Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

15.9A: Механорецептори

  • Page ID
    5603
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    У нас і інших тварин є кілька типів рецепторів механічних подразників. Кожен ініціює нервові імпульси в сенсорних нейронів, коли він фізично деформується зовнішньою силою, такою як: дотик, тиск, розтягнення, звукові хвилі та рух. Механорецептори дозволяють нам виявляти дотик, контролювати положення наших м'язів, кісток і суглобів — відчуття проприоцепції і виявляти звуки і рух тіла.

    Дотик

    Легкий дотик виявляється рецепторами в шкірі. Багато з них знаходяться поруч з волосяними фолікулами, тому навіть якщо шкіра не торкається безпосередньо, рух волосся виявляється. Сенсорні рецептори розподіляються не рівномірно по тілу. Кінчики пальців і язик можуть мати цілих 100 на см 2; тильна сторона руки менше 10 на см 2. Це можна продемонструвати за допомогою двоточкового порогового тесту. За допомогою пари роздільників, подібних до тих, що використовуються при механічному малюванні, визначте (в предметі з зав'язаними очима) мінімальний поділ точок, що виробляє два окремих відчуття дотику. Здатність розрізняти дві точки набагато краще на кінчиках пальців, ніж на, скажімо, малій частині спини. Щільність сенсорних рецепторів також відображається на кількості соматосенсорної кори в мозку, призначеної для цієї області тіла.

    Пропріоцепція

    Пропріоцепція - це наше «почуття тіла». Це дає нам можливість несвідомо стежити за положенням нашого тіла. Це залежить від рецепторів м'язів, сухожиль і суглобів. Якщо ви коли-небудь намагалися ходити після того, як одна з ваших ніг «пішла спати», ви матимете деяку оцінку того, наскільки важкою була б скоординована м'язова діяльність без проприоцепції.

    Чотири механорецептори

    1: Тихоокеанське тільце

    Пацинські тільця є рецепторами тиску. Вони розташовуються в шкірі, а також в різних внутрішніх органах. Кожен з'єднаний з сенсорним нейроном. Через відносно великих розмірів можна виділити одне паціанське тільце і вивчити його властивості. Механічний тиск різної сили і частоти прикладається до тільця стилусом. Електрична активність виявляється електродами, прикріпленими до препарату.

    альт
    Малюнок 15.9.1.1 Тихоокеанський

    Деформуючий тільце створює генератор потенціалу в сенсорному нейроні, що виникає всередині нього. Це градуйована реакція: чим більше деформація, тим більший потенціал генератора. Якщо потенціал генератора досягає порогу, на першому вузлі Ранв'є сенсорного нейрона спрацьовує залп потенціалів дії (також званий нервовими імпульсами). Після досягнення порогу величина подразника кодується в частоті імпульсів, що генеруються в нейроні. Так чим масивніше або швидка деформація одного тільця, тим вище частота нервових імпульсів, що генеруються в його нейроні.

    2: Адаптація

    Коли тиск вперше прикладається до тільця, він ініціює залп імпульсів в своєму сенсорному нейроні. Однак при безперервному тиску частота потенціалів дії швидко зменшується і незабаром припиняється. Це явище адаптації. Адаптація відбувається в більшості сенсів рецепторів. Це корисно, оскільки запобігає бомбардуванню нервової системи інформацією про незначні речі, такі як дотик і тиск нашого одягу. Стимули являють собою зміни в навколишньому середовищі. Якщо змін немає, чутливі рецептори незабаром адаптуються. Але зауважте, що якщо ми швидко знімемо тиск з адаптованого пакінського тільця, буде генеруватися свіжий залп імпульсів. Ось чому пацинські тільця особливо добре реагують на вібрації.

    Швидкість адаптації варіюється у різних видів рецепторів. Рецептори, що беруть участь у проприоцепції, такі як шпиндельні волокна адаптуються повільно, якщо взагалі.

    3: Тільця Мейснера

    Тільця Мейснера, як і пацинські тільця, швидко адаптуються до стійкого подразника, але знову активуються, коли стимул видаляється. При цьому вони особливо чутливі до руху по шкірі.

    4: Клітини Меркель

    Клітини Меркель є перетворювачами легкого дотику, що реагують на текстуру і форму предметів, що відступають шкіру. На відміну від тілець Паціана та Мейснера, вони не швидко адаптуються до стійкого подразника; тобто продовжують генерувати нервові імпульси до тих пір, поки залишається стимул. Вони виявляються в шкірі часто близько до волосків. Вони утворюють синапси з Aβ сенсорними нейронами, що ведуть назад в ЦНС.

    У щура легкий рух волосся запускає потенціал генератора в клітці Меркель. Якщо це досягає порогового значення, приплив іонів Ca ++ через кальцієві канали з напругою генерує потенціали дії в клітині Меркель. Вони викликають вивільнення нейромедіаторів на синапсі з його сенсорним нейроном Aβ. (Цей нейрон також може мати власні механічно закриті іонні канали, здатні безпосередньо генерувати потенціали дії швидше, ніж клітини Меркель.)

    Колінний ривок Рефлекс

    Колінний ривок - це рефлекс розтягування. Ваш лікар постукує вас трохи нижче коліна молотком з гумовою головкою. Ви відповідаєте мимовільним ударом гомілки.

    • Молотком вдаряє сухожилля, яке вводить м'яз-розгинач в передній частині стегна в гомілку.
    • Постукування сухожилля розтягує м'яз стегна.
    • Це активує розтягування рецепторів всередині м'язи, які називаються м'язовими веретенами. Кожен м'язовий веретено складається з
      • сенсорні нервові закінчення, загорнуті навколо
      • спеціальні м'язові волокна, звані веретеновими волокнами (також звані внутрішньофузальними волокнами)
    • Розтягування шпиндельного волокна ініціює залп імпульсів у сенсорному нейроні (званому нейроном «i-a»), прикріпленому до нього.
    • Імпульси рухаються по сенсорному аксону до спинного мозку, де утворюють кілька видів синапсів:
      • Деякі з гілок i-a аксонів синапсу безпосередньо з альфа-моторними нейронами (Pacinian Corpuscle). Вони несуть імпульси назад до тієї ж м'язи, змушуючи його скорочуватися. Нога випрямляється.
      • Деякі з гілок i-a аксонів синапсу з інгібуючими інтернейронами в спинному мозку (Тільця Мейснера). Це, в свою чергу, синапс з руховими нейронами, що ведуть назад до антагоністичної м'язі, згинапсу в задній частині стегна. Інгібуючи згинач, ці інтернейрони допомагають скороченню розгинача.
      • Ще інші гілки i-a аксонів синапсу з інтернейронами, що ведуть до мозкових центрів, наприклад, мозочка, які координують рухи тіла (клітини Меркель).
    альт
    Малюнок 15.9.1.2 Рефлекс колінного ривка