Сетилен систем

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
Шематски приказ на активацијата и одговорот на сетилниот нервен систем.

Сетилен систем — дел од нервниот систем кој овозможува добивање на информации од надворешната средина, преку специјални рецептори во периферијата, и пренос на тие информации низ серија од неврони и синаптички релеа до централниот нервен систем (ЦНС).[1] За некои од информациите кои се обработуваат од сетилниот систем животинскиот организам е свесен, а за некои не. Секогаш кога информацијата доаѓа до свеста за неа се вели дека е чувство, чувствена информација или сензација. Распознавањето на значењето на чувството се нарекува перцепција. Секој различен тип на чувство кое животното го доживува (допир, звук, болка, топло, ладно итн) се нарекува модалитет на чувството.[1]

Сетилниот систем е составен од три дела: 1) сетилни рецептори, структури кои ги примаат информациите од надворешната или внатрешната околина; 2) нервни патишта, кои ги пренесуваат информациите до специјални делови од кората на големиот мозок; и 3) центри во кората на големиот мозок каде се анализираат примените информации.[2] Сетилните рецептори се периферните делови на сетилниот систем. Природата на рецепторите варира од еден до друг сензорен модалитет. Рецепторите за вид, слух и вкус се специјализирани епителни структури, а соматосензорните и олфакторните рецептори се завршетоци на невроните од прв ред.[3] Независно од разликите кај рецепторите, нивната функција е иста: да ја претворат енергијата на стимулусот (електромагнетни бранови, притисок, звук, итн) во електрохемиска енергија по пат на процес наречен сензорна трансдукција.[1] Процесот започнува со деполаризација или хиперполаризација на сензорниот рецептор. Бидејќи овие промени се промени на мембранскиот потенцијал, тие се наречени рецепторски или генераторски потенцијал.[1]

Доколку рецепторот е нервен завршеток, рецепторскиот потенцијал ќе предизвика појава на акциски потенцијал на местото на првиот Ранвиеров јазол. Доколку рецепторската мембрана се наоѓа на одвоена специјализирана рецепторска клетка, тогаш од неа се ослободува невротрансмитер, кој дифундира во екстрацелуларната течност меѓу рецепторната клетка и аферентниот неврон и се врзува за посебно место на мембраната на аферентниот неврон (соодветен рецептор за тој невротрансмитер, кој е мембрански протеин).[1][2] Ако промената на потенцијалот во аферентниот неврон е поголема од прагот на надразливост, се јавува акциски потенцијал. Од висината на рецепторскиот потенцијал над прагот на надразливост ќе зависи фреквенцијата на акцискиот потенцијал, односно постсинаптичкиот потенцијал - повисокиот рецепторски потенцијал дава пофреквентни избивања на акцискиот потенцијал.[1]

Аферентни неврони[уреди | уреди извор]

По формирањето на рецепторскиот потенцијал информацијата се пренесува до централниот нервен систем (ЦНС) преку серија на аферентни неврони кои се поредени како неврони од прв, втор, трет и четврт ред.[1][2][3]

  1. Невроните од I ред во сетилниот аферентен пат се примарни сензорни аферентни неврони, чии завршетоци се рецепторните клетки. Кога рецепторите се специјализирани епителни клетки, тие прават синапса со невроните од I ред. Телото на примарниот аферентен неврон се наоѓа во задниот рог на `рбетниот мозок.
  2. Невроните од II ред во сетилниот аферентен пат прават синапса со невроните од I ред во релејните јадра, кои се лоцирани во `рбетниот мозок или во мозочното стебло. Обично, многу неврони од I ред прават синапси со поединечни неврони од II ред во релејните јадра. Интерневроните кои се наоѓаат во релејните јадра можат да бидат екцитаторни или инхибиторни. Овие интерневрони ги создаваат или ги модифицираат сетилните информации добиени од невроните од I ред. Аксоните на невроните од II ред преминуваат на спротивната страна од `рбетниот мозок или мозочното стебло. Сетилните информации се пренесуваат преку две патишта: 1) систем на дорзални колумни, којшто ги пренесува брзо, со просторна и временска прецизност, дискретните типови на тактилна сензација; 2) антеролатерален систем, којшто пренесува сензации кои не мора да бидат пренесени брзо и прецизно. Со овој пат се пренесуваат различни чувствени модалитети, како што се груби тактилни сензации, топло, ладно, болка и други.
  3. Невроните од III ред во сетилниот аферентен пат започнуваат од релејните јадра во таламусот. Релејните јадра ја процесираат информацијата која ја примаат преку интерневроните, кои можат да бидат екцитаторни или инхибиторни. Аксоните на овие неврони стигнуваат до соодветниот центар во кората на големиот мозок.
  4. Невроните од IV ред почнуваат од соодветното сензорно подрачје, кое претставува примарен сензорен центар, и ги носат информациите до секундарниот сензорен центар или до друго асоцијативно подрачје, каде се прави комплексна обработка на сетилната информација. На пример, во аудитивниот примарен кортекс, невронот од IV ред оди до секундарниот аудитивен кортекс, а оттука во Верникеовото подрачје и во други делови од кората на големиот мозок.

Сетилни рецептори[уреди | уреди извор]

Постојат различни типови на сетилни рецептори. Тие се класифицираат во зависност од стимулусот кој го примаат и кој ги активира на: механорецептори, фоторецептори, хеморецептори, терморецептори и ноцицептори.[1]

Механорецепторите се активираат со притисок или со промена на притисокот.[4] Во механорецептори се вбројуваат Пачиниевите телца (ламеларни корпускули) во поткожното ткиво, Мајснеровите телца(тактилни корпускули), во деловите на кожата без влакна (допир), Меркел-Ранвиеровите клетки (тактилни епителни клетки) и Руфиниеви телца; барорецепторите во каротидниот синус (ги активира притисокот на крвта); и влакнестите клетки во Кортиевиот орган (ги активира аудитивна дразба). Фоторецепторите се активирани од страна на фотони од видливот дел на електромагнетниот спектар и го овозможуваат видот.[5] Хеморецепторите се активирани од различни хемикалии и се вклучени во формирањето на чувството за мирис и чувството за вкус, како и во откривањето на концентрациите на кислородот и јаглеродниот диоксид во регулацијата на дишењето.[6] Терморецепторите се активираат од температурата или од промените на температурата. Ноцицепторите (рецептори за болка) се активираат од екстремен притисок, екстреми на температурата или штетни хемикалии.[1][2]

Рецепторно поле[уреди | уреди извор]

Рецепторно поле е дел од телото, кое кога е стимулирано, предизвикува појава на акциски потенцијал во невроните од I ред.[7] Активноста на невроните од I ред може да биде зголемена или намалена, и во тој случај рецепторното поле е опишано како екцитаторно (се јавуваат фреквентни акциски потенцијали) или инхибиторно (предизвикува намалување на активноста на примарните сензорни неврони).[8] Постојат рецепторни полиња за невроните од I, II, III и IV ред. Рецепторното поле варира во големина - ако е помало, тогаш попрецизно се идентификува и локализира сензацијата. Типично, невроните од повисок ред во централниот нервен систем (ЦНС) имаат покомплексни рецепторни полиња, бидејќи повеќе неврони конвергираат во релејните јадра на повисоките нивоа.

Сензорно кодирање[уреди | уреди извор]

Сензорните неврони се одговорни за претворање на дразбата во нервен импулс. Кодирањето започнува кога дразбата се претвора од страна на рецепторот во рецепторски потенцијал и продолжува како акциски потенцијал до повисоките делови на централниот нервен систем (ЦНС).[1][2] При анализата на стимулусите може да се препознаат и интерпретираат една или повеќе аспекти на стимулусот. Карактеристиките коишто се анализираат можат да бидат сензорни модалитети, просторна локација, фреквенција, интензитет, праг и траење на стимулусот.[1]

  • Модалитетот на стимулусот често е кодиран со одредени сензорни патишта. Така, патот составен од неврони кои започнуваат од рецепторите во ретината (мрежницата) е одреден за гледање и тој пат не се активира со соматосензорни, аудитивни или олфакторни стимулуси. Само соодветен сензорен пат, кој е низа од неврони, ќе го проследи акцискиот потенцијал до соодветниот центар во кората на големиот мозок.
  • Локацијата на стимулусот е кодирана со рецепторното поле на сензорниот неврон и може да се засили со латерална инхибиција.
  • Прагот на надразливост е најмалиот стимулус кој може да биде откриен. Кај рецепторите, во зависност од интензитетот на дразбата, настанува промена која доведува до појава на рецепторски потенцијал со поголем или помал интензитет. Ако рецепторскиот потенцијал го достигне прагот на надразливост тогаш се јавува акциски потенцијал, кој потоа се шири по законот на „сѐ или ништо“ по должината на нервот и по принципот на пренесување на импулсите низ синапсите долж сензорниот пат.
  • Интензитетот на стимулусот може да биде кодиран на три начина: 1) интензитетот се активира со бројот на рецептори кои се активирани (посилна дразба активира повеќе рецептори и продуцира посилен одговор); 2) интензитетот може да се препознае со разликата на фреквенцијата на акцискиот потенцијал на сензорниот нерв (појака дразба значи поголем рецепторски потенцијал, а тоа доведува до појава на поголема фреквенција на акцискиот потенцијал); 3) интензитетот може да се препознае и со активирање на различни типови на рецептори (на пример, лесен допир на кожата ги активира само механорецепторите, додека интензивен стимулус, кој предизвикува оштетување на кожата, може да ги активира механорецепторите и ноцицепторите). Значи, интензитетот на стимулусот може да биде детектиран не само како јак или слаб, туку и како различен модалитет.
  • Стимулусните информации исто така може да се анализираат и со невронски мапи формирани за низи од неврони коишто примаат информации за различни локации од телото (соматотропни мапи), за различни локации во ретината (ретинотропни мапи) или за различни фреквенции на звукот (тонотропни мапи).
  • Други информации за стимулусите се анализираат со обликот на невронските импулси. Некои од овие кодови се базираат на средната фреквенција на избивањето на акцискиот потенцијал, други се базираат на траењето на акцискиот потенцијал, а трети се базираат на временското групирање на акциските потенцијали.
  • Траењето на стимулусот се кодира со присуството на акциските потенцијали во сензорниот нерв. Некогаш, при пролонгиран стимулус, рецепторите се адаптираат и го менуваат појавувањето на акцискиот потенцијал. Тоничките рецептори многу бавно се адаптираат и тие учествуваат во откривањето на трајната јазина на дразбата. Тие трајно ги пренесуваат импулсите сѐ додека дразбата постои и константно го информираат мозокот за состојбата на поединечни делови од телото во однос на околината. Во оваа група спаѓаат: рецепторите во мускулните вретена и во тетивите на Голџиевиот апарат - постојано го информираат мозокот за степенот на контракцијата на мускулите и за оптеретувањето на тетивите; рецепторите за болка; барорецепторите на артериските стебла; хеморецепторите на каротидните и на аортните тела; и некои од тактилните рецептори, како што се Руфиниевите завршетоци и Меркеловите плочи. Рецепторите за брзина (физички рецептори) се рецептори кои брзо се адаптираат и учествуваат во откривањето на промената на јачината на дразбата. Овие рецептори не реагираат на траењето на дразбата, но реагираат на промената на дразбата. Пачиниевото телце е пример за брзи рецептори.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 Hall, John E. (2015). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (Guyton Physiology) 13th Edition. Saunders. стр. 577-630. ISBN 1455770051. 
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Bear, Mark F.; Connors, Barry W.; Paradiso, Michael A. (2015). Neuroscience: Exploring the Brain. Wolters Kluwer; 4th edition. стр. 265-483. ISBN 0781778174. 
  3. 3,0 3,1 Dale Purves и др. „Principles of Cognitive Neuroscience“. www.amazon.com. конс. 2019-06-13. 
  4. Winter, Rebecca; Harrar, Vanessa; Gozdzik, Marta; Harris, Laurence R. (25 ноември 2008 г). The relative timing of active and passive touch. „Brain Research“ том  1242: 54–58. doi:10.1016/j.brainres.2008.06.090. ISSN 1872-6240. PMID 18634764. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18634764. 
  5. Ebrey, Thomas; Koutalos, Yiannis (1 јануари 2001 г). Vertebrate Photoreceptors. „Progress in Retinal and Eye Research“ том  20 (1): 49–94. doi:10.1016/S1350-9462(00)00014-8. ISSN 1350-9462. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350946200000148. 
  6. Satir, Peter; Christensen, Søren Tvorup (2007 г). Overview of structure and function of mammalian cilia. „Annual Review of Physiology“ том  69: 377–400. doi:10.1146/annurev.physiol.69.040705.141236. ISSN 0066-4278. PMID 17009929. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17009929. 
  7. Chen, Yao; Alonso, Jose-Manuel (26 јануари 2009 г). Receptive field (на en). „Scholarpedia“ том  4 (1): 5393. doi:10.4249/scholarpedia.5393. ISSN 1941-6016. http://www.scholarpedia.org/article/Receptive_field. 
  8. Theunissen, F. E.; David, S. V.; Singh, N. C.; Hsu, A.; Vinje, W. E.; Gallant, J. L. (1 јануари 2001 г). Estimating spatio-temporal receptive fields of auditory and visual neurons from their responses to natural stimuli. „Network: Computation in Neural Systems“ том  12 (3): 289–316. doi:10.1080/net.12.3.289.316. ISSN 0954-898X. PMID 11563531. https://doi.org/10.1080/net.12.3.289.316.