کار گیرنده های حسی چیست؟ – توضیح به زبان ساده + کار اصلی

انسان موجودی پرسلولی است که برای برقراری ارتباط با محیط اطراف و درک تغییرات محیطی از مکانیسم‌های مختلفی بهره می‌برد. گیرنده‌های حسی بخشی از سیستم عصبی محیطی در انسان هستند که تغییرات فشار اطراف، غلظت مولکول‌های شیمیایی محیط، شدت نور، شدت نور، تغییر فشار یا غلظت گازهای خون را به شکل پیام عصبی از اندام‌های مختلف دریافت و به‌وسیله نورون‌های حسی به مغز و نخاع انتقال می‌دهند. پیام عصبی دریافت شده در مغز یا نخاع به شما کمک می‌کند بوی نان تازه یا موقعیت انگشتان خود هنگام تایپ یک مطلب را درک کنید. در این مقاله کار گیرنده های حسی به همراه انواع این گیرنده‌ها در انسان را توضیح می‌دهیم.

گیرنده های حسی کدامند؟

گیرنده‌‌های حسی بخشی از سیستم عصبی بدن هستند که امکان دریافت اطلاعات از محیط را برای بدن فراهم می‌کنند. این گیرنده‌ها از سه ساختار مختلف تشکیل می‌شوند.

• انتهای آزاد نورون‌های حسی که از نخاع بخش پشتی نخاع خارج می‌شوند و در اندام‌های مختلف محیطی ازجمله پوست، رگ‌ها، ماهیچه اسکلتی و زبان قرار می‌گیرند.
• نورون‌های حسی که انتهای دندریتی آن‌ها در کپسولی از بافت پیوندی قرار دارد و حساسیت نسبت به تغییرات محیطی را افزایش می‌دهد.
• نورون‌های تمایزیافته که مورفولوژی (شکل) و عملکرد ویژه‌ای دارند. «گیرنده‌ای نوری چشم» (فوتورسپتورها | Photoreceptor) از این نوع هستند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

کار گیرنده های حسی چیست ؟

کار گیرنده های حسی تشخیص پیام تغییرات دمایی، فشار محیطی، مولکول‌های شیمیایی (بو و مزه) و شدت نور است. این گیرنده‌ها به انسان کمک می‌کنند تشخیص دهد در چه محیطی قرار دارد یا غذایی که می‌خورد چه طعمی دارد. تغییرات محیطی با ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی در غشای نورون در طول نورون حسی حرکت می‌کند و به بخش‌های مختلف مغز می‌رسد. این گیرنده‌ها را می‌توان بر اساس نوع محرک به چهار دسته تقسیم می‌شوند.

• شیمیایی: این گیرنده‌ها تغییرات شیمیایی محیط ازجمله تغییر غلظت مولکول‌های مزه یا بو، الکترولیت‌های بدن و تغییر غلظت گاز‌های خون را تشخیص می دهند.
• مکانیکی: این گیرنده‌ها تغییرات فشار محیطی را تشخیص می‌دهند. این گیرنده‌ها در پوست نیروهای وارد شده به این اندام، اما در گوش لرزش ایجاد شده بر اثر امواج صوتی را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند.
• دمایی: این گیرنده‌ها تغییرات دمای محیط و بخش‌های داخلی بدن را تشخیص می‌دهند.
• نوری: این گیرنده‌ها سلول‌های بسیار تخصص یافته‌ای هستند که نور را به پیام عصبی تبدیل می‌کنند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

کار گیرنده های شیمیایی

گیرنده‌های شیمیایی در زبان، بینی، سرخرگ آئورت و کاروتید و ساقه مغز (بصل نخاع) قرار دارند. کار گیرنده های شیمیایی زبان و بینی شناسایی مولکول‌های بو و مزه است. گیرنده‌های شیمیایی زبان یا جوانه‌های چشایی از انواع گیرنده‌های حسی هستند که در کپسول بافت پیوندی قرار می‌گیرند. اما گیرنده‌های شیمیایی بویایی انتهای آزاد دندریت‌های عصب بویایی در مخاط بینی هستند. تغییرات غلظت مولکول‌های شیمیایی در حفره دهان و بینی سبب باز شدن کانال‌های یونی غشای پلاسمایی نورون، ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی و انتقال پیام عصبی می‌شود.

گیرنده‌های شیمیایی سرخرگ به تغییرات فشار جزئی گاز دی‌اکسید کربن و اکسیژن در خون پاسخ می‌دهند. کاهش فشار اکسیژن با تغییر اختلاف پتانسیل سلول، پیام عصبی را به‌وسیله عصب واگ به مراکز تنظیم تنفس در بصل نخاع می‌فرستد. سیستم عصبی مرکزی با سه تغییر اصلی کمبود اکسیژن را جبران می‌کند.

• سرعت تنفس (تعداد دم و بازدم در دقیقه) و حجم تیدال (حجم هوایی که در یک دم و بازدم معمولی وارد ریه می‌شود) با تحریک انقباض ماهیچه‌های کمکی تنفس افزایش می‌یابد.
• جریان خون به کلیه و مغز افزایش می‌یابد تا از آسیب این اندام‌های حساس به کاهش اکسیژن (هایپوکسیا) جلوگیری شود.
• پیام عصبی مغز به قلب با افزایش برون‌ده قلب کمبود اکسیژن در بافت را جبران می‌کند.

کار گیرنده های حسی (شیمیایی) مرکزی تشخیص تغییرات فشار جزئی گاز دی‌اکسید کربن در سرخرگ‌های اصلی (آئورت و کاروتید) و مایع مغزی نخاعی اطراف ساقه مغز است. این گیرنده‌ها در هسته پشتی مدولای ساقه مغز قرار دارند. کاهش یا افزایش فشار جزئی $$CO_2$$ در خون سرخرگی با ارسال پیام به مرکز تنفس و تغییر تهویه ششی غلظت این گاز در خون را کاهش می‌دهند.

تنظیم $$CO_2$$ به‌وسیله گیرنده‌های شیمیایی مرکزی وابسته به تغییرات pH و غلظت یون بی‌کربنات در مایع مغزی نخاعی است. سد خونی مغزی از عبور یون‌های هیدروژن و بی‌کربنات به مایع مغزی نخاعی جلوگیری می‌کند و دی‌اکسید کربن به‌وسیله انتشار ساده از سرخرگ‌های این بخش به مایع میان‌بافتی منتقل می‌شود. از واکنش این گاز با مولکول‌