Receptor tế bào Receptor tế bào Bởi: ĐH Bách Khoa Y Sinh K50 Lời giới thiệu Để bắt đầu cách tổng quan hệ thần kinh, quan tâm tới đầu vào cảm giác tới thể chúng khởi đầu Có nhiều tế bào receptor đặc hiệu, loại đặc trưng phương thức mà nhạy cảm đặc biệt khiến đáp ứng cách phát dãy xung hoạt động Chúng ta quan tâm đặc biệt tới cấu trúc chức tế bào tiếp nhận tập trung vào tiểu thể pacini (các thụ thể xúc gíác da) ví dụ Các loại tế bào tiếp nhận khác Một đặc trưng quan trọng cần thiết để trì sống sinh vật sống khả phản ứng lại với kích thích từ môi trường bên Cơ quan cảm giác chuyên biệt hóa cho nhiệm vụ Thành phần chất quan tế bào tiếp nhận, đáp ứng lại kích thích vật lý hóa học cách gửi thông tin tới hệ thần kinh trung tâm Nhìn chung tế bào tiếp nhận đáp ứng với vài dạng lượng, mối loại đặc hiệu đáp ứng chủ yếu tới loại riêng biệt Ví dụ, tế bào nón que mắt (các receptor nhận cảm ánh sáng) đáp ứng lại áp suất, chúng có mức ngưỡng đặc biệt thấp lượng sóng điện từ dải tần số định xạ điện từ, gọi ánh sáng nhìn thấy Trên thực tế chúng tế bào thu nhận với mức ngưỡng thấp ánh sáng kích thích Có hàng tá phưong thức cảm giác có ý thức quen thuộc với Ngoài có nhiều tế bào cảm giác khác mà trình xử lý thông tin chúng xảy ý thức Cũng phân chia thành (1) quan nhận cảm giác bên quan cảm nhận kích thích xuất bên thể; (2) quan nhận cảm giác bên quan đáp ứng lại đặc tính vật lý hóa học bên thể; (3) quan tự cảm quan cung cấp thông tin vị trí thể Ví dụ cho loại bao gồm sau: • Các quan nhận cảm giác bên ◦ Receptor nhận cảm ánh sáng võng mạc, để nhìn ◦ Hóa thụ quan cho cảm nhận mùi vị 1/5 Receptor tế bào ◦ Cơ quan cảm thụ học cho cảm nhận âm thanh, ốc tai, da, cho cảm giác xúc giác ◦ Receptor cảm nhận nhiệt (nghĩa là, tế bào Krause Ruffini), cho cảm giác nóng lạnh • Các quan nhận cảm giác bên ◦ Cơ quan cảm nhận hóa chất bên động mạch cảnh động mạch chủ, đáp ứng lại áp suất riêng phần oxy, bên trung tâm hô hấp, đáp ứng lại áp suất riêng phần CO2 ◦ Cơ quan cảm thụ học tai ◦ Những phận nhận cảm thẩm thấu vùng đồi, ghi nhận áp suất thẩm thấu máu • Cơ quan tự cảm ◦ Thoi cơ, đáp ứng thay đổi chiều dài ◦ Cơ quan gân Golgi, đo độ căng Cơ quan cảm giác tiếp nhận có chứa vùng màng đáp ứng dạng kích thích khác khử cực hay ưu phân cực Trong số trường hợp receptor thật phần nơron hướng tâm, trường hợp khác, cấu tạo từ tế bào chuyên biệt hóa riêng rẽ Tất tế bào receptor có đặc điểm chung: chúng transducers (cảm biến) – nghĩa chúng thay đổi lượng từ dạng sang dạng khác Ví dụ, cảm giác xúc giác da xuất từ chuyển đổi nhiệt thành lượng điện (dòng ion) xung thần kinh Nhìn chung tế bào receptor tự chúng không phát xung kích hoạt Thay vào đó, chúng sinh điện tăng dần dần, để khởi động kích hoạt sợi thần kinh hướng tâm mà chúng liên kết Những kiện điện receptor phân chia vào hai thành phần phân biệt: • Sự phát triển điện receptor, đáp ứng phân loại receptor kích thích Nó kiện điện receptor • Sự tăng dần điện áp phát sinh, tượng điện khởi động xung truyền sợi trục Đó kiện điện cuối trước hoạt động, tuân theo luật “tất không” Tuy nhiên, thay đổi điện hoàn toàn giống receptor tiểu thể pacini (các thụ thể xúc giác da) tế bào receptor đặc hiệu Nhưng trường hợp võng mạc nơi mà receptor chuyên biệt ( tức tế bào que tế bào hình nón) tồn tại, điện riêng biệt Sau đây, xem xét tiểu thể Pacinian chi tiết (Granit, 1955) Bởi đầu hệ thần kinh đưa dạng xung hoạt động tất không, phải trông chờ dạng tín hiệu khác dạng điều chế biên độ 2/5 Receptor tế bào Trên thực tế, phận phát thu nhận điện gây bắt cháy xung hoạt động dây thần kinh hướng tâm, hệ số bắt cháy (và tốc độ thay đổi) phản ánh cảm giác đầu vào Tín hiệu mã hóa đặc trưng cho chất phương thức biến đổi Trong trình thích ứng, tần số điện hoạt động giảm theo thời gian với khía cạnh kích thích ổn định Người ta chia đáp ứng thành thích ứng tốc độ nhanh tốc độ chậm, phụ thuộc vào suy giảm tần số xảy nhanh (tức thoi chậm xúc giác nhanh) Tiểu thể Pacinian Tiểu thể Pacinian receptor cảm giác,khi nhìn kính hiển vi, giống với hành (xem hình 5.3) Nó dài khoảng 0,5-1 mm dầy 0,3-0,7 mm cấu tạo từ vài lớp đồng tâm Trung tâm tiểu thể bao gồm lõi, nơi mà phần cuối nơron hướng tâm bao myelin định vị Nút eo Ravier định vị bên lõi Một vài lạp thể tồn tiểu thể, thị sản phẩm lượng cao Tiểu thể Pacinian cấu tạo nơron cảm giác có bao myelin, đoạn cuối không bao bọc myelin Tận dây thần kinh không bao myelin điểm nút nằm bao màng nhộng kết nối Werner R Loewenstein (1959) kích thích tiểu thể với tinh thể áp điện đo điện sinh (từ tận sợi trục bao myelin) đo điện hoạt động (từ nút Ranvier) với điện cực bên Ông bóc tách lớp tiểu thể chí sau lớp cuối bỏ đi, tiểu thể phát tín hiệu giống với quan sát với bao nhộng không sứt mẻ (xem ghi hình 5.4) 3/5 Receptor tế bào Thí nghiệm Loewenstein với tiểu thể Pacinian (A) Phản ứng bình thường máy phát điện áp việc tăng lực cung cấp (a)-(e) (B) Những lớp tiểu thể loại bỏ, để lại phần cuối dây thần kinh không sứt mẻ Đáp ứng lực đặt vào không thay đổi so với A (C) Sự phá hủy phần vỏ bao lõi không làm thay đổi đáp ứng so với A B (D) Ngăn nút eo Ranvier loại trừ bắt đầu trình kích hoạt không can thiệp với hình thành điện áp phát 4/5 Receptor tế bào (E) Sự thoái hóa đầu tận dây thần kinh ngăn chặn tạo thành điện áp phát Điện áp phát có đặc điểm giống với đặc điểm điện áp kích thích màng sau khớp thần kinh (Điện áp máy phát đáp ứng theo mức cho kích thích yếu phát sinh điện áp phát thấp kích thích mạnh phát sinh điện áp phátlớn) Thậm chí phá hủy phần tiểu thể không ngăn sản xuất điện áp phát Nhưng Loewenstein phá hủy đầu tận dây thần kinh, điện áp phát không tạo Nhận xét hình thành sở cho giả thiết chuyển đổi định vị đầu tận dây thần kinh Điện áp phát không lan truyền sợi thần kinh (trên thực tế, đầu tận dây thần kinh không kích thích mặt điện ) nhưng, là, kích hoạt trình hoạt hóa nút eo Ranvie truyền dẫn trương lực điện (bị động) Nếu nút bị chặn, không xung kích hoạt bắt đầu sợi thần kinh Cơ chế ion làm sở cho điện áp phát ( receptor) hoàn toàn giống điện áp kích thích màng sau khớp thần kinh Như biến dạng tiểu thể Pacinian tăng độ dẫn natri kali tỉ lệ chúng (PNa/PK) tăng lên khử cực điện màng Kết là, phản ứng quan sát: • Dòng nhỏ (thuộc trương lực điện) chảy từ vùng sợi trục myelin tới nút Ranvier • Trên màng bao myelin, điện áp phát xếp cục sản sinh độc lập vị trí riêng biệt • Những điện áp tiếp nhận riêng rẽ cộng gộp lại nút Ranvier • Điện áp receptor tổng cộng, vượt ngưỡng nút Ranvier, phát xung hoạt động Đây chứng phép lấy tổng không gian, tương tự tượng quan sát điện kích thích sau synap 5/5 ... điện hoàn toàn giống receptor tiểu thể pacini (các thụ thể xúc giác da) tế bào receptor đặc hiệu Nhưng trường hợp võng mạc nơi mà receptor chuyên biệt ( tức tế bào que tế bào hình nón) tồn tại,... khử cực hay ưu phân cực Trong số trường hợp receptor thật phần nơron hướng tâm, trường hợp khác, cấu tạo từ tế bào chuyên biệt hóa riêng rẽ Tất tế bào receptor có đặc điểm chung: chúng transducers.. .Receptor tế bào ◦ Cơ quan cảm thụ học cho cảm nhận âm thanh, ốc tai, da, cho cảm giác xúc giác ◦ Receptor cảm nhận nhiệt (nghĩa là, tế bào Krause Ruffini), cho cảm