Рецептори, їх класифікація

Вступ

Рецептори — це спеціалізовані клітини та чутливі нервові закінчення, що вловлюють енергію подразника та трансформують її в нервові імпульси.

Загалом рецепторний апарат поділяють на дві основні категорії: зовнішні та внутрішні. Зовнішні охоплюють зорові, слухові, нюхові, смакові та дотикові. Внутрішні ж розташовані в опорно-руховому апараті та внутрішніх органах.

Існує також поділ на дистантні рецептори, які сприймають сигнали на відстані від джерела (нюх, зір, слух), та контактні, що реагують лише при безпосередньому зіткненні з подразником (дотик).

За типом подразнення виділяють механічні рецептори (збуджуються від тиску, дотику або звукової хвилі), хімічні (смак, нюх), світлові (очі), температурні, а також рецептори, що відповідають за положення тіла в просторі (розташовані в м'язах, суглобах, зв'язках та внутрішньому вусі).

Щомиті органи чуття отримують, опрацьовують і передають до мозку колосальні обсяги інформації, що дозволяє людині орієнтуватися в довкіллі. Проте для деяких небезпечних факторів, створених техногенною діяльністю, у людини немає відповідних органів чуття. Саме тому люди, які проживають на забруднених радіацією територіях, не завжди можуть усвідомити загрозу та вчасно вжити заходів.

1. Загальне поняття рецепторів

Частина науковців дотримується думки, що існують універсальні рецептори та спільні периферійні шляхи для всіх відчуттів, а характер відчуття визначається лише інтенсивністю подразнення. На підтвердження цього наводяться такі факти. Легкий механічний вплив на шкіру дає відчуття дотику (яке може бути приємним, як легкий масаж), сильніший вплив сприймається як тиск, а при подальшому зростанні сили виникає біль (наприклад, коли в транспорті вам наступають на ногу всією вагою). Подібна закономірність простежується і з температурними подразниками. Аналогічно працює і слуховий аналізатор: зі збільшенням гучності звук стає нестерпним і зрештою викликає больові відчуття. Згідно з теорією вітчизняних фізіологів (Л.А. Орбелі, Гращенков та інші), у процесі еволюції ті рецептори та шляхи, які найчастіше зазнавали ноцицептивних впливів, перетворилися на специфічні больові рецептори. Інші ж рецептори здатні давати відчуття, близьке до болю, лише за особливих умов функціонування чи надмірного подразнення. По всьому тілу розташовані вільні нервові закінчення, які проникають не лише між клітинами, а й усередину них. Будь-яке пошкодження клітини подразнює ці закінчення, викликаючи біль. За будовою больові рецептори — це вільні нервові закінчення, що формують густу сітку в шкірі, склері, стінках судин, очеревині та інших тканинах. У шкірі вони зосереджені переважно під роговим шаром епідермісу. Якщо гострим лезом зняти епідерміс, болю не буде, але будь-який дотик до оголеної ділянки спричиняє біль. Больові рецептори розподілені по тілу нерівномірно: найчутливішими є язик, ніс, губи, кінчики пальців, живіт та пахова ділянка [2, c. 139-140].

2. Рецептори шкіри та м’язів

Взаємодія організму із середовищем відбувається через рецептори. Їх поділяють на екстерорецептори, що розташовані на поверхні тіла (шкіра, слизові рота й носа, органи зору та слуху), та інтерорецептори, які містяться в оболонках внутрішніх органів. Обидва типи рецепторів є першою ланкою центральної нервової системи, яка отримує сигнал і відповідно на нього реагує.

Екстерорецептори шкіри поділяються на дві категорії. Перша — контактні рецептори (біль, температура, дотик, тиск, тепло, холод), які взаємодіють із подразником безпосередньо. Друга — просторові рецептори (зір, слух, нюх), що сприймають подразнення на відстані.

Інтерорецептори також мають дві групи: пропріорецептори (рецептори м'язів, сухожилків, фасцій, суглобових сумок і присінково-завиткового апарату) та вісцерорецептори (розташовані у внутрішніх органах). Шкірні рецептори — це нервові закінчення, що формують щільні сплетення під епідермісом. Вважається, що безмієлінові нервові закінчення відповідають за больову чутливість. Дотик сприймають дотикові меніски (тільця Мейсснера), розташовані в сосочках шкіри, а також волосяні мішечки. Тиск реєструють пластичні тільця Фатера—Пачіні, що мають зовнішню та внутрішню капсули з нервовими розгалуженнями. Холод сприймають колби Краузе — капсули з корзинчастим нервовим сплетенням усередині. Тепло — тільця Руффіні, які мають вигляд веретеноподібного сплетення під епідермісом [1, c. 114-115].

М'язові рецептори (рис. 1) беруть участь у численних рефлекторних реакціях, що забезпечують положення тіла в просторі. До них належать тільця Фатера—Пачіні, голі нервові закінчення, тільця Гольджі та м'язові веретена. Тільця Фатера—Пачіні знаходяться в сухожилках, суглобових сумках, фасціях та окісті. Тільця Гольджі — це капсули, заповнені лімфою, куди входять сухожильні волокна, оточені оголеними нервовими закінченнями; вони збуджуються при напруженні сухожилка. М'язові веретена — це посмуговані волокна довжиною 1—4 мм, оточені лімфатичною капсулою, всередині якої міститься від 3 до 13 волоконець. Завдяки подвійній (еферентній та аферентній) іннервації вони реагують і на розтягнення, і на скорочення м'язів.

Щільність рецепторів у різних ділянках шкіри неоднакова. Наприклад, на 10 кв. мм шкіри гомілки припадає лише один рецептор, на голові — 30, а на подушечках пальців — 230.

Зовнішні подразнення через кору великого мозку визначають поведінку людини й тварин, а також впливають на роботу внутрішніх органів.

Шкіра виконує важливі функції: терморегуляцію, захист від зовнішніх впливів, виділення продуктів обміну та депонування крові. Її слід берегти від перегрівання та надмірного сонячного опромінення, яке може спричинити стійкі зміни в судинах. Забруднена шкіра призводить до закупорки потових отворів і протоків сальних залоз, що загрожує запаленням волосяних фолікулів. Шкіра дуже чутлива до хімічних речовин, тому працівникам відповідних виробництв варто бути особливо обережними. Регулярний контакт із хімікатами може спровокувати рак шкіри. Крім того, через шкіру всмоктуються отруйні речовини (нікотинова кислота, анілінові барвники, сполуки хрому, препарати ртуті), що здатне викликати загальне отруєння організму [2, c. 192-194].

3. Рецептори органів смаку, нюху, зору та слуху

Смакові рецептори — це смакові клітини (сосочки), що розташовані на кінчику язика, його бічних поверхнях та біля основи. Невелика їх кількість є також в епітелії м'якого піднебіння та на задній стінці глотки. У дітей функціональних смакових сосочків більше, ніж у дорослих.

Виділяють чотири типи смакових сосочків: валикоподібні, листоподібні, грибоподібні та ниткоподібні (рис. 2).

Валикоподібні сосочки (6—12) розміщені біля кореня язика у формі римської цифри V, кожен містить від 40 до 150 смакових бруньок. Листоподібні сосочки (3—8) знаходяться на задньобічній поверхні язика, у кожному — від 3 до 20 бруньок. Грибоподібні сосочки розташовані на задній поверхні язика, їх небагато. Ниткоподібні сосочки на спинці язика смакових бруньок не мають.

Дослідження показали, що весь язик чутливий до всіх смаків, однак різні його ділянки мають різну чутливість: верхівка найкраще відчуває солодке, основа — гірке, краї — кисле, а солоне — верхівка та краї.

Смакові бруньки утворені трьома типами клітин: базальними, зовнішніми опорними та внутрішніми смаковими, у яких закінчуються смакові нерви.

Кінець смакової клітини, що звернений до пори, має вигляд паличкоподібного нейроепітеліального відростка, який добре сприймає забарвлення.

Іннервацію смакових бруньок забезпечують язикоглотковий нерв, барабанна струна (у складі проміжного нерва) та гортанна гілка блукаючого нерва.

Орган нюху займає невелику ділянку слизової оболонки середньої частини верхньої носової раковини та задньої верхньої частини носової перегородки. Загальна площа нюхової ділянки у дорослої людини становить 2,5 кв. см. Епітелій складається з двох видів клітин: опорних та нюхових.

Нюхові клітини — це спеціалізовані нервові волокна веретеноподібної форми, розташовані серед опорних клітин. На поверхні слизової вони утворюють невеликі випини з чутливими волосками — це рецепторний апарат. Від нюхових клітин відходять нервові волокна до отворів решітчастої пластинки, проходять крізь них і утворюють синапси з мітральними клітинами нюхової цибулини. Від мітральних клітин відходять аксони, що формують нюховий шлях до нюхового трикутника, далі через передню дірчасту речовину прямують складним, ще не до кінця вивченим шляхом до центру нюхового аналізатора в корі півкуль (гачок і закрутка морського коника).

Розвиток нюхового органу у ссавців різний. Макросмічні тварини (хижаки, жуйні, копитні, гризуни, сумчасті, комахоїдні) мають складну будову нюхового органу, а їхній кірковий центр займає значну площу. У мікросмічних (людина, примати, ластоногі) нюх розвинений слабше. У аносмічних тварин, як-от дельфін, носові раковини та нюховий орган атрофовані [4, c. 156-158].

Зір — це біологічний процес, що забезпечує сприйняття форми, розмірів, кольорів предметів та орієнтування в просторі. Він реалізується через зоровий аналізатор, сприймальним апаратом якого є око. Зір використовується не лише для сприйняття світла, а й для визначення відстані, об'ємності предметів та наочного сприйняття довкілля.

Серед усіх органів чуття око зазнає найбільшого навантаження через читання, письмо, перегляд телепрограм та інші види діяльності.

Орган зору складається з очного яблука та допоміжного апарату, розташованих в очній ямці — заглибленні кісток черепа. Очне яблуко має кулясту форму та три оболонки: зовнішню волокнисту, середню судинну та внутрішню сітчасту (рис. 4).

Коли світло потрапляє на фоторецептори (колбочки та палички), у них запускаються складні фотохімічні, електричні, іонні та ферментативні процеси, що породжують нервовий сигнал. Він надходить по зоровому нерву до підкіркових центрів (покрив середнього мозку, зоровий горб), а потім — у кору потиличних часток, де виникає зорове відчуття.

Сукупність світлових рецепторів, зорових нервів і мозкових центрів утворює зоровий аналізатор.

Слух — це вид чутливості, що забезпечує сприйняття звукових коливань. Він відіграє ключову роль у психічному розвитку особистості: завдяки слуху людина пізнає звукове середовище, звуки природи. Без слуху неможливе мовне спілкування між людьми, а також між людиною і тваринами; без нього не з'явилася б музика.

Гострота слуху в людей різна: вона може бути зниженою, нормальною або підвищеною. Деякі люди мають абсолютний слух — здатність точно визначати висоту тону. Музичний слух дозволяє розрізняти інтервали між звуками, впізнавати мелодії, відчувати ритм і точно відтворювати заданий тон чи музичну фразу.

Людина сприймає звуки з частотою від 16 до 20 000 коливань за секунду. З віком чутливість до високих частот знижується, також на неї впливають звуки великої сили, особливо високі та низькі частоти.

Усвідомлене визначення положення тіла відбувається завдяки збудженню, що надходить із довгастого мозку та мосту через зорові горби в кору великого мозку. Вважається, що кіркові центри контролю рівноваги розташовані в тім'яній і скроневій частках. Саме вони забезпечують усвідомлений контроль рівноваги, положення тіла та прямоходіння [3, c. 208-210].

Висновки

Відчуття та сприймання виконують у життєдіяльності людини дві тісно пов'язані функції: інформують про властивості середовища та організують дії відповідно до змін умов. Для ефективного виконання цих функцій вони мають об'єктивно відображати як ситуацію, так і дії людини, що мають бути адекватними ситуації.

Головною характеристикою відчуттів, що визначає їхню специфічність, зумовлену фізико-хімічними властивостями подразників, є якість. Уявлення про наявність лише п'яти органів чуття (зору, слуху, смаку, нюху, дотику) є неповним. Насправді відчуттів та аналізаторних апаратів значно більше. Окремим різновидом є температурні відчуття, що відіграють важливу роль у теплообміні. Спільними для різних органів чуття є больові відчуття, які виникають від надто сильних подразників, але мають і власні рецептори. Інформацію про рух і положення тіла та властивості предметів дають м'язово-суглобові (кінестетичні та статичні) відчуття, рецептори яких містяться в м'язах, суглобах і зв'язках. Важливу роль у просторовому аналізі відіграють вестибулярні відчуття, органом яких є півколові канали та отолітовий апарат вуха. Проміжне місце між дотиком і слухом займають вібраційні відчуття. Нарешті, різноманітну інформацію про внутрішній стан організму забезпечують рецептори, розташовані в органах і тканинах.

Список використаної літератури

1. Бондаренко Г.О. Анатомія і фізіологія людини: Навч. посіб. для студентів вищих медичних навч. закладів І-ІІ рівнів акредитації/ Г.О. Бондаренко, С.О. Куц; Кіровоградський базовий медичний коледж ім. Є.Й. Мухіна ; Кіровоградський базовий медичний коледж ім. Є.Й. Мухіна (Кіровоград). - Кіровоград, 2002. - 248 с.

2. Коляденко Г. Анатомія людини: Підручник для студентів природничих спеціальностей вищих педагогічних навчальних закладів/ Галина Коляденко,; Ред. Т. В. Кацовенко, А. В. Пекур. - 2-е вид.. - К.: Либідь, 2004. - 380 с.

3. Очкуренко О. Анатомія людини: [Навч. посібник для учнів мед. уч-щ]/ Олексій Очкуренко, Олександр Федотов,. - 2-ге вид., перероб. і допов.. - К.: Вища шк., 1992. - 333 с.

4. Свиридов О. Анатомія людини: Підручник для студентів стоматологічних факультетів вищих медичних навчальних закладів III-IV рівнів акредитації/ Олександр Свиридов,; Ред. І. І. Бобрик, Л. Д. Іваненко, Я. О. Мироненко, Авт.передм. І. І. Бобрик. - К.: Вища школа, 2001. - 399 с.