Рецепторы, их классификация. Функции и свойство рецепторов

ТЕМА 1. Общие принципы строения сенсорных систем

Вопросы:

1. Общие принципы строения сенсорных систем. Значение сенсорных систем в работе мозга.

2. Рецепторы, их классификация. Свойства рецепторов.

3. Периферический, проводниковый и корковый отделы сенсорной системы.

Общие принципы строения сенсорных систем. Значение сенсорных систем в работе мозга.

Живой организм — это открытая система, которая обменивается с внешним миром информацией, энергией, живыми веществами.

Для того чтобы человеческий организм мог органично существовать, ему необходимо получать 2 вида информации.

1.Информация о внутреннем состоянии организма (внутренней среде). Она нужна, для того чтобы удерживать постоянство внутренней среды или гомеостаз.

2.Информация о внешнем мире, об его изменениях. Она необходима для приспособления (адаптации) организма к любым условиям существования.

Всю эту информацию организм получает из воспринимающих её сенсорных систем. Без деятельности сенсорных систем нормальная работа мозга невозможна. Это связано с тем, что сенсорные системы не просто формируют определённые ощущения, они ещё подзаряжают кору энергией, т.е. поддерживают её оптимальный тонус. При снижении притока внешних раздражителей к мозгу, которые носят длительный характер, может развиться невротическое состояние (депрессия), наоборот избыток ярких впечатлений, ощущений приводит к перенапряжению мозговой деятельности и оказывает отрицательное влияние.

В физиологии существуют несколько понятий, которые обозначают воспринимающие органы. К ним относят:

1.Рецептор.

2.Анализатор.

3.Органы чувств.

4.Сенсорная система.

Все эти понятия по своей сути обозначают воспринимающие системы, которые отличаются друг от друга строением и широтой воспринимающей функции.

Самое узкое понятие из перечисленных – это рецептор— наиболее примитивный воспринимающий прибор.

Орган чувств

Орган чувств представляет собой физиологический прибор для восприятия сигналов и для их первичного анализа. В отличии от рецептора имеет более широкие воспринимающие функции. В состав органов чувств помимо рецепторов входят вспомогательные образования. Например, глазное яблоко, в его состав входят рецепторы сетчатки, вспомогательное образование, к которым относятся оболочка и внутреннее ядро глазного яблока. Вспомогательное образование служат для облегчения работы рецепторам. Орган чувств в некоторых сенсорных системах является периферическим отделом. Так для зрительной сенсорной системы периферический отдел — глазное яблоко, для слуховой сенсорной системы периферический отдел представлен ухом.

Анализатор

Термин ввёл И.М. Сеченов, а учение об анализаторах создал И.П.Павлов. По И.П. Павлову анализатор — это непросто периферический орган чувств, а это сложный многоуровневый физиологический прибор. Анализатор представляет собой трехуровневую систему, которая обеспечивает восприятие и анализ информации из внешней и внутренней среды и формирующей специфическое для данного восприятия ощущение. И.П. Павлов утверждал, что анализатор можно представить как нерв, имеющий периферический конец, который воспринимает раздражение и мозговой конец, который эти раздражения анализирует.

В настоящее время выделяют 3 отдела анализатора:

1— периферический, он располагается вне ЦНС. В его состав входят либо рецептор, либо орган чувств;

2 — проводниковый, он служит для передачи возбуждения от рецепторов в ЦНС Частично этот отдел относится к периферической НС, а частично к ЦНС. В его состав входят чувствительные нервы, проводящие пути и подкорковые первичные центры;

3 — корковый (центральный), он занимает соответствующую область коры в полушарии. Здесь формируются ощущения. Установлено, что для каждого анализатора имеется своя область в коре; для зрения — это затылочная доля, для слуха — височная, для чувствительности — теменная т.д.

Рецепторы, их классификация. Функции и свойство рецепторов

Рецептор предназначен не только для восприятия сигналов раздражителей, но и для первичного анализа этих сигналов. Рецептор находится на периферии нервной системы.

Функции рецепторов:

1.Сигнализировать о действиях на организм внешних и внутренних раздражителей.

2.На уровне рецептора происходит преобразование физической энергии раздражителя в физиологический процесс нервного возбуждения. Результатом этого возбуждения является образование нервного импульса.

3.На уровне рецептора начинается примитивный анализ поступающих раздражений.

Классификации рецепторов:

В связи с большим количеством поступающей информации существует такое же количество рецепторов.

I. В зависимости от того, сколько раздражителей может воспринимать рецептор:

— мономодальные (воспринимают 1 вид раздражителя);

— полимодальные (воспринимают несколько раздражителей).

Пример мономодальных (органы слуха, зрительные рецепторы).

II. В зависимости от источника информации все рецепторы делятся на 3 больших группы:

1. Экстерорецепторы воспринимают сигналы из внешней среды.

2. Интерорецепторывоспринимают информацию из внутренней среды организма.

3. Проприорецепторынаходятся в связках, мышцах, надкостнице. Благодаря им центральная нервная система получает информацию о состоянии опорно-двигательного аппарата.

Среди экстерорецепторов выделяют:

— дистактные, для возбуждения которых не нужен контактсраздражителем, они возбуждаются на расстоянии.

— контактные, возбуждаются при непосредственном контакте с раздражителем.

III. По характеру формирующихся ощущений рецепторы делятся на:

1. зрительные;

2. вкусовые;

3. слуховые;

4. обонятельные.

IV. В зависимости от того с какой энергией раздражителя сталкивается рецептор, выделяют:

1. хеморецепторы (если раздражитель химическое вещество);

2. механорецепторы (если раздражитель механическое вещество);

3. фоторецепторы;

4. болевые рецепторы.

V. По функционированию все рецепторы делятся на 2 группы:

1. первичновоспринимающие (первичные);

2. вторичновоспринимающие (вторичные).

Первичновоспринимающие рецепторы вступают в контакт с раздражителем непосредственно, т.е. при действии раздражителя на мембране такого рецептора первично начинается генерация (образование) рецепторного потенциала (РП). Она связана с изменением проницаемости мембраны для ионов натрия. Натрий начинает активно поступать во внутреннюю среду и происходит деполяризация (изменение зарядов мембраны). При достижении РП определённой величины он постепенно перерастает в генераторный потенциал (ГП). Этот процесс происходит на мембране первичного рецептора, ГП является причиной возникновения потенциала действия (ПД) = нервный импульс. ПД несёт информацию в ЦНС о действующем на рецептор раздражитель. По такому принципу работают проприорецепторы и рецепторы обоняния.

Вторичновоспринимающие рецепторыотличаются от первичных строением и физиологией. Первичный рецептор представляет собой окончание нервного волокна, вторичный в своём составе помимо нервного волокна имеет особую специализированную клетку, которая называется рецептирующей. Вторичный рецептор воспринимает информацию вторично. Первичная информация идёт на рецептирующую клетку. Под действием стимула на мембране рецептирующей клетки возникает РП. Рецептирующая клетка контактирует с чувствительным волокном посредством синапса. Между рецептирующей клеткой и чувствительным волокном имеется синоптическая щель. В эту щель выделяется медиатор. Выделившийся медиатор связывается с рецепторами мембраны чувствительного волокна и вызывает деполяризацию мембраны, которая проводит к образованию ГП. Т.о., во вторичном рецепторе РП образуется на рецептирующей клетке, а ГП на чувствительном волокне. ГП является причиной возникновения первичного импульса на мембране рецептора.

Свойства рецепторов

1. Специфичность. В процессе эволюции на определенные виды раздражителей рецепторов выработалась более эффективная реакция ответа. Многие из них стали специализированными, т.е. способными отвечать на свой вид раздражителя (палочки и колбочки на свет). Те раздражители, к которым рецепторы эволюционно приспособлены, называются адекватными. Помимо адекватных раздражителей на рецепторы могут действовать и неадекватные раздражители. В этом случае, чтобы рецепторы отреагировали на них необходимо, чтобы их сила была очень большой (например, достаточно небольшого раздражителя для реакции полочек и колбочек, при ударе по глазам человек тоже видит вспышки света).

2. Широкий диапазон чувствительности. Установлено, что человеческое ухо воспринимает диапазон от 16 до 20 тыс. Герц.

3.Адаптация. Она связана с защитной функцией. Установлено, Что при действии постоянного раздражителя, чувствительность рецептора снижается. Наивысшей чувствительностью рецептор обладает в начале действия раздражителя и в конце. Адаптация имеет охранительное значение для нервной системы, так как она отсеивает ненужные, избыточные сигналы.