какие рецепторы относятся к механорецепторам
Что такое механорецепторы?
механорецепторы они являются сенсорными рецепторами, которые находятся в коже человека и чувствительны к механическому давлению.
Существует 5 типов механорецепторов в коже человека:
Каждый из этих рецепторов отвечает за различную функцию, и вместе они позволяют распознавать все возможные ощущения, которые устанавливаются посредством связи между внешним стимулом и внутренней интерпретацией, которая происходит благодаря центральной нервной системе..
Типы механорецепторов
Безволосая кожа
В гладкой коже (без волос) существует четыре основных типа механорецепторов, каждый из которых имеет свою функцию:
Тактильные тельца (также известные как тельца Мейснера) реагируют на легкие прикосновения и быстро приспосабливаются к изменениям текстуры (вибрации около 50 Гц).
Луковичные тельца (также известные как терминация Руффини) обнаруживают глубокое напряжение в коже и фасции.
Нервные окончания Меркель (также известные как диски Меркеля) определяют постоянное давление.
Пластинчатые тельца (также известные как тельца Пачини) в коже и фасции обнаруживают быстрые вибрации (приблизительно 200-300 Гц).
Волосяные фолликулы
Рецепторы в волосяных фолликулах чувствуют, когда волосы меняют положение. На самом деле, наиболее чувствительными механорецепторами у человека являются реснитчатые клетки улитки внутреннего уха, не связанные с фолликулярными рецепторами, эти рецепторы передают звук в мозг.
Безрецепторные нервные окончания обнаруживают прикосновение, давление и растяжение.
кожный
Кожные механорецепторы реагируют на механические раздражители, возникающие в результате физического взаимодействия, включая давление и вибрацию. Они расположены на коже, как и другие кожные рецепторы.
Все они иннервируются волокнами Aβ, за исключением свободных от механорецепторов нервных окончаний, которые иннервируются волокнами Aδ..
Кожные механорецепторы можно классифицировать по морфологии, по типу ощущений, которые они воспринимают, и по скорости адаптации. Кроме того, у каждого есть различное восприимчивое поле.
1. Медленно адаптирующийся механорецептор типа 1 (SA1) с терминальным органом тельца Меркель лежит в основе восприятия формы и шероховатости кожи. Они имеют небольшие рецептивные поля и дают устойчивые ответы на статическую стимуляцию.
2-Механорецепторы типа 2 медленной адаптации (SA2) с терминальным органом тельца Руффини реагируют на растяжение кожи, но не были тесно связаны с проприоцептивной или механорецептивной ролью в восприятии. Они также вызывают устойчивую реакцию на статическую стимуляцию, но имеют большие рецептивные поля.
3-Механорецептор конечного органа корпускулы «Быстро приспосабливающийся» (РА) или Мейснера, лежит в основе восприятия трепетания и скольжения по коже. Они имеют небольшие рецептивные поля и вызывают переходные реакции в начале и на смещение стимуляции.
Тело 4-Пачини или тельца Ватера-Пачини или ламеллярные тельца лежат в основе восприятия высокочастотной вибрации. Они также дают кратковременные ответы, но имеют большие рецептивные поля.
По уровню адаптации
Кожные механорецепторы также можно разделить на категории по степени их адаптации.
Когда механорецептор получает стимул, он начинает запускать импульсы или потенциалы действия с высокой частотой (чем сильнее стимул, тем выше частота).
Клетка, однако, скоро «адаптируется» к постоянному или статическому стимулу, и импульсы будут уменьшаться с нормальной скоростью.
Приемники, которые быстро адаптируются (т. Е. Быстро возвращаются к нормальной частоте пульса), называются «фазерами»..
Те рецепторы, которые медленно возвращаются к нормальной скорости стрельбы, называют тониками. Фазовые механорецепторы полезны для обнаружения таких вещей, как текстура или вибрации, в то время как тонические рецепторы полезны, среди прочего, для температуры и проприоцепции..
1- Медленная адаптация: Медленно адаптирующиеся механорецепторы включают в себя конечные тельца Меркеля и Руффини и некоторые свободные нервные окончания.
2- Промежуточная адаптация: Некоторые свободные нервные окончания имеют промежуточную адаптацию.
3- Быстрая адаптацияМеханорецепторы быстрой адаптации включают конечные органы тельца Мейснера, конечные органы тельца Пачини, рецепторы волосяного фолликула и некоторые свободные нервные окончания..
другие
Другие механорецепторы, кроме кожных механорецепторов, включают капиллярные клетки, которые являются сенсорными рецепторами в вестибулярной системе внутреннего уха, где они вносят вклад в слуховую систему и.
Существуют также юкстакапиллярные рецепторы (J), которые реагируют на такие явления, как отек легких, легочная эмболия, пневмония и баротравма..
связки
Существует четыре типа механорецепторов, встроенных в связки. Поскольку все эти типы механорецепторов миелинизированы, они могут быстро передавать сенсорную информацию о положении суставов в центральную нервную систему..
Считается, что механорецепторы типа II и типа III, в частности, связаны с правильным чувством проприоцепции.
Какие рецепторы относятся к механорецепторам
Человек воспринимает не все изменения окружающей среды, он не способен, например, ощущать действие ультразвука, рентгеновских лучей или радиоволн. Диапазон сенсорного восприятия человека ограничен имеющимися у него сенсорными системами, каждая из которых перерабатывает информацию о стимулах определенной физической природы. Сенсорная специфичность каждой системы определяется, прежде всего, свойствами входящих в нее рецепторов.
Классификации рецепторов
Рецепторы различают по специфической чувствительности к разным стимулам, по строению и местоположению. Специфическая чувствительность рецепторов к раздражителям различной природы (механическим, химическим, температурным и т. д.) обусловлена разными механизмами управления ионными каналами плазматических мембран, состояние которых определяет возникновение рецепторного потенциала и переход от физиологического покоя к возбуждению. Стимулы, к которым рецепторы наиболее чувствительны, называются адекватными (лат. adaequatus — приравненный).
Механорецепторы возбуждаются сильнее всего вследствие деформации их клеточной мебраны при давлении или растяжении, к ним относятся тактильные рецепторы кожи, проприоцепторы мышц и сухожилий, слуховые и вестибулярные рецепторы во внутреннем ухе, барорецепторы и волюморецепторы, находящиеся во внутренних органах и кровеносных сосудах. Хеморецепторы возбуждаются вследствие присоединения к ним определенных химических молекул, они представлены обонятельными и вкусовыми рецепторами, а также хемочувствительными рецепторами внутренних органов и кровеносных сосудов.
Для расположенных в сетчатке глаза фоторецепторов адекватным раздражителем являются поглощенные ими кванты света, для терморецепторов (холодовых и тепловых) — изменения температуры.
Механорецепторы
Живой организм находится в непрерывном взаимодействии с внешней средой. Огромное количество раздражений, поступающих из окружающего мира и постоянно возникающих в той среде, что заключена в самом организме. Не случайно в ходе эволюции живых существ выработались различные рецепторы, предназначенные для преобразования энергии раздражения в специфическую активность нервной системы, в сигналы, которые несут нервным центрам информацию о том, что же в данный момент воздействует на организм.
Рецепторы (от латинского слова recipere — принимать) приспособлены, как правило, для восприятия одного какого нибудь вида раздражения: механического (механорецепторы), светового (фоторецепторы), температурного (терморецепторы) и т. д. Рецепторы органов слуха, зрения, обоняния и некоторые другие служат для восприятия сигналов из внешней среды. Их называют экстерорецепторами (от латинского слова externus — внешний). Множество рецепторов «принимает» информацию из внутренней среды. Это так называемые интерорецепторы (от латинского слова internus — внутренний).
Исключительно важную роль играют механорецепторы, без них организм практически не мог бы существовать. Все наше тело пронизано механорецепторами. Они есть в коже и сосудах, в сердце и легких, в желудке, мышцах и органе слуха, в почках и мочеточниках. Восприятие звуков и способность их произносить, сохранение равновесия, возможность перемещения в пространстве, ощущение прикосновения, позывы на мочеиспускание и дефекацию, восприятие сердцебиений и многие другие функции зависят от деятельности механорецепторов. Понятно, что самочувствие, настроение и даже мышление человека неразрывно связаны с работой механорецепторов. Не удивительно, что ученые много внимания уделяют изучению механизмов их деятельности.
Независимо от расположения и назначения, механорецепторы подразделяются на первично- и вторичночувствующие. К первому типу относятся те из них, у которых восприятие раздражения и возникновение нервного импульса происходят в одной и той же клетке. Таковы механорецепторы кожи, мышц, сердечно-сосудистой системы, внутренних органов. У вторичночувствующих механорецепторов восприятие раздражения происходит в одной клетке, а нервные импульсы возникают в другой, тесно связанной с первой. Так устроены механорецепторы органов слуха и вестибулярного аппарата.
Принцип деятельности первичночувствующих механорецепторов удобно рассмотреть на примере хорошо изученных образований — телец Пачини. Они обнаружены в коже, опорно-двигательном аппарате, в различных внутренних органах. Очень много таких телец в коже кончиков пальцев, ладоней, подошв ног, в области половых органов. Установлено, что все самые тонкие ощущения прикосновения или вибрации связаны с возбуждением именно этих механорецепторов.
Тельце Пачини состоит из нервного окончания, окруженного вспомогательным аппаратом, и нервного волокна, связывающего рецептор с центральной нервной системой. Вспомогательный аппарат тельца капсула — состоит из многочисленных (до 60) очень тонких (0,1 микрона) пластин, между которыми находится жидкость весьма своеобразного химического состава. Механическое раздражение вызывает деформацию капсулы, что ведет, в свою очередь, к деформации нервного окончания. Его поверхностная оболочка (мембрана) растягивается, увеличивается ее проницаемость для некоторых ионов и прежде всего для иона натрия. При этом возникают ионные токи. Исследователи легко обнаруживают их по появлению местной электрической реакции, так называемого рецепторного потенциала.
Ионные токи вызывают возбуждение нервного волокна. В нем рождаются импульсы, которые с большой скоростью (до 60 метров в секунду) устремляются в центральную нервную систему, оповещая о том, что рецептор возбужден. Чем сильнее раздражение, тем значительнее рецепторный потенциал и тем большее число импульсов поступает в головной мозг. Обладая множеством механорецепторов, пороги возбуждения которых отличаются друг от друга, организм может очень тонко и точно оценивать, «различать» всевозможные механические воздействия.
Все первичночувствующие механорецепторы работают примерно так же, как тельца Пачини. Конечно, они могут иметь другую форму, иной вспомогательный аппарат, но цепь событий, протекающих в них при возбуждении, остается принципиально той же.
Вторичночувствующие механорецепторы организованы сложнее. Основой их воспринимающей части является специальная клетка. Она несет на своей внешней поверхности большое количество особых волосков. Поэтому такие рецепторные клетки называются волосковыми. Можно предположить, что именно в волосках начинаются процессы, которые приводят клетку в состояние возбуждения. Причем возбуждение наблюдается только тогда, когда раздражение направлено вдоль одной определенной оси клетки. В случае противоположного направления раздражения клетка приходит в состояние угнетения.
Механическое давление вызывает в волосковой клетке появление рецепторного потенциала. Однако в отличие от первичночувствующих рецепторов в волосковой клетке под влиянием рецепторного потенциала выделяется своеобразное химическое вещество — медиатор. Оно то и действует на окончания чувствительных нервов, где и возникают импульсы, бегущие в нервную систему и сигнализирующие о характере раздражителя. Вторичночувствующие рецепторы обладают фантастической чувствительностью. Они могут воспринимать механические смещения до 0,1 ангстрема, то есть в 100 000 раз меньше, чем микрон!
Механорецепторы не только посылают импульсы в нервную систему, но и получают от нее сигналы. Это явление называется эфферентной регуляцией деятельности рецепторных образований. Такая центральная «настройка» механорецепторов играет огромную роль в их деятельности, позволяя, в частности, хорошо воспринимать как слабые, так и очень сильные раздражения.
Сложными механорецепторными образованиями являются орган слуха и вестибулярный аппарат. Расположены они в области так называемого внутреннего уха, в лабиринте, который находится в толще височной кости черепа. Костный лабиринт состоит из трех отделов: преддверия, полукружных каналов, улитки.
Орган слуха так же, как и другие механорецепторные образования, состоит из вспомогательных структур, собственно рецепторов и нервных волокон, связывающих рецепторы с центральной нервной системой. Вспомогательные структуры органа слуха очень хорошо приспособлены для улавливания и проведения звуковых колебаний. Заметим сразу, что звуковые сигналы достигают механорецепторов двумя путями: через воздух (воздушная проводимость) и через костные ткани (костная проводимость).
Попав в ушную раковину, звуковая волна должна пройти наружный слуховой проход и привести в движение барабанную перепонку, которая, в свою очередь, вызывает перемещение связанных с ней мелких косточек: молоточка, наковальни и стремени. Последнее прикреплено к мембране, закрывающей овальное окно улитки. Когда колеблется мембрана, раздражение передается внутрь улитки. Это полая спиральная структура, в которой вдоль всей ее длины натянуты две мембраны. Они делят канал улитки на три отдела, заполненных жидкостями специфического состава.
Звуковые волны вначале вызывают колебания жидкости в верхнем канале улитки, а затем в нижнем. Двигаясь, жидкость вызывает вытягивание мембраны, закрывающей выход из нижнего канала — так называемое круглое окно. В среднем канале располагаются рецепторы органа слуха. В эндолимфе, непосредственно омывающей механорецепторы, содержится огромное количество ионов калия: во много раз больше, чем в обычных тканевых жидкостях организма. Увеличенное содержание ионов калия способствует возникновению возбуждения в волосковых механорецелторах.
Слуховой рецепторный аппарат получил название кортиева органа по имени открывшего его в 1851 году итальянского исследователя Корти. Здесь локализуются волосковые механорецепторы и окончания слуховых нервов. Смещение жидкости и мембраны, на которой расположен кортиев орган, и вызывает возбуждение волосковых клеток, а затем окончаний слуховых нервных волокон.
Если звуковые сигналы проходят через кость, действующим фактором является вибрация костей черепа и лабиринта. Костная проводимость имеет существенное значение для восприятия собственного голоса. Существует большая разница в тембре костнопроводимого и воздухопроводимого звука. Именно поэтому человек обычно с трудом узнает свой голос, записанный на магнитофон.
Наш слуховой аппарат воспринимает звуковые колебания частотой от 20 до 20000 в секунду (летучей мыши — до 100000, дельфинов — до 150000 в секунду). Человек обладает наибольшей чувствительностью к звуку частотой 1000—3000 в секунду. Считают, что звуки высоких частот воспринимаются в области основания улитки, а звуки низкой частоты — в районе верхушки, где основная мембрана имеет максимальную ширину до 0,4 миллиметра.
Орган слуха — очень сложный и чуткий прибор. Заболевания различных его отделов по-разному сказываются на восприятии звуковых сигналов. Наиболее опасны процессы, затрагивающие собственно рецепторные клетки и волокна слухового нерва. Разрушение их приводит к полной потере слуха. Ограничение подвижности слуховых косточек, например, при таких заболеваниях, как отосклероз, вызывает заметные нарушения функций звукопроводящего аппарата и резко ухудшает слух. В ряде случаев больному может помочь лишь хирургическое вмешательство. Улучшению восприятия звука способствуют и слуховые аппараты, и в частности те из них, принцип действия которых основан на использовании костной проводимости.
Орган слуха весьма тесно связан с вестибулярным аппаратом, который играет важную роль в сохранении равновесия и пространственной ориентации. Он состоит из преддверия и трех полукружных каналов. Один из концов каждого канала расширяется, образуя ампулу. Циркулирующая в каналах жидкость отгорожена от костной ткани перепонкой. Последняя в области преддверия образует два мешочка — утрикулюс и саккулюс. В ампулах каналов и в мешочках располагаются скопления волосковых клеток. Это и есть механорецепторная часть вестибулярного аппарата. На поверхности волосковых клеток утрикулюса и саккулюса находятся известковые камешки — отолиты. Они оказывают постоянное давление на рецепторные клетки, а те непрерывно посылают импульсы в нервную систему. Возникающие рефлексы поддерживают нормальное напряжение мускулатуры, естественное положение тела. Важное значение для ориентации в пространстве имеют сигналы и от механорецепторов шейных мышц, обеспечивающих нормальное положение головы.
Когда мы встаем или садимся, наклоняем голову, жидкость полукружных каналов и отолиты перемещаются, волоски рецепторных клеток изгибаются, что и приводит к возникновению возбуждения. Раздражение рецепторов вестибулярного аппарата происходит под влиянием изменения скорости движения нашего тела.
Вестибулярный аппарат очень тесно связан с вегетативной нервной системой. Поэтому при различных нарушениях вестибулярного аппарата наблюдаются и многочисленные вегетативные реакции. Изменяются артериальное давление, напряжение мышц тела, появляются ритмические движения глаз и головы, головокружение, тошнота, рвота, нарушается работа сердца, увеличивается потоотделение. У людей с повышенной возбудимостью вестибулярного аппарата подобные реакции возможны во время путешествия на пароходе, самолете, в автомашине. В таких случаях говорят, что человек страдает морской (воздушной) болезнью. Регулярной тренировкой можно добиться увеличения выносливости вестибулярного аппарата к различным раздражениям.
— Доктор биологических наук О. Б. Ильинский
МЕХАНОРЕЦЕПТОРЫ
Механорецепторы (греч. mechane орудие, машина + рецепторы) — специальные чувствительные нервные окончания (рецепторы), приспособленные для восприятия механических раздражений. К Механорецепторам относятся рецепторы органов слуха, восприятия гравитации, вестибулярного аппарата, сердечно-сосудистой системы, внутренних органов, кожи, опорно-двигательного аппарата. В зависимости от локализации и функции ряд Механорецепторов получил самостоятельное название — напр., рецепторы опорно-двигательного аппарата — проприоцепторы (см.), рецепторы сосудов — ангиоцепторы (см.), рецепторы, воспринимающие вибрацию,— виброрецепторы (см. Вибрационная чувствительность) и т. д.
В любом Механорецепторе различают: вспомогательный аппарат, механические свойства к-рого, а также и свойства окружающих тканей обеспечивают особенности проведения механического стимула (раздражения) к рецептору; собственно рецепторный субстрат и связанную с ним систему генерации локальных электрических явлений (рецепторного потенциала); структуры, ответственные за генерацию импульсной активности, на основе к-рых ц. н. с. получает сведения о характере действующего стимула (раздражения). Характерной особенностью большинства М. является их чувствительность к направлению действия раздражителя (дирекционная чувствительность), к-рая может быть обусловлена как особенностями строения вспомогательных структур, так и строением самих рецепторных (волосковых) клеток или нервных окончаний (см.). При одном направлении действия раздражителя в рецепторах возникают деполяризационный потенциал и импульсная активность, при другом — гиперполяризационный потенциал, препятствующий возникновению спонтанной импульсной активности. Деятельность практически всех М. находится под контролем ц. н. с., к-рая оказывает свое регулирующее действие как прямым (нервным), так и опосредованным (гуморальным) путем, что изменяет свойства вспомогательных структур, самих рецепторных клеток и отходящих от них афферентных волокон (см. Нервная регуляция функций, Нейрогуморальная регуляция). Большую роль в деятельности многих М. играют свойства окружающей их среды. В жидкости каналов улитки внутреннего уха выявлена высокая концентрация ионов калия (в эндолимфе перепончатого канала улитки человека она, напр., в 30 раз больше, чем в плазме крови) и сниженное содержание ионов натрия. Считается, что повышение концентрации ионов калия в окружающей среде и действие стационарной гиперполяризации М. способствует повышению их чувствительности.
Несмотря на разнообразие Механорецепторов, обусловленное прежде всего особенностями их вспомогательных структур, связанными со спецификой иннервируемых тканей и органов, все они могут быть подразделены на два основных типа. М. первого типа обладают специализированными волосково-реснитчатыми структурами (так наз. волосково-реснитчатые М.), участвующими в актах первичной рецепции (см.). М. второго типа лишены таких образований (ареснитчатые М.). Восприятие раздражителя в них осуществляется непосредственно механочувствительной мембраной нервного окончания. У позвоночных животных волосково-реснитчатый комплекс находится в специальной волосковой клетке, к-рая несет собственно-рецепторную функцию. Волосково-реснитчатые М. обладают высокой чувствительностью к действию адекватного механического раздражителя (напр., М. органов слуха способны воспринимать столь малые смещения, как доли ангстрема). Регулирование их деятельности со стороны ц. н. с. является исключительно тормозным (цветн. рис., I). Ареснитчатые М. позвоночных менее чувствительны, и эфферентные влияния на них преимущественно носят облегчающий характер или даже возбуждающий, как, напр., в случае мышечных веретен (цветн. рис., II). Структурное и функц, разнообразие М. обусловливает большие различия в методах их исследования, использующих как психофизические, так и многочисленные современные аналитические (Электрофизиологические, биофизические и т. д.) подходы.
Патология Механорецепторов весьма разнообразна и тесно связана с патологией тканей и органов, в к-рых они заложены, и наблюдается, напр., при вибрационной болезни (см.), нек-рых видах глухоты (см.), расстройствах вестибулярной функции (см. Вестибулярный симптомокомплекс), атеросклеротических поражениях сердечно-сосудистой системы и т. д. При этом патологические изменения, затрагивающие структуры вспомогательного аппарата М. первого типа (волосково-реснитчатых М.), обратимы и могут поддаваться лечению (напр., при ухудшении деятельности звукопроводящих структур органа слуха). Повреждения же собственнорецептирующих структур носят необратимый характер и не поддаются лечению. Разрушения рецептирующих структур и афферентных нервных волокон М. второго типа (ареснитчатых М.) являются обратимыми и поддаются лечению, напр, возможно восстановление тактильной и проприоцептивной чувствительности вследствие мероприятий, направленных на регенерацию поврежденных афферентных проводников.
Библиография: Гранит Р. Электрофизиологическое исследование рецепции, пер. с англ., М., 1957; он же, Основы регуляции движений, пер. с англ., М., 1973; Ильинский О. Б. Физиология сенсорных систем, ч. 3. Физиология механорецепторов, Л., 1975; Физиология сенсорных систем, под ред. А. С. Батуева, Л., 1976.
Механорецептор
Механорецепторы — (греч. mechane – орудие, приспособление, лат. recipio – брать, принимать) рецепторы представляющие собой окончания чувствительных нервных волокон, реагирующие на различные механические стимулы такие как: прикосновение, давление, растяжение, колебания и т.п., действующие извне, или возникающие во внутренних органах организма. В коже они расположены на разной глубине и в различных ее структурных образованиях. Большинство этих рецепторов являются свободными нервными окончаниями чувствительных нервов. Часть их находится в разного рода капсулах.
Механорецепторы, реагирующие на тактильные стимулы (прикосновение к коже или давление) бывают быстро или медленно адаптирующимися.
У всех этих рецепторов миелинизированные аксоны, большинство из которых принадлежит к группе Aбета, но один класс рецепторов волосяных фолликулов, рецептор опускания волоса, снабжен Aдельта-волокнами.
Содержание
Виды механорецепторов
Тактильные механорецепторы сосредоточены в наружных покровах животных и человека, они воспринимают прикосновение, давление, растяжение, колебания.
Барорецепторы расположены в стенках кровеносных сосудов, сердца, полых гладкомышечных органов, реагируют на растяжение вызванное изменением давления крови, скопления газов в желудке или кишечнике и т. п.
Вестибулорецепторы (или механорецепторы вестибулярного аппарата), реагируют на ускорения и вибрации при наклоне тела или головы.
Тактильные механорецепторы
Механические стимулы воспринимается рецепторами двух типов:
Барорецепторы
Проприорецепторы
В тканях дыхательных путей расположено два основных типа механорецепторов, импульсы от которых поступают к нейронам дыхательного центра: быстро адаптирующиеся, или ирритантные, рецепторы и рецепторы растяжения.