Рецепторы и эффекторы Содержание TOC o «1-1» h z u Введение PAGEREF _Toc388189366 h 3 1

Рецепторы и эффекторы
Содержание
TOC o «1-1» h z u Введение PAGEREF _Toc388189366 h 3
1. Понятие и особенности рецепторов PAGEREF _Toc388189367 h 4
2. Классификация рецепторов PAGEREF _Toc388189368 h 6
3. Понятие и особенности эффекторов PAGEREF _Toc388189369 h 7
4. Эффекторы растений PAGEREF _Toc388189370 h 8
5. Эффекторная система животных PAGEREF _Toc388189371 h 9
Заключение PAGEREF _Toc388189372 h 14
Список литературы PAGEREF _Toc388189373 h 15

Введение

Рецепторы – это элементы чувствительности. Эффекторы – это элементы действия.
Чувствительность к свету, температуре, химическим веществам и другим раздражителям свойственна уже простейшим. Однако реакция на внешние воздействия у низших организмов обусловлена обычно не специальными органами, а общим свойством живого вещества — раздражимостью. У высших животных адаптация к внешней среде, поиск пищи, размножение, спасение от врагов и др. носят характер сложной деятельности, которая эффективна лишь при достаточно полной и своевременной информации об окружающей среде.
Для высших животных смело можно сказать, что все тело является продолжением мозга. Схематично можно представить, что с одной стороны, с помощью рецепторов, в мозг втекают данные, характеризующие всю окружающую мозг среду (внешнюю и внутреннюю), а с другой, вытекают сигналы, согласованно управляющие эффекторами: мышцами, железами, и всеми теми системами, которые обеспечивают постоянство внутренней среды и изменение характеристик организма при изменяющихся условиях. Несмотря на то, что органы тела способны в какой-то мере функционировать самостоятельно, но общая согласованность и регулировка централизована.
В данной работе более подробно рассматриваются основные положения рецепторов и эффекторов.
В работе использованы учебные материалы, периодические издания и интернет ресурсы.

1. Понятие и особенности рецепторов

Рецептор (от латинского слова receptor — принимающий) в биологии имеет два  значения. В  первом  значении  рецепторами называют чувствительные нервные окончания  или  специализированные клетки, воспринимающие раздражения из внешней или  внутренней  среды  и преобразующие их в нервное возбуждение, передаваемое ввиде потока нервных импульсов в центральную нервную систему организма.
Различают первичные  рецепторы,  представляющие  собой простые нервные окончания отростков центростремительных  нервных  клеток  — нейронов, и вторичные рецепторы, имеющие специализированные  клетки для восприятия определенного раздражения.
К первичным рецепторам   относятся,  например,  нервные  окончания  в  коже,  воспринимающие осязательные и болевые раздражения, а ко вторичным — обонятельные клетки носовой полости,  колбочки  и палочки сетчатки глаза, воспринимающие свет.
Палочки — это видоизменившиеся    эпителиальные   клетки,   содержащие   вещества,   способные распадаться   под   действием  света.  Образующиеся  продукты  распада  вызывают изменения   активности  этих  клеток,  которые  регистрируются  и обрабатываются нейронами сетчатки. В зависимости от степени возбуждения колбочек и  палочек нейроны усиливают или ослабляют поток нервных импульсов, посылаемых вмозг.  
По   аналогичному   принципу  работают  и  другие  вторичные  рецепторы, воспринимающие   звуковые   колебания,   давление  на  кожу,  положение  тела  в пространстве.   Различают  экстрорецепторы  (экстероЦепторы),  воспринимающие внешние раздражения: температуру, прикосновение, свет, звуки, вкус, запах и др.; интрорецепторы  (интерорецепторы),  регистрирующие  состояние  внутренней средыорганизма:  химический  состав  крови,  ее  давление  на  стенки  сосуда, работу внутренних   органов;   проприорецепторы   (про-   приоцепторы),  воспринимающие натяжение  сухожилий,  изменение  длины  мышечных  волокон, связочного аппарата.
Рецепторы,  воспринимающие механические воздействия, называют механорецепторами, химические  раздражения  —  хеморецепторами,  давление  —  барорецепторами.
Во втором  значении  этого  термина  рецепторами  называют участки мембраны клеток, чувствительные  к определенным веществам и передающие информацию о таком сигнале внутрь  клетки.  Фактически  мембранные  рецепторы  — это особые молекулы белка, способные  опознавать  молекулы  определенных  соединений  —  белков,  пептидов,низкомолекулярных  гормонов,  факторов  роста  и  других  веществ.
В большинстве случаев  соединение  рецептора  с  сигнальной  молекулой  активирует специальный фермент.  Рецепторы  устроены  так, что опознаваемые ими молекулы или части этихмолекул  способны  входить  в  рецепторы, как ключ в замочную скважину. При этом состояние  и деятельность клетки меняются. Например, рецепторы мышечных волокон, обеспечивающие  автоматию  сердечной  деятельности,  чувствительны  к гормонам — адреналину и ацетилхолину. Первый гормон усиливает деятельность сердца, второй — ее  тормозит.  Мембранные рецепторы функционируют также в местах соединения двухнервных  клеток  — синапсах. Нервное окончание одной клетки выделяет специальное вещество  —  медиатор  (например,  ацетилхолин). Рецепторы на поверхности другой клетки  воспринимают этот сигнал и возбуждают вторую клетку.

