Хеморецепторы — Химическая — Влажность, запах, вкус

Все рецепторы преобразуют энергию стимула в локальный нераспространяющийся электрический сигнал, который возбуждает нервные импульсы в сенсорном нейроне. Таким образом, рецепторы кодируют многообразные стимулы в виде нервных импульсов, которые передаются в мозг, где они расшифровываются и используются для выработки нужной ответной реакции, как это показано на рис. 16.13,Б. Характер ответа, его величина и продолжительность находятся в прямой зависимости от природы стимула.

16.4.1. Механизм преобразования

16.4.1. Механизм преобразования

Все рецепторные клетки являются возбудимыми клетками и, подобно нейронам и мышечным волокнам, могут отвечать на соответствующие стимулы быстрым изменением электрических характеристик. В отсутствие раздражителя они способны поддерживать потенциал покоя, описанный в разд. 16.1, но при стимуляции их мембранный потенциал изменяется. В 1950 г. Бернард Катц, используя специализированный рецептор растяжения, называемый мышечным веретеном, смог выявить наличие деполяризации в участке, непосредственно примыкающем к окончанию сенсорного нерва. Эта местная деполяризация обнаруживается только в рецепторной клетке, и ее называют генераторным или рецепторным потенциалом. В последующих работах путем отведения электрических потенциалов (с помощью внутриклеточных электродов) от рецепторных клеток мышечных веретен и кожных механорецепторов — телец Пачини — были получены следующие данные о механизме преобразования:

1) рецепторный потенциал возникает в результате того, что под действием стимула возрастает проницаемость мембраны сенсорной клетки для ионов Na⁺ и К⁺, которые перемещаются в направлении их электрохимических градиентов;

2) величина рецепторного потенциала варьирует в зависимости от силы раздражителя;

3) когда рецепторный потенциал достигает определенной пороговой величины, он возбуждает распространяющийся потенциал действия в сенсорном нервном волокне, отходящем от рецептора (рис. 16.24);

4) частота нервных импульсов в этом волокне находится в прямой зависимости от силы раздражения.

Рис. 16.24. Запись электрической активности с помощью двух микроэлектродов (I и II), один из которых введен в окончание аксона сенсорного нейрона, находящееся внутри тельца Пачини, а второй — в тот же аксон уже вне тельца Пачини. Надавливание тонкой стеклянной палочкой, действующее как стимул, вызывает в окончании аксона локальный, нераспространяющийся рецепторный потенциал, который по мере увеличения давления возрастает и, достигнув определенной пороговой величины, возбуждает в сенсорном нейроне распространяющийся потенциал действия