Восприятие изменений внешней среды рецепторами или рецепция. Классификация рецепторов, рецепций и анализаторов

В вестибулярные  реакции вовлекаются сердечнососудистая система, желудочно-кишечный тракт и др. 

4. ЭКСТЕРОРЕЦЕПЦИЯ

Экстерорецепция осуществляется различными специальными рецепторами, сенсорными системами  и обеспечивает приспособительные реакции организма к изменениям условий окружающей среды.

Экстерорецепцию подразделяют на 8 видов: болевая, температурная, прикосновения, давления, вкусовая, обонятельная, слуховая и зрительная . 

4.1 БОЛЕВАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Болевая рецепция — восприятие болевыми рецепторами болевых раздражений, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры больших полушарий. Болевые рецепторы (ноцицепторы, ноцирецепторы)— свободные нервные окончания с высоким порогом возбудимости, расположены в коже, роговице глаза, слизистых оболочках. Они воспринимают действие чрезмерных раздражителей. Болевыми рецепторами чаще всего являются голые нервные окончания, но к ним относят и все другие рецепторы, когда на них действуют естественные раздражители чрезвычайной силы (сильный звук, яркий свет и др.).

Эта рецепция обеспечивает целый ряд соматических и вегетативных приспособительных реакций, связанных с защитой, повышением сопротивляемости организма, но они могут привести и к вторичным грозным патологическим эффектам, например к шоку. Чаще отмечается повышение мышечного тонуса, частоты сердечных сокращений и дыхания, давления. При действии раздражителя на внутренние органы отраженные боли проецируются в определенные области кожи поверхности тела. 

4.2 ТЕМПЕРАТУРНАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Температурная рецепция — Восприятие рецепторами Тепла (тельца    Руффини) и холода (колбочки Краузе), изменений температуры Окружающей и внутренней среды, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы расположены в коже, слизистых оболочках, роговой оболочке глаза, а также в гипоталамусе. Рецепторы холода лежат поверхностно (0,17 мм), а тепла — глубоко (0,3 мм) в коже. Рецепция обеспечивает реакции организма на повышение и понижение температуры окружающей среды, сопровождающиеся изменением обмена веществ, увеличением или уменьшением поверхности тела, расширением или сужением кровеносных сосудов, увеличением или уменьшением образования и отдачи теплоты, поддержанием постоянства температуры тела. 

4.3 РЕЦЕПЦИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ

Рецепция прикосновения — восприятие рецепторами прикосновения (мейснеровы тельца и меркелевы диски) прикасающихся предметов, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы прикосновения расположены в коже, слизистой оболочке языка. У животных есть еще специальные осязательные волоски— вибриссы, расположенные на морде. Эта рецепция обеспечивает приспособительные реакции в виде смещения кожи, различных движений (перемещений) в целях устранения или избежания действия раздражителя. 

4.4 РЕЦЕПЦИЯ ДАВЛЕНИЯ

Рецепция давления — восприятие рецепторами давления (тельца Начини) раздражителей, которые вызывают деформацию кожи, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Рецепторы давления расположены в глубине кожи губ, носа, спины, живота, шеи и на других участках тела. Рецепторы давления отличаются от других свойством более высокой адаптации. Эта рецепция обеспечивает защитные двигательные реакции. 

4.5 ВКУСОВАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Вкусовая рецепция — восприятие вкусовыми хеморецепторами (рис. 40) вкусовых раздражителей, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Вкусовые хеморецепторы — это колбовидной формы клетки, объединенные по 2...6 с опорными клетками во вкусовые почки, которые располагаются в сосочках языка, на задней

стенке глотки, мягком нёбе, надгортаннике. Количество их исчисляется миллионами (у собак свыше 200 млн). Число вкусовых пор в течение жизни меняется; с возрастом постепенно уменьшается. Рецепторные клетки вкусовых почек не достигают поверхности слизистой языка. Вкусовые почки открываются на поверхности слизистой оболочки через вкусовую пору, поэтому только после растворения вещество проникает через поры и воспринимается рецепторами. Каждая из рецепторных вкусовых клеток имеет на конце, обращенном в просвет поры, 30...40 тончайших микроворсинок. Они воспринимают химические вещества. Вкусовые рецепторы воспринимают четыре основных вида вкусовых раздражителей (ощущения): сладкое, кислое, горькое и соленое.

В процессе эволюции вкус формировался как механизм выбора или отвергания пищи. В естественных условиях вкусовые ощущения комбинируются с обонятельными, тактильными и температурными.

Вкусовая рецепция обеспечивает вкусовые ощущения, приспособительные пищевые реакции: образование и выделение слюны, желудочного и других пищеварительных соков, сокращение желудка и кишечника. 

4.6 ОБОНЯТЕЛЬНАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Обонятельная  рецепция — восприятие обонятельными  хеморецепторами пахучего вещества (запаха), передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Обонятельные рецепторы — это биполярные нервные клетки с ресничками (волосками), располагающиеся в слизистой оболочке верхних половин носовых раковин между опорными клетками. За счет ресничек создается большая поверхность обоняния. Обонятельные реснички погружены в жидкую среду, вырабатываемую боуменовыми железами. Рецепторы обладают высокой возбудимостью. Интенсивность обоняния зависит от структуры пахучего вещества, концентрации его в воздухе, скорости тока воздуха через носовые ходы, функционального состояния рецепторов обоняния.

Молекулы пахучего вещества адсорбируются на мембране рецептора, взаимодействуют со специализированными белками мембран, изменяют проницаемость. Это ведет к генерации потенциала.

Каждый обонятельный рецептор воспринимает несколько пахучих веществ. Один обонятельный рецептор может быть возбужден одной молекулой пахучего вещества. Возбуждение 40 рецепторных клеток обеспечивает возникновение ощущения. Считают, что основных запахов семь: камфарный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый, гнилостный. Существует множество их комбинаций.

Особое сигнальное значение имеют пахучие вещества, выделяемые животными, — телергены (действующие вдали). Гомотелергены называют феромонами. Они являются средством общения особей одного вида, сигнализируют о поле, возрасте, функциональном состоянии животного. Животных с хорошо развитым обонянием называют макросматиками. К ним относятся большинство млекопитающих, некоторые придонные рыбы, акулы и др. У макросматиков реснички обонятельных рецепторов высоко подняты над поверхностью обонятельного эпителия, значительное число обонятельных клеток и ресничек на них увеличивает общую площадь обонятельной поверхности. Микросматики — животные со слабой степенью развития обонятельной рецепции. К ним относятся птицы, приматы. У микросматиков снижение обоняния обусловлено прежде всего уменьшением числа обонятельных рецепторов и ресничек на них. У аносматиков — китов, дельфинов — отсутствуют обонятельные рецепторы и даже обонятельные луковицы.

Обонятельная  рецепция обеспечивает целый ряд  приспособительных поведенческих реакций: пищевых, половых, оборонительных, исследовательских. 

4.7 СЛУХОВАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Слуховая рецепция — восприятие слуховыми рецепторами  слуховых раздражений (звука), передача информации в центральную нервную  систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Слуховыми рецепторами являются специальные волосковые клетки, объединенные в кортиев орган. Кортиев орган расположен в средней части улитки (внутреннем ухе) на основной мембране. Над кортиевым органом находится покровная пластинка. Слуховая рецепция связана также с деятельностью вспомогательного аппарата.

Кортиев орган  и вспомогательный аппарат вместе образуют орган слуха, называемый ухо. Ухо состоит из наружного уха (ушная раковина, наружный слуховой проход), среднего уха (барабанная перепонка и ряд косточек) и внутреннего уха (улитка). Каждый структурный компонент уха играет свою роль, что и обеспечивает восприятие звука. Через наружный слуховой проход звуковая волна достигает барабанной перепонки и вызывает ее колебания. Косточки — молоточек, наковальня, чечевицеобразная косточка и стремечко — передают эти колебания на мембрану овального окна улитки, мембрана то вдавливается, то оттягивается назад, вызывая колебания жидкости внутреннего уха. Колебания жидкости вызывают колебания слуховых рецепторов, волоски их касаются покровной пластинки, деформируются, в связи с чем возникают потенциалы (возбуждение), которые передаются на слуховой нерв и в сенсорную зону.

