Sistem saraf manusia melakukan proses analitis dan sintetik yang kompleks yang memastikan adaptasi cepat organ dan sistem terhadap perubahan di lingkungan eksternal dan internal. Persepsi rangsangan dari dunia luar terjadi karena struktur, yang meliputi proses neuron aferen yang mengandung sel glial oligodendrosit, atau lemosit. Mereka mengubah rangsangan eksternal atau internal menjadi fenomena bioelektrik yang disebut eksitasi atau impuls saraf. Struktur seperti itu disebut reseptor. Pada artikel ini, kita akan mempelajari struktur dan fungsi reseptor berbagai sistem sensorik manusia.
Jenis ujung saraf
Dalam anatomi, ada beberapa sistem untuk klasifikasinya. Yang paling umum membagi reseptor menjadi sederhana (terdiri dari proses satu neuron) dan kompleks (sekelompok neurosit dan sel glial tambahan sebagai bagian dari organ sensorik yang sangat khusus). Berdasarkan struktur proses sensorik.mereka dibagi menjadi ujung primer dan sekunder dari neurosit sentripetal. Ini termasuk berbagai reseptor kulit: nosiseptor, mekanoreseptor, baroreseptor, termoreseptor, serta proses saraf yang mempersarafi organ internal. Sekunder adalah turunan dari epitel yang menciptakan potensial aksi sebagai respons terhadap iritasi (reseptor pengecap, pendengaran, keseimbangan). Batang dan kerucut membran peka cahaya mata - retina - menempati posisi perantara antara ujung saraf sensitif primer dan sekunder.
Sistem klasifikasi lain didasarkan pada perbedaan seperti jenis stimulus. Jika iritasi berasal dari lingkungan eksternal, maka itu dirasakan oleh eksteroreseptor (misalnya, suara, bau). Dan iritasi oleh faktor-faktor lingkungan internal dianalisis oleh interoreseptor: visceral, proprioreseptor, sel-sel rambut alat vestibular. Dengan demikian, fungsi reseptor sistem sensorik ditentukan oleh struktur dan lokasinya di organ indera.
Konsep penganalisis
Untuk membedakan dan membedakan antara kondisi lingkungan dan beradaptasi dengannya, seseorang memiliki struktur anatomi dan fisiologis khusus yang disebut penganalisis, atau sistem sensorik. Ilmuwan Rusia I. P. Pavlov mengusulkan skema berikut untuk struktur mereka. Bagian pertama disebut perifer (reseptor). Yang kedua adalah konduktif, dan yang ketiga adalah pusat, atau kortikal.
Misalnya, sistem sensorik visual termasuk sensitifsel retina - batang dan kerucut, dua saraf optik, serta zona korteks serebral yang terletak di bagian oksipitalnya.
Beberapa penganalisis, seperti yang telah disebutkan visual dan pendengaran, termasuk tingkat pra-reseptor - struktur anatomi tertentu yang meningkatkan persepsi rangsangan yang memadai. Untuk sistem pendengaran, ini adalah telinga luar dan tengah, untuk sistem visual, bagian mata yang membiaskan cahaya, termasuk sklera, humor akuos dari bilik mata depan, lensa, dan badan vitreus. Kami akan fokus pada bagian perifer dari penganalisis dan menjawab pertanyaan tentang apa fungsi reseptor yang termasuk di dalamnya.
Bagaimana sel merasakan rangsangan
Di membrannya (atau di sitosol) ada molekul khusus yang terdiri dari protein, serta kompleks kompleks - glikoprotein. Di bawah pengaruh faktor lingkungan, zat-zat ini mengubah konfigurasi spasialnya, yang berfungsi sebagai sinyal bagi sel itu sendiri dan memaksanya untuk merespons secara memadai.
Beberapa bahan kimia, yang disebut ligan, dapat bekerja pada proses sensorik sel, menghasilkan arus ion transmembran di dalamnya. Protein plasmalemma dengan sifat reseptif, bersama dengan molekul karbohidrat (yaitu reseptor), melakukan fungsi antena - mereka melihat dan membedakan ligan.
Saluran ionotropik
Jenis reseptor seluler lainnya - saluran ionotropik yang terletak di membran, mampu membuka atau memblokir di bawah pengaruhbahan kimia pemberi sinyal, seperti reseptor H-kolinergik, vasopresin dan reseptor insulin.
