A receptorok gerjesztésének mechanizmusa
Amikor a stimulus a receptorra hat, a receptor sejt membránjába épített fehérje molekulák térbeli szerkezete megváltozik. Ez a membrán permeabilitásának megváltozásához vezet, főként nátriumionokhoz és bizonyos mértékben káliumhoz. Ennek eredményeképpen létrejön egy ionáram, amely megváltoztatja a pihenő potenciált, és a receptor potenciáljának generálását okozza, amely a receptor primer elektromos reakciója az inger hatására.
Továbbá az elsődleges és a másodlagos szenzor receptorok elektromos változásainak jellege eltér.
Elsősorban szenzoros receptorok esetében a receptorpotenciál kritikus szintet ér el, és olyan szaporító akciós potenciálok kialakulását eredményezi, amelyek csillapítás nélkül az afferens idegszálak mentén átjutnak a központi idegrendszer feletti szintekre.
A másodlagos érzékelő receptorokban a receptorpotenciál mediátor (acetil-kolin) felszabadulását eredményezi a receptor sejt preszinaptikus végétől. A mediátor a szenzoros neuron posztszinaptikus membránján hat, és depolarizációt idéz elő, azaz posztszinaptikus potenciál alakul ki. Az első érzékeny neuron posztszinaptikus potenciálját generátor potenciálnak nevezzük. Az akciópotenciálokkal ellentétben, amelynek generációja teljes vagy semleges törvényt követ, a generátor potenciáljának nagysága függ a receptorpotenciál amplitúdójától és arányos az inger nagyságával. Amikor a generátor potenciálja elér egy bizonyos kritikus szintet, az érzékeny idegvégre kiterjedő propagáló idegimpulzusok sorozatát képezi. Így olyan receptorok esetében, amelyek elsősorban szenzoros receptorok, a receptorpotenciál egy generátorpotenciál is, míg a receptorpotenciál és a generátorpotenciál ismét másodlagos érzékelési potenciálra oszlik.
A receptorok jellemzői
A receptorok képesek nemcsak érzékelni, hanem a saját belső energia rovására - az anyagcsere folyamatok energiájára - kiterjeszteni a jelet. Következésképpen az érzékelés által felhasznált és az idegimpulzusok sorozatában kódolt energia mennyisége jelentősen eltérhet az inger energiától.
A különböző receptor eszközök aktivitása végeredményben az érzékszervek hatékony működésének biztosítására irányul. Ez arra utal, hogy a specifikus receptorok szerkezetének és mechanizmusainak változékonysága ellenére megkülönböztetjük az összes fajra jellemző tulajdonságokat.
1. Ritmikus aktivitás. Számos receptort ritmusos aktivitás jellemez nyugalmi - spontán vagy háttérbeli impulzusokban. A háttéraktivitás lehetővé teszi a receptorok számára, hogy ne csak izgalmas, hanem gátló hatásokat is értékeljenek, vagyis a jelre vonatkozó információt nem csak a gyorsaság formájában továbbítsák, hanem az impulzusok áramlásának csökkenése formájában is. Ezenkívül a háttérimpulzusok lehetővé teszik a magas receptor-ingerlékenység fenntartását.
2. A receptorok adaptálása. Ez egy olyan folyamat, amely csökkenti a receptorok aktivitását, mivel az inger állandó fizikai jellemzőkkel jár. A leggyorsabban alkalmazkodó receptorok a bőrmechanoreceptorok. Gyakorlatilag nincs adaptációs képesség a proprioceptorokban.
A tartós változatlan ingerléssel az alkalmazkodás csökkenést mutat, majd a receptorpotenciál teljesen eltűnik. Természetéből adódóan az adaptáció teljes vagy hiányos, gyors és lassú is lehet. Általános szabály, hogy a gyors alkalmazkodás befejeződött, és a lassú nem teljes. A receptorpotenciál eltűnése a receptor adaptálásával egy állandó inger hatására bizonyos mennyiségű információ elvesztéséhez vezet. De a receptor megtartja azt a képességét, hogy azonnal válaszoljon a stimuláció paramétereinek bármilyen változására. A receptorok alkalmazkodási képességének köszönhetően a jelentős mennyiségű információ nem éri el a tudatot, és így nem redukálta a központi idegrendszer magasabb szakaszait.
3. Irányított érzékenység. Számos receptor esetében a gerjesztés bizonyos irányában a maximális gerjesztés figyelhető meg, és a másik irányba a receptor minimálisan gerjesztődik vagy gátolt.
4. Efferent szabályozás. A receptorok tónusos gátló hatása alatt állnak a felett elhelyezkedő idegrendszerektől. Ez a gátlás stabilizálja a membránpotenciált egy bizonyos érték közelében, ami miatt a generátor potenciálja nem éri el a kritikus szintet, és a receptorban fellépő akciós potenciálok nem merülnek fel. Az irányított érzékenység szerepe az irányított mozgás specializált idegsejt-érzékelőinek érzékszervi rendszerének magasabb szintjén történő kialakulásából áll.
Az önkontrollhoz kapcsolódó kérdések és feladatok
1. Adja meg a "receptor" fogalmának meghatározását, nevezze meg a receptorok funkcióit.
2. Tekintsük a receptorok különböző osztályozását.
3. Mi az elsődleges és másodlagos érzéki receptorok gerjesztésének mechanizmusa? Adj példákat primer és másodlagos érzékelőre.
4. Mi a különbség a gyors és lassú adaptív receptorok között?
5. Milyen típusú receptorok a különböző osztályozások között vizuális, hallási, szagló, ízérzékelők, izomreceptorok és mások?
6. Milyen folyamatok képezik a receptor hatékonyságának eredetét?
7. Mi a különbség a receptorpotenciál, a generátor potenciálja és az akciós potenciál között?
8. Milyen jellemzői vannak az érzékszervek receptor elemeinek?