При дії стимулу на рецептор відбувається зміна просторової структури білкових молекул, вбудованих в мембрану рецепторной клітини. Це призводить до зміни проникності мембрани головним чином для іонів натрію і в деякій мірі калію. В результаті виникає іонний струм, який змінює потенціал спокою і викликає генерацію рецепторного потенціалу, який є первинним електричним відповіддю рецептора на дію стимулу.
Далі характер електричних змін до первинно і вдруге відчувають рецепторах буде відрізнятися.
У первинно відчувають рецепторах рецепторний потенціал досягає критичного рівня і призводить до генерації поширюються потенціалів дії, які без загасання передаються по аферентних нервових волокнах в вищерозміщені рівні центральної нервової системи.
Під вдруге відчувають рецепторах рецепторний потенціал викликає виділення медіатора (ацетилхоліну) з пресинаптичного закінчення рецепторной клітини. Медіатор впливає на постсинаптическую мембрану чутливого нейрона і викликає її деполяризацію, тобто розвивається постсинаптичний потенціал. Постсинаптичний потенціал першого чутливого нейрона називається генераторним потенціалом. На відміну від потенціалів дії, генерація яких підкоряється закону «все або нічого», величина генераторного потенціалу залежить від амплітуди рецепторного потенціалу і пропорційна величині стимулу. Коли генераторний потенціал досягає певного критичного рівня, він формує на чутливому нервовому закінченні серію поширюються нервових імпульсів. Таким чином, в первинно відчувають рецепторах рецепторний потенціал є в той же час і генераторним потенціалом, а у вторинно відчувають рецепторний потенціал і генераторний потенціал роз'єднані.
характеристика рецепторів
Рецептори мають здатність не тільки сприймати, а й посилювати сигнал за рахунок власної внутрішньої енергії - енергії метаболічних процесів. Отже, кількість енергії, що витрачається рецепторами на сприйняття і кодування його в серії нервових імпульсів, може значно відрізнятися від енергії стимулу.
Діяльність різноманітних рецепторних апаратів спрямована, в кінці кінців, на забезпечення ефективної роботи сенсорних систем. Це передбачає, незважаючи на варіативність в будові і механізмах роботи конкретних рецепторів, виділити особливості, характерні для всіх видів.
1.Рітміческая активність. Багатьом рецепторам властива ритмічна активність в стані спокою - спонтанна або фонова імпульсація. Фонова активність дозволяє рецепторам оцінювати не тільки збуджують, а й гальмівні впливу, т. Е. Передавати відомості про сигнал не тільки у вигляді почастішання, а й у вигляді уражень потоку імпульсів. Крім того, фонова імпульсація дозволяє підтримувати високу збудливість рецепторів.
2. Адаптація рецепторів. Це процес зменшення активності рецепторів у міру дії подразника з постійними фізичними характеристиками. Найбільш швидко адаптуються рецептори - механорецептори шкіри. Практично відсутня здатність до адаптації у пропріорецепторов.
При тривалому постійному роздратуванні адаптація проявляється в зниженні, а потім в повному зникненні рецепторного потенціалу. За своїм характером адаптація може бути повною або неповною, а також швидкої і повільної. Як правило, швидка адаптація буває повною, а повільна - неповною. Зникнення рецепторного потенціалу при адаптації рецептора до дії постійного стимулу призводить до втрати певної частки інформації. Але рецептор зберігає здатність миттєво реагувати на будь-яка зміна параметрів роздратування. Завдяки здатності рецепторів до адаптації значна частка інформації не досягає свідомості і в такий спосіб не перевантажує вищі відділи центральної нервової системи надлишкової інформацією.
3. Спрямована чутливість. У багатьох рецепторів максимальне збудження відзначається при певному напрямку дратівної збудження, а при іншому напрямку рецептор збуджується мінімально або гальмується.
4. Еферентна регуляція. Рецептори знаходяться під тонічним гальмівним впливом з боку верхніх нервових структур. Це гальмування стабілізує мембранний потенціал близько певної величини, завдяки чому генераторний потенціал не досягає критичного рівня, і потенціали дії в рецепторі не виникають. Роль спрямованої чутливості полягає у формуванні на вищих поверхах сенсорної системи спеціалізованих нейронів-детекторів спрямованого руху.
Питання і завдання для самоконтролю
1. Дайте визначення поняття «рецептор», назвіть функції рецепторів.
2. Розгляньте різні класифікації рецепторів.
3. Який механізм порушення первинно і вдруге відчувають рецепторів? Наведіть приклади первинно і вдруге відчувають рецепторів.
4. Чим відрізняються один від одного швидко і повільно адaптірующіеся рецептори?
5. До якого виду рецепторів в рамках різних класифікацій відносяться зорові, слухові, нюхові, смакові рецептори, рецептори м'язів і інші?
6. Які процеси лежать в основі виникнення рецепторного потенциaл?
7. У чому різниця між рецепторним потенціалом, генераторним потенциaл і потенциaл дії?
8. Назвіть характерні особливості рецепторних елементів сенсорних систем.