Struktur penginderaan intraseluler adalah faktor transkripsi yang mengikat ligan dan kemudian memasuki nukleus. Senyawa mereka dengan DNA terbentuk, yang meningkatkan atau menghambat transkripsi satu atau lebih gen. Dengan demikian, fungsi utama reseptor sel adalah persepsi sinyal lingkungan dan pengaturan reaksi metabolisme plastik.
Tiga dan kerucut: struktur dan fungsi
Reseptor retina ini merespons rangsangan cahaya - foton, yang menyebabkan proses eksitasi di ujung saraf. Mereka mengandung pigmen khusus: iodopsin (kerucut) dan rhodopsin (batang). Batang terganggu oleh cahaya senja dan tidak dapat membedakan warna. Kerucut bertanggung jawab untuk penglihatan warna dan dibagi menjadi tiga jenis, yang masing-masing berisi fotopigmen terpisah. Dengan demikian, fungsi reseptor mata tergantung pada protein peka cahaya yang dikandungnya. Batang bertanggung jawab atas persepsi visual dalam cahaya rendah, sedangkan kerucut bertanggung jawab atas ketajaman visual dan persepsi warna.
Kulit adalah organ indera
Ujung saraf neuron yang memasuki dermis berbeda dalam strukturnya dan bereaksi terhadap berbagai rangsangan lingkungan: suhu, tekanan, bentuk permukaan. Fungsi reseptor kulit adalah untuk merasakan dan mengubah rangsangan menjadi impuls listrik (proses eksitasi). Reseptor tekanan termasuk badan Meissner yang terletak di lapisan tengah kulit - dermis, mampu menipisdiskriminasi rangsangan (memiliki ambang sensitifitas yang rendah).
Badan Pacini milik baroreseptor. Mereka terletak di lemak subkutan. Fungsi reseptor - nosiseptor nyeri - adalah perlindungan dari rangsangan patogen. Selain kulit, ujung saraf tersebut terletak di semua organ internal dan terlihat seperti proses aferen bercabang. Termoreseptor dapat ditemukan baik di kulit maupun di organ dalam - pembuluh darah, bagian dari sistem saraf pusat. Mereka diklasifikasikan menjadi panas dan dingin.
Aktivitas ujung sensorik ini dapat meningkat dan bergantung pada arah dan kecepatan perubahan suhu permukaan kulit. Oleh karena itu, fungsi reseptor kulit beragam dan bergantung pada strukturnya.
Mekanisme persepsi rangsangan pendengaran
Eksteroreseptor adalah sel rambut yang sangat sensitif terhadap rangsangan yang memadai - gelombang suara. Mereka disebut monomodal dan sensitif sekunder. Mereka terletak di organ Corti telinga bagian dalam, menjadi bagian dari koklea.
Struktur organ Corti mirip dengan harpa. Reseptor pendengaran terbenam di perilimfe dan memiliki kelompok mikrovili di ujungnya. Getaran cairan menyebabkan iritasi pada sel-sel rambut, yang berubah menjadi fenomena bioelektrik - impuls saraf, yaitu fungsi reseptor pendengaran - ini adalah persepsi sinyal yang berbentuk gelombang suara, dan transformasinya menjadi suatu prosesgairah.
Hubungi selera
Masing-masing dari kita memiliki preferensi untuk makanan dan minuman. Kami merasakan berbagai rasa produk makanan dengan bantuan organ pengecap - lidah. Ini berisi empat jenis ujung saraf, terlokalisasi sebagai berikut: di ujung lidah - pengecap yang membedakan antara manis, pada akarnya - pahit, dan reseptor asin dan asam di dinding samping membedakan. Iritan untuk semua jenis ujung reseptor adalah molekul kimia yang diterima oleh mikrovili indera pengecap yang bertindak sebagai antena.
Fungsi reseptor rasa adalah untuk memecahkan kode stimulus kimia dan menerjemahkannya menjadi impuls listrik yang berjalan di sepanjang saraf ke zona rasa korteks serebral. Perlu dicatat bahwa papila bekerja bersama-sama dengan ujung saraf penganalisis penciuman yang terletak di selaput lendir rongga hidung. Tindakan bersama dari dua sistem sensorik meningkatkan dan memperkaya sensasi rasa seseorang.
Teka-teki Bau
Sama seperti rasa, penganalisis penciuman bereaksi dengan ujung sarafnya terhadap molekul berbagai bahan kimia. Mekanisme bagaimana senyawa bau mengiritasi bulbus olfaktorius belum sepenuhnya dipahami. Para ilmuwan menyarankan bahwa molekul pemberi sinyal bau berinteraksi dengan berbagai neuron sensorik di mukosa hidung. Peneliti lain mengaitkan stimulasi reseptor penciuman dengan fakta bahwa molekul pemberi sinyal memiliki gugus fungsi yang sama (misalnya, aldehidaatau fenolik) dengan zat yang termasuk dalam neuron sensorik.
Fungsi reseptor penciuman adalah dalam persepsi iritasi, diferensiasi dan translasi ke dalam proses eksitasi. Jumlah total bohlam penciuman di selaput lendir rongga hidung mencapai 60 juta, dan masing-masing dilengkapi dengan sejumlah besar silia, yang karenanya total area kontak bidang reseptor dengan molekul zat kimia - bau.
Ujung saraf alat vestibular
Di telinga bagian dalam ada organ yang bertanggung jawab untuk koordinasi dan konsistensi tindakan motorik, menjaga tubuh dalam keadaan seimbang, dan juga berpartisipasi dalam refleks orientasi. Ini memiliki bentuk saluran setengah lingkaran, disebut labirin dan secara anatomi terhubung dengan organ Corti. Dalam tiga kanal tulang terdapat ujung saraf yang terbenam di dalam endolimfe. Saat memiringkan kepala dan badan, ia berosilasi, yang menyebabkan iritasi pada ujung ujung saraf.
Reseptor vestibular sendiri - sel rambut - bersentuhan dengan membran. Ini terdiri dari kristal kecil kalsium karbonat - otolit. Bersama dengan endolimfe, mereka juga mulai bergerak, yang berfungsi sebagai iritan untuk proses saraf. Fungsi utama reseptor kanal setengah lingkaran tergantung pada lokasinya: di dalam kantung, ia merespons gravitasi dan mengontrol keseimbangan kepala dan tubuh saat istirahat. Ujung sensorik yang terletak di ampul organ keseimbangan mengontrol perubahan gerakan bagian tubuh (gravitasi dinamis).
Peran reseptor dalam pembentukanlengkung refleks
Seluruh doktrin refleks, dari studi R. Descartes hingga penemuan mendasar I. P. Pavlov dan I. M. Sechenov, didasarkan pada gagasan aktivitas saraf sebagai respons tubuh yang memadai terhadap efek rangsangan dari lingkungan eksternal dan internal, dilakukan dengan partisipasi sistem saraf pusat - otak dan sumsum tulang belakang. Apa pun jawabannya, sederhana, misalnya, sentakan lutut, atau serumit ucapan, ingatan, atau pemikiran, tautan pertamanya adalah penerimaan - persepsi dan diskriminasi rangsangan berdasarkan kekuatan, amplitudo, intensitasnya.
Diferensiasi semacam itu dilakukan oleh sistem sensorik, yang oleh IP Pavlov disebut "tentakel otak". Di setiap penganalisis, reseptor berfungsi sebagai antena yang menangkap dan menyelidiki rangsangan lingkungan: gelombang cahaya atau suara, molekul kimia, dan faktor fisik. Aktivitas fisiologis normal dari semua sistem sensorik tanpa kecuali tergantung pada kerja bagian pertama, yang disebut perifer, atau reseptor. Semua lengkung refleks (refleks) tanpa kecuali berasal darinya.
Plektrum
Ini adalah zat aktif biologis yang melakukan transfer eksitasi dari satu neuron ke neuron lain dalam struktur khusus - sinapsis. Mereka disekresikan oleh akson neurosit pertama dan, bertindak sebagai iritan, menyebabkan impuls saraf di ujung reseptor sel saraf berikutnya. Oleh karena itu, struktur dan fungsi mediator dan reseptor saling terkait erat. Apalagi beberapaneurosit mampu mengeluarkan dua atau lebih pemancar, seperti asam glutamat dan aspartat, adrenalin dan GABA.
