades de l'aparell vestibular. Així, les funcions dels receptors dels sistemes sensorials estan determinades per la seva estructura i ubicació en els òrgans dels sentits.
El concepte d'analitzadors
Per diferenciar i distingir les condicions ambientals i adaptar-s'hi, una persona té unes estructures anatòmiques i fisiològiques especials anomenades analitzadors o sistemes sensorials. El científic rus I. P. Pavlov va proposar el següent esquema per a la seva estructura. La primera secció es va anomenar perifèrica (receptor). El segon és conductor i el tercer és central o cortical.
Per exemple, el sistema sensorial visual inclou la sensibilitatcèl·lules de la retina: bastons i cons, dos nervis òptics, així com una zona de l'escorça cerebral situada a la seva part occipital.
Alguns analitzadors, com els ja esmentats visuals i auditius, inclouen un nivell prereceptor: determinades estructures anatòmiques que milloren la percepció d'estímuls adequats. Per al sistema auditiu, aquesta és l'oïda externa i mitjana, per al sistema visual, la part de l'ull que refracta la llum, inclosa l'escleròtica, l'humor aquós de la cambra anterior de l'ull, la lent i el cos vitri. Ens centrarem en la part perifèrica de l'analitzador i respondrem a la pregunta de quina és la funció dels receptors inclosos en ell.
Com perceben els estímuls les cèl·lules
A les seves membranes (o al citosol) hi ha molècules especials formades per proteïnes, així com complexos complexos: glicoproteïnes. Sota la influència dels factors ambientals, aquestes substàncies canvien la seva configuració espacial, que serveix de senyal per a la pròpia cèl·lula i l'obliga a respondre adequadament.
Algunes substàncies químiques, anomenades lligands, poden actuar sobre els processos sensorials de la cèl·lula, donant lloc a corrents d'ions transmembrana. Les proteïnes plasmalemma amb propietats receptives, juntament amb les molècules d'hidrats de carboni (és a dir, els receptors), fan les funcions d'anten: perceben i diferencien lligands.
Canals ionotròpics
Un altre tipus de receptors cel·lulars: canals ionotròpics situats a la membrana, capaços d'obrir-se o bloquejar sota la influència desubstàncies químiques de senyalització, com el receptor colinèrgic H, la vasopressina i els receptors d'insulina.
Les estructures sensorials intracel·lulars són factors de transcripció que s'uneixen a un lligand i després entren al nucli. Es formen els seus compostos amb ADN, que milloren o inhibeixen la transcripció d'un o més gens. Així, les principals funcions dels receptors cel·lulars són la percepció de senyals ambientals i la regulació de les reaccions del metabolisme plàstic.
Estands i cons: estructura i funcions
Aquests receptors de la retina responen a estímuls lumínics: fotons, que provoquen el procés d'excitació a les terminacions nervioses. Contenen pigments especials: iodopsina (cons) i rodopsina (baretes). Les varetes estan irritades per la llum crepuscular i no són capaços de distingir els colors. Els cons són els responsables de la visió del color i es divideixen en tres tipus, cadascun dels quals conté un fotopigment independent. Així, la funció del receptor ocular depèn de quines proteïnes sensibles a la llum conté. Els bastons són els responsables de la percepció visual amb poca llum, mentre que els cons són els responsables de l'agudesa visual i la percepció del color.
La pell és un òrgan dels sentits
Les terminacions nervioses de les neurones que entren a la dermis difereixen en la seva estructura i reaccionen a diversos estímuls ambientals: temperatura, pressió, forma superficial. Les funcions dels receptors de la pell són percebre i transformar estímuls en impulsos elèctrics (el procés d'excitació). Els receptors de pressió inclouen cossos de Meissner situats a la capa mitjana de la pell: la dermis, capaç d'aprimar-se.discriminació d'estímuls (tenen un llindar de sensibilitat baix).
Els cossos de Pacini pertanyen als baroreceptors. Es troben al greix subcutani. Les funcions del receptor - el nociceptor del dolor - és la protecció dels estímuls patògens. A més de la pell, aquestes terminacions nervioses es troben a tots els òrgans interns i semblen processos aferents ramificats. Els termoreceptors es poden trobar tant a la pell com als òrgans interns: vasos sanguinis, parts del sistema nerviós central. Es classifiquen en calor i fred.
L'activitat d'aquestes terminacions sensorials pot augmentar i depèn de quina direcció i a quina velocitat canvia la temperatura de la superfície de la pell. Per tant, les funcions dels receptors de la pell són diverses i depenen de la seva estructura.
Mecanisme de percepció d'estímuls auditius
Els exteroreceptors són cèl·lules ciliades molt sensibles als estímuls adequats: les ones sonores. S'anomenen monomodals i són secundàriament sensibles. Es troben a l'òrgan de Corti de l'oïda interna, formant part de la còclea.
L'estructura de l'òrgan de Corti és semblant a una arpa. Els receptors auditius estan immersos a la perilimfa i tenen grups de microvellositats als seus extrems. Les vibracions del fluid provoquen irritació de les cèl·lules ciliades, que es converteixen en fenòmens bioelèctrics - impulsos nerviosos, és a dir, les funcions del receptor auditiu - aquesta és la percepció de senyals que tenen forma d'ones sonores i la seva transformació en un procés.excitació.
Contacta amb les papil·les gustatives
Cada un de nos altres tenim una preferència pel menjar i la beguda. Percebem la gamma de gustos dels productes alimentaris amb l'ajuda de l'òrgan del gust: la llengua. Conté quatre tipus de terminacions nervioses, localitzades de la següent manera: a la punta de la llengua - papil·les gustatives que distingeixen entre dolç, a l'arrel - amarg, i els receptors salats i àcids a les parets laterals es distingeixen. Els irritants per a tot tipus de terminacions receptores són molècules químiques percebudes pels microvellositats de les papil·les gustatives que actuen com a antenes.
La funció del receptor del gust és descodificar un estímul químic i traduir-lo en un impuls elèctric que viatja pels nervis fins a la zona del gust de l'escorça cerebral. Cal tenir en compte que les papil·les treballen conjuntament amb les terminacions nervioses de l'analitzador olfactiu situat a la membrana mucosa de la cavitat nasal. L'acció conjunta dels dos sistemes sensorials millora i enriqueix les sensacions gustatives d'una persona.
L'enigma de l'olfacte
Igual que el gust, l'analitzador d'olfacte reacciona amb les seves terminacions nervioses a les molècules de diversos productes químics. El mecanisme mateix pel qual els compostos olorosos irriten els bulbs olfactius encara no s'entén del tot. Els científics suggereixen que les molècules de senyalització d'olors interaccionen amb diverses neurones sensorials de la mucosa nasal. Altres investigadors atribueixen l'estimulació dels receptors olfactius al fet que les molècules de senyalització tenen grups funcionals comuns (per exemple, l'aldehid).o fenòlics) amb substàncies incloses a la neurona sensorial.
Les funcions del receptor olfactiu es troben en la percepció de la irritació, la seva diferenciació i traducció al procés d'excitació. El nombre total de bulbs olfactius a la membrana mucosa de la cavitat nasal arriba als 60 milions, i cadascun d'ells està equipat amb un gran nombre de cilis, per la qual cosa l'àrea total de contacte del camp receptor amb molècules de substàncies químiques: olors.
Terminacions nervioses de l'aparell vestibular
A l'oïda interna hi ha un òrgan encarregat de la coordinació i consistència dels actes motors, mantenint el cos en estat d'equilibri, i també participant en els reflexos d'orientació. Té forma de canals semicirculars, s'anomena laberint i està connectat anatòmicament amb l'òrgan de Corti. En tres canals ossis hi ha terminacions nervioses immerses a l'endolimfa. Quan s'inclina el cap i el tors, oscil·la, la qual cosa provoca irritació als extrems de les terminacions nervioses.
Els propis receptors vestibulars, les cèl·lules ciliades, estan en contacte amb la membrana. Està format per petits cristalls de carbonat de calci - otòlits. Juntament amb l'endolimfa, també comencen a moure's, que serveix com a irritant per als processos nerviosos. Les principals funcions del receptor del canal semicircular depenen de la seva ubicació: als sacs, respon a la gravetat i controla l'equilibri del cap i el cos en repòs. Les terminacions sensorials situades a les ampolles de l'òrgan de l'equilibri controlen el canvi en els moviments de les parts del cos (gravetat dinàmica).
El paper dels receptors en la formacióarcs reflexos
Tota la doctrina dels reflexos, des dels estudis de R. Descartes fins als descobriments fonamentals de I. P. Pavlov i I. M. Sechenov, es basa en la idea de l'activitat nerviosa com a resposta adequada del cos als efectes de estímuls del medi extern i intern, realitzats amb la participació del sistema nerviós central: el cervell i la medul·la espinal. Sigui quina sigui la resposta, senzilla, per exemple, un genoll, o tan súper complex com la parla, la memòria o el pensament, el seu primer enllaç és la recepció: la percepció i la discriminació dels estímuls per la seva força, amplitud i intensitat.
Aquesta diferenciació la duen a terme els sistemes sensorials, que IP Pavlov va anomenar "tentacles del cervell". En cada analitzador, el receptor funciona com a antenes que capturen i sondegen estímuls ambientals: ones lluminoses o sonores, molècules químiques i factors físics. L'activitat fisiològicament normal de tots els sistemes sensorials sense excepció depèn del treball de la primera secció, anomenada perifèric o receptor. Tots els arcs reflexos (reflexes) sense excepció s'originen d'ell.
Plectres
Són substàncies biològicament actives que duen a terme la transferència d'excitació d'una neurona a una altra en estructures especials: sinapsis. Són secretades per l'axó del primer neuròcit i, actuant com a irritant, provoquen impulsos nerviosos a les terminacions receptores de la següent cèl·lula nerviosa. Per tant, l'estructura i les funcions dels mediadors i receptors estan estretament interrelacionades. A més, algunsels neuròcits són capaços de segregar dos o més transmissors, com ara àcids glutàmics i aspártics, adrenalina i GABA.
