O sistema nervoso humano realiza processos analíticos e sintéticos complexos que garantem a rápida adaptação de órgãos e sistemas às mudanças no ambiente externo e interno. A percepção de estímulos do mundo exterior ocorre devido à estrutura, que inclui os processos de neurônios aferentes contendo células gliais oligodendrócitos, ou lemócitos. Eles transformam estímulos externos ou internos em fenômenos bioelétricos chamados de excitação ou impulso nervoso. Tais estruturas são chamadas de receptores. Neste artigo, estudaremos a estrutura e as funções dos receptores de vários sistemas sensoriais humanos.
Tipos de terminações nervosas
Em anatomia, existem vários sistemas para sua classificação. O mais comum divide os receptores em simples (consistem em processos de um neurônio) e complexos (um grupo de neurócitos e células gliais auxiliares como parte de um órgão sensorial altamente especializado). Com base na estrutura dos processos sensoriais.eles são divididos em terminações primárias e secundárias do neurócito centrípeto. Estes incluem vários receptores da pele: nociceptores, mecanorreceptores, barorreceptores, termorreceptores, bem como processos nervosos que inervam órgãos internos. Os secundários são derivados do epitélio que criam um potencial de ação em resposta à irritação (sabor, audição, receptores de equilíbrio). Os bastonetes e cones da membrana sensível à luz do olho - a retina - ocupam uma posição intermediária entre as terminações nervosas sensitivas primárias e secundárias.
Outro sistema de classificação é baseado em uma diferença como o tipo de estímulo. Se a irritação vem do ambiente externo, é percebida por exteroreceptores (por exemplo, sons, cheiros). E a irritação por fatores do meio interno é analisada pelos interorreceptores: viscerais, proprioceptores, células ciliadas do aparelho vestibular. Assim, as funções dos receptores dos sistemas sensoriais são determinadas por sua estrutura e localização nos órgãos dos sentidos.
O conceito de analisadores
Para diferenciar e distinguir as condições ambientais e se adaptar a elas, uma pessoa possui estruturas anatômicas e fisiológicas especiais chamadas analisadores ou sistemas sensoriais. O cientista russo I. P. Pavlov propôs o seguinte esquema para sua estrutura. A primeira seção foi denominada periférica (receptor). A segunda é condutora e a terceira é central ou cortical.
Por exemplo, o sistema sensorial visual incluicélulas da retina - bastonetes e cones, dois nervos ópticos, bem como uma zona do córtex cerebral localizada em sua parte occipital.
Alguns analisadores, como os já citados visuais e auditivos, incluem um nível pré-receptor - certas estruturas anatômicas que melhoram a percepção de estímulos adequados. Para o sistema auditivo, este é o ouvido externo e médio, para o sistema visual, a parte do olho que refrata a luz, incluindo a esclera, o humor aquoso da câmara anterior do olho, o cristalino e o corpo vítreo. Vamos nos concentrar na parte periférica do analisador e responder à pergunta sobre qual é a função dos receptores incluídos nele.
Como as células percebem os estímulos
Em suas membranas (ou no citosol) existem moléculas especiais que consistem em proteínas, bem como complexos complexos - glicoproteínas. Sob a influência de fatores ambientais, essas substâncias alteram sua configuração espacial, que serve de sinal para a própria célula e a força a responder adequadamente.
Algumas substâncias químicas, chamadas ligantes, podem atuar nos processos sensoriais da célula, resultando em correntes iônicas transmembrana nela. Proteínas do plasmalema com propriedades receptivas, juntamente com moléculas de carboidratos (ou seja, receptores), desempenham as funções de antenas - elas percebem e diferenciam ligantes.
Canais ionotrópicos
Outro tipo de receptores celulares - canais ionotrópicos localizados na membrana, capazes de abrir ou bloquear sob a influência deprodutos químicos de sinalização, como receptor H-colinérgico, vasopressina e receptores de insulina.
As estruturas de detecção intracelular são fatores de transcrição que se ligam a um ligante e então entram no núcleo. Formam-se seus compostos com DNA, que potencializam ou inibem a transcrição de um ou mais genes. Assim, as principais funções dos receptores celulares são a percepção de sinais ambientais e a regulação das reações do metabolismo plástico.
Suportes e cones: estrutura e funções
Esses receptores retinianos respondem a estímulos luminosos - fótons, que provocam o processo de excitação nas terminações nervosas. Eles contêm pigmentos especiais: iodopsina (cones) e rodopsina (bastões). Os bastonetes ficam irritados com a luz do crepúsculo e não são capazes de distinguir cores. Os cones são responsáveis pela visão de cores e são divididos em três tipos, cada um contendo um fotopigmento separado. Assim, a função do receptor ocular depende de quais proteínas sensíveis à luz ele contém. Os bastonetes são responsáveis pela percepção visual com pouca luz, enquanto os cones são responsáveis pela acuidade visual e percepção de cores.
A pele é um órgão dos sentidos
As terminações nervosas dos neurônios que entram na derme diferem em sua estrutura e reagem a vários estímulos ambientais: temperatura, pressão, formato da superfície. As funções dos receptores da pele são perceber e transformar estímulos em impulsos elétricos (o processo de excitação). Os receptores de pressão incluem corpos de Meissner localizados na camada média da pele - a derme, capaz dediscriminação de estímulos (têm um baixo limiar de sensibilidade).
Corpos de Pacini pertencem aos barorreceptores. Eles estão localizados na gordura subcutânea. A função do receptor - nociceptor da dor - é a proteção contra estímulos patogênicos. Além da pele, essas terminações nervosas estão localizadas em todos os órgãos internos e parecem processos aferentes ramificados. Os termorreceptores podem ser encontrados tanto na pele quanto nos órgãos internos - vasos sanguíneos, partes do sistema nervoso central. Eles são classificados em calor e frio.
A atividade dessas terminações sensoriais pode aumentar e depende em que direção e com que velocidade a temperatura da superfície da pele muda. Portanto, as funções dos receptores da pele são diversas e dependem de sua estrutura.
Mecanismo de percepção de estímulos auditivos
Exterorreceptores são células ciliadas altamente sensíveis a estímulos adequados - ondas sonoras. Eles são chamados de monomodais e são secundariamente sensíveis. Localizam-se no órgão de Corti do ouvido interno, fazendo parte da cóclea.
A estrutura do órgão de Corti é semelhante a uma harpa. Os receptores auditivos estão imersos na perilinfa e possuem grupos de microvilosidades em suas extremidades. As vibrações do fluido causam irritação das células ciliadas, que se transformam em fenômenos bioelétricos - impulsos nervosos, ou seja, as funções do receptor auditivo - é a percepção de sinais que têm a forma de ondas sonoras e sua transformação em um processoexcitação.
Contato com as papilas gustativas
Cada um de nós tem uma preferência por comida e bebida. Percebemos a variedade de sabores dos produtos alimentícios com a ajuda do órgão do paladar - a língua. Ele contém quatro tipos de terminações nervosas, localizadas da seguinte forma: na ponta da língua - papilas gustativas que distinguem entre doce, em sua raiz - os receptores amargos e salgados e azedos nas paredes laterais distinguem. Irritantes para todos os tipos de terminações receptoras são moléculas químicas percebidas pelas microvilosidades das papilas gustativas que atuam como antenas.
A função do receptor gustativo é decodificar um estímulo químico e traduzi-lo em um impulso elétrico que viaja ao longo dos nervos até a zona gustativa do córtex cerebral. Deve-se notar que as papilas trabalham em conjunto com as terminações nervosas do analisador olfativo localizado na membrana mucosa da cavidade nasal. A ação conjunta dos dois sistemas sensoriais aumenta e enriquece as sensações gustativas de uma pessoa.
O Enigma do Olfato
Assim como o sabor, o analisador olfativo reage com suas terminações nervosas às moléculas de vários produtos químicos. O próprio mecanismo pelo qual os compostos odoríferos irritam os bulbos olfativos ainda não é totalmente compreendido. Os cientistas sugerem que as moléculas de sinalização de odor interagem com vários neurônios sensoriais na mucosa nasal. Outros pesquisadores atribuem a estimulação dos receptores olfativos ao fato de que as moléculas sinalizadoras têm grupos funcionais comuns (por exemplo, aldeídoou fenólico) com substâncias incluídas no neurônio sensorial.
As funções do receptor olfativo estão na percepção da irritação, sua diferenciação e tradução no processo de excitação. O número total de bulbos olfativos na membrana mucosa da cavidade nasal chega a 60 milhões, e cada um deles é equipado com um grande número de cílios, devido aos quais a área total de contato do campo receptor com moléculas de substâncias químicas - odores.
Terminações nervosas do aparelho vestibular
No ouvido interno existe um órgão responsável pela coordenação e consistência dos atos motores, mantendo o corpo em estado de equilíbrio, e também participando dos reflexos orientadores. Tem a forma de canais semicirculares, é chamado de labirinto e está anatomicamente conectado ao órgão de Corti. Em três canais ósseos existem terminações nervosas imersas na endolinfa. Ao inclinar a cabeça e o tronco, ele oscila, o que causa irritação nas extremidades das terminações nervosas.
Os próprios receptores vestibulares - células ciliadas - estão em contato com a membrana. Consiste em pequenos cristais de carbonato de cálcio - otólitos. Juntamente com a endolinfa, eles também começam a se mover, o que serve como irritante para os processos nervosos. As principais funções do receptor do canal semicircular dependem de sua localização: nos sacos, responde à gravidade e controla o equilíbrio da cabeça e do corpo em repouso. As terminações sensoriais localizadas nas ampolas do órgão de equilíbrio controlam a mudança nos movimentos das partes do corpo (gravidade dinâmica).
O papel dos receptores na formaçãoarcos reflexos
Toda a doutrina dos reflexos, desde os estudos de R. Descartes até as descobertas fundamentais de I. P. Pavlov e I. M. Sechenov, baseia-se na ideia da atividade nervosa como uma resposta adequada do corpo aos efeitos do estímulos do ambiente externo e interno, realizados com a participação do sistema nervoso central - o cérebro e a medula espinhal. Seja qual for a resposta, simples, por exemplo, um puxão no joelho, ou tão supercomplexa como a fala, a memória ou o pensamento, seu primeiro elo é a recepção - a percepção e discriminação de estímulos por sua força, amplitude, intensidade.
Tal diferenciação é realizada por sistemas sensoriais, que IP Pavlov chamou de "tentáculos do cérebro". Em cada analisador, o receptor funciona como antenas que captam e sondam estímulos ambientais: ondas luminosas ou sonoras, moléculas químicas e fatores físicos. A atividade fisiologicamente normal de todos os sistemas sensoriais, sem exceção, depende do trabalho da primeira seção, chamada de periférico ou receptor. Todos os arcos reflexos (reflexos) sem exceção se originam dele.
Plectrums
São substâncias biologicamente ativas que realizam a transferência de excitação de um neurônio para outro em estruturas especiais - sinapses. Eles são secretados pelo axônio do primeiro neurócito e, agindo como irritantes, causam impulsos nervosos nas terminações receptoras da próxima célula nervosa. Portanto, a estrutura e as funções dos mediadores e receptores estão intimamente relacionadas. Além disso, algunsos neurócitos são capazes de secretar dois ou mais transmissores, como ácidos glutâmico e aspártico, adrenalina e GABA.
