Анатомічна будова і класифікація рецепторів

Координація життєдіяльності організму неможлива без інформації, що безперервно поступає із зовнішнього середовища. Спеціальні органи або клітини, що сприймають сигнали, називаються рецепторами; сам сигнал при цьому називається стимулом. Різні рецептори можуть сприймати інформацію як із зовнішнього, так і з внутрішнього середовища.

По внутрішній будові рецептори бувають як простими, такими, що складаються з однієї клітини, так і високоорганізованими, такими, що складаються з великої кількості клітин, що входять до складу спеціалізованого органу чуття. Тварини можуть сприймати інформацію наступних типів:

- світло (фоторецептори);

- хімічні речовини - смак, запах, вологість (хеморецептори);

- механічні деформації - звук, дотик, тиск, сила тяжіння (механорецептори);

- температура (терморецептори);

- електрика (електрорецептори).

Рецептори перетворять енергію подразника в електричний сигнал, який збуджує нейрони. Механізм збудження рецепторів пов'язаний із зміною проникності клітинної мембрани для іонів калію і натрію. Коли роздратування досягає порогової величини, збуджується сенсорний нейрон, що посилає імпульс в центральну нервову систему. Можна сказати, що рецептори кодують інформацію, що поступає, у вигляді електричних сигналів.

Як вже відзначалося, сенсорна клітина посилає інформацію за принципом "усе або нічого" (є сигнал / немає сигналу). Для того, щоб визначити інтенсивність стимулу, рецепторний орган використовує паралельно декілька клітин, у кожної з яких є свій поріг чутливості. Існує і відносна чутливість - на скільки відсотків треба змінити інтенсивність сигналу, щоб орган почуття зафіксував зміну. Так, у людини відносна чутливість яскравості світла приблизно дорівнює 1 %, сили звуку - 10 %, сили тяжіння - 3 %

Цих закономірностей були відкриті Бугером і Вебером; вони справедливі тільки для середньої зони інтенсивності подразників. Сенсорам також властива адаптація - вони реагують переважно на різкі зміни в довкіллі, не "засмічуючи" нервову систему статичною фоновою інформацією.

Чутливість сенсорного органу можна значно підвищити за допомогою суммації, коли декілька розташованих поруч сенсорних клітин пов'язано з одним нейроном. Слабкий сигнал, що потрапляє в рецептор, не викликав би збудження нейронів, якби вони були пов'язані з кожною з сенсорних клітин окремо, але викликає збудження нейрона, в якому підсумовується інформація від декількох клітин відразу. З іншого боку, цей ефект знижує роздільну здатність органу. Так, палички в сітківці ока, на відміну від колб, мають підвищену чутливість, оскільки один нейрон пов'язаний відразу з декількома паличками, та зате мають меншу роздільну здатність. Чутливість до дуже малих змін в деяких рецепторах дуже висока завдяки їх спонтанній активності, коли нервові імпульси виникають навіть у відсутність сигналу. Інакше слабкі імпульси не змогли б здолати поріг чутливості нейрона. Поріг чутливості може змінюватися завдяки імпульсам, що поступають з центральної нервової системи (зазвичай за принципом зворотного зв'язку), що змінює діапазон чутливості рецептора. Нарешті, важливу роль в підвищенні чутливості грає латеральне гальмування. Сусідні сенсорні клітини, збуджуючись, роблять один на одного гальмівну дію. Завдяки цьому посилюється контраст між сусідніми ділянками.  

Тільця Мейснера

Найбільш примітивними рецепторами вважаються механічні, реагуючі на дотик і тиск. Різниця між цими двома відчуттями кількісна; дотик зазвичай реєструється щонайтоншими закінченнями нейронів, розташованими близько до поверхні шкіри, в підставах волосків

1 2 3 4