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