Наружное ухо. У домашних животных ушные раковины подвижные, что позволяет животному  поворачивать ушную раковину в сторону источника звука, лучше улавливать звук. Наружный слуховой проход представляет узкую, несколько искривленную трубку, по которой звуковые волны поступают на барабанную перепонку. В коже у основания ушной раковины и слухового прохода находятся железы, секретирующие ушную серу. Этот секрет предохраняет барабанную перепонку от высыхания и задерживает пылевые частицы.

Среднее ухо  от наружного отделено барабанной перепонкой. Она образована из кольцевых и радиальных волокон; толщина ее 0,1...0,2 мм. Она воспроизводит силу и частоту колебаний звуковых волн; не имеет собственных колебаний. Колебания барабанной перепонки передаются на молоточек, ручка которого прикреплена к барабанной перепонке, через наковальню на стремечко, вплетенное концами в мембрану овального окна улитки. Благодаря специальному сочленению косточек сила звуковых колебаний на мембране овального окна возрастает в 60 раз. Барабанная полость среднего уха сообщается с наружным воздухом через .евстахиеву трубу. Стенка барабанной полости, слуховые косточки и евстахиева труба покрыты мерцательным эпителием.

Внутреннее ухо  — улитка — представляет костный и перепончатый канал, заполненный жидкостью — перилимфой. Перепончатый канал заполнен эндолимфой; двумя перепонками, тонкой вестибулярной и плотной, упругой основной делится на три хода: верхний, средний и нижний. Верхний и нижний на вершине улитки сообщаются отверстием. Верхний ход начинается овальным окном, нижний — круглым окном. На базальной мембране среднего хода располагается рецепторный кортиев орган. Эндолимфа продуцируется специальным сосудистым образованием.

Колебания мембраны овального окна улитки вызывают колебания эндолимфы. В результате происходит колебание основной мембраны вместе с расположенными на ней слуховыми рецепторными клетками. Волоски рецепторных клеток касаются покровной пластинки, изгибаются. Изгибание волосков запускает процесс преобразования механических деформаций в нервные импульсы, которые передаются на окончания нервных волокон слухового нерва.

Звук — это  колебания молекул упругой среды — воздуха. Частоту звука выражают в Гц, силу звука — в Вт/м². Звук, образованный одной частотой колебаний, называется тоном. Звук, состоящий из не связанных между собой частот, называется шумом.

Сенсорные слуховые нейроны расположены в височных долях мозга. Слуховая рецепция обеспечивает пищевые, половые, оборонительные, исследовательские поведенческие приспособительные реакции, пространственную ориентацию. 

4.8 ЗРИТЕЛЬНАЯ РЕЦЕПЦИЯ

Зрительная рецепция — восприятие зрительными рецепторами  световых раздражений, цвета, предметов, перемещение их, передача информации в центральную нервную систему и восприятие ее сенсорными нейронами коры. Зрительные рецепторы — это специальные клетки, называемые палочками и колбочками, расположенные в сетчатке глаза . Зрительных рецепторов миллионы.

Зрительная рецепция связана с деятельностью вспомогательных  приспособлений, которые вместе со зрительными рецепторами формируют  орган зрения, называемый глазом. Вспомогательные  системы глаза — это оптическая система и защитный аппарат.

Оптическая система. Включает в себя роговицу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, переднюю и заднюю камеры . Она обеспечивает дозирование  светового потока на сетчатку глаза, а также преломление световых потоков, идущих от предметов, и изображение этих предметов на сетчатке в уменьшенном и обратном виде. Изменение размеров зрачка и кривизны хрусталика обеспечивает приспособление преломляющей силы оптической системы для ясного видения разно удаленных предметов.