2. Классификация рецепторов

Рецепторы разделяют на две большие группы: внутренние и внешние.
Внутренние рецепторы — интерорецепторы — посылают импульсы, сигнализирующие о состоянии внутренних органов (висцерорецепторы) и о положении и движении тела и отдельных его частей в пространстве (вестибулорецепторы и проприорецепторы).
Внешние рецепторы — экстерорецепторы — сигнализируют о свойствах предметов и явлений окружающего мира и о воздействии их на организм.
Реценторы могут быть классифицированы соответственно физической природе раздражителей, к которым они особо чувствительны. По такой классификации их разделяют: на фонорецепторы, фоторецепторы, механорецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, барорецепторы.
Кроме того, возможно разделение оргагов рецепции соответственно характеру ощущений, возникающих при их раздражении. Согласно этой психофизиологической классификации, мы различаем органы: зрения слуха, обоняния, вкуса, осязания, восприятия тепла и холода, положения тела и боли.
Некоторые рецепторы способны воспринимать раздражения, исходящие от предметов, находящихся на значительном расстоянии от организма. Такие рецепторы называются дистантными. К их числу относятся зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы.
Другие же рецепторы — контактные — способны воспринимать раздражения только от предметов которые непосредственно к ним приложены, т. е. находятся в близком соприкосновении с рецепторным аппаратом.
3. Понятие и особенности эффекторов

Каждый вид в процессе эволюции выработал системы для осуществления адекватных приспособительных реакций на те или иные изменения в окружающей среде. Такие системы необходимы для сохранения вида.
К ним относятся:
1) системы рецепторов (органов чувств), позволяющие обнаруживать изменения в среде;
2) интегративные системы из нейронов и эндокринных желез, синтезирующие получаемую информацию и передающие команду для выполнения определенных реакций, и, наконец,
3) система эффекторов — органов, непосредственно осуществляющих эти реакции.
У человека и других млекопитающих эффекторами служат главным образом мышцы и железы, но некоторые животные реагируют на определенные раздражители электрическими разрядами, изменением окраски тела, испусканием света или разрядкой стрекательных капсул.
Каждый организм получает информацию о внешней и внутренней среде при помощи рецепторов — глаз, ушей, носа, нервных окончаний в коже, мышцах и суставах и т. д. — и интегрирует эти сенсорные входные сигналы с помощью нервной и эндокринной систем. В результате тот или иной эффектор получает стимул, заставляющий его действовать в соответствии с характером полученной информации. Поступление пищи в желудок и двенадцатиперстную кишку приводит к секреции желудочных и панкреатических ферментов. Когда животное (млекопитающее) видит врага или хищника, его центральная нервная система подает сигнал, стимулирующий мозговое вещество надпочечников к выделению адреналина. Когда младенец сосет грудь, гипоталамус матери получает стимул для секреции окситоцина; этот гормон вызывает сокращение мышечно-эпителиальных клеток, окружающих альвеолы молочных желез, и молоко переходит из альвеол в протоки, ведущие к соскам. Когда кошка падает с высоты, определенные мышцы у нее сокращаются таким образом, что она всегда опускается на землю лапами. Каждый эффектор обеспечивает приспособительную реакцию на раздражение.
У большинства животных главными эффекторными системами служат скелетные мышцы, гладкая мускулатура и сердечная мышца. К эффекторам относятся также железы (пищеварительные, потовые, молочные железы, придаточные железы половой системы и т. д.), пигментные клетки, электрические органы и светящиеся органы.

4. Эффекторы растений

Тропизмы — реакции, связанные с неравномерным ростом клеток под влиянием света или силы тяжести, — осуществляются очень медленно и не требуют участия специальных эффекторных клеток. Однако у некоторых растений возможны гораздо более быстрые движения, связанные с функцией специализированных клеток-эффекторов.
Наиболее ярким примером может служить реакция «чувствительного растения» Mimosa pudica на прикосновение. Обычно листья у мимозы расположены в горизонтальной плоскости, но при легком прикосновении к одному из них все его листочки складываются в течение 2—3 с. Более резкое прикосновение вызывает складывание и поникание листочков не только у листа, получившего раздражение, но и у соседних листьев. Через несколько минут листья возвращаются в прежнее положение. Складывание листочков обусловлено внезапным снижением тургорного давления в специализированных клетках листовой подушечки, расположенной у основания черешка. Возбуждение передается по ситовидным трубкам флоэмы листьев и стеблей со скоростью около 5 см в секунду; оно сопровождается электрическими явлениями и повышением проницаемости возбужденных клеток. Другое растение, способное к быстрым реакциям, это венерина мухоловка; когда на ее лист садится какое-нибудь насекомое, лист быстро складывается и насекомое оказывается в западне. Складывание листьев связано с изменениями тургорного давления в особых эффекторных клетках, расположенных по линии сгиба листа.
Цветки многих растений регулярно раскрываются или закрываются в определенное время суток или в ответ на внешние воздействия, что опять-таки обусловлено изменениями тургорного давления в специальных клетках лепестков.
Движение цитоплазмы в некоторых клетках растений, у простейших и у миксомицетов и биение ресничек и жгутиков — это также виды движений, которые могут совершаться в ответ на специфические стимулы и не связаны с сокращением мышц. Однако изучение химической основы этих явлений показывает, что они во многих отношениях сходны с мышечным сокращением.
5. Эффекторная система животных

У всех многоклеточных животных главными эффекторами, позволяющими реагировать на раздражители различными движениями, служат мышцы — органы, состоящие из специализированных сократимых клеток. Типичная скелетная мышца позвоночного представляет собой продолговатую массу ткани, состоящую из миллионов отдельных мышечных волокон, связанных между собой соединительнотканными: волокнами. Все это образование заключено в прочную гладкую соединительнотканную оболочку и поэтому может двигаться относительно соседних мышц и других структур с минимумом трения. У позвоночных два конца мышцы обычно прикреплены к двум разным костям, так что мышца, сокращаясь, притягивает одну из костей к другой. Сустав между костями действует как шарнирное соединение в системе рычагов. Некоторые мышцы идут от кости к коже или даже от одного участка кожи к другому; таковы, например, мышцы лица, используемые при мимике. Тот конец мышцы, который при ее сокращении остается относительно неподвижным, называется началом мышцы, а тот, который перемещается, — прикреплением; утолщенная часть между обоими концами называется брюшком. Начало бицепса находится у плеча, а прикрепление — на лучевой кости предплечья; при сокращении бицепса плечо остается неподвижным, а рука сгибается в локте. 
У позвоночных имеется внутренний скелет, или эндоскелет — костный или хрящевой каркас, лежащий внутри тела и окруженный мышцами. Членистоногие обладают наружным скелетом (экзоскелетом) — хитиновым панцирем, в который заключено все тело, в том числе и мышцы. Преимущества наружного скелета как защитного образования очевидны, но зато он затрудняет рост организма. У позвоночных мышцы расположены вокруг костей; один конец каждой мышцы прикреплен к одной кости, а другой конец — к другой, так что мышца, сокращаясь, изменяет относительное расположение этих двух костей. У членистоногих мышцы находятся внутри скелетных образований и прикреплены к их внутренней поверхности. Части наружного скелета образуют в определенных местах суставы (сочленения); кутикула в этих местах тонкая и может сгибаться. Мышца иногда проходит через сустав, и тогда, сокращаясь, она приводит к движению одной части скелета относительно другой; иногда же она целиком расположена в одном отделе тела или его придатка и присоединена одним концом к аподеме — длинной, тонкой и прочной пластинке, прикрепленной к экзоскелету соседнего отдела.
У гидры, планарий и дождевого червя (а также у других кишечнополостных, плоских червей и кольчатых червей) движения тела основаны на том же принципе мышц-антагонистов, хотя у этих животных и нет твердого наружного или внутреннего скелета, к которому могли бы прикрепляться концы мышц. Однако несжимаемое жидкое содержимое полости тела играет у них роль гидростатического скелета. У таких животных обычно имеется система кольцевых мышц, при сокращении которых тело становится тоньше и длиннее, и система продольных мышц — антагонистов по отношению к первым; при их сокращении тело становится короче и толще. У некоторых морских червей есть еще система диагональных мышечных волокон, позволяющая им совершать более сложные движения всего тела и веслообразных параподий, отходящих по бокам от стенки тела. Многие морские черви живут в трубках, и движения параподий служат им не только для перемещения тела, но и для поддержания в трубке тока воды, приносящего кислород и пищу.
У многих животных важную эффекторную систему составляют железы, выделяющие специфические вещества. Некоторые железы секретируют свои продукты непрерывно, тогда как другие действуют лишь периодически, в ответ на определенные стимулы. Довольно подробно изучена секреция адреналина мозговым веществом надпочечника и пищеварительных ферментов поджелудочной железой.
В клетках мозгового вещества надпочечника мелкие пузырьки, входящие в комплекс Гольджи, расположенный около ядерной оболочки, наполняются плотным материалом, который, как выяснилось, представляет собой адреналин. Эти пузырьки, окруженные мембранами, перемещаются к поверхности клетки, постепенно увеличиваясь и уплотняясь. В цитоплазме может накапливаться множество таких пузырьков с адреналином. Клетки мозгового вещества иннервируются веточками чревного нерва, в окончаниях которых имеется множество синаптических пузырьков, содержащих ацетилхолин. При раздражении нерва ацетилхолин высвобождается из синаптических пузырьков и заставляет клетки мозгового вещества выделять адреналин; при этом пузырьки с адреналином прикрепляются к плазматической мембране, увеличиваются и изливают свое содержимое наружу — происходит нечто вроде «обратного пиноцитоза».
Ферментные белки, выделяемые ацинарными клетками поджелудочной железы, образуются на рибосомах эндоплазматической сети в виде неактивных предшественников, например трипсин — в виде трипсиногена. Эндоплазматическая сеть сосредоточена у основания клетки. Верхушка клетки, обращенная к просвету ацинуса, наполнена зимогеновыми гранулами. Эти гранулы удалось выделить и показать, что они содержат ферменты, секретируемые поджелудочной железой; таким образом, эти ферменты являются продуктами секреции клетки. Белки, синтезированные на рибосомах, попадают в полость эндоплазматической сети, в ее цистерны, и образуют интрацистернальные гранулы; эти гранулы направляются к аппарату Гольджи и «упаковываются» здесь в виде зимогеновых гранул, которые затем переходят в верхушку клетки. Содержимое зимогеновых гранул изливается в просвет железы в результате слияния мембраны, окружающей гранулу, с плазматической мембраной.
У представителей типа кишечнополостных — и только у них — имеются особые клетки, так называемые книдобласты, которые образуют стрекательные капсулы, или нематоцисты. Стрекательная капсула содержит свернутую в спираль зазубренную нить, наполненную ядом, которую она может выбрасывать при раздражении. Такие нити удерживают и парализуют мелких животных, которые служат кишечнополостным добычей. Выбрасывание нити происходит при прикосновении к чувствительному волоску нематоциста. Стрекательная капсула может быть использована только один раз; после этого она отбрасывается и замещается новой, которую образует книдобласт. В момент разрядки капсулы свернутая нить быстро выворачивается наружу и выпрямляется во всю длину — примерно так же, как хоботок у немертины; однако у немертин к хоботку прикреплена мышца, с помощью которой они могут втягивать его обратно для повторного использования.
Кальмары, крабы, рыбы, лягушки и многие другие животные способны изменять окраску своего тела путем расширения и сокращения хроматофоров — особых клеток, лежащих в коже и содержащих частицы пигмента (например, меланина). Изменяя свою окраску под цвет окружающего фона, животное имеет больше шансов остаться незамеченным хищниками. У большинства животных расширение и сокращение хроматофоров находится под гормональным контролем. Информация, получаемая при помощи глаз и иных светочувствительных органов, подвергается синтезу в нервной системе, которая соответственно управляет секрецией гормона.
Наконец, последнюю группу эффекторов, используемых при адаптивных реакциях на некоторые раздражители, составляют светящиеся органы светляков, кальмаров, рыб и других животных. У светляков и глубоководных рыб светящиеся органы привлекают особей другого пола и таким образом способствуют сохранению вида у других животных они могут служить приманкой для добычи.
Рецепторы и эффекторы, связанные друг с другом координирующей и интегрирующей деятельностью нервной и эндокринной систем, позволяют животному обнаруживать изменения во внешней и внутренней среде и надлежащим образом реагировать на них. Эти реакции лежат в основе разнообразных форм поведения.

Заключение

В заключение хотелось бы отметить значение рецепторов и эффекторов при возникновении условных и безусловных рефлексов.
Практически во всех учебниках представлено сравнение двух видов рефлексов — безусловных и условных — и подчёркнуты различия между ними.
Отличительные признаки безусловных и условных рефлексов
1. Безусловные рефлексы — имеют постоянные рецептивные поля и жесткие нервные связи между рецепторами и эффекторами.
2. Условные рефлексы — имеют непостоянные рецептивные поля и гибкие нервные связи между рецепторами и эффекторами.
Рецептивные поля — это совокупность рядом расположенных рецепторов, совместно реагирующих на раздражитель и посылающих возбуждение на определённую воспринимающую структуру. Соответственно, рецептивное поле нейрона — это совокупность рецепторов, от которых он получает возбуждение (не важно, что между ним и рецепторам будут находиться другие нейроны).
Важно понять, что рефлексы осуществляются непроизвольно, рефлекторные действия, как люди, так и животные совершают автоматически, не думая. Появился раздражитель — возникло нервное возбуждение — пробежало по предназначенным ему нервным путям — добежало до мышц — и вот она — ответная реакция на раздражитель.

Список литературы

Биология [Электронный ресурс] //http://chel-o-vek.ru/
Биология. Справочник студента / А.А. Каменский, А.И. Ким, Л.Л. Великанов, О.Д. Лопина, С.А. Баландин, М.А. Валовая, Г.А. Беляков. – М.: Физиологическое общество «СЛОВО» ОО Изд-во АСТ», 2006. – 640 с.
Сазонов В.Ф. Рефлексы [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2014: [сайт]. Дата обновления: 15.05.2014. URL: http://kineziolog.bodhy.ru/content/refleksy (дата обращения: 15.05.2014)
Смирнов В.М. Физиология сенсорных систем и высшая нервная деятельность: учебное пособие / В. М. Смирнов, С. М. Будылина. — 2-е изд., стереотип. — М. : Академия, 2004. — 304 с. — (Высшее образование).
Фонсова Н. А., Дубынин В. А. Физиология центральной нервной системы //Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Политология. – 2013. – №. 4. – С. 5-14.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

2 × 4 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector