Вопрос5.Механизм возбуждения рецепторов. Первичные (первичночувствующие) и вторичные (вторичночувствующие) рецепторы

При действии стимула в рецепторе происходит преобразование энергии внешнего раздражения в рецепторный сигнал (трансдукция сигнала). Этот процесс включает в себя три основных этапа: 1) взаимодействие стимула с рецепторной белковой молекулой, которая находится в мембране рецептора; 2) усиление и передачу стимула в пределах рецепторной клетки и 3) открывание находящихся в мембране рецептора ионных каналов, через которые начинает течь ионный ток, что, как правило, приводит к деполяризации клеточной мембраны рецепторной клетки (возникновению так называемого рецепторного потенциала).

Чувствительность рецепторных элементов к адекватным раздражителям, к восприятию которых они эволюционно приспособлены, предельно высока. Так, обонятельный рецептор может возбудиться при действии одиночной молекулы пахучего вещества, фоторецептор – при действии одиночного кванта света. По организации или механизму возбуждения рецептора. Различают первичночувствующие и вторичночувствующие. Первичночувствующие - это свободные окончания периферических отростков афферентных нейронов. Они непосредственно, т.е. первично встречаются с адекватным раздражителем. И восприятие, и преобразование энергии раздражителя в энергию нервного импульса происходит в самом рецепторе (по сути - в чувствительном нейроне). Вторичночувствующие - это высокоспециализированные клетки нервного или ненервного происхождения, которые располагается между раздражителем и первым чувствительным нейроном. Рецептор воспринимает энергию раздражителя, но кодировать её в форме ПД не может - у него для этого просто нет специальных электрогенных участков. Он воспринимает и преобразует энергию раздражителя. Это возбуждение передаётся через синапс на сенсорный нейрон. Следовательно, сенсорный нейрон возбужда ется уже не первично внешним стимулом, а опосредованно (вторично) благодаря воздействию рецептирующих клеток.

Вопрос6.Рецепторный или генераторный потенциал. Кодирование в рецепторах. Адаптация рецепторов. Организация рецептивных полей как один из механизмов обработки сенсорной информации.

Рецепторный и генераторный потенциалы

Рецепторный и генераторный потенциалы - это частные случаи электротонических потенциалов . Когда рецепторная (сенсорная) клетка, например механочувствительная волосковая или вкусовая , подвергается воздействию соответствующего стимула, реализуется более или менее сложный набор событий, ведущих к изменениям электрической полярности участка их мембраны. Это явление именуется рецепторным потенциалом . В большинстве случаев рецепторные потенциалы - это деполяризация, в других, однако, в частности в палочках и колбочках сетчатки, - это гиперполяризация. Так или иначе, результат - одни и тот же - возникают токи между подвергающимся воздействию участком мембраны и другими участками мембраны рецепторной клетки ( рис. 2.4 ). В общем случае, изменения электрической полярности (увеличение ее или уменьшение) влияет на выделение медиатора на подлежащий сенсорный нейрон.

Кодирование информации в рецепторах происходит по следующим показателям: качеству, амплитуде (силе), времени и в пространстве. Кодирование качества осуществляется, во-первых, за счет избирательной чувствительности рецептора к адекватному с низким порогом возбуждения раздражителю, т.е. рецептор «узнает» свой стимул (глаз – свет, ухо – звук). Во-вторых, существует цепь модально-специфичных нейронов, соединенных синапсами в определенную жесткую цепь, передающую информацию только от своего рецептивного поля. Это принцип «меченой линии», или топической организации. Этому принципу противопоставляется теория «структуры ответа», согласно которой качество стимула и его кодирование осуществляются «паттернами», или пространственно-временным распределением импульсов, т.е. группой импульсов с определенной частотой и длительностью межимпульсных интервалов. Так, зрительные раздражители распознаются «мечеными линиями», а вкусовые — паттернами. Интенсивность или сила стимула кодируется увеличением частоты ПД, которая, в свою очередь, зависит от величины РП. Пространственное кодирование осуществляется за счет того, что каждое рецептивное поле имеет свое представительство в определенных структурах ЦНС. Кроме того, рецептивные поля перекрываются, что обеспечивает надежность в работе системы и позволяет слабым раздражителям вступать в контакт с наиболее чувствительными рецепторами и вовлекать в возбуждение менее чувствительные. Кодирование во времени происходит за счет изменения частоты импульсов и продолжительности межимпульсных интервалов. Процесс кодирования, т.е. преобразования соответствующих раздражителей в РП, а затем в нервный импульс или ПД, происходит уже на уровне рецепторов. . Перекодирование — переключение сигнала внутри системы осуществляется в следующем отделе анализатора — проводниковом, представленном афферентными и эфферентными путями и подкорковыми центрами. Основная функция этого отдела — анализ и передача информации, формирование рефлексов, а также межанализаторные взаимодействия.