Механизм трансдукции сенсорного сигнала во вторичночувствующем рецепторе
Механизм трансдукции сенсорного сигнала во вторичночувствующем рецепторе - раздел Науковедение, Центральный координационно-методический совет ТГМА дисциплина Нормальная физиология – физиология челюстно-лицевой области ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
...
Большинство рецепторных клеток реагируют на действие раздражителя частичной деполяризацией - генерацией рецепторного потенциала. В результате деполяризации из рецепторной клетки выделяется возбуждающий медиатор, который диффундирует через синаптическую щель к постсинаптической мембране, расположенной на окончании периферического отростка чувствительного афферентного нейрона. По принципу комплементарности медиатор взаимодействует со специфическими белковыми молекулами-рецепторами постсинаптической мембраны рецепторно-афферентного синапса, что вызывает активацию ее хемовозбудимых натриевых каналов. Вследствие этого увеличивается проницаемость окончания афферента для ионов Na+ и происходит его частичная деполяризация, которая называется генераторным потенциалом. Затем благодаря циркуляции местных ионных токов между частично деполяризованным окончанием афферента и первым перехватом Ранвье чувствительный нейрон генерирует серию афферентных ПД.
Сенсорные рецепторы обладают тремя общими свойствами: высокой специфичностью, способностью к адаптации и функциональной мобильностью.
Специфичность - это способность рецептора воспринимать только адекватные раздражители.
Адекватными называют раздражители, к восприятию которых организм специально приспособился в процессе эволюции. Такие сенсорные стимулы вызывают возбуждение даже при очень малой интенсивности.
Для фоторецепторов адекватным раздражителем являются световые фотоны, для слуховых рецепторов – акустические волны, для обонятельных рецепторов – летучие, а для вкусовых – растворимые химические вещества.
Если сенсорный рецептор не приспособлен к восприятию какого-либо раздражителя, то данный фактор является для него неадекватным. Неадекватными называют раздражители, которые не являются в естественных условиях фактором возбуждения рецепторов.
Фонорецепторы и волосковые чувствительные клетки вестибулярного аппарата могут возбуждаться колебаниями с амплитудой, сопоставимой с диаметром атома водорода, а обонятельный рецептор – 1-2 молекулами пахучего вещества. На одиночные молекулы растворенного вещества реагирует и вкусовая сенсорная клетка.
Для возникновения ощущения света достаточно 1-2 фотонов с мощностью всего 10-17 - 10-18 Вт, т.к. они являются адекватным раздражителем для органа зрения. В то же время, ощущение света – механический фосфен, может возникнуть и при резком механическом воздействии на орган зрения («искры из глаз»), хотя никакого света на самом деле не было. Однако для этого необходимо приложить значительное усилие с мощностью более 10-4 Вт, т.к. фоторецепторы глаза не приспособлены специально для обнаружения такого раздражителя такой природы. Следовательно, разница между адекватным световым и неадекватным механическим пороговыми раздражителями для фоторецепторов глаза человека достигает 14 порядков.
Функциональная мобильность - способность сенсорной системы изменять количество активно функционирующих рецепторов, а также регулировать величину порога возбудимости каждого из них.
Механизм функциональной мобильности обусловлен возбуждающим или тормозным эфферентным нисходящим влиянием на сенсорные рецепторы и афференты со стороны коры и подкорковых структур головного мозга. Благодаря функциональной мобильности создаются благоприятные условия для восприятия наиболее значимых в данный момент времени сенсорных раздражителей. Так, у голодного человека возрастает число активно функционирующих вкусовых рецепторов и повышается чувствительность каждого из них. Поэтому во время приема пищи возникают яркие и сильные вкусовые ощущения. Напротив, у сытого человека выраженность и интенсивность вкусовых ощущений снижается.
При длительном воздействии любого раздражителя, вызванное им ощущение постепенно уменьшается, а иногда и полностью исчезает. Так, войдя в помещение, в котором проводились покрасочные работы, человек через некоторое время перестает ощущать столь резкий вначале запах краски. Точно также мы не замечаем непрерывного давления на кожу привычной одежды или яркого света, который вначале ослепляет нас. Это явление получило название сенсорная адаптация.
Сенсорная адаптация – это уменьшение чувствительности рецепторов, обусловленное снижением амплитуды рецепторного потенциала и частоты разрядной деятельности афферентного нейрона при длительном действии раздражителя.
Снижение амплитуды рецепторного потенциала и частоты импульсной биоэлектрической активности афферента связано со свойствами дорецепторного вспомогательного аппарата, а также изменениями процессов рецепции и трансдукции сенсорного сигнала в рецепторах.
Дорецепторное звено анализатора – специальный анатомический аппарат, позволяющий регулировать поступление энергии стимула к рецепторам. При длительном действии раздражителя дорецепторный аппарат ограничивает поступление энергии сенсорного стимула к рецепторам. Так, в условиях яркой освещенности происходит сужение зрачка, а постоянный звуковой шум вызывает сокращение мышц, уменьшающих амплитуду колебания барабанной перепонки.
Снижение уровня готовности к рецепции и трансдукции сенсорного сигнала в первичных рецепторах обусловлено:
1) падением чувствительности рецепторной мембраны, связанным с инактивацией встроенных в нее рецептирующих белковых молекул,
2) угнетением генеративных свойств - способности генерировать биоэлектрические потенциалы.
Снижение способности сенсорного рецептора генерировать биопотенциалы, обусловлено ионной адаптацией – инактивацией натриевых и активацией калиевых мембранных каналов, что приводит к снижению амплитуды РП и частоты разрядной деятельности афферента.
Во вторичночувствующих рецепторах все это усугубляется утомлением в синаптических контактах между специализированными сенсорными клетками и окончаниями афферентных нейронов:
1) истощением запасов медиатора в рецепторной клетке,
В зависимости от скорости адаптации выделяют три вида сенсорных рецепторов: быстроадаптирующиеся, неадаптирующиеся, медленноадаптирующиеся.
Быстроадаптирующиеся рецепторы (например, тактильные и температурные рецепторы кожи) характеризуются быстрым снижением амплитуды РП и частоты разрядной деятельности афферента при длительном действии раздражителя. Неадаптирующиеся рецепторы (например, барорецепторы и хеморецепторы сосудов) характеризуются практическим отсутствием изменений РП и разрядной деятельности афферента при длительном действии раздражителя. Медленноадаптирующиеся рецепторы (например, тонические проприорецепторы интрафузальных мышечных волокон, сухожилий, связок) характеризуются постепенным снижением величины РП и частоты разрядной деятельности афферента при длительном действии раздражителя.
Адаптация происходит не только в рецепторах, но и в проводниковом, а также центральном отделах анализатора. В проводниковом отделе анализатора адаптации развивается за счет снижения чувствительности к медиатору постсинаптических мембран в спинальных, стволовых и подкорковых нервных центрах, участвующих в обработке сенсорных сигналов. В корковом отделе адаптация связана с выключением из сферы сознания и анализа несущественной для организма информации.
Проводниковый отдел анализатора представлен проводящими путями, а также спинальными, стволовыми и подкорковыми сенсорными центрами. Каждая область мозга, в которой находится сенсорный центр и осуществляется переключение проводящих путей, образует уровень сенсорной системы. Высший подкорковый сенсорный центр представлен ядрами таламуса, который является собирателем (коллектором) всех видов сенсорных сигналов за исключением обонятельных.
В процессе проведения происходит пространственное и временнóе преобразование сенсорных сигналов, их переключение, усиление, фильтрация и детектирование. В основе этих функций проводникового отдела лежат такие физиологические процессы как дивергенция возбуждений, конвергенция возбуждений, облегчение, окклюзия, реверберация и процессы торможения в ЦНС.
В корковый(центральный)отдел анализатора поступает наиболее важная – приоритетная информация. Функционально он представлен перцептивными, ассоциативными и гностическими анализаторными зонами коры больших полушарий головного мозга, которые обеспечивают высшие формы анализа и синтеза сенсорных сигналов.
Перцептивные зоны участвуют в формировании простых ощущений. Перцептивная зона соматовисцеральной чувствительности у человека находится, преимущественно, в постцентральной извилине коры больших полушарий. Слуховая область расположена в височной доле коры, а зрительная локализуется в затылочной области. Раздражение этих участков может вызвать соответствующие ощущения прикосновения, звука или света.
Тема 1. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
1.1. Физиология – наука о жизнедеятельности организма как единого целого
Основные вопросы: Организм и среда обитани
Биоэлектрические явления и возбудимость живых тканей
Основные вопросы: Возбудимые ткани. Ионные механизмы мембранного потенциала покоя (МПП). Локальный ответ (ЛО) и потенциал действия (ПД), их свойства, фазы и ионные механизмы
График ЛО
1) фаза медленной деполяризации, 2) фаза медленной реполяризации.
Во время генерации ЛО м
Законы проведения возбуждения по нервным волокнам
Основные вопросы: Механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам. Физиологические особенности различных групп нервных волокон. Законы проведения возбуждения по нервным
График потенциала концевой пластинки
1) медленная деполяризация,
2) медленная реполяризация.
ПКП является местным, не распространяющимся возбуждением
Мышцы опорно-двигательного аппарата человека
Вид спереди: 1) длинная ладонная мышца, 2) поверхностный сгибатель пальцев, 3) локтевой сгибатель кисти, 4) трехглавая мышца плеча. 5) клювоплечевая мышца, 6) большая круглая м
Строение миофибриллы
A – анизотропные диски, I – изотропные диски, Z – поперечная мембрана.
1) актиновые нити, 2) миозиновые нити.
В процессе сокращения мышцы актиновые нити вдвигаются в промежутки ме
Рефлекторный принцип деятельности ЦНС
Рефлекс (лат. «reflexus» – отраженный) - это отраженная ответная реакция организма, которая возникает в результате воздействия раздражителей и осуществляется с обязательным учас
Свойства нервных центров
Интеграция нервных процессов и рефлекторная деятельность ЦНС, лежащие в основе приспособительных реакций организма, во многом определяется общими свойствами нервных центров:
Процессы торможения в ЦНС
Особый активный процесс, возникающий в ЦНС в результате возбуждения и проявляющийся в подавлении разрядной деятельности нейронов, называют центральным торможением
Принципы координации рефлекторной деятельности
Взаимодействие возбуждающих и тормозных нервных процессов обеспечивает быстрое и точное приспособление организма к условиям существования. Такое взаимодействие процессов возбуждения
Физиология спинного мозга
Спинной мозг состоит из 31-33 сегментов: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 1-3 копчиковых.
Сегмент - это участок спин
Физиология заднего мозга
Задний мозг включает в себя продолговатый мозг и варолиев мост.
Основными структурно-функциональными образованиями заднего мозга являются
Физиология промежуточного мозга
Промежуточный мозг включает в себя таламус и гипоталамус. Структуры промежуточного мозга являются основой интеграции сигналов из внешней и внутренней среды, формирован
Физиология мозжечка
Мозжечок представляет собой образование, расположенное позади больших полушарий над задним мозгом.
Основные функции мозжечка:
1) рефлекторная надсегментарная,
Основные функции коры больших полушарий
Филогенетически наиболее молодым образованием мозга и главным распорядителем деятельности человека является кора больших полушарий.
В соответствии с эволюционным развитием
Общая физиология анализаторов
Основные вопросы: Понятие биологического анализатора сенсорных сигналов, его основные функции. Характеристика чувствительности сенсорной системы. Основные отделы анализатора
Сенсорные функции ротового отдела. Рецепция боли
Основные вопросы: Тактильная и температурная рецепция в ротовом отделе. Механизмы привыкания к зубным протезам. Термоэстезиометрия в стоматологической практи
Физиологические основы психических функций человека
Основные вопросы: Понятие о психике и сознании. Аналитическая и синтетическая деятельность коры больших полушарий, динамический стереотип. Понятие о первой и второй сигнальн
Физиология гипоталамо-гипофизарной системы
В основном, регуляция внутри эндокринной системы осуществляется посредством гормональных и нейрогормональных механизмов. Высшим центром нейрогормонального управления, который осущес
Частная физиология желез внутренней секреции
Основные вопросы: Йодтиронины, их роль в регуляции обмена веществ и энергии. Значение кальцитонина и паратгормона в регуляции гомеостаза кальция и фосфатов. Эндокри
Функциональное значение эпифиза
Эпифиз – железистая структура эпиталамической области промежуточного мозга, состоящая из нейроглиальных клеток, которые способны синтезировать и выделять в кровь гормон м
Физиология автономной (вегетативной) нервной системы
Основные вопросы: Общие закономерности строения и функциональные свойства вегетативной нервной системы. Основные симпатические и парасимпатические эффекты. Синергизм и относ
Тема 1. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
1.1. Физиология – наука о жизнедеятельности организма как целого
1. Совокупность природных условий, необходимых для нормал
Законы проведения возбуждения по нервным волокнам
1. ПРОВОДИМОСТЬ - ЭТО
1) процесс проведения возбуждения
2) свойство проводить возбуждение
3) способность реагировать на раздражение процессом возбуждения
Обонятельный анализатор
1. экстероцептивные хеморецепторные сенсорные системы
1) вкусовой анализатор
2) слуховой анализатор
3) зрительный анализатор
4) вестибулярный ана
Физиологические основы психических функций человека
1. основные функции психики
1) оперативная оценка информации
2) контроль приспособительной поведенческой деятельности
3) координация приспособительной пов
Физиология автономной (вегетативной) нервной системы
1. Автономная (вегетативная) нервная система
1) обеспечивает двигательные реакции, которые осуществляются скелетной мускулатурой
2) обеспечивает регуляцию деятельн
Тема 1. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
1.1. Физиология – наука о жизнедеятельности организма как единого целого
1. Дайте понятие внешней среды. (2)
2. Дайте понятие внутренней среды орг
Биоэлектрические явления и возбудимость живых тканей
1. Назовите универсальное физиологическое свойство всех живых тканей. (1)
2. Дайте определение раздражимости. (4)
3. Перечислите высокоспециализированные возбудимые ткани организм
Общая физиология анализаторов
1. Дайте определение биологического анализатора. (4)
2. Назовите биологические анализаторы человека (6)
3. Перечислите основные функции анализатора. (5)
4. Какой отдел ан
Сенсорные функции ротового одела. Рецепция боли
1. Какие виды чувствительности обеспечивают анализаторные системы ротового отдела? (4)
2. Какие сенсорные системы включает в себя соматовисцеральный анализатор? (5)
3. Какой из ви
Физиология зрительного и слухового анализаторов
1. Назовите основные отделы зрительного анализатора. (3)
2. Перечислите основные элементы светопреломляющей оптической системы глаза. (4)
3. Дайте понятие зрительной рефракции. (1
Физиологические основы психических функций человека
1. Дайте понятие психики. (2)
Дайте понятие сознания. (3) Дайте понятие анализа сигналов. (2) Дайте понятие синтеза сигналов. (2) Дайте определение динамич
Частная физиология желез внутренней секреции
1. Назовите йодсодержащие гормоны щитовидной железы. (2)
2. Назовите основные физиологические эффекты йодсодержащих гормонов щитовидной железы. (6)
3. Какое заболевание возникает
Физиология автономной (вегетативной) нервной системы
1. На какие отделы подразделяется нервная система в зависимости от особенностей строения и функционирования? (2)
2. Какой из этих отделов обеспечивает двигательные локомоторные реакции? (1
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов