- Биофизические механизмы преобразования
Биофизические механизмы преобразования информации в рецепторах.
Независимо от устройства, внешние рецепторы совершают преобразование разделения различной модальности в нервные импульсы. Рецепторный процесс разделяется на ряд последовательных этапов:
- Специальное взаимодействие адекватного разделителя со специальным веществом, определяющим модальность рецептора. Следствием разнообразных первичных примеров является измерение проницаемости мембраны для различных ионов.
- Изменение мембранной электропроводимости, как следствие изменения проницаемости мембран. Возникший через мембрану ионный ток создает локальный сдвиг мембранного потенциала. Изменение разности потенциалов между цитоплазмой рецепторного элемента и межклеточной средой, приводят к возникновению рецепторного потенциала.
- Заключается в поступлении в ЦНС информации о свойствах раздражителя, действующего на рецептор.
В свободных нервных окончаниях и в инкапсулярных свободных нервных окончаниях, а также в первично-чувствующих рецепторах, рецепторный потенциал от места возникновения, в котором находятся потенциал-зависимые каналы вызывая в них диполяризационный потенциал действия. Во вторично-чувствующих рецепторах, рецепторный потенциал не может стать раздражителем возбудимых участков мембраны, т.к. в специальных клетках нет потенциал-зависимых ионных каналов. Связь между рецепторами клетки и нервными волокнами осуществляется при помощи химического синопса, поэтому тритий этап во вторично-чувствующих рецепторах протекает сложнее. В этом случает дополнительно выделяются дополнительно следующие звенья:
1. Электрически-дикриментное распространение электрического потенциала от места его возникновения до присиноптической структуры мембраны.
2. Выделение присиноптической структуре медиаторов за счет действия рецепторного потенциала.
3. Возникновение возбуждённого постсинаптического потенциала на мембране нервного окончания, контактирующего с рецептором. Этот потенциал эдксименно распространяется с субсиноптической мембраны на возбужденные участки мембраны нервного волокна.
4. Генерация потенциала действия, бездикриментно распространяется вдоль нервного волокна в ЦНС.
Таким образом во вторично-чувствующих рецепторах механизм восприятия раздражителей и ионные механизмы генерации нервных импульсов локализированы в разных клетках. Во вторично-чувствующих рецепторах электрический потенциал образуется дважды, в течении одного рецепторного акта. Для удобства, первый потенциал называется рецепторным, а второй генераторным. В свободных нервных окончаниях, а также в первично-чувствующих рецепторах, рецепторный потенциал выполняет функцию генераторного. Рецепторные и генераторные потенциалы отличаются от потенциала действия. Во-первых рецепторный и генераторный потенциалы являются градуальными, т.е. их амплитуда зависит от интенсивности стимула, во-вторых рецепторный и генераторный потенциалы являются непрерывными сигналами и не прекращаются, пока действует внешний раздражитель. Генераторный потенциал, если он не исчезает, вызывает образование следующего потенциала действия и это продолжается до тех пор, пока стимул не исчезает, т.е. генераторный потенциал вызывает серию потенциалов действия. Третье отличие – рецепторный и генераторный потенциалы в отличие от потенциала действия не способны к ретрансляции и бездикриментному распространению. Таким образом рецепторный акт можно представить в виде последовательности следующих операций :
- Специфическое взаимодействие раздражителя и рецептора.
- Образование рецепторного потенциала в месте взаимодействия стимула и рецептора.
- Генерация потенциального действия, зависящая от типа рецептора.
