Vipokezi ni miundo maalum ya neva ambayo ni mwisho wa nyuzi nyeti (afferent) za ujasiri ambazo zinaweza kusisimua na hatua ya kichocheo. Vipokezi vinavyoona msukumo kutoka kwa mazingira ya nje huitwa exteroceptors; kutambua uchochezi kutoka kwa mazingira ya ndani ya mwili - interoceptors. Kuna kundi la receptors ziko katika misuli ya mifupa na tendons na ishara tone ya misuli - proprioceptors.
Kulingana na asili ya kichocheo, receptors imegawanywa katika vikundi kadhaa.
1. Mechanoreceptors, ambayo ni pamoja na receptors tactile; baroreceptors, ziko katika kuta za mishipa ya damu na kukabiliana na mabadiliko katika shinikizo la damu; phonoreceptors ambazo hujibu kwa vibrations za hewa zinazoundwa na kichocheo cha sauti; vipokezi vya vifaa vya otolithic vinavyoona mabadiliko katika nafasi ya mwili katika nafasi.
2. Chemoreceptors ambazo huguswa zinapowekwa kwenye kemikali yoyote. Hizi ni pamoja na osmoreceptors na glucoreceptors, ambayo huhisi mabadiliko katika shinikizo la osmotic na viwango vya sukari ya damu, kwa mtiririko huo; ladha na vipokezi vya kunusa vinavyohisi uwepo wa kemikali katika mazingira.
3. Thermoreceptors ambayo huona mabadiliko ya joto ndani ya mwili na katika mazingira yanayozunguka mwili.
4. Photoreceptors ziko kwenye retina ya jicho huona vichocheo vya mwanga.
5. Vipokezi vya maumivu vinawekwa katika kundi maalum. Wanaweza kuwa na msisimko na uchochezi wa mitambo, kemikali na joto la nguvu hizo ambazo zinaweza kuwa na athari ya uharibifu kwenye tishu au viungo.
Morphologically, receptors inaweza kuwa katika mfumo wa endings rahisi bure ujasiri au kuwa na aina ya nywele, spirals, sahani, washers, mipira, mbegu, fimbo. Muundo wa vipokezi unahusiana kwa karibu na upekee wa msukumo wa kutosha, ambao wapokeaji wana unyeti mkubwa kabisa. Ili kusisimua photoreceptors, tu quanta 5-10 ya mwanga ni ya kutosha, ili kusisimua receptors olfactory - molekuli moja ya dutu yenye harufu. Kwa mfiduo wa muda mrefu kwa kichocheo, kukabiliana na vipokezi hutokea, ambayo inaonyeshwa kwa kupungua kwa unyeti wao kwa kichocheo cha kutosha. Kuna haraka kukabiliana (tactile, baroreceptors) na polepole kukabiliana na vipokezi (chemoreceptors, phonoreceptors). Vestibuloreceptors na proprioceptors, kinyume chake, hawana kukabiliana. Katika vipokezi, chini ya ushawishi wa kichocheo cha nje, depolarization ya utando wake wa uso hutokea, ambayo huteuliwa kama receptor au uwezo wa jenereta. Baada ya kufikia thamani muhimu, husababisha kutokwa kwa mvuto wa msisimko tofauti katika nyuzi za ujasiri zinazoenea kutoka kwa kipokezi. Taarifa zinazogunduliwa na vipokezi kutoka kwa mazingira ya ndani na nje ya mwili hupitishwa kwa njia tofauti za neva hadi mfumo mkuu wa neva, ambapo huchambuliwa (tazama Vichanganuzi).
Receptor - (kutoka Kilatini recipere - kupokea), malezi ya ujasiri ambayo hubadilisha mvuto wa kemikali na kimwili kutoka kwa mazingira ya nje au ya ndani ya mwili ndani ya msukumo wa ujasiri; sehemu maalum ya pembeni ya analyzer, kwa njia ambayo aina fulani tu ya nishati inabadilishwa kuwa mchakato wa msisimko wa neva. Wapokeaji hutofautiana sana katika kiwango cha utata wa muundo na katika kiwango cha kukabiliana na kazi zao. Kulingana na nishati ya msukumo unaofanana, vipokezi vinagawanywa katika mechanoreceptors na chemoreceptors. Mechanoreceptors hupatikana katika sikio, vifaa vya vestibular, misuli, viungo, ngozi na viungo vya ndani. Chemoreceptors hutumikia unyeti wa kunusa na ladha: wengi wao ziko katika ubongo, kukabiliana na mabadiliko katika muundo wa kemikali ya maji ya mwili. Vipokezi vya kuona pia kimsingi ni chemoreceptors. Kulingana na nafasi yao katika mwili na kazi wanayofanya, vipokezi vinagawanywa katika exteroceptors, interoreceptors na proprioceptors. Exteroceptors ni pamoja na vipokezi vya mbali ambavyo hupokea habari kwa umbali fulani kutoka kwa chanzo cha msisimko (kunusa, kusikia, kuona, gustatory); interoceptors ishara kuhusu uchochezi kutoka kwa mazingira ya ndani, na proprioceptors ishara kuhusu hali ya mfumo wa magari ya mwili. Vipokezi vya mtu binafsi vimeunganishwa kianatomiki na kuunda sehemu zinazopokea zinazoweza kuingiliana.
Kipokeaji- malezi tata inayojumuisha vituo (mwisho wa ujasiri) na dendrites ya neurons ya hisia, glia na seli maalum za tishu zingine, ambazo kwa pamoja zinahakikisha mabadiliko ya ushawishi wa mambo ya nje au ya ndani ya mazingira (kuwasha) kuwa msukumo wa neva. Taarifa hii ya nje inaweza kufika kwenye kipokezi kwa namna ya mwanga unaoingia kwenye retina; deformation ya mitambo ya ngozi, eardrum au mifereji ya semicircular vitu vya kemikali vinavyopenya viungo vya harufu au ladha;
Kanuni ya uendeshaji na aina za vipokezi
Vipokezi vya kawaida vya hisia (kemikali, joto au mitambo) depolarizes kwa kukabiliana na kichocheo (mmenyuko sawa na katika neurons ya kawaida), depolarization inaongoza kwa kutolewa kwa transmitter kutoka kwa vituo vya axon. Hata hivyo, kuna tofauti: wakati koni inaangazwa, uwezekano kwenye utando wake huongezeka - membrane hyperpolarizes: mwanga, kuongeza uwezo, hupunguza kutolewa kwa mpatanishi.
Kuna aina zifuatazo za receptors:
| Inakera asili | Aina ya kipokeaji | Mahali na maoni |
| uwanja wa umeme | Ampullae wa Lorenzini en:Ampullae wa Lorenzini | |
| Shinikizo la anga | baroreceptor | |
| Dutu ya kemikali | chemosensor | |
| unyevunyevu | kipokezi cha maji | |
| dhiki ya mitambo | mechanoreceptor | |
| uharibifu wa tishu | nocireceptor | Katika tishu nyingi zilizo na masafa tofauti. Vipokezi vya maumivu ni mwisho wa ujasiri wa bure, usio na myelin. |
| shinikizo la osmotic | osmoreceptor | |
| mwanga | kipokea picha | |
| msimamo wa mwili | proprioceptor | |
| joto | thermoreceptor | |
| mionzi ya sumakuumeme | vipokezi vya sumakuumeme |
Vipokezi vya ngozi
Vipokezi vya maumivu.
Miili ya Pacinian ni vipokezi vya shinikizo vilivyofunikwa katika kapsuli ya pande zote za multilayered. Ziko katika mafuta ya subcutaneous. Wanabadilika haraka (huguswa tu wakati athari inapoanza), ambayo ni, wanasajili nguvu ya shinikizo. Wana mashamba makubwa ya kupokea, yaani, wanawakilisha unyeti mkubwa.
Miili ya Meissner ni vipokezi vya shinikizo vilivyo kwenye dermis. Wao ni muundo wa tabaka na mwisho wa ujasiri unaopita kati ya tabaka. Wanaweza kubadilika haraka. Wana mashamba madogo ya kupokea, yaani, yanawakilisha unyeti wa hila.
Diski za Merkel ni vipokezi vya shinikizo visivyo na kipimo. Wao ni polepole kuzoea (hutenda katika muda wote wa mfiduo), yaani, wanarekodi muda wa shinikizo Wana sehemu ndogo za kupokea.
Vipokezi vya follicle ya nywele - kujibu kupotoka kwa nywele.
Mwisho wa Ruffini ni vipokezi vya kunyoosha. Wao ni wepesi wa kuzoea na wana nyanja kubwa za kupokea.
Vipokezi vya misuli na tendon
Spindles za misuli - vipokezi vya kunyoosha misuli, ni vya aina mbili:
na mfuko wa nyuklia
na mnyororo wa nyuklia
Golgi tendon chombo - misuli contraction receptors. Wakati mikataba ya misuli, tendon inyoosha na nyuzi zake zinakandamiza mwisho wa receptor, kuiwasha.
Vipokezi vya Ligament
Mara nyingi ni miisho ya neva isiyo na malipo (Aina 1, 3 na 4), na kikundi kidogo kikiingizwa (Aina ya 2). Aina ya 1 ni sawa na miisho ya Ruffini, Aina ya 2 ni sawa na corpuscles ya Paccini.
Vipokezi vya retina
Retina ina seli za fimbo ( vijiti) na koni ( mbegu) seli zinazohisi picha ambazo zina rangi zinazohisi mwanga. Fimbo ni nyeti kwa mwanga dhaifu sana; Fimbo zote zina rangi sawa ya picha. Koni zinahitaji taa nyingi zaidi; hizi ni seli fupi, zenye umbo la koni, kwa wanadamu, mbegu zimegawanywa katika aina tatu, ambayo kila moja ina rangi yake ya unyeti - hii ndio msingi wa maono ya rangi.
Chini ya ushawishi wa mwanga katika receptors hutokea kubadilika rangi- molekuli ya rangi ya kuona inachukua fotoni na kugeuka kuwa kiwanja kingine ambacho huchukua mawimbi ya mwanga (ya urefu huu) mbaya zaidi. Karibu katika wanyama wote (kutoka kwa wadudu hadi kwa wanadamu), rangi hii ina protini ambayo imeunganishwa molekuli ndogo karibu na vitamini A. Molekuli hii ni sehemu ya kemikali inayobadilishwa na mwanga. Sehemu ya protini ya molekuli ya rangi ya kuona iliyofifia huwasha molekuli za transducin, ambayo kila moja huzima mamia ya molekuli za cyclic guanosine monophosphate zinazohusika katika kufungua pores ya membrane kwa ioni za sodiamu, kama matokeo ambayo mtiririko wa ioni huacha - utando umeongezeka.
Unyeti wa vijiti ni kwamba mtu aliyezoea giza kamili anaweza kuona mwangaza dhaifu sana hivi kwamba hakuna kipokezi kinachoweza kupokea zaidi ya fotoni moja. Wakati huo huo, vijiti haviwezi kukabiliana na mabadiliko katika kuangaza wakati mwanga ni mkali sana kwamba pores zote za sodiamu tayari zimefungwa.
15. Katekisimu (serotonini na jukumu lake katika kemia ya ubongo)
Serotonin mara nyingi huitwa "homoni ya furaha" huzalishwa katika mwili wakati wa ecstasy, viwango vyake huongezeka wakati wa euphoria na kupungua wakati wa unyogovu.
Lakini pamoja na kazi muhimu zaidi ya kutupa mood nzuri, hufanya kazi nyingine nyingi katika mwili.
SEROTONIN NI NINI?
Serotonin ni transmitter ya kemikali ya msukumo kati ya seli za ujasiri. Ingawa dutu hii huzalishwa katika ubongo, ambapo hufanya kazi zake za msingi, takriban 95% ya serotonini huunganishwa katika njia ya utumbo na katika sahani. Hadi 10 mg ya serotonin huzunguka kila mara katika mwili.
Serotonin ni amini ya kibiolojia; Inashiriki katika udhibiti wa kumbukumbu, usingizi, athari za tabia na kihisia, udhibiti wa shinikizo la damu, udhibiti wa joto, na athari za chakula. Inaundwa katika neurons za serotonergic, tezi ya pineal, na seli za enterochromaffir za njia ya utumbo.
95% ya serotonini katika mwili wa binadamu imewekwa ndani ya matumbo, hii ndiyo chanzo kikuu cha serotonini katika damu.
Katika damu ni zilizomo hasa katika platelets, ambayo kukamata serotonin kutoka plasma.
SEROTONIN HUUNGWAJE KATIKA UBONGO?
Inajulikana kuwa viwango vya serotonini huongezeka wakati wa furaha na kuanguka wakati wa unyogovu. 5-10% ya serotonini hutengenezwa na tezi ya pineal kutoka kwa tryptophan muhimu ya amino asidi. Mwangaza wa jua ni muhimu kabisa kwa uzalishaji wake, ndiyo sababu siku za jua hali yetu ni bora zaidi. Utaratibu huo unaweza kuelezea unyogovu unaojulikana wa majira ya baridi.
SEROTONIN INA NAFASI GANI KATIKA AFYA ZETU?
Serotonin husaidia kusambaza habari kutoka eneo moja la ubongo hadi lingine. Aidha, inathiri michakato mingi ya kisaikolojia na nyingine katika mwili. Kati ya seli bilioni 80-90 kwenye ubongo, serotonini ina athari ya moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja kwa wengi wao. Inathiri utendakazi wa seli zinazodhibiti hisia, hamu na utendaji kazi wa ngono, hamu ya kula, usingizi, kumbukumbu na kujifunza, halijoto na baadhi ya vipengele vya tabia za kijamii.
Imethibitishwa kuwa kwa kupungua kwa serotonini, unyeti wa mfumo wa maumivu ya mwili huongezeka, yaani, hata hasira kidogo hujibu kwa maumivu makali.
Serotonin pia inaweza kuathiri utendaji wa moyo na mishipa, mifumo ya endocrine na kazi ya misuli.
Utafiti umeonyesha kuwa serotonini inaweza kuwa na jukumu katika malezi ya maziwa ya mama, na upungufu wake unaweza kuwa sababu kuu ya kifo cha ghafla cha mtoto mchanga wakati wa kulala.
Serotonin hurekebisha ugandaji wa damu. Kwa wagonjwa wenye tabia ya kutokwa na damu, kiasi cha serotonini hupunguzwa. Kuanzishwa kwa serotonin husaidia kupunguza damu.
Serotonin huchochea misuli ya laini ya mishipa ya damu, njia ya kupumua, na matumbo Wakati huo huo, huongeza motility ya matumbo, hupunguza kiwango cha kila siku cha mkojo, na hupunguza bronchioles (matawi ya bronchi). Ukosefu wa serotonini unaweza kusababisha kizuizi cha matumbo.
Kuzidisha kwa serotonin ya homoni katika muundo wa udhibiti wa ubongo hukandamiza kazi za mfumo wa uzazi.
Serotonin inahusika katika pathogenesis ya magonjwa ya utumbo, haswa ugonjwa wa saratani na ugonjwa wa matumbo unaowaka. Uamuzi wa mkusanyiko wa serotonini katika damu katika mazoezi ya kliniki hutumiwa hasa katika uchunguzi wa tumors ya kansa ya cavity ya tumbo (mtihani ni chanya katika 45% ya kesi za rectal carcinoid). Inashauriwa kutumia utafiti wa serotonini ya damu pamoja na kuamua excretion ya metabolite ya serotonini (5-HIAA) kwenye mkojo.
KUNA UHUSIANO GANI KATI YA SEROTONIN NA PRESHA?
Mood ya mtu kwa kiasi kikubwa inategemea kiasi cha serotonini katika mwili. Baadhi ya serotonini huzalishwa na ubongo, lakini wakati huo huo, sehemu yake kubwa hutolewa na matumbo.
Inawezekana kwamba ni upungufu wa serotonini ndani ya matumbo ambayo huamua maendeleo ya unyogovu. Na upungufu wake katika ubongo ni matokeo tu, dalili inayoambatana.
Aidha, jambo hili linaweza pia kuelezea madhara ya kutumia madawa ya kawaida kwa ajili ya kutibu unyogovu. Baada ya yote, madawa ya kulevya yanayotumiwa mara kwa mara (inhibitors ya serotonin reuptake) pia hutenda kwenye matumbo, na kusababisha kichefuchefu na matatizo ya utumbo.
Na upungufu wa serotonini huongeza kizingiti cha maumivu ya unyeti, husababisha usumbufu katika motility ya matumbo (IBS - ugonjwa wa bowel wenye hasira, kuvimbiwa na kuhara), usiri wa tumbo na duodenum (gastritis sugu na vidonda). Ukosefu wa serotine huathiri kimetaboliki ya microflora yenye manufaa ya tumbo kubwa, kuizuia.
Mbali na dysbiosis ya matumbo, sababu ya ukosefu wa serotonin mwilini inaweza kuwa magonjwa mengine yote ya mfumo wa mmeng'enyo, na kusababisha unyonyaji mbaya wa vitu muhimu kwa mwili kutoka kwa chakula, kama vile tryptophan.
Kuna uwezekano kwamba sababu kuu ya unyogovu iko katika idadi ndogo ya seli za ubongo zinazohusika na uzalishaji wa serotonini, pamoja na ukosefu wa vipokezi vinavyoweza kupokea serotonini inayozalishwa. Au mkosaji ni upungufu wa tryptophan, asidi muhimu ya amino ambayo hutengeneza serotonini. Ikiwa mojawapo ya matatizo haya hutokea, kuna uwezekano mkubwa wa unyogovu, pamoja na matatizo ya neva ya obsessive-obsessive: wasiwasi, hofu na hasira ya hasira isiyo na sababu.
Wakati huo huo, bado haijulikani kwa uhakika ikiwa upungufu wa serotonini husababisha unyogovu, au unyogovu husababisha viwango vya serotonini kupungua.
SEROTONIN SYNDROME ni hali ya patholojia inayohusishwa na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha serotonini.
Inasababishwa na utumiaji wa dawamfadhaiko zinazoongeza kiwango cha serotonini kwenye ubongo, haswa pamoja na dawa zinazoongeza athari za serotonin (vizuizi vya monoamine oxidase, dawa za lithiamu, agonists za receptor ya dopamini, nk).
Kliniki hudhihirishwa na fadhaa, machafuko, ambayo yanaambatana na shida ya gari (myoclonus, kutetemeka, kuongezeka kwa sauti ya misuli, ataksia) na shida za uhuru (homa ya kiwango cha chini, kichefuchefu, kuhara, maumivu ya kichwa, kuwasha usoni, baridi, jasho kubwa, kuongezeka kwa kupumua na mapigo ya moyo, mabadiliko ya shinikizo la damu, upanuzi wa mwanafunzi). Katika hali mbaya, homa kali, kifafa, opisthotonus, ugonjwa wa kuganda kwa mishipa, myoglobinuria, kushindwa kwa figo, na coma kunawezekana.
Kwa kawaida S.s. huenda yenyewe ndani ya saa chache au siku baada ya kukomesha dawa ya serotonin-mimetic. Walakini, kesi mbaya zimeelezewa. Matibabu inahusisha hasa hatua za dalili. Wapinzani wa Serotonin (kwa mfano, methysergide, cyproheptadine), beta-blockers huchangia urejesho wa haraka wa dalili.
Mwili wa mwanadamu umepewa uwezo wa kutambua ulimwengu wa nje na wa ndani, athari ambayo inaweza kupokea ishara mbalimbali. Ishara kama hizo katika mwili wa mwanadamu zina uwezo wa kutambuliwa na wapokeaji - miisho maalum ya ujasiri.
Kipokezi ni nini na madhumuni yake ni nini katika mwili?
Vipokezi ni seti ya miisho ya nyuzi za neva ambayo ni nyeti sana na yenye uwezo wa kutambua mambo mengi ya ndani na msukumo wa nje na kuwageuza kuwa msukumo uliopangwa tayari kwa maambukizi kwenye ubongo. Kwa maneno mengine, habari yoyote iliyopokelewa na mtu kutoka nje ina uwezo wa kutekwa na kutambuliwa kwa usahihi na mwili wa mwanadamu kwa shukrani kwa wapokeaji, ambao kuna idadi kubwa.
Aina za receptors na uainishaji wao
Kwa kila hisia, inayoitwa kisayansi kichocheo, kuna aina yake ya uchanganuzi ambayo ina uwezo wa kuibadilisha kuwa msukumo unaopatikana kwa mfumo wa neva. Ili kuelewa vyema vipokezi ni nini, kwanza unahitaji kuelewa uainishaji wao.
Vipokezi vinaweza kutofautiana katika eneo na aina ya ishara zinazopokelewa:
- exteroceptors ni vipokezi vya ladha, vya kuona, vya kusikia na vya kugusa;
- interoreceptors - kuwajibika kwa mfumo wa musculoskeletal na udhibiti wa viungo vya ndani.
Vipokezi vya binadamu pia vimeainishwa kulingana na aina ya udhihirisho wa kichocheo:
- chemoreceptors - receptors ya harufu, ulimi na mishipa ya damu;
- mechanoreceptors - vestibular, tactile, auditory;
- thermoreceptors - ngozi na viungo vya ndani receptors;
- photoreceptors - kuona;
- nociceptive (maumivu) receptors.
Vipokezi pia vinatofautishwa na uwezo wao wa kupitisha msukumo wa kiasi:
- monomodal - uwezo wa kupeleka aina moja tu ya kichocheo (auditory, visual);
- polymodal - inaweza kuona aina kadhaa (mapokezi ya maumivu).
Kanuni za utendaji wa vipokezi
Baada ya kuzingatia uainishaji hapo juu, tunaweza kuhitimisha kuwa mtazamo unasambazwa kulingana na aina za mhemko ambao kuna mifumo fulani ya hisia katika mwili ambayo hutofautiana katika sifa za utendaji, ambazo ni:
- mfumo wa ladha (vipokezi vya lugha);
- mfumo wa kunusa;
- mfumo wa kuona;
- vifaa vya vestibular (ustadi wa gari, harakati);
- mfumo wa hisia za kusikia (vipokezi vya kusikia).
Wacha tuangalie kila moja ya mifumo hii kwa undani zaidi. Hii ndiyo njia pekee ya kuelewa kikamilifu nini receptors ni.
Ladha mfumo wa hisia
Kiungo kikuu katika mfumo huu ni ulimi, shukrani kwa vipokezi ambavyo ubongo wa mwanadamu una uwezo wa kutathmini ubora na ladha ya chakula na vinywaji vinavyotumiwa.
Lugha ina mechanoreceptors ambayo inaweza kutathmini uthabiti wa vyakula, thermoreceptors ambayo huamua kiwango cha joto cha chakula, na chemoreceptors ambazo zinahusika moja kwa moja katika kuamua ladha. Vipokezi vya ulimi viko kwenye buds za ladha (buds), ambazo zina seti ya protini ambayo, inapogusana na inakera, hubadilisha mali zao za kemikali, na hivyo kutengeneza msukumo wa ujasiri wa kupeleka kwa ubongo. Wana uwezo wa kutofautisha aina nne za ladha:
- chumvi - sehemu ya mbele ya ulimi (isipokuwa kwa ncha);
- uchungu - nyuma ya chombo;
- sour - receptors lateral;
- tamu - receptors kwenye ncha ya ulimi.
Lakini tu kwa kushirikiana na mfumo wa kunusa ni ubongo wa binadamu uwezo wa kutathmini ukamilifu wa hisia zinazopitishwa na vipokezi na, ikiwa kitu kitatokea, kulinda dhidi ya bidhaa zisizofaa kwa matumizi.
Mfumo wa hisia wa kunusa
Kiungo kikuu katika mfumo huu ni pua. Mfumo huo ulipata jina lake kwa sababu ya yaliyomo kwenye tezi za kunusa ambazo seli za jina moja huundwa. Wakati wa kuguswa na kichocheo, huunda filaments za kunusa kwa maambukizi kwenye cavity ya cranium, na kisha kwa ubongo. Mfumo wa kunusa unajumuisha:
- mtazamaji (viungo vya kunusa);
- conduction (neva kunusa);
- sehemu za kati (balbu ya kunusa).
Kwa maneno mengine, kichocheo kinakamatwa na vipokezi vya kunusa na kupitishwa kando ya ujasiri wa kunusa hadi kwenye balbu, ambayo imeunganishwa na matawi kwa subcortex ya forebrain.
Mfumo wa hisia za kuona
Moja ya mifumo muhimu zaidi katika maisha ya mwanadamu na kuwa na muundo tata. Viungo kuu katika mfumo wa kuona ni macho. Wacha tuangalie vipokezi vya macho ni nini. Retina ya jicho ni kitovu cha miisho ya neva ambamo mawimbi yanayoingia huchakatwa na kubadilishwa kuwa msukumo tayari kwa kupitishwa kwa ubongo. Ishara hupitishwa shukrani kwa seli maalum zilizo na kazi tofauti:
- photoreceptors (cones na fimbo);
- seli za ganglioni;
- seli za bipolar.
Shukrani kwa seli za picha, analyzer ya kuona huona picha za rangi wakati wa mchana na jioni kwa kasi ya 720 m / s.
Vifaa vya Vestibular
Vipokezi vya mfumo huu ni seli za sekondari za hisia ambazo hazina mwisho wao wa ujasiri. Maambukizi ya msukumo hutokea wakati nafasi ya kichwa au mwili inabadilika kuhusiana na nafasi inayozunguka. Shukrani kwa msukumo uliopokelewa, mwili wa mwanadamu una uwezo wa kudumisha nafasi ya mwili inayotaka. Sehemu muhimu ya mfumo huu ni cerebellum, ambayo inahisi afferents vestibular.
Mfumo wa hisia za kusikia
Mfumo unaowezesha kunasa mitetemo yoyote ya sauti. Kiungo cha kusikia kina vipokezi vifuatavyo:
- chombo cha Corti - huona uchochezi wa sauti;
- vipokezi muhimu ili kudumisha usawa wa mwili.
Vipokezi vya ukaguzi viko kwenye cochlea ya sikio la ndani na hugundua mitetemo ya sauti kwa msaada wa miundo ya msaidizi.
Vipokezi
Miaka elfu mbili iliyopita, Aristotle aliandika kwamba wanadamu wana hisi tano: kuona, kusikia, kugusa, kunusa na kuonja. Zaidi ya milenia mbili, wanasayansi wamegundua mara kwa mara viungo vya "hisia za sita", kama vile vifaa vya vestibuli au vipokezi vya joto. Viungo hivi vya hisia mara nyingi huitwa "milango ya ulimwengu": huruhusu wanyama kuzunguka mazingira ya nje na kutambua ishara kutoka kwa aina yao wenyewe. Walakini, "kujitazama" pia kuna jukumu muhimu katika maisha ya wanyama; wanasayansi wamegundua aina mbalimbali za vipokezi vinavyopima shinikizo la damu, sukari ya damu na viwango vya kaboni dioksidi, shinikizo la damu ya osmotic, kiwango cha kunyoosha misuli, nk. Vipokezi hivi vya ndani, ishara ambazo, kama sheria, hazifikii fahamu, kuruhusu yetu. mfumo wa neva kudhibiti michakato mbalimbali ndani ya mwili.
Kutokana na kile ambacho kimesemwa, ni wazi kwamba uainishaji wa Aristotle umepitwa na wakati na leo idadi ya "hisia" tofauti itakuwa kubwa sana, hasa ikiwa tunazingatia viungo vya hisia za viumbe mbalimbali vinavyoishi duniani.
Wakati huo huo, tuliposoma utofauti huu, iligunduliwa kuwa uendeshaji wa viungo vyote vya hisi unategemea kanuni moja. Ushawishi wa nje hupokelewa na seli maalum - receptors na kubadilisha mbunge wa seli hizi. Ishara hii ya umeme inaitwa uwezo wa kipokezi. Na kisha uwezo wa kipokezi hudhibiti utolewaji wa mpatanishi kutoka kwa seli ya kipokezi, au marudio ya misukumo yake. Kwa hivyo, kipokezi ni kibadilishaji cha mvuto wa nje kuwa ishara za umeme, kama Volt ilivyokisia kwa ustadi.
Vipokezi hupeleka ishara kwa mfumo wa neva, ambapo huchakatwa zaidi.
Katika siku za zamani, katika uzalishaji, vyombo vilikuwa moja kwa moja kwenye pointi za kipimo. Kwa mfano, kila boiler ya mvuke ilikuwa na thermometer yake mwenyewe na kupima shinikizo. Walakini, katika siku zijazo, vifaa kama hivyo, kama sheria, vilibadilishwa na sensorer zinazobadilisha joto au shinikizo kuwa ishara za umeme; ishara hizi zinaweza kupitishwa kwa urahisi kwa umbali. Sasa opereta anaangalia paneli, ambapo vyombo vinakusanywa vinavyoonyesha halijoto, shinikizo, kasi ya mzunguko wa turbine, nk, na sio lazima kuzunguka vitengo vyote kwa zamu. Kwa hakika, viumbe hai vilitengeneza mfumo huo wenye maendeleo wa kupima kiasi mbalimbali mamia ya mamilioni ya miaka kabla ya kuja kwa teknolojia. Jukumu la ngao ambalo ishara zote hupokelewa huchezwa na ubongo.
Ni kawaida kuainisha vipokezi mbalimbali kulingana na aina za athari za nje wanazoziona. Kwa mfano, vipokezi tofauti kama vile vipokezi vya chombo cha kusikia, vipokezi vya chombo cha usawa, vipokezi ambavyo hutoa mguso, hujibu mvuto wa nje wa aina moja - mitambo. Kwa mtazamo huu, aina zifuatazo za receptors zinaweza kutofautishwa.
1) Photoreceptors, seli zinazojibu mawimbi ya sumakuumeme, frequency ambayo iko katika safu fulani.
2) Mechanoreceptors, seli zinazojibu uhamishaji wa sehemu zao zinazohusiana na kila mmoja; mechanoreceptors, kama ilivyotajwa tayari, ni pamoja na seli zinazoona sauti, i.e. mitetemo ya maji na hewa ya masafa fulani, na mechanoreceptors ya kugusa, na seli za viungo vya mstari wa samaki ambavyo huona harakati ya maji kuhusiana na mwili wa samaki, na seli zinazojibu kwa kunyoosha misuli na tendons, nk.
3) Chemoreceptors, seli zinazoitikia kemikali fulani; shughuli zao ni msingi wa utendaji wa viungo vya harufu na ladha.
4) Thermoreceptors, seli zinazoona joto.
5) Electroreceptors, seli zinazoitikia mashamba ya umeme katika mazingira.
Labda leo tungeweka aina hizi tano za vipokezi badala ya hisi tano zilizoelezwa na Aristotle.
Wacha sasa tuchunguze, kama mfano, moja ya aina za seli za vipokezi - vipokea picha.
Vipokea picha
Vipokezi vya picha vya retina ya uti wa mgongo ni vijiti na koni. Huko nyuma mwaka wa 1866, mtaalamu wa anatomist wa Ujerumani M. Schultz aligundua kwamba retina ya ndege ya mchana ina mbegu, wakati ndege wa usiku wana vijiti. Alihitimisha kuwa vijiti hutumiwa kutambua mwanga hafifu, na koni hutumika kutambua mwanga mkali. Hitimisho hili lilithibitishwa na tafiti zilizofuata. Ulinganisho wa wanyama tofauti umeongeza hoja nyingi kwa ajili ya dhana hii: kwa mfano, samaki wa bahari ya kina na macho yao makubwa wana vijiti tu kwenye retinas zao.
Angalia mtini. 59. Inaonyesha fimbo ya mnyama mwenye uti wa mgongo. Ina sehemu ya ndani na sehemu ya nje iliyounganishwa na shingo. Katika eneo la sehemu ya ndani, fimbo huunda sinepsi na kutoa kipeperushi kinachofanya kazi kwenye neurons za retina zinazohusiana nayo. Transmitter hutolewa, kama katika seli nyingine, wakati wa depolarization. Katika sehemu ya nje kuna formations maalum - disks, membrane ambayo ina molekuli rhodopsin. Protini hii ni "mpokeaji" wa moja kwa moja wa mwanga.
Wakati wa kusoma viboko, ikawa kwamba fimbo inaweza kusisimua na photon moja tu ya mwanga, yaani, ina unyeti wa juu zaidi. Fotoni moja inapofyonzwa, mbunge wa fimbo hubadilika kwa takriban 1 mV. Mahesabu yanaonyesha kuwa kwa mabadiliko kama haya ni muhimu kuathiri takriban chaneli 1,000 za ioni. Photon moja inawezaje kuathiri chaneli nyingi? Ilijulikana kuwa photon, inayoingia kwenye fimbo, inachukuliwa na molekuli ya rhodopsin na kubadilisha hali ya molekuli hii.
Lakini molekuli moja sio bora kuliko fotoni moja. Ilibakia haijulikani kabisa jinsi molekuli hii inavyoweza kubadilisha mbunge wa viboko, hasa tangu disks zilizo na rhodopsin haziunganishwa kwa umeme kwenye membrane ya nje ya seli.
Jibu la jinsi fimbo zinavyofanya kazi imegunduliwa zaidi katika miaka michache iliyopita. Ilibadilika kuwa rhodopsin, baada ya kunyonya kiasi cha mwanga, hupata mali ya kichocheo kwa muda fulani na itaweza kubadilisha molekuli kadhaa za protini maalum, ambayo, kwa upande wake, husababisha athari nyingine za biochemical. Kwa hivyo, utendakazi wa fimbo unaelezewa na kutokea kwa mmenyuko wa mnyororo, ambao husababishwa na kunyonya kwa nuru moja tu na kusababisha kuonekana ndani ya fimbo ya maelfu ya molekuli za dutu ambayo inaweza kuathiri njia za ioni kutoka. ndani ya seli.
Je, mpatanishi huyu wa ndani ya seli hufanya nini? Inatokea kwamba utando wa sehemu ya ndani ya fimbo ni ya kawaida kabisa - kiwango katika mali zake: ina K-channels zinazounda PP. Lakini utando wa sehemu ya nje sio kawaida: ina njia za Ka tu. Katika mapumziko ziko wazi, na ingawa hakuna nyingi sana, hii inatosha kwa njia ya sasa inayopita ndani yao ili kupunguza mbunge, kupunguza fimbo. Kwa hivyo, mpatanishi wa intracellular anaweza kufunga sehemu ya njia za Ka, wakati upinzani wa mzigo huongezeka na mbunge pia huongezeka, akikaribia uwezo wa usawa wa potasiamu. Matokeo yake, fimbo inakuwa hyperpolarized wakati inakabiliwa na mwanga.
Sasa fikiria kwa muda kuhusu yale uliyojifunza hivi karibuni, na utashangaa sana. Inabadilika kuwa vipokea picha vyetu huachilia kipeperushi zaidi gizani, lakini zinapoangaziwa huitoa kidogo, na kidogo, ndivyo mwanga unavyokuwa mkali zaidi. Ugunduzi huu wa kushangaza ulifanywa mnamo 1968. Yu.A. Trifonov kutoka kwa maabara ya A.L. Piga simu, wakati kidogo ilijulikana kuhusu utaratibu wa vijiti.
Kwa hivyo, hapa tumekutana na aina nyingine ya chaneli - njia zinazodhibitiwa kutoka ndani ya seli.
Ikiwa tunalinganisha photoreceptor ya wanyama wa uti wa mgongo na mnyama asiye na uti wa mgongo, tutaona kwamba kazi yao ina mengi sawa: kuna rangi ya aina ya rhodopsin; ishara kutoka kwa rangi ya msisimko hupitishwa kwenye utando wa nje kwa kutumia mpatanishi wa intracellular; seli haina uwezo wa kuzalisha AP. Tofauti ni kwamba transmita ya ndani ya seli hufanya kazi kwenye chaneli tofauti za ioni katika viumbe tofauti: katika wanyama wenye uti wa mgongo husababisha hyperpolarization ya kipokezi, na katika invertebrates, kama sheria, husababisha depolarization. Kwa mfano, katika moluska wa baharini - scallop - wakati vipokezi vya retina ya mbali vinaangazwa, hyperpolarization yao hutokea, kama katika wanyama wenye uti wa mgongo, lakini utaratibu wake ni tofauti kabisa. Katika komeo, mwanga huongeza upenyezaji wa utando hadi ioni za potasiamu na mbunge husogea karibu na uwezo wa usawa wa potasiamu.
Hata hivyo, ishara ya mabadiliko katika uwezo wa photoreceptor sio muhimu sana inaweza kubadilishwa wakati wa usindikaji zaidi. Ni muhimu tu kwamba ishara ya mwanga inabadilishwa kwa uaminifu kuwa ishara ya umeme.
Wacha tuzingatie, kama mfano, hatima zaidi ya ishara ya umeme inayoibuka katika mfumo wa kuona wa barnacles ambao tayari unajulikana kwetu. Katika wanyama hawa, vipokea picha hupungua vinapoangaziwa na kutoa kisambazaji zaidi, lakini hii haisababishi athari yoyote kwa mnyama. Lakini wakati wa kivuli macho, kansa inachukua hatua: huondoa antennae, nk Je! Ukweli ni kwamba transmitter ya photoreceptors ya barnacles ni kizuizi; Kinyume chake, wakati kipokezi cha picha kimetiwa kivuli, hutoa kisambazaji kidogo na huacha kuzuia seli ya mpangilio wa pili. Kisha seli hii hupunguza na kusisimua seli inayolengwa, ambayo msukumo hutokea. Kiini cha 2 katika mlolongo huu kinaitwa seli ya I, kutoka kwa neno "inverting," kwani jukumu lake kuu ni kubadilisha ishara ya ishara ya picha. Barnacle ina macho badala ya primitive, na hauhitaji mengi; anaongoza maisha ya kushikamana na inatosha kwake kujua kwamba adui anakaribia. Katika wanyama wengine, mfumo wa neurons wa mpangilio wa pili na wa tatu ni ngumu zaidi.
Katika vipokea picha, uwezo wa kipokezi hupitishwa kwa njia ya kielektroniki zaidi na huathiri kiasi cha kipatanishi kilichotolewa. Katika wanyama wenye uti wa mgongo au barnacles, seli inayofuata haina msukumo na ni neuroni ya tatu pekee kwenye mnyororo ndiyo yenye uwezo wa kutoa msukumo. Lakini katika mapokezi ya kunyoosha ya misuli yetu hali ni tofauti kabisa. Mechanoreceptor hii ni mwisho wa nyuzi za neva zinazozunguka nyuzi za misuli. Wakati wa kunyoosha, zamu za ond iliyoundwa na sehemu isiyo na myelini ya nyuzi husogea kutoka kwa kila mmoja na uwezo wa kipokezi cha G hujitokeza ndani yao - utengano unaosababishwa na ufunguzi wa njia za Ka, nyeti kwa deformation ya membrane; uwezo huu huunda mkondo unaopita kupitia nodi ya Ranvier ya nyuzi sawa, na nodi hutoa msukumo. Kadiri misuli inavyonyooshwa, ndivyo uwezo wa kipokezi unavyoongezeka na ndivyo masafa ya msukumo yanavyoongezeka.
Katika mechanoreceptor hii, mabadiliko yote ya ushawishi wa nje katika ishara ya umeme, yaani, katika uwezo wa kipokezi, na mabadiliko ya uwezo wa kipokezi kuwa msukumo hutekelezwa na sehemu ya axon moja.
Bila shaka, itakuwa ya kuvutia kwetu kuzungumza juu ya muundo wa receptors tofauti katika wanyama tofauti, kwa sababu katika kubuni na maombi yao wanaweza kuwa kigeni sana; hata hivyo, kila hadithi kama hiyo hatimaye itafikia kitu kile kile: jinsi mawimbi ya nje yanavyobadilishwa kuwa uwezo wa kipokezi ambao hudhibiti utolewaji wa kisambazaji umeme au kusababisha uzalishwaji wa misukumo.
Lakini bado tutazungumza juu ya aina moja ya kipokezi. Hii ni kipokea umeme. Upekee wake ni kwamba ishara ambayo ni muhimu kujibu tayari ni ya asili ya umeme. Je, kipokezi hiki hufanya nini? Je, hubadilisha mawimbi ya umeme kuwa mawimbi ya umeme?
Vipokezi vya umeme. Jinsi papa hutumia sheria ya Ohm na nadharia ya uwezekano
Mnamo 1951 Mwanasayansi wa Kiingereza Lissman alisoma tabia ya samaki wa mazoezi. Samaki huyu anaishi katika maji yenye matope, yasiyo na giza kwenye maziwa na vinamasi vya Afrika na kwa hivyo hawezi kutumia macho yake kila wakati kwa mwelekeo. Lissman alipendekeza kuwa samaki hawa, kama popo, watumie mwangwi kwa mwelekeo.
Uwezo wa kushangaza wa popo kuruka katika giza kamili bila kugonga vizuizi uligunduliwa muda mrefu uliopita, mnamo 1793, i.e. karibu wakati huo huo na ugunduzi wa Galvani. Hii ilifanywa na Lazaro Spallanzani, profesa katika Chuo Kikuu cha Pavia. Walakini, uthibitisho wa majaribio kwamba popo hutoa ultrasound na kuzunguka kwa mwangwi wao ulipatikana tu mnamo 1938 katika Chuo Kikuu cha Harvard huko USA, wakati wanafizikia waliunda vifaa vya kurekodi uchunguzi wa sauti.
Baada ya kujaribu nadharia ya ultrasound ya mwelekeo wa uwanja wa mazoezi kwa majaribio, Lissman aliikataa. Ilibadilika kuwa mazoezi ya mwili hujielekeza kwa njia tofauti. Kusoma tabia ya mazoezi ya mwili, Lissman aligundua kuwa samaki huyu ana chombo cha umeme na katika maji ya opaque huanza kutoa kutokwa kwa sasa dhaifu sana. Mkondo kama huo haufai kwa ulinzi au shambulio. Kisha Lissman alipendekeza kuwa ukumbi wa mazoezi lazima uwe na viungo maalum vya kuona uwanja wa umeme - mfumo wa umeme.
Hii ilikuwa hypothesis ya ujasiri sana. Wanasayansi walijua kwamba wadudu huona nuru ya urujuanimno, na wanyama wengi husikia sauti zisizosikika kwetu. Lakini huu ulikuwa ni upanuzi mdogo tu wa masafa katika mtizamo wa ishara ambazo watu wanaweza kuziona. Lissman alikiri kuwepo kwa aina mpya kabisa ya kipokezi.
Hali ilikuwa ngumu na ukweli kwamba majibu ya samaki kwa mikondo dhaifu wakati huo ilikuwa tayari inajulikana. Ilionekana nyuma mnamo 1917 na Parker na Van Heuser juu ya kambare. Walakini, waandishi hawa walitoa maelezo tofauti kabisa kwa uchunguzi wao. Waliamua kwamba wakati sasa inapitishwa kwa maji, usambazaji wa ions ndani yake hubadilika, na hii inathiri ladha ya maji. Mtazamo huu ulionekana kuwa sawa: kwa nini kuvumbua viungo vipya ikiwa matokeo yanaweza kuelezewa na viungo vya kawaida vya ladha. Kweli, wanasayansi hawa hawakuthibitisha tafsiri yao kwa njia yoyote; hawakufanya majaribio ya kudhibiti. Ikiwa wangekata mishipa inayotoka kwenye viungo vya ladha ili hisia za ladha za samaki zipotee, wangeweza kupata kwamba majibu ya sasa yalibaki. Wakijiwekea kikomo kwa maelezo ya maneno ya uchunguzi wao, walipita kwenye ugunduzi huo mkubwa.
Lissman, kinyume chake, aligundua na kufanya majaribio mengi tofauti na, baada ya miaka kumi ya kazi, alithibitisha nadharia yake. Karibu miaka 25 iliyopita, kuwepo kwa electroreceptors kulitambuliwa na sayansi. Vipokezi vya elektroni vilianza kuchunguzwa, na hivi karibuni viligunduliwa katika samaki wengi wa baharini na wa maji safi, na vile vile kwenye taa. Karibu miaka 5 iliyopita, vipokezi vile viligunduliwa katika amphibians, na hivi karibuni katika mamalia.
Electroreceptors ziko wapi na zimeundwaje?
Samaki wana mechanoreceptors ya mstari wa pembeni iko kando ya mwili na juu ya kichwa cha samaki; wanaona mwendo wa maji kuhusiana na mnyama. Vipokezi vya elektroni ni aina nyingine ya kipokezi cha mstari wa pembeni. Wakati wa ukuaji wa kiinitete, vipokezi vyote vya mstari wa pembeni hukua kutoka eneo moja la mfumo wa neva na vipokezi vya kusikia na vestibuli. Kwa hiyo vipokezi vya kusikia vya popo na electroreceptors ya samaki ni jamaa wa karibu.
Katika samaki tofauti, elektroni zina ujanibishaji tofauti - ziko juu ya kichwa, kwenye mapezi, kando ya mwili, na pia zina muundo tofauti. Seli za elektroni mara nyingi huunda viungo maalum. Tutaangalia hapa moja ya viungo hivi vinavyopatikana katika papa na mionzi - ampulla ya Lorenzini. Lorenzini alifikiri kwamba ampoules ni tezi zinazozalisha kamasi ya samaki. Ampulla ya Lorenzini ni mfereji wa subcutaneous, mwisho wake ambao ni wazi kwa mazingira ya nje, na mwingine huisha kwa upanuzi wa kipofu; lumen ya mfereji imejaa wingi wa jelly-kama; seli za electroreceptor huweka "chini" ya ampoule katika mstari mmoja.
Inafurahisha kwamba Parker, ambaye kwanza aliona kwamba samaki huguswa na mikondo dhaifu ya umeme, pia alisoma ampoules ya Lorenzini, lakini alihusisha kazi tofauti kabisa kwao. Aligundua kwamba kwa kushinikiza fimbo kwenye mlango wa nje wa mfereji, angeweza kumfanya papa ajisikie. Kutokana na majaribio hayo, alihitimisha kuwa ampulla ya Lorenzini ilikuwa kipimo cha shinikizo kwa kupima kina cha kupiga mbizi ya samaki, hasa kwa vile muundo wa chombo ulikuwa sawa na kupima shinikizo. Lakini wakati huu, tafsiri ya Parker iligeuka kuwa mbaya. Ikiwa shark imewekwa kwenye chumba cha shinikizo na shinikizo la kuongezeka linaundwa ndani yake, basi ampulla ya Lorenzini haifanyiki nayo - na hii haiwezi kuonekana bila kufanya majaribio: vyombo vya habari vya maji kutoka pande zote na hakuna athari. *). Na kwa shinikizo tu kwenye pore kwenye jeli inayoijaza, tofauti inayoweza kutokea hutokea, kama vile tofauti inayoweza kutokea katika fuwele ya piezoelectric.
Je, ampoules za Lorenzini zimepangwaje? Ilibadilika kuwa seli zote za epitheliamu zinazoweka chaneli zimeunganishwa kwa kila mmoja na "makutano" maalum, ambayo inahakikisha upinzani wa juu wa epitheliamu. Mfereji, unaofunikwa na insulation nzuri hiyo, hupita chini ya ngozi na inaweza kuwa makumi kadhaa ya sentimita kwa muda mrefu. Kwa kulinganisha, jelly inayojaza channel ya ampulla ya Lorenzini ina resistivity ya chini sana; Hii inahakikishwa na ukweli kwamba pampu za ion husukuma ioni nyingi za K+ kwenye lumen ya chaneli. Kwa hivyo, kituo cha chombo cha umeme ni kipande cha cable nzuri na upinzani wa juu wa insulation na msingi unaoendesha vizuri.
"Chini" ya ampoule imefunikwa kwenye safu moja na makumi kadhaa ya maelfu ya seli za electroreceptor, ambazo pia zimeunganishwa kwa pamoja. Inabadilika kuwa kiini cha kipokezi kinatazama ndani ya chaneli kwa mwisho mmoja, na mwisho mwingine huunda sinepsi, ambapo hutoa transmita ya kusisimua ambayo hufanya kazi kwenye mwisho wa nyuzi za ujasiri zinazokaribia. Nyuzi 10-20 za afferent hukaribia kila ampula na kila moja hutoa vituo vingi kwenda kwa vipokezi, ili matokeo yake, takriban seli 2,000 za vipokezi hutenda kwenye kila nyuzi.
Wacha sasa tuone kile kinachotokea kwa seli za kipokezi cha elektroni zenyewe chini ya ushawishi wa uwanja wa umeme.
Ikiwa kiini chochote kinawekwa kwenye uwanja wa umeme, basi katika sehemu moja ya utando ishara ya GS itafanana na ishara ya nguvu ya shamba, na kwa upande mwingine itakuwa kinyume. Hii ina maana kwamba kwenye nusu moja ya kiini mbunge ataongezeka, na kwa upande mwingine, kinyume chake, itapungua. Inatokea kwamba kila kiini "huhisi" mashamba ya umeme, yaani, ni electroreceptor.
Na ni wazi: katika kesi hii, tatizo la kubadili ishara ya nje katika ishara ya asili kwa kiini - umeme - hupotea. Kwa hivyo, seli za kipokezi cha elektroni hufanya kazi kwa urahisi sana: kwa ishara sahihi ya uga wa nje, utando wa sinepsi wa seli hizi umetolewa na mabadiliko haya yanayoweza kudhibiti utolewaji wa kisambazaji.
Lakini basi swali linatokea: ni vipengele gani vya seli za electroreceptor? Je, neuroni yoyote inaweza kufanya kazi zao? Kusudi la muundo maalum wa ampullae ya Lorenzini ni nini?
Ndiyo, kwa ubora, neuroni yoyote inaweza kuchukuliwa kuwa electroreceptor, lakini ikiwa tunaendelea kwenye makadirio ya kiasi, hali inabadilika. Mashamba ya asili ya umeme ni dhaifu sana, na hila zote ambazo asili hutumia katika viungo vya elektroni zinalenga, kwanza, kukamata tofauti kubwa zaidi ya uwezekano kwenye membrane ya sinepsi, na, pili, kuhakikisha unyeti mkubwa wa utaratibu wa kutolewa kwa transmita kubadilisha mbunge.
Viungo vya umeme vya papa na miale ni nyeti sana: samaki hujibu kwa uwanja wa umeme wa 0.1 µV/cm. Kwa hivyo shida ya unyeti hutatuliwa kwa uzuri katika asili. Je, matokeo kama haya yanapatikanaje?
Kwanza, kifaa cha ampulla ya Lorenzini inachangia kuhakikisha unyeti kama huo. Ikiwa nguvu ya shamba ni 0.1 μV / cm, na urefu wa kituo cha ampoule ni 10 cm, basi ampoule nzima itakuwa na tofauti ya uwezo wa 1 μV. Karibu voltage hii yote itaanguka kwenye safu ya receptor, kwani upinzani wake ni wa juu zaidi kuliko upinzani wa kati katika kituo. Shark hapa hutumia moja kwa moja sheria ya Ohm: V = 11 $, kwa kuwa sasa inapita katika mzunguko ni sawa, kushuka kwa voltage ni kubwa zaidi ambapo upinzani ni wa juu. Kwa hivyo, kwa muda mrefu njia ya ampoule na chini ya upinzani wake, tofauti kubwa zaidi inatumika kwa electroreceptor.
Pili, sheria ya Ohm "inatumiwa" na electroreceptors wenyewe; sehemu tofauti za utando wao pia zina upinzani tofauti: membrane ya synaptic, ambapo mtoaji hutolewa, ina upinzani wa juu, na sehemu ya kinyume ya membrane ina ndogo, ili hapa tofauti inayoweza kusambazwa kwa faida iwezekanavyo;
Kuhusu unyeti wa membrane ya sinepsi kwa mabadiliko ya Mbunge, inaweza kuelezwa kwa sababu mbalimbali: njia za Ca za membrane hii au utaratibu wa kutolewa kwa transmita yenyewe inaweza kuwa nyeti sana kwa mabadiliko yanayoweza kutokea. Maelezo ya kuvutia sana ya unyeti mkubwa wa kutolewa kwa kisambazaji kwa zamu za Mbunge yalipendekezwa na A.L. Wito. Wazo lake ni kwamba katika sinepsi hizo, sasa inayotokana na membrane ya postsynaptic inapita ndani ya seli za receptor na inakuza kutolewa kwa transmitter; kwa sababu hiyo, maoni mazuri hutokea: kutolewa kwa transmitter husababisha PSP, wakati sasa inapita kupitia sinepsi, na hii huongeza kutolewa kwa transmitter. Kimsingi, utaratibu kama huo lazima ufanye kazi. Lakini hata katika kesi hii, swali ni la kiasi: jinsi ufanisi wa utaratibu huo wa kucheza aina fulani ya jukumu la kazi? Hivi karibuni A.L. Changamoto na washiriki wake waliweza kupata data ya majaribio yenye kusadikisha kwamba mbinu kama hiyo hufanya kazi katika vipokea picha.
Kupigana kelele
Kwa hiyo, kutokana na mbinu mbalimbali za kutumia sheria ya Ohm, mabadiliko ya uwezekano wa karibu 1 μV huundwa kwenye membrane ya electroreceptor. Inaweza kuonekana kuwa ikiwa unyeti wa membrane ya presynaptic ni ya juu vya kutosha - na hii, kama tumeona, ndivyo ilivyo - basi kila kitu kiko sawa. Lakini hatukuzingatia kwamba kuongeza unyeti wa kifaa chochote husababisha tatizo jipya - tatizo la kukabiliana na kelele. Tuliita usikivu wa kipokezi elektroni ambacho huona 1 µV kuwa nzuri na sasa tutaelezea kwa nini. Ukweli ni kwamba thamani hii ni ya chini sana kuliko kiwango cha kelele.
Katika kondakta yoyote, flygbolag za malipo hushiriki katika mwendo wa joto, yaani, hutembea kwa machafuko kwa njia tofauti. Wakati mwingine malipo zaidi huenda katika mwelekeo mmoja kuliko mwingine, ambayo ina maana kwamba katika kondakta yoyote bila chanzo chochote cha e. d.s mikondo kutokea. Kuhusiana na metali, tatizo hili lilizingatiwa nyuma mwaka wa 1913 na de Haas na Lorentz. Kelele ya joto katika kondakta iligunduliwa kwa majaribio mnamo 1927 na Johnson. Katika mwaka huo huo, G. Nyquist alitoa nadharia ya kina na ya jumla ya jambo hili. Nadharia na majaribio yalikubaliana vizuri: ilionyeshwa kuwa kiwango cha kelele kinategemea thamani ya upinzani na joto la kondakta. Hii ni ya asili: upinzani mkubwa wa kondakta, tofauti kubwa zaidi inayoonekana juu yake kutokana na mikondo ya nasibu inayotokea, na joto la juu, kasi kubwa ya harakati ya flygbolag za malipo. Kwa hivyo, upinzani mkubwa wa kondakta, kuna uwezekano mkubwa wa kushuka kwa thamani ambayo hutokea ndani yake chini ya ushawishi wa harakati ya joto ya mashtaka.
Sasa hebu turudi kwenye vipokea umeme. Tulisema kwamba ili kuongeza unyeti katika kipokezi hiki, ni faida kuwa na upinzani wa membrane juu iwezekanavyo, ili wengi wa matone ya voltage juu yake. Hakika, upinzani wa membrane ambayo hutoa transmitter ni ya juu sana katika seli ya electroreceptor, kuhusu 10 10 Ohms. Hata hivyo, kila kitu kinakuja kwa bei: upinzani mkubwa wa membrane hii husababisha kuongezeka kwa kelele. Mabadiliko yanayoweza kutokea kwenye membrane ya kipokea umeme kutokana na kelele ya joto ni takriban 30 μV, yaani mara 30 zaidi ya mabadiliko ya chini ya MF inayoonekana ambayo hutokea chini ya ushawishi wa uwanja wa nje! Inabadilika kuwa hali hiyo ni kana kwamba umeketi kwenye chumba ambacho watu dazeni tatu wanazungumza juu ya mambo yao wenyewe, na unajaribu kuendelea na mazungumzo na mmoja wao. Ikiwa sauti ya kelele zote ni mara 30 zaidi kuliko sauti ya sauti yako, basi mazungumzo, bila shaka, hayatawezekana.
Papa "husikia"je mazungumzo kama haya kupitia kelele ya joto? Je, tunashughulika na muujiza? Bila shaka hapana. Tulikuuliza uzingatie ukweli kwamba sinepsi za takriban vipokea umeme 2,000 hutenda kwenye nyuzi moja ya utambuzi. Chini ya ushawishi wa kelele ya joto kwenye membrane, transmitter hutolewa kutoka kwa sinepsi moja au nyingine na nyuzi za afferent, hata kwa kutokuwepo kwa mashamba ya umeme nje ya samaki, mara kwa mara hupiga. Wakati ishara ya nje inaonekana, seli zote 2,000 hutoa transmitter Matokeo yake, ishara ya nje inaimarishwa.
Subiri, msomaji anayefikiria atasema, baada ya yote, seli 2,000 zinapaswa kufanya kelele zaidi! Inageuka, ikiwa tunaendelea mlinganisho na mazungumzo katika chumba cha kelele, kwamba watu 100 wanaweza kupiga kelele kwa urahisi zaidi ya umati wa elfu tatu kuliko moja zaidi ya thelathini? Lakini zinageuka kuwa katika hali halisi, oddly kutosha, hii ni kesi. Pengine, kila mmoja wetu amesikia zaidi ya mara moja makofi yenye midundo, yanayoongezeka kila wakati yakivunja dhoruba ya makofi. Au, kupitia kishindo cha uwanja wa michezo, kelele za “Vema!” Umefanya vizuri! ”, ilisikika hata na kikundi kidogo cha mashabiki. Ukweli ni kwamba katika matukio haya yote tunakabiliwa na mgongano kati ya ishara iliyopangwa, ya synchronous na kelele, yaani ishara ya machafuko. Kwa kusema, kurudi kwa vipokezi vya umeme, miitikio yao kwa ishara ya nje ni ya kusawazisha na kuongeza, na ni baadhi tu ya kelele za nasibu za mafuta zinazolingana kwa wakati. Kwa hiyo, amplitude ya ishara inakua kwa uwiano wa moja kwa moja na idadi ya seli za receptor, na amplitude ya kelele inakua polepole zaidi. Lakini nisamehe, msomaji anaweza kuingilia kati tena, ikiwa kelele katika kipokezi ni mara 30 tu kuliko ishara, si asili ya kupoteza kwa nini 2,000 labda itakuwa ya kutosha?
Linapokuja suala la matatizo ya kiasi, unahitaji kuhesabu, ambayo ina maana unahitaji hisabati. Katika hisabati kuna sehemu maalum - nadharia ya uwezekano, ambayo matukio ya nasibu na michakato ya asili tofauti sana husomwa. Kwa bahati mbaya, sehemu hii ya hisabati haifundishwi hata kidogo katika shule za upili.
Sasa hebu tufanye hesabu rahisi. Hebu shamba la nje libadilishe mbunge wa vipokezi vyote kwa 1 μV Kisha jumla ya ishara muhimu ya vipokezi vyote itakuwa sawa na vitengo 2,000 fulani. Thamani ya wastani ya ishara ya kelele ya receptor moja ni takriban 30 μV, lakini jumla ya ishara ya kelele ni sawia na 2000, yaani, sawa na vitengo 1350 tu. Tunaona kwamba kutokana na majumuisho ya athari kutoka kwa idadi kubwa ya vipokezi, ishara muhimu ni mara 1.5 zaidi kuliko kelele. Ni wazi kwamba haiwezekani kupata na seli mia moja za vipokezi. Na kwa uwiano wa ishara-kwa-kelele wa 1.5, mfumo wa neva wa shark tayari unaweza kutambua ishara hii, kwa hiyo hakuna muujiza unaotokea.
Tulisema kwamba vijiti vya retina huguswa na msisimko wa molekuli moja tu ya rhodopsin. Lakini msisimko huo unaweza kutokea si tu chini ya ushawishi wa mwanga, lakini pia chini ya ushawishi wa kelele ya joto. Kama matokeo ya unyeti mkubwa wa vijiti kwenye retina, ishara za "kengele ya uwongo" zinapaswa kutokea kila wakati. Walakini, kwa ukweli, retina pia ina mfumo wa kudhibiti kelele kulingana na kanuni hiyo hiyo. Fimbo zimeunganishwa na ES, ambayo inaongoza kwa wastani wa mabadiliko katika uwezo wao, ili kila kitu kifanyike kwa njia sawa na katika electroreceptors. Na kumbuka kuunganishwa kwa seli zinazofanya kazi kwa hiari za nodi ya sinus ya moyo kwa njia ya mawasiliano yenye kupenyeza, ambayo hutoa rhythm ya kawaida ya moyo na kuondokana na kushuka kwa thamani kwa seli moja. Tunaona kwamba asili hutumia sana wastani ili kupambana na kelele katika hali mbalimbali.
Wanyama hutumia vipi vipokea umeme vyao? Tutazungumza kwa undani zaidi juu ya njia ya mwelekeo wa samaki kwenye maji ya matope. Lakini papa na miale hutumia vipokeaji elektroni wanapotafuta mawindo. Wadudu hawa wanaweza kugundua flounder iliyofichwa chini ya safu ya mchanga tu na uwanja wa umeme unaotokana na misuli yake wakati wa harakati za kupumua. Uwezo huu wa papa ulionyeshwa katika mfululizo wa majaribio mazuri yaliyofanywa na Kelmin mwaka wa 1971. Mnyama anaweza kujificha na sio kusonga, anaweza kujificha na rangi ya asili, lakini hawezi kuacha kimetaboliki, kuacha moyo, kuacha kupumua, hivyo ni. daima hufunuliwa na harufu, na katika maji pia kuna mashamba ya umeme yanayotokea wakati wa kazi ya moyo na misuli mingine. Samaki wengi wawindaji wanaweza kuitwa "damu za umeme".
...; kingamwili IgG4, IgA, IgD na IgE haziamishi kijalizo. Kazi za athari za immunoglobulins pia ni pamoja na mwingiliano wao wa kuchagua na aina mbalimbali za seli na ushiriki wa vipokezi maalum vya uso wa seli. VIPOKEZI VYA CELLULAR FOR ANTIBODIES Kuna aina tatu za vipokezi vya uso wa seli kwa ajili ya vipokezi vya IgG vya IgG hupatanisha idadi ya utendaji kazi...
Nakala juu ya anatomy na fiziolojia ya binadamu
Receptors na jukumu lao katika mwili wa binadamu
Vorobiev Anton Sergeevich
Kipokeaji(kutoka kwa Kilatini recipere - kupokea) - mwisho wa neva nyeti au seli maalum ambayo hubadilisha mwasho unaoonekana kuwa msukumo wa neva.Mpokeaji huathirika zaidi na ushawishi wa nje kuliko viungo vingine na nyuzi za ujasiri. Usikivu wa chombo hiki ni cha juu sana na ni kinyume chake kwa kizingiti. Hiyo ni, ikiwa wanasema kuwa kizingiti cha hasira ni cha chini, hii ina maana kwamba unyeti wa receptor ni wa juu. Kipokezi ni kifaa maalumu.
Kila kipokezi kimeundwa kutambua aina moja ya muwasho.
Vipokezi vyote vina sifa ya kuwepo kwa kanda maalum ya membrane iliyo na protini ya receptor ambayo huamua taratibu za mapokezi.
Tabia kuu ya vifaa vya receptor ya mwili ni kubadilika kwake kwa mtazamo wa kuwasha, kuongezeka kwa unyeti kwao na utaalam kwa aina fulani za ushawishi.
Kuna kadhaa uainishaji vipokezi:
- Kwa nafasi katika mwili
- Exteroceptors (exteroceptors) - ziko juu au karibu na uso wa mwili na huona vichocheo vya nje (ishara kutoka kwa mazingira)
- Interoreceptors (interoceptors) - ziko katika viungo vya ndani na huona msukumo wa ndani (kwa mfano, habari kuhusu hali ya mazingira ya ndani ya mwili)
- Proprioceptors (proprioceptors) ni wapokeaji wa mfumo wa musculoskeletal, kuruhusu mtu kuamua, kwa mfano, mvutano na kiwango cha kunyoosha kwa misuli na tendons. Wao ni aina ya interoreceptor
- Uwezo wa kutambua uchochezi tofauti
- Monomodal - kujibu aina moja tu ya kichocheo (kwa mfano, vipokea picha kwa mwanga)
- Polymodal - inayoitikia aina nyingi za vichocheo (kwa mfano, vipokezi vingi vya maumivu, na vile vile vipokezi vya invertebrate ambavyo hujibu wakati huo huo kwa uchochezi wa mitambo na kemikali)
- Na kichocheo cha kutosha :
- Chemoreceptors - tambua athari za kemikali zilizoyeyushwa au tete
- Osmoreceptors - tambua mabadilikoukolezi wa osmotic maji (kawaida mazingira ya ndani)
- Mechanoreceptors- tambua kichocheo cha mitambo (mguso, shinikizo, kunyoosha, mitetemo ya maji au hewa, n.k.)
- Vipokea picha - tambua mwanga unaoonekana na wa ultraviolet
- Thermoreceptors - wanaona kupungua (baridi) au kuongeza (joto) kuchochea
- Vipokezi vya maumivu , kusisimua ambayo husababisha maumivu. Hakuna kichocheo cha kimwili kama maumivu, hivyo kuwatenganisha katika kikundi tofauti kulingana na asili ya kichocheo ni kwa kiasi fulani kiholela. Kwa kweli, ni sensorer za kizingiti cha juu cha mambo mbalimbali ya uharibifu (kemikali, mafuta au mitambo). Hata hivyo, kipengele cha pekee cha nociceptors, ambayo hairuhusu kuainishwa, kwa mfano, kama "thermoreceptors ya juu-kizingiti," ni kwamba wengi wao ni polymodal: mwisho huo wa ujasiri unaweza kusisimua kwa kukabiliana na uchochezi mbalimbali wa uharibifu. .
- Vipokezi vya umeme - tambua mabadiliko katika uwanja wa umeme
- Vipokezi vya sumaku - tambua mabadiliko katika uwanja wa sumaku
Wakati mwingine inapendekezwa kutofautisha kundi la vipokezi vya sumakuumeme, ambayo ni pamoja na picha-, electro- na magnetoreceptors. Vipokezi vya sumaku havijatambuliwa kwa usahihi katika kundi lolote la wanyama, ingawa vinaaminika kuwa baadhi ya seli katika retina ya ndege, na pengine idadi ya seli nyingine.
Vipokezi vya ngozi
- Vipokezi vya maumivu.
- Taurus ya Pacinian - vipokezi vya shinikizo vilivyowekwa kwenye capsule ya pande zote za multilayer. Ziko katika mafuta ya subcutaneous. Wanabadilika haraka (huguswa tu wakati athari inapoanza), ambayo ni, wanasajili nguvu ya shinikizo. Wana mashamba makubwa ya kupokea, yaani, wanawakilisha unyeti mkubwa.
- Mwili wa Meissner - vipokezi vya shinikizo vilivyo ndani ngozi . Wao ni muundo wa tabaka na mwisho wa ujasiri unaoendesha kati ya tabaka. Wanaweza kubadilika haraka. Wana mashamba madogo ya kupokea, yaani, yanawakilisha unyeti wa hila.
- Diski za Merkel ni vipokezi vya shinikizo visivyo na kipimo. Wanabadilika polepole (huguswa katika muda wote wa mfiduo), yaani, wanarekodi muda wa shinikizo. Wana mashamba madogo ya kupokea.
- Vipokezi vya follicle ya nywele - kujibu kupotoka kwa nywele.
- Mwisho wa Ruffini ni vipokezi vya kunyoosha. Wao ni wepesi wa kuzoea na wana nyanja kubwa za kupokea.
- Misuli spindle - vipokezi vya kunyoosha misuli ni vya aina mbili:
- na mfuko wa nyuklia
- na mnyororo wa nyuklia
- Kiungo cha tendon ya golgi - vipokezi vya contraction ya misuli. Wakati mikataba ya misuli, tendon inyoosha na nyuzi zake zinakandamiza mwisho wa receptor, kuiwasha.
Mara nyingi ni miisho ya neva isiyo na malipo (Aina 1, 3 na 4), na kikundi kidogo kikiingizwa (Aina ya 2). Aina ya 1 ni sawa na miisho ya Ruffini, Aina ya 2 ni sawa na corpuscles ya Paccini.
Vipokezi vya retina
Retina ina vijiti ( vijiti) na koni ( mbegu) seli zinazohisi picha ambazo zina nyeti nyepesi rangi . Fimbo ni nyeti kwa mwanga dhaifu sana, ni ndefu na nyembamba seli iliyoelekezwa kando ya mhimili wa upitishaji mwanga. Vijiti vyote vina sawa rangi ya picha. Cones zinahitaji taa angavu zaidi, ni seli fupi zenye umbo la koni, mtu mbegu zimegawanywa katika aina tatu, ambayo kila moja ina rangi yake ya mwanga-nyeti - huu ndio msingimaono ya rangi .
Chini ya ushawishi wa mwanga katika receptors hutokea kubadilika rangi- molekuli ya rangi inayoonekana inachukua pichani na inabadilika kuwa kiwanja kingine ambacho huchukua mwanga wa wimbi kuwa mbaya zaidi (hii urefu wa mawimbi ) Katika karibu wanyama wote (kutoka kwa wadudu hadi kwa wanadamu), rangi hii ina protini ambayo molekuli ndogo huunganishwa nayo. vitamini A . Molekuli hii ni sehemu inayobadilishwa kemikali na mwanga. Sehemu ya protini ya molekuli ya rangi ya kuona iliyofifia huwezesha molekuli za transducin, ambayo kila moja huzima mamia ya molekuli.cyclic guanosine monophosphate kushiriki katika ufunguzi wa pores membrane kwa ioni za sodiamu , kama matokeo ambayo mtiririko wa ions huacha - utando wa hyperpolarizes.
Unyeti wa viboko ni hivyoilichukuliwa Kwa giza kamili, mtu anaweza kuona mwanga wa mwanga dhaifu sana hivi kwamba hakuna kipokezi kinachoweza kupokea zaidi ya fotoni moja. Wakati huo huo, vijiti haviwezi kuguswa mabadiliko katika kuangaza, wakati mwanga ni mkali sana kwamba pores zote za sodiamu tayari zimefungwa.
Fasihi:
- David Hubel - "Jicho, Ubongo, Maono" tafsiri kutoka kwa Kiingereza. Ph.D. biol. Sayansi O. V. Levashova, Ph.D. biol. Sayansi G. A. Sharaeva, ed. Mwanachama sambamba Chuo cha Sayansi cha USSR A. L. Byzova, Moscow "Mir", 1990
- http://anatomus.ru/articles/rol-retseptorov.html