Восприятие внешней и внутренней среды рецепторами или рецепция. Классификация рецепторов, рецепции и анализаторов

1


Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина

____________________________________________________________






Кафедра физиологии животных

Реферат

на тему: Восприятие внешней и внутренней среды рецепторами или рецепция. Классификация рецепторов, рецепции и анализаторов.








выполнил: студент 2-го курса

факультета ЗТА группы №4

Колпаков Евгений Юрьевич

Оглавление:


1. Сенсорные системы. Общая характеристика……….3

2. Рецепторы....................................................................4

3. Интерорецепция………………………………………….6

3.1 Висцерорецепция……………………………………….6

3.2 Проприорецепция……………………………………….7

3.3 Вестибулорецепция…………………………………….8

4. Экстерорецепция…………………………………………10

4.1 Болевая рецепция………………………………………10

4.2 Температурная рецепция……………………………...10

4.3 Рецепция прикосновения………………………………11

4.4 Рецепция давления……………………………………..11

4.5 Вкусовая рецепция………………………………………12

4.6 Обонятельная рецепция………………………………..12

4.7 Слуховая рецепция………………………………………14

4.8 Зрительная рецепция……………………………………16


1. СЕНСОРНЫЕСИСТЕМЫ. ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА.

Приспособление деятельности органов и организма к меняю­щимся условиям внешней и внутренней среды может осуществ­ляться только в том случае, если эти изменения будут восприни­маться и оцениваться.

Восприятие изменений условий внешней и внутренней среды рецепторами и передача информации в центральную нервную си­стему, восприятие ее сенсорными нейронами коры больших полу­шарий головного мозга называется рецепцией.

Рецепция осуществляется определенными структурными обра­зованиями — сенсорными системами (анализаторами).

Сенсорная система (анализатор)—это совокупность рецепторов и нейронов, обеспечивающих восприятие раздражи­телей (изменений условий внешней и внутренней среды) и про­ведение импульсов (информации) с рецепторов в центральную нервную систему, а также сенсорные (чувствительные) нейроны коры больших полушарий головного мозга, воспринимающие эту информацию. Сенсорная система состоит из трех звеньев: ре­цептор, афферентный проводник и сенсорные нейроны коры (сенсорная зона).

Рецептор составляет первое звено сенсорной системы, вос­принимающее изменения внешней или внутренней среды; вто­рое звено — рецепторный нейрон, или афферентный провод­ник, проводит информацию от рецепторов в центральную нервную систему; третье звено —корковое звено, сенсорные нейроны коры воспринимают информацию.

2.РЕЦЕПТОРЫ

Рецепторы — это воспринимающие раздражители нервные окончания, или специализированные клетки, или специализиро­ванные органы. Рецепторы отличаются разнообразием. Им прису­щи следующие свойства: высокая возбудимость (чувствитель­ность), высокая приспосабливаемость (адаптация), кодирование информации, специфичность и др.

Рецепторные процессы на животных изучают методами услов­ных рефлексов, электрофизиологическим, морфологическим и биохи­мическим.

В зависимости от природы воспринимаемого раздражителя различают механорецепторы — рецепторы слуха, гравита­ционные, вестибулярные, тактильные рецепторы кожи, рецепто­ры опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечнососудистойсистемы; хеморецепторы — рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы; фоторецепто­ры — зрительные рецепторы; терморецепторы —кожи и внутренних органов, центральные термочувствительные нейро­ны; болевые (ноцицептивные) рецепторы.

Все рецепторы делят на первично чувствующие и вторично чувствующие.

Первично чувствующие —это рецепторы обоняния, тактильные и проприорецепторы. Восприятие и преобразование энергии раздражения в энергию возбуждения происходит в них самих.

Вторично чувствующие — это рецепторы вкуса, зрения, слуха, вестибулярного аппарата. У них между раздражителем и первым рецепторным нейроном находится высокоспециализиро­ванная рецепторная клетка (не нервная).


Механизм возбуждения рецепторов. Под действием возбудителя на рецепторную клетку изменяется пространственная конфигура­ция белковых рецепторных молекул, встроенных в мембраны. Это приводит к изменению проницаемости мембраны для ионов на­трия и возникновению ионного тока, генерирующего рецепторный потенциал.

Во вторично чувствующих рецепторах рецепторный потенциал вызывает выделение квантов медиатора из пресинаптического окончания рецепторной клетки. Медиатор, воздействуя на постсинаптическую мембрану рецепторного нейрона, вызывает ее де­поляризацию — постсинаптический потенциал.


Кодирование информации. Кодированием информации называ­ют процесс преобразования информации в условную форму — код в виде отдельных групп импульсов, залпов импульсов. Сиг­налы кодируются двоичным кодом, т. е. наличием или отсутстви­ем группы (залпа) импульсов в тот или иной момент времени, в том или ином нейроне. Информация о раздражениях и их пара­метрах передается у животных в виде отдельных залпов (групп) импульсов. Число импульсов в залпе, их частота, длительность залпа и интервалов между ними, распределение в залпе отдель­ных импульсов обычно различны и зависят от характеристик раз­дражителя.


Адаптация рецепторов. При длительном действии на рецепторы возбудителя восприятие его слабеет. Это явление называется адап­тацией. В ее основе лежат сложные процессы, протекающие в рецепторах и центральной нервной системе. Адаптация рецепторов имеет большую биологическую значимость, предотвращая функ­циональное истощение.

Рецепторы и рецепции разнообразны. Их подразделяют на две большие группы: внутренние (интерорецепторы и интерорецепция) и внешние (экстерорецепторы и экстерорецепция).

3.ИНТЕРОРЕЦЕПЦИЯ

Интерорецепция обеспечивает приспособительные реакции организма к изменениям условий внутренней среды (состояния внутренних органов, мышц, суставов, сухожилий и фасций, поло­жения тела и отдельных его частей в пространстве).

Интерорецепция включает три вида рецепций: висцерорецепция, проприорецепция и вестибулорецепция.


3.1. ВИСЦЕРОРЕЦЕПЦИЯ

Висцерорецепция — это восприятие висцерорецепторами, рас­положенными в сосудах и внутренних органах, изменений усло­вий внутренней среды и состояния внутренних органов, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами корыбольших полушарий. К висцерорецепторам относят: механорецепторы, хеморецепторы, осморецепторы, барорецепторы, волюморецепторы и др.

Висцерорецепция участвует в регуляции деятельности внут­ренних органов, обеспечивает тонкое и быстрое приспособле­ние функции внутренних органов к условиям, складывающимся в этих органах в каждый данный момент, поддержание гомеостаза.

Механорецепторы воспринимают изменение давления в полых органах и сосудах, их растяжение и сжатие, хеморецепторы — хи­мизма органов и тканей. Рецепторы каротидных клубочков вос­принимают недостаток в крови кислорода, сдвиги реакции крови, повышение содержания диоксида углерода. Осморецепторы вос­принимают изменение осмотического давления, волюморецепто­ры—объема циркулирующей крови, терморецепторы — измене­ния температуры.

Проводниковый отдел висцерального анализатора представлен в основном афферентными волокнами блуждающих, чревных и тазовых нервов. Информация с рецепторов поступает в структуры ствола мозга, подкорковые образования, гипоталамус, лимбическую систему, кору больших полушарий головного мозга. С висцерорецепторов осуществляются безусловные рефлексы. Особенно важна роль висцероцептивных условных рефлексов.


3.2ПРОПРИОРЕЦЕПЦИЯ

Проприорецепция, или мышечно-суставная рецепция, — вос­приятие проприорецепторами мышц (рис. 36), сухожилий, фас­ций и суставных сумок состояния мышц, положения тела и, его частей в пространстве, передача информации в центральную не­рвную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры больших полушарий. Благодаря проприорецепции поддерживает­ся постоянный тонус мышц, сохраняется поза и совершаются дви­жения. Она обеспечивается проприорецепторами, находящимися среди мышечных волокон (мышечные веретена), в сухожилиях (тельца Гольджи) и фасциях (тельца Пачини).

Эти рецепторы реагируют на изменения состояния мышц и су­хожилий, положения конечностей, суставов, являясь источником информации о состоянии двигательного аппарата.

Мышечные веретенапредставляют собой веретеновидные образования (длиной несколько миллиметров), расположен­ные между мышечными волокнами и параллельно им. Мышечное веретено состоит из тонких интрафузальных поперечнополоса­тых мышечных волокон. Отдельное волокно состоит из ядерной сумки, проксимального и дистального концов, способных к со­кращению. На интрафузальных волокнах спирально расположе­ны окончания афферентных волокон. Веретено имеет и эффе­рентную иннервацию, к нему идут аксоны гамма-мотонейронов,

расположенных, в спинном мозге. Про­ксимальный конец веретена прикрепля­ется кволокну скелетной мышцы, а дистальный — к фасции. Веретено растяги­вается при расслаблении скелетной мышцы. Растяжение веретена вызывает генерацию импульсов, которые по аффе­рентным волокнам поступают в спинной мозг и возбуждают мотонейроны своей мышцы, а через тормозящий нейрон тор­мозят мотонейроны мышцы антагониста. Через гамма-эфферентные волокна при­спосабливается возбудимость веретен. Возбуждение альфа-мотонейронов, иннервирующих скелетные мышцы, сопро­вождается возбуждением гамма-мотоней­ронов, иннервирующих веретена.

Сухожильные рецепторы Гольджи находятся в мес­те соединения мышечных волокон с сухожилием и расположены последовательно по отношению к мышечным волокнам, возбуж­даются при сокращении мышцы. Импульсы, идущие от них, на спинальном уровне вызывают торможение мотонейронов соб­ственной мышцы и возбуждение мотонейронов антагонистов.

Суставные рецепторы расположены в суставной сумке, возбуждаются при изменении положения сустава — обеспечивает­ся тонус мышц и координированная деятельность мышц.


3.3 ВЕСТИБУЛОРЕЦЕПЦИЯ

Вестибулорецепция — восприятие положения головы и тела в пространстве, ускорение или замедление движения вестибулорецепторами, находящимися в трех полукружных каналах лабиринта пирамиды височной кости и отолитовом аппарате в преддверии улитки , передача информации в центральную нервную систему и восприятие этой информации нейронами коры боль­ших полушарий. Эта рецепция обеспечивает перераспределение тонуса скелетных мышц, сохранение равновесия, естественную позу, переход из неестественного в естественное положение.

Вестибулорецепция обеспечивается вестибулярной сенсорной системой. Периферическим отделом ее является вестибулярный аппарат — три полукружных канала и отолитовый аппарат.

Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Один из концов каждого канала расширен (ампула). Полукружные каналы повторяют форму кост­ных каналов; они перепончатые, заполнены плотной эндолимфой, только в ампулах располагаются рецепторные волосковые клетки.

Отолитовый аппарат находится в двух мешочках пред­дверия улитки. Первый мешочек лежит ближе к улитке, а вто­рой — к полукружным каналам. Отолитовый аппарат — скопление рецепторных волосковых клеток. В полость мешочка выступает часть рецепторных клеток с одним более длинным волоском и 60...80 склеенными неподвижными волосками. Волоски пронизы­вают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбона­та кальция — отолиты.

Изменение положения головы, ускорение и замедление движе­ния, тряска, качка вызывают движение эндолимфы в полукруж­ных каналах и скольжение отолитовой мембраны по волоскам, что сопровождается сгибанием волосков и генерацией в них импуль­сов. Импульсы через синапсы посредством ацетилхолина переда­ются на окончания волокон вестибулярного нерва, во многие от­делы центральной нервной системы: в кору больших полушарий, ретикулярную формацию, мозжечок, глазодвигательные ядра, средний мозг, продолговатый мозг. Таким образом обеспечивает­ся динамическое перераспределение тонуса скелетных мышц.

В вестибулярные реакции вовлекаются сердечнососудистаясистема, желудочно-кишечный тракт и др.


4.ЭКСТЕРОРЕЦЕПЦИЯ

Экстерорецепция осуществляется различными специальными рецепторами, сенсорными системами и обеспечивает приспосо­бительные реакции организма к изменениям условий окружаю­щей среды.

Экстерорецепцию подразделяют на 8 видов: болевая, темпера­турная, прикосновения, давления, вкусовая, обонятельная, слухо­вая и зрительная .


4.1БОЛЕВАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Болевая рецепция — восприятие болевыми рецепторами боле­вых раздражений, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры больших по­лушарий. Болевые рецепторы (ноцицепторы, ноцирецепторы)— свободные нервные окончания с высоким порогом воз­будимости, расположены в коже, роговице глаза, слизистых обо­лочках. Они воспринимают действие чрезмерных раздражителей. Болевыми рецепторами чаще всего являются голые нервные окон­чания, но к ним относят и все другие рецепторы, когда на них действуют естественные раздражители чрезвычайной силы (силь­ный звук, яркий свет и др.).

Эта рецепция обеспечивает целый ряд соматических и вегета­тивных приспособительных реакций, связанных с защитой, повы­шением сопротивляемости организма, но они могут привести и к вторичным грозным патологическим эффектам, например к шоку. Чаще отмечается повышение мышечного тонуса, частоты сердечных сокращений и ды­хания, давления. При дей­ствии раздражителя на внут­ренние органы отраженные боли проецируются в опреде­ленные области кожи поверх­ности тела.


4.2ТЕМПЕРАТУРНАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Температурная рецепция — Восприятиерецепторами Тепла (тельца Руффини) и холода (колбочки Краузе), изменений температуры Окружающей и внутренней среды, передача информации в централь­ную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы расположены в коже, слизистых оболочках, ро­говой оболочке глаза, а также в гипоталамусе. Рецепторы холода лежат поверхностно (0,17 мм), а тепла — глубоко (0,3 мм) в коже. Рецепция обеспечивает реакции организма на повышение и пони­жение температуры окружающей среды, сопровождающиеся из­менением обмена веществ, увеличением или уменьшением повер­хности тела, расширением или сужением кровеносных сосудов, увеличением или уменьшением образования и отдачи теплоты, поддержанием постоянства температуры тела.


4.3РЕЦЕПЦИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ

Рецепция прикосновения — восприятие рецепторами прикос­новения (мейснеровы тельца и меркелевы диски) прикасающихся предметов, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы прикосновения расположены в коже, слизистой обо­лочке языка. У животных есть еще специальные осязательные во­лоски— вибриссы, расположенные на морде. Эта рецепция обес­печивает приспособительные реакции в виде смещения кожи, раз­личных движений (перемещений) в целях устранения или избежания действия раздражителя.


4.4РЕЦЕПЦИЯ ДАВЛЕНИЯ

Рецепция давления — восприятие рецепторами давления (тель­ца Начини) раздражителей, которые вызывают де­формацию кожи, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы давления расположены в глубине кожи губ, носа, спины, живота, шеи и на других участках тела. Рецепторы давления отличаются от других свойством более высокой адаптации. Эта рецепция обеспе­чивает защитные двигательные реакции.


4.5ВКУСОВАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Вкусовая рецепция — восприятие вкусовыми хеморецепторами (рис. 40) вкусовых раздражителей, передача информации в цент­ральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейрона­ми коры. Вкусовые хеморецепторы — это колбовидной формы клетки, объединенные по 2...6 с опорными клетками во вкусо­вые почки, которые располагаются в сосочках языка, на задней

стенке глотки, мягком нёбе, надгортан­нике. Количество их исчисляется милли­онами (у собак свыше 200 млн). Число вкусовых пор в течение жизни меняется; с возрастом постепенно уменьшается. Рецепторные клетки вкусовых почек не достигают поверхности слизистой язы­ка. Вкусовые почки открываются на поверхности слизистой оболочки через вкусовую пору, поэтому только после растворения вещество проникает через поры и воспринимается рецепторами. Каждая из рецепторных вкусовых кле­ток имеет на конце, обращенном в про­свет поры, 30...40 тончайших микроворсинок. Они воспринимают химические вещества. Вкусовые рецепторы воспри­нимают четыре основных вида вкусовых раздражителей (ощущения): сладкое, кислое, горькое и соленое.

В процессе эволюции вкус формировался как механизм выбора или отвергания пищи. В естественных условиях вкусовые ощуще­ния комбинируются с обонятельными, тактильными и темпера­турными.

Вкусовая рецепция обеспечивает вкусовые ощущения, приспо­собительные пищевые реакции: образование и выделение слюны, желудочного и других пищеварительных соков, сокращение же­лудка и кишечника.


4.6ОБОНЯТЕЛЬНАЯ РЕЦЕПЦИЯ