Մարդու նյարդային համակարգն իրականացնում է բարդ վերլուծական և սինթետիկ գործընթացներ, որոնք ապահովում են օրգանների և համակարգերի արագ հարմարեցումը արտաքին և ներքին միջավայրի փոփոխություններին: Արտաքին աշխարհից գրգռիչների ընկալումը տեղի է ունենում կառուցվածքի շնորհիվ, որը ներառում է օլիգոդենդրոցիտային գլիալ բջիջներ կամ լեմմոցիտներ պարունակող աֆերենտ նեյրոնների գործընթացները: Նրանք արտաքին կամ ներքին գրգռիչները վերածում են կենսաէլեկտրական երևույթների, որոնք կոչվում են գրգռում կամ նյարդային իմպուլս։ Նման կառույցները կոչվում են ընկալիչներ: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք մարդու տարբեր զգայական համակարգերի ընկալիչների կառուցվածքը և գործառույթները։
Նյարդային վերջավորությունների տեսակները
Անատոմիայի մեջ դրանց դասակարգման մի քանի համակարգեր կան: Ամենատարածված ընկալիչները բաժանում են պարզ (բաղկացած են մեկ նեյրոնի պրոցեսներից) և բարդ (նեյրոցիտների խումբ և օժանդակ գլիալ բջիջներ՝ որպես բարձր մասնագիտացված զգայական օրգանի մաս): Զգայական գործընթացների կառուցվածքի հիման վրա.դրանք բաժանվում են կենտրոնաձիգ նեյրոոցիտի առաջնային և երկրորդային վերջավորությունների։ Դրանք ներառում են մաշկի տարբեր ընկալիչներ՝ ցավային ընկալիչներ, մեխանոռեցեպտորներ, բարոռեցեպտորներ, ջերմաընկալիչներ, ինչպես նաև ներքին օրգանները նյարդայնացնող նյարդային պրոցեսներ: Երկրորդական են էպիթելի ածանցյալները, որոնք ստեղծում են գործողության ներուժ՝ ի պատասխան գրգռվածության (համ, լսողություն, հավասարակշռության ընկալիչներ): Աչքի լուսազգայուն թաղանթի՝ ցանցաթաղանթի ձողերն ու կոնները միջանկյալ դիրք են զբաղեցնում առաջնային և երկրորդային զգայուն նյարդերի վերջավորությունների միջև։
Մեկ այլ դասակարգման համակարգ հիմնված է այնպիսի տարբերության վրա, ինչպիսին է խթանման տեսակը: Եթե գրգռումը գալիս է արտաքին միջավայրից, ապա այն ընկալվում է արտաքին ընկալիչների կողմից (օրինակ՝ ձայներ, հոտեր)։ Իսկ ներքին միջավայրի գործոններով գրգռվածությունը վերլուծվում է ինտերորեսեպտորների միջոցով՝ վիսցերալ, պրոպրիորեսեպտորներ, վեստիբուլյար ապարատի մազային բջիջներ: Այսպիսով, զգայական համակարգերի ընկալիչների գործառույթները որոշվում են զգայական օրգաններում նրանց կառուցվածքով և տեղակայմամբ:
Անալիզատորների հայեցակարգ
Շրջակա միջավայրի պայմանները տարբերելու և տարբերելու և դրան հարմարվելու համար մարդն ունի հատուկ անատոմիական և ֆիզիոլոգիական կառուցվածքներ, որոնք կոչվում են անալիզատորներ կամ զգայական համակարգեր: Ռուս գիտնական Ի. Պ. Պավլովն առաջարկել է դրանց կառուցվածքի հետևյալ սխեման. Առաջին հատվածը կոչվում էր ծայրամասային (ընկալիչ): Երկրորդը հաղորդիչ է, իսկ երրորդը կենտրոնական է կամ կեղևային:
Օրինակ, տեսողական զգայական համակարգը ներառում է զգայունցանցաթաղանթի բջիջներ՝ ձողեր և կոններ, երկու օպտիկական նյարդեր, ինչպես նաև գլխուղեղի կեղևի գոտի, որը գտնվում է նրա օքսիպիտալ մասում։
Որոշ անալիզատորներ, ինչպիսիք են արդեն նշված տեսողական և լսողականները, ներառում են նախաընկալիչ մակարդակ՝ որոշակի անատոմիական կառուցվածքներ, որոնք բարելավում են համապատասխան գրգռիչների ընկալումը: Լսողական համակարգի համար սա արտաքին և միջին ականջն է, տեսողական համակարգի համար՝ աչքի լույսը բեկող մասը՝ ներառյալ սկլերան, աչքի առաջային խցիկի ջրային հումորը, ոսպնյակը և ապակենման մարմինը։ Մենք կկենտրոնանանք անալիզատորի ծայրամասային մասի վրա և կպատասխանենք այն հարցին, թե որն է դրա մեջ ներառված ընկալիչների գործառույթը։
Ինչպես են բջիջներն ընկալում գրգռիչները
Նրանց թաղանթներում (կամ ցիտոզոլում) կան սպիտակուցներից բաղկացած հատուկ մոլեկուլներ, ինչպես նաև բարդ բարդույթներ՝ գլիկոպրոտեիններ։ Բնապահպանական գործոնների ազդեցության տակ այս նյութերը փոխում են իրենց տարածական կոնֆիգուրացիան, ինչը ազդանշան է ծառայում բջջի համար և ստիպում է նրան համարժեք արձագանքել։
Որոշ քիմիական նյութեր, որոնք կոչվում են լիգանդներ, կարող են ազդել բջջի զգայական պրոցեսների վրա, ինչի հետևանքով դրանում առաջանում են տրանսմեմբրանային իոնային հոսանքներ: Պլազմալեմայի ընկալունակ հատկություններով սպիտակուցները, ածխաջրերի մոլեկուլների (այսինքն՝ ընկալիչների) հետ միասին կատարում են ալեհավաքի ֆունկցիաները՝ նրանք ընկալում և տարբերում են լիգանդները։
Իոնոտրոպ ալիքներ
Բջջային ընկալիչների մեկ այլ տեսակ՝ թաղանթում տեղակայված իոնոտրոպ ալիքներ, որոնք կարող են բացվել կամ արգելափակվել թաղանթի ազդեցության տակ։ազդանշանային քիմիական նյութեր, ինչպիսիք են H-cholinergic ընկալիչները, վազոպրեսինը և ինսուլինի ընկալիչները:
Ներբջջային զգայական կառույցները տրանսկրիպցիոն գործոններ են, որոնք կապվում են լիգանդի հետ և այնուհետև մտնում միջուկ: Նրանց միացությունները ԴՆԹ-ի հետ ձևավորվում են, որոնք ուժեղացնում կամ արգելակում են մեկ կամ մի քանի գեների տրանսկրիպցիան։ Այսպիսով, բջջային ընկալիչների հիմնական գործառույթներն են շրջակա միջավայրի ազդանշանների ընկալումը և պլաստիկ նյութափոխանակության ռեակցիաների կարգավորումը։
Կանգառներ և կոններ. կառուցվածք և գործառույթներ
Այս ցանցաթաղանթի ընկալիչները արձագանքում են լուսային գրգռիչներին` ֆոտոններին, որոնք առաջացնում են նյարդային վերջավորությունների գրգռման գործընթաց: Դրանք պարունակում են հատուկ գունանյութեր՝ յոդոպսին (կոններ) և ռոդոպսին (ձողիկներ)։ Ձողերը գրգռվում են մթնշաղի լույսից և չեն կարողանում տարբերել գույները։ Կոները պատասխանատու են գունային տեսողության համար և բաժանվում են երեք տեսակի, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում է առանձին ֆոտոպիգմենտ։ Այսպիսով, աչքի ընկալիչի գործառույթը կախված է նրանից, թե որ լուսազգայուն սպիտակուցներ է այն պարունակում։ Ձողերը պատասխանատու են ցածր լույսի ներքո տեսողական ընկալման համար, իսկ կոնները՝ տեսողական սրության և գույների ընկալման համար:
Մաշկն զգայական օրգան է
Մաշկի մեջ մտնող նեյրոնների նյարդային վերջավորությունները տարբերվում են իրենց կառուցվածքով և արձագանքում են շրջակա միջավայրի տարբեր գրգռիչներին՝ ջերմաստիճանին, ճնշմանը, մակերեսի ձևին: Մաշկի ընկալիչների գործառույթներն են՝ ընկալել և վերափոխել գրգռիչները էլեկտրական իմպուլսների (գրգռման գործընթաց): Ճնշման ընկալիչները ներառում են Մայսների մարմինները, որոնք գտնվում են մաշկի միջին շերտում` դերմիսը, որը կարող է բարակ լինել:գրգռիչների տարբերակում (ունեն զգայունության ցածր շեմ):
Պասինի մարմինները պատկանում են բարոռեցեպտորներին: Դրանք գտնվում են ենթամաշկային ճարպի մեջ։ Ռեցեպտորի գործառույթները՝ ցավի նոցիցեպտորը, պաշտպանությունն է պաթոգեն գրգռիչներից: Բացի մաշկից, նման նյարդային վերջավորությունները տեղակայված են բոլոր ներքին օրգաններում և նման են ճյուղավորվող աֆերենտ պրոցեսների։ Թերմորեսեպտորները կարող են հայտնաբերվել ինչպես մաշկի, այնպես էլ ներքին օրգաններում՝ արյան անոթներում, կենտրոնական նյարդային համակարգի մասերում։ Դրանք դասակարգվում են ջերմության և ցրտի:
Այս զգայական վերջավորությունների ակտիվությունը կարող է աճել և կախված է նրանից, թե որ ուղղությամբ և ինչ արագությամբ է փոխվում մաշկի մակերեսի ջերմաստիճանը։ Հետևաբար, մաշկի ընկալիչների գործառույթները բազմազան են և կախված են դրանց կառուցվածքից։
Լսողական գրգիռների ընկալման մեխանիզմ
Արտաքին ընկալիչները մազի բջիջներ են, որոնք խիստ զգայուն են համապատասխան գրգռիչների՝ ձայնային ալիքների նկատմամբ: Դրանք կոչվում են մոնոմոդալ և երկրորդական զգայուն են: Դրանք գտնվում են ներքին ականջի Կորտիի օրգանում՝ լինելով կոխլեայի մի մասը։
Կորտիի օրգանի կառուցվածքը նման է քնարին։ Լսողական ընկալիչները ընկղմված են պերիլիմֆում և ունեն միկրովիլիների խմբեր իրենց ծայրերում: Հեղուկի թրթռումները առաջացնում են մազի բջիջների գրգռում, որոնք վերածվում են բիոէլեկտրական երևույթների՝ նյարդային ազդակների, այսինքն՝ լսողության ընկալիչի ֆունկցիաների, սա ձայնային ալիքների ձև ունեցող ազդանշանների ընկալումն է և դրանց վերածումը գործընթացի։գրգռում.
Հետադարձ ճաշակի ընկալիչների
Մեզնից յուրաքանչյուրը նախապատվություն ունի սննդի և խմիչքի նկատմամբ: Սննդամթերքի համային տեսականին մենք ընկալում ենք համի օրգանի՝ լեզվի օգնությամբ։ Այն պարունակում է չորս տեսակի նյարդային վերջավորություններ, որոնք տեղայնացված են հետևյալ կերպ. լեզվի ծայրում առանձնանում են համի բշտիկները, որոնք տարբերում են քաղցրը, արմատից՝ դառը, իսկ կողային պատերի աղի և թթու ընկալիչները: Բոլոր տեսակի ընկալիչների վերջավորության գրգռիչները քիմիական մոլեկուլներ են, որոնք ընկալվում են ճաշակի բշտիկների միկրովիլիների կողմից, որոնք գործում են որպես ալեհավաք:
Համային ընկալիչի գործառույթն է վերծանել քիմիական գրգռիչը և այն վերածել էլեկտրական իմպուլսի, որը նյարդերի երկայնքով շարժվում է դեպի ուղեղային ծառի կեղևի համային գոտի: Հարկ է նշել, որ պապիլաներն աշխատում են քթի խոռոչի լորձաթաղանթում տեղակայված հոտառական անալիզատորի նյարդային վերջավորությունների հետ: Երկու զգայական համակարգերի համատեղ գործողությունը ուժեղացնում և հարստացնում է մարդու համային զգացողությունները։
Հոտի հանելուկ
Ինչպես համը, հոտառական անալիզատորն իր նյարդային վերջավորություններով արձագանքում է տարբեր քիմիական նյութերի մոլեկուլներին: Այն մեխանիզմը, որով հոտավետ միացությունները գրգռում են հոտառական լամպերը, դեռ լիովին հասկանալի չէ: Գիտնականները ենթադրում են, որ հոտի ազդանշանային մոլեկուլները փոխազդում են քթի լորձաթաղանթի տարբեր զգայական նեյրոնների հետ: Այլ հետազոտողներ հոտառության ընկալիչների խթանումը կապում են այն փաստի հետ, որ ազդանշանային մոլեկուլներն ունեն ընդհանուր ֆունկցիոնալ խմբեր (օրինակ՝ ալդեհիդկամ ֆենոլային) զգայական նեյրոնում ընդգրկված նյութերով։
Հոտառական ընկալիչի գործառույթներն են գրգռման ընկալումը, դրա տարբերակումը և գրգռման գործընթացի վերածումը: Քթի խոռոչի լորձաթաղանթում հոտառական լամպերի ընդհանուր թիվը հասնում է 60 միլիոնի, և դրանցից յուրաքանչյուրը հագեցած է մեծ քանակությամբ թարթիչներով, ինչի պատճառով ընկալիչի դաշտի շփման ընդհանուր տարածքը մոլեկուլների հետ: քիմիական նյութեր - հոտեր.
Վեստիբուլյար ապարատի նյարդերի վերջավորություններ
Ներքին ականջում կա մի օրգան, որը պատասխանատու է շարժիչ ակտերի համակարգման և հետևողականության համար՝ պահպանելով մարմինը հավասարակշռված վիճակում, ինչպես նաև մասնակցում է ռեֆլեքսների կողմնորոշմանը: Այն ունի կիսաշրջանաձև ջրանցքների ձև, կոչվում է լաբիրինթոս և անատոմիկորեն կապված է Կորտիի օրգանի հետ։ Երեք ոսկրային ջրանցքներում կան նյարդային վերջավորություններ՝ ընկղմված էնդոլիմֆի մեջ։ Գլուխը և իրանը թեքելիս այն տատանվում է, ինչն առաջացնում է նյարդերի ծայրերի գրգռում։
Վեստիբուլյար ընկալիչները իրենք՝ մազի բջիջները, շփվում են թաղանթի հետ։ Այն բաղկացած է կալցիումի կարբոնատի փոքր բյուրեղներից՝ օտոլիտներից։ Էնդոլիմֆի հետ միասին նրանք նույնպես սկսում են շարժվել, որը նյարդային պրոցեսների համար գրգռիչ է ծառայում։ Կիսաշրջանաձև ջրանցքի ընկալիչի հիմնական գործառույթները կախված են նրա գտնվելու վայրից. պարկերում այն արձագանքում է ձգողականությանը և վերահսկում է գլխի և մարմնի հավասարակշռությունը հանգստի ժամանակ: Հավասարակշռության օրգանի ամպուլներում տեղակայված զգայական վերջավորությունները վերահսկում են մարմնի մասերի շարժումների փոփոխությունը (դինամիկ ձգողականություն):
Ռեցեպտորների դերը ձևավորման մեջռեֆլեքսային կամարներ
Ռեֆլեքսների ամբողջ ուսմունքը՝ Ռ. Դեկարտի ուսումնասիրություններից մինչև Ի. Պ. Պավլովի և Ի. Մ. Սեչենովի հիմնարար հայտնագործությունները, հիմնված է նյարդային ակտիվության գաղափարի վրա՝ որպես մարմնի համարժեք արձագանք արտաքին և ներքին միջավայրի խթաններ, որոնք իրականացվում են կենտրոնական նյարդային համակարգի՝ ուղեղի և ողնուղեղի մասնակցությամբ։ Ինչ էլ որ լինի պատասխանը, պարզ, օրինակ, ծնկի ցնցում, կամ այնքան բարդ, որքան խոսքը, հիշողությունը կամ մտածողությունը, դրա առաջին օղակը ընդունումն է.
Նման տարբերակումն իրականացվում է զգայական համակարգերի միջոցով, որոնք Ի. Պ. Պավլովն անվանել է «ուղեղի շոշափուկներ»։ Յուրաքանչյուր անալիզատորում ընկալիչը գործում է որպես ալեհավաքներ, որոնք գրավում և հետազոտում են շրջակա միջավայրի գրգռիչները՝ լույսի կամ ձայնային ալիքները, քիմիական մոլեկուլները և ֆիզիկական գործոնները: Առանց բացառության բոլոր զգայական համակարգերի ֆիզիոլոգիապես նորմալ գործունեությունը կախված է առաջին հատվածի աշխատանքից, որը կոչվում է ծայրամասային կամ ընկալիչ: Բոլոր ռեֆլեքսային աղեղները (ռեֆլեքսները) առանց բացառության ծագում են դրանից։
Plectrums
Սրանք կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են, որոնք իրականացնում են գրգռման փոխանցումը մի նեյրոնից մյուսը հատուկ կառույցներում՝ սինապսներում։ Դրանք արտազատվում են առաջին նեյրոցիտի աքսոնով և, հանդես գալով որպես գրգռիչ, նյարդային ազդակներ են առաջացնում հաջորդ նյարդային բջջի ընկալիչների վերջավորություններում։ Հետևաբար, միջնորդների և ընկալիչների կառուցվածքը և գործառույթները սերտորեն փոխկապակցված են: Ավելին, ոմանքնեյրոցիտները կարող են արտազատել երկու կամ ավելի հաղորդիչներ, ինչպիսիք են գլուտամիկ և ասպարտիկ թթուները, ադրենալինը և ԳԱԲԱ-ն:
