Физиология рецепторов органов чувств

 

Министерство  образования  и  науки  Удмуртской  Республики

 

Институт  повышения квалификации и переподготовки

работников  образования Удмуртской  Республики

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

«Физиология рецепторов

органов чувств»

 

Выполнил 

         студент группы:

      В.Е. Ложкина

 

Проверил 

      кандидат 

биологических                          

      наук, доцент:

     С.А. Есаков

 

 

 

 

 

Ижевск,2012

 

Введение:

         Для того, чтобы организм мог воспринимать и распознавать (анализировать) определенные воздействия, происходящие во внешней и внутренней среде, необходима особые системы - анализаторы. Учение об анализаторах принадлежит И.П. Павлову. Он считал, что анализатор - это система, состоящая из трех отделов, которые анатомически и функционально связаны между собой:

- рецептор

- проводниковый отдел (нерв)

- центральный (корковый) отдел в головной мозге.

 

1.   В физиологии термин «рецептор» применяется  в двух значениях:

           Во-первых, это сенсорные рецепторы – специфические клетки, настроенные на восприятие  различных раздражителей внешней и внутренней среды организма и обладающие высокой чувствительностью к адекватному раздражителю. Сенсорные рецепторы воспринимают раздражители внешней и внутренней среды организма путем преобразования энергии раздражения в рецепторный потенциал, который преобразуется в нервные импульсы.

           Во-вторых, это эффекторные рецепторы (циторецепторы), представляющие собой белковые структуры клеточных мембран, цитоплазмы и ядра, способные связывать активные химические соединения и запускать ответные реакции на эти соединения.

           В данной работе мною будут рассмотрены только сенсорные рецепторы, как сложные образования, специализированные нервные клетки, которые воспринимают стимулы и кодируют их в биотоки.

Рецептор - это периферическая часть анализатора, находится в составе органа чувств или других внутренних органов. Рецепторы воспринимают действующую на их энергию и преобразуют ее в энергию нервного импульса. Проводниковый отдел образован определенным нервом, в составе которого находятся афферентные (чувствительные) нервные волокна. Центральный отдел находится в определенном участке коры больших полушарий, где происходит окончательный анализ воздействия, воспринятого рецепторами.

 

1. Наиболее понятная и удобная классификация рецепторов исходит из различной модальности воспринимаемых ими раздражителей. В соответствии с этим разнообразием все рецепторы живых организмов можно разбить на пятьгрупп.

 

1. Механорецепторы приспособлены к восприятию механической энергии раздражающего стимула.  Механорецепторы возбуждаются при механической их деформации. Они расположены в коже, сосудах, внутренних органах, опорно-двигательном аппарате, слуховой и вестибулярной системах.
2. Терморецепторы воспринимают температурные раздражения, они подразделяются на тепловые и холодовые рецепторы и находятся в коже, сосудах, внутренних органах, гипоталамусе, среднем, продолговатом и спинном мозге.
3. Хеморецепторы чувствительны к действию химических изменений. Они воспринимают химические изменения внешней и внутренней среды организма. К ним относятся вкусовые и обонятельные рецепторы, а также рецепторы, реагирующие на изменение состава крови, лимфы. Такие рецепторы есть в слизистой оболочке носа и языка, гипоталамусе и продолговатом мозге.
4. Фоторецепторы  в сетчатке глаза воспринимают световую энергию..
5. Болевые (ноцицептивные) рецепторы воспринимают болевые раздражения. Раздражителями этих рецепторов являются механические, термические и химические факторы. Болевые стимулы воспринимаются рецепторами, которые находятся в коже, мышцах, внутренних органах, дентине, сосудах.

 

2. С психофизиологической точки зрения все рецепторы можно подразделить в соответствии с органами чувств и формируемыми ощущениями на зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и тактильные.
3. По расположению в организме рецепторы делят на внешние (экстеро) и внутренние (и.нтерорецепторы). Экстерорецепторы принимают раздражения из внешней среды, (рецепторы органов слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания), интерорецепторы, реагируют на раздражения из внутренних органон, и проприорецепторы, воспринимающие раздражения из двигательного аппарата (мышц, сухожилий, суставных сумок).
4. По внутреннему строению рецепторы бывают как простейшими, состоящими из одной клетки, так и высокоорганизованными, состоящими из большого количества клеток, входящих в состав специализированного органа чувств.
5. В зависимости от строения рецепторов их подразделяют на первичные, , которые являются специализированными окончаниями чувствительного нейрона, и вторичные, или, представляющие собой клетки эпителиального происхождения, способные к образованию рецепторного потенциала в ответ на действие адекватного стимула . Первичные 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 рецепторов кожи, терморецепторы, болевые рецепторы и большинство рецепторов внутренних органов. Вторичныеувствующие 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 вторичных рецепторов. Вторичные рецепторы представлены вкусовыми, слуховыми и вестибулярными.
6. По скорости адаптации рецепторы делят на 3 группы: быстро адаптирующиеся (фазные), медленно адаптирующиеся (тонические) и смешанные, адаптирующиеся со средней скоростью.

 

3.1. Основное  физиологическое значение рецепторов  состоит в обеспечении поступления  в ЦНС информации о состоянии  внешней и внутренней среды,  что создает условия для осуществления  нервной системой взаимодействия организма и среды. Этому способствует одно из свойств рецепторов – высокая возбудимость. Например, для возбуждения фоторецептора сетчатки достаточно одного кванта света, а для обонятельного рецептора – одной молекулы пахучего вещества. Однако следует отметить, что возбудимость различных рецепторов неодинакова . Низкую возбудимость имеют, например, болевые рецепторы, эволюционно приспособленные к ответу на действие чрезвычайных по силе раздражителей. Еще одним свойством рецепторов является их модальность  - избирательная чувствительность к адекватным раздражителям. Большинство рецепторов настроено на восприятие одного вида раздражителя — света, звука и т. п. Так, слуховые рецепторы приспособлены к восприятию звука, зрительные — света. Это объясняется тем, что оценка раздражителей по объективным признакам — силе, частоте, длительности действия, концентрации, кислотности и т. п. — является обязательным условием для их последующей обработки; только при точном их измерении по всем параметрам становится возможным их сравнение, выявление сходства или различий. Раздражители делятся на адекватные и неадекватные. Адекватность или неадекватность раздражителя определяется не собственными его качествами, а специфичностью рецепторного аппарата. Для зрительного рецептора адекватным раздражителем является свет. В то же время свет — неадекватный раздражитель для слухового или тактильного рецептора. Для получения эффекта возбуждения в рецепторе требуется минимальная сила адекватного раздражителя (для глаза несколько квантов света). Сила неадекватного раздражителя, способная вызвать специфический эффект возбуждения, должна быть в десятки и сотни тысяч раз больше. Например, ощущение света («искры из глаз») может вызвать и механический раздражитель. Но он должен превышать силу адекватного раздражителя в миллионы раз. Другим свойством рецепторов является очень низкая величина порогов для адекватных раздражителей. Например, в зрительной сенсорной системе возбуждение фоторецепторов может возникнуть при действии световой энергии, которая необходима для нагревания 1 мл воды на 1 гр. по С в течение 60000 лет. Возбуждение рецепторов может возникать и при действии неадекватных раздражителей (например, ощущение света в зрительной системе при механических и электрических раздражениях). Однако в этом случае пороги возбуждения оказываются значительно более высокими. Различают абсолютные и разностные (дифференциальные) пороги. Абсолютные пороги измеряются минимально ощущаемой величиной раздражителя. Дифференциальные пороги представляют собой минимальную разницу между двумя интенсивностями раздражителя, которая еще воспринимается организмом (различия в цветовых оттенках, яркости света, степени напряжения мышц, суставных углах и пр.). Еще одним из свойств рецептором можно назвать их адаптацию. В его основе лежат весьма сложные процессы, протекающие в рецепторах и в центральных отделах нервной системы. Субъективно адаптация проявляется по отношению к воздействию постоянного раздражителя. Например, войдя в прокуренное помещение, человек через несколько минут перестает ощущать столь резкий вначале запах табака. Точно так же мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды или яркого света, который вначале нас ослепляет.

 

4. Кодирование информации

Амплитуда и длительность отдельных нервных импульсов (потенциалов действия), поступающих от рецепторов к центрам, при разных раздражениях остаются постоянными. Однако рецепторы передают в нервные центры адекватную информацию не только о характере, но и о силе действующего раздражителя. Информация об изменениях интенсивности раздражителя кодируется (преобразуется в форму нервного импульсного кода) двумя способами:1) изменением частоты импульсов, идущих по каждому из нервных волокон от рецепторов к нервным центрам, и 2) изменением числа и распределения импульсов — их количества в пачке, интервалов между пачками, продолжительности отдельных пачек импульсов, числа одновременно возбужденных рецепторов и соответствующих нервных волокон (разнообразная пространственно-временная картина этой импульсации, богатая информацией, называется паттерном).

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Рецепторам  принадлежит важнейшая роль в  получении организмом информации о  внешней и внутренней средах. Благодаря  их большому разнообразию в организме  животные и человек способны воспринимать стимулы разных модальностей. Процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным преобразованием и перекодированием и завершается общим анализом и синтезом (опознаванием образа). После этого происходит выбор или разработка программы ответной реакции- организма. Без информации, поступающей в мозг, не могут осуществляться простые и сложные рефлекторные акты вплоть до психической деятельности человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

 

 

1. Батуев А.С.  Куликов Г.А. Введение в физиологию сенсорных систем. – М.: ПЕДАГОГИКА, 1983.

 

2. Биология: Справочное пособие для старшеклассников и поступающих в вузы. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2001

 

3. Кадель В.Л. Физиология органов чувств. – М.: Высш. шк.,1975.

 

4. Физиология человека /Под.ред  Г.И.  Косицкого.- М.:Медицина, 1985.

 

5. Физиология человека /Под редакцией В.М. Смирнова.- М.:Медицина, 2002.

 

6. http://www.medkursor.ru

 

7. http://liceum.secna.ru

 

8. http://sportzal.com

9. Всемирная сеть Интернет (Wikipedia).

 

 

 

 

 

 

Содержание:

Введение.

1. Понятие «рецептора».
2. Классификации рецепторов.
3. Свойства рецепторов.
4. Заключение.