Первичные и вторичные рецепторы (физиология): что это такое?

Что такое первичные и вторичные рецепторы и их отличия

Большинство рецепторов возбуждаются в ответ на действие стимулов только одной физической природы и поэтому относятся к мономодальным. Их можно возбудить и некоторыми неадекватными раздражителями, например фоторецепторы — сильным давлением на глазное яблоко, а вкусовые рецепторы — прикосновением языка к контактам гальванической батареи, но получить качественно различаемые ощущения в таких случаях невозможно.

Наряду с мономодальными существуют полимодальные рецепторы, адекватными стимулами которых могут служить раздражители разной природы. К такому типу рецепторов принадлежат некоторые болевые рецепторы, или ноцицепторы (лат. nocens — вредный), которые можно возбудить механическими, термическими и химическими стимулами. Полимодальность имеется у терморецепторов, реагирующих на повышение концентрации калия во внеклеточном пространстве так же, как на повышение температуры.

В зависимости от строения рецепторов их подразделяют на первичные, или первичночувствующие, которые являются специализированными окончаниями чувствительного нейрона, и вторичные, или вторичночувствующие, представляющие собой клетки эпителиального происхождения, способные к образованию рецепторного потенциала в ответ на действие адекватного стимула.

Первичночувствующие рецепторы могут сами генерировать потенциалы действия в ответ на раздражение адекватным стимулом, если величина их рецепторного потенциала достигнет пороговой величины. К ним относятся обонятельные рецепторы, большинство механорецепторов кожи, терморецепторы, болевые рецепторы или ноцицепторы, проприоцепторы и большинство интерорецепторов внутренних органов.

Вторичночувствующие рецепторы отвечают на действие раздражителя лишь возникновением рецепторного потенциала, от величины которого зависит количество выделяемого этими клетками медиатора. С его помощью вторичные рецепторы действуют на нервные окончания чувствительных нейронов, генерирующих потенциалы действия в зависимости от количества медиатора, выделившегося из вторичночувствующих рецепторов.

Вторичные рецепторы представлены вкусовыми, слуховыми и вестибулярными рецепторами, а также хемочувствительными клетками синокаротидного клубочка. Фоторецепторы сетчатки, имеющие общее происхождение с нервными клетками, чаще относят к первичным рецепторам, но отсутствие у них способности генерировать потенциалы действия указывает на их сходство с вторичными рецепторами.

В зависимости от источника адекватных стимулов рецепторы подразделяют на наружные и внутренние, или экстерорецепторы и интерорецепторы; первые стимулируются при действии раздражителей внешней среды (электромагнитные и звуковые волны, давление, действие пахучих молекул), а вторые — внутренней (к этому типу рецепторов относят не только висцерорецепторы внутренних органов, но также проприоцепторы и вестибулярные рецепторы). В зависимости от того, действует стимул на расстоянии или непосредственно на рецепторы, их подразделяют еще на дистантные и контактные.

Классификация рецепторов

В основу классификации рецепторов положено несколько критериев.

  • • Психофизиологический характер ощущения: тепловые, холодовые, болевые и др.
  • • Природа адекватного раздражителя: механо-, термо-, хемо-, фото-, баро-, осмбрецепторы и др.
  • • Среда, в которой рецептор воспринимает раздражитель: экстеро-, интерорецепторы.
  • • Отношение к одной или нескольким модальностям: моно- и полимодальные (мономодальные преобразуют в нервный импульс только один вид раздражителя — световой, температурный и т. д., полимодальные могут несколько раздражителей преобразовать в нервный импульс — механический и температурный, механический и химический и т. д.).
  • • Способность воспринимать раздражитель, находящийся на расстоянии от рецептора или при непосредственном контакте с ним: контактные и дистантные.
  • • Уровень чувствительности (порог раздражения): низкопороговые (механорецепторы) и высокопороговые (ноцицепторы).
  • • Скорость адаптации: быстроадаптирующиеся, (тактильные), медленноадаптирующиеся (болевые) и неадаптирующиеся (вестибулярные рецепторы и проприорецепторы).
  • • Отношение к различным моментам действия раздражителя: при включении раздражителя, при его выключении, на протяжении всего времени действия раздражителя.
  • • Морфофункциональная организация и механизм возникновения возбуждения: первичночувствующие и вторичночувствующие.

1. По модальности адекватных раздражителей (по физической природе раздражителя):

  • — Фоторецепторы – реагируют на свет
  • — Хеморецепторы – на химические вещества
  • — Механорецепторы – на механическую энергию
  • — Терморецепторы – на изменение температуры
  • — Осморецепторы – на изменение осмотического давления
  • — Фонорецепторы – на звук
  • — Прессорецепторы – на растяжение и давление.

По отношению к внешней среде

  • Экстерорецепторы – воспринимают информацию из внешней среды: зрение, слух, обоняние, осязание.
  • Интерорецепторы – воспринимают информацию от внутренних органов: органы пищеварения, сердечно-сосудистой системы, проприорецепторы мышц и суставов.
  • Вестибулорецепторы занимают промежуточное положение, они находятся внутри организма, но возбуждаются внешними факторами.

3.Гистофизиологическая классификация (структурно-функциональные особенности).

первичночувствующие: обоняние, тактильные, проприорецепторы.

Восприятие стимула осуществляется непосредственно окончанием сенсорного (афферентного) нейрона.

вторичночувствующие: вкус, слух, вестибулорецепторы.

Между действующим стимулом и сенсорным (афферентным) нейроном располагается специализированная клетка (эпителиального происхождения), из которой при раздражении выделяется медиатор, действующий на окончание афферентного нейрона.

4. По взаиморасположению раздражителя и рецептора:

дистантные: воспринимают энергию на расстоянии (зрение, слух, обоняние)

контактные: непосредственный контакт с раздражителем (вкус).

5. По степени специфичночти:

мономодальные (моносенсорные) –воспринимают один вид энергии (зрение, слух)

полимодальные (полисенсорные) – воспринимают несколько видов энергии.

Например, рецепторы роговицы глаза реагируют на изменение температуры и прикосновение

ноцицепторы (болевые) рецепторы.

6. По характеру ощущений:

  • — слуховые
  • — зрительные
  • — обонятельные
  • — осязания
  • — болевые

7. По степени адаптации:

  • — быстроадаптирующиеся
  • — медленноадаптирующиеся
  • — практически не адаптирующиеся: терморецепторы гипоталамуса.

Что такое рецепторы

Рецепторами называются специальные образования, трансформирующие энергию внешнего раздражения в специфическую энергию нервного импульса.

Все рецепторы по характеру воспринимаемой среды делятся на экстерорецепторы, принимающие раздражения из внешней среды,, интерорецепторы, реагирующие на раздражения из внутренних органов, и проприорецепторы, воспринимающие раздражения из двигательного аппарата.

По виду воспринимаемых раздражений различают хеморецепторы; механорецепторы; фоторецепторы и терморецепторы.

По характеру связи с раздражителем различают дистантные рецепторы, реагирующие на сигналы от удаленных источников и обусловливающие предупредительные реакции организма и контактные, принимающие непосредственные воздействия

По структурным особенностям различают первичные и вторичные рецепторы.

Первичные рецепторы — это окончания чувствительных биполярных клеток, тело которых находится вне ЦНС, один отросток подходит к воспринимающей раздражение поверхности, а другой направляется в ЦНС.

Вторичные рецепторы представлены специализированными рецепторными клетками, которые расположены между чувствительным нейроном и точкой приложения раздражителя.

В первичных рецепторах энергия внешнего раздржителя непосредственно преобразуется в нервный импульс в одной и той же клетке. В периферическом окончании чувствительных клеток при действии раздражителя возникает повышение проницаемости мембраны и ее деполяризация, возникает местное возбуждение — рецепторный потенциал, который, достигнув пороговой величины, обусловливает появление потенциала действия, распространяемого по нервному волокну к нервным центрам.

Во вторичных рецепторах раздражитель вызывает появление рецепторного потенциала в клетке-рецепторе.

Ее возбуждение приводит к выделению медиатора в пресинаптической части контакта клетки-рецептора с волокном чувствительного нейрона. Местное возбуждение этого волокна отражается появлением возбуждающего постсинаптического потенциала или так называемого генераторного потенциала.

При достижении порога возбудимости в волокне чувствительного нейрона возникает потенциал действия, несущий информацию в ЦНС. Таким образом, во вторичных рецепторах одна клетка преобразует энергию внешнего раздражителя в рецепторный потенциал, а другая — в генераторный потенциал и потенциал действия.

Классификация сенсорных рецепторов

Различают зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные рецепторы, терморецепторы, проприо- и вестибулорецепторы (рецепторы положения тела и его частей в пространстве).

Рецепторы подразделяют, кроме того, на внешние, или экстерорецепторы, и внутренние, или интерорецепторы.

К экстерорецепторам относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые и осязательные рецепторы. К интерорецепторам относятся вестибулорецепторы и пропри-орецепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата), а также интерорецепторы, сигнализирующие о состоянии внутренних органов.

По характеру контакта с внешней средой рецепторы делятся на дистантные, получающие информацию на расстоянии от источника раздражения (зрительные, слуховые и обонятельные) и контактные — возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые и тактильные).

В зависимости от природы раздражителя, на который они оптимально настроены, рецепторы можно классифицировать следующим образом:

1) фоторецепторы; 2) механорецепторы, к которым относятся рецепторы слуховые, вестибулярные, тактильные рецепторы кожи, рецепторы опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы; 3) хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы; 4) терморецепторы (кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны) и 5) болевые (ноцицептивные) рецепторы.

Сенсорные системы

Высокоспециализированные рецепторные образования нервной системы, воспринимающие раздражения из внешней среды, от органов тела относятся к органам рецепции. Рецепторы преобразуют энергию раздражений в специфическую форму нервного возбуждения.

Совокупность нейронов, участвующих в восприятии раздражения, проведении возбуждения до коры головного мозга, её сенсорные клетки составляют единую систему – «анализатор» (И.П. Павлов), иначе «сенсорную систему».

Сенсорная система включает три отдела:

  • 1) рецепторныйпериферический, воспринимающий определённую форму физической и химической энергии и транспортирующий её в нервный процесс;
  • 2) проводниковыйнервное возбуждение достигает промежуточных центров мозгового ствола, где устанавливается связь с различными эффекторными путями;
  • 3) центральныйкорковый (участки коры больших полушарий мозга, где нервное возбуждение качественно изменяется, воспринимается как ощущение).

Основные функции сенсорной системы:

  • 1) восприятие и обработка информации (физической и химической энергии);
  • 2) трансформация энергии в нервные импульсы;
  • 3) передача нервных импульсов в мозг через цепи нейронов;
  • 4) осуществление обратных связей.

Классификация рецепторов и механизмы их возбуждения

По характеру взаимодействия раздражителей.

а) Экстерорецепторы (внешние рецепторы) – воспринимают раздражение при действии предметов и явлений внешнего мира.

К ним относятся: слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, тактильные раздражители.

б) Интерорецепторы (внутренние рецепторы) – воспринимают раздражения от внутренних органов (висцерорецепторы), от положения тела и движения тела и отдельных его частей в пространстве (вестибулорецепторы и проприорецепторы).

В зависимости от физической природы раздражителей.

а) Фоторецепторы – рецепторы зрительной сенсорной системы.

б) Механорецепторы – рецепторы скелетно-мышечной системы, слуховой, вестибулярной, тактильной систем, барорецепторы сердечно-сосудистой системы.

в) Терморецепторы – рецепторы кожи и внутренних органов.

г) Хеморецепторы – рецепторы обонятельной и вкусовой сенсорных систем, рецепторы сосудистые и тканевые.

д) Болевые – рецепторы болевой сенсорной системы.

В зависимости от контакта с раздражителем.

а) Дистантные рецепторы – воспринимающие раздражение на удалённом расстоянии от организма (зрительные, слуховые, обонятельные).

б) Контактные рецепторы – когда раздражитель вступает с ними в непосредственный контакт (вкусовые, тактильные).

4. По структурным особенностям и принципу преобразования энергии раздражения.

а) Первичночувствующие – тела чувствительных биполярных нейронов, находящихся на периферии; один отросток – дендрит – подходит к воспринимающей раздражение поверхности, другой (центральный) – аксон – передаёт возбуждение в центр.

Энергия раздражителя трансформируется в нервный импульс в одной и той же клетке. Возникает рецепторный потенциал, обуславливающий появление потенциала действия (ПД), достигающий по нервному волокну центров обоняния, тактильной и проприоцептивной чувствительности.

б) Вторичночувствующие – рецепторы, у которых между окончаниями сенсорного нейрона и точкой приложения раздражителя имеется рецептирующая (специализированная) клетка ненервного происхождения.

Возникающее в ней возбуждение по существу является рецепторным потенциалом. Выделяется медиатор, который передаётся через синапс на сенсорный нейрон и вызывает генераторный потенциал. Сенсорный нейрон возбуждается раздражителем опосредовано (вторично), благодаря воздействию рецептирующих клеток (рецепторы зрения, слуха, вкуса).

Антиноцицептивные системы и рецепторы

Различают 4 антиноцицептивные системы: нейронную опиатную (энкефалиновую), гормональную опиатную (эндорфиновую), нейронную неопиатную (адренергическую, дофаминергическую, серотонинэргическую и пр.)

В основу классификации рецепторов положены следующие принципы:

1. Среда, в которой рецепторы воспринимают информацию (экстеро-, интеро-, проприо- и другие рецепторы).

Экстерорецепторы воспринимают раздражения внешних агентов (рецепторы органов слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания).

Интерорецепторы сигнализируют о раздражителях внутренней среды (рецепторы внутренних органов).

Проприоцепторы (рецепторы опорно-двигательного аппарата).

Природа адекватного раздражителя (механо-, термо-, фото- и другие рецепторы).

Механорецепторы приспособлены к восприятию механической энергии раздражающего стимула.

Терморецепторы воспринимают температурные раздражения.

Хеморецепторы чувствительны к действию химических агентов.

Фоторецепторы воспринимают световую энергию

3. Характер ощущения после контакта с рецепторами (тепловые, холодовые, болевые и др.).

Способность воспринимать раздражитель, находящийся на расстоянии от рецептора — дистантный (обонятельный, зрительный) или при непосредственном контакте с ним — контактный (вкусовой, тактильный).

По количеству воспринимаемых модальностей (раздражителей) рецепторы могут быть мономодальными (например, световой) и полимодальными (механический и температурный).

Морфологические особенности и механизмы возникновения возбуждения. Различают первичночувствующие (обонятельные, тактильные) и вторичночувствующие рецепторы (зрения, слуха, вкуса).

Первичночувствующие рецепторы — это биполярные сенсорные нервные клетки, снабженные ресничками, которые наподобие антенн ведут «поиск» адекватного раздражителя.

Контакт с раздражителем приводит к возникновению рецепторного потенциала, который электротонически распространяется к аксону сенсорного нейрона, где формируется ПД, распространяющийся по нервному волокну.

К вторичночувствующим рецепторам относятся те рецепторы, у которых между сенсорными нейронами и раздражителем существует еще дополнительная рецептирующая клетка нервного происхождения, например, палочки и колбочки, волосковые клетки слухового анализатора.

После контакта с раздражителем в рецептирующей клетке возникает рецепторный потенциал, который с помощью синаптической передачи между рецептирующей клеткой и нервным волокном сенсорного нейрона способствует возникновению в нем генераторного потенциала. Последний на аксоне нейрона преобразуется в ПД, который электротонически распространяется по нервному волокну.

При отношении биологической системы к видам раздражителей (света, звука, механической силы, химических факторов) они разделяются на две группы: адекватные и неадекватные.

Адекватные – это те, к которым рецепторный аппарат клетки на протяжении эволюции приспособился путем повышения возбудимости (порог возбуждения у них низкий).

Неадекватные – раздражители, которые не отвечают биологическим особенностям ткани.

Они вызывают возбуждение только тогда когда появляется повреждение в биологической системе.

Механизмы возбуждения рецепторов. Первичные (первичночувствующие) и вторичные (вторичночувствующие) рецепторы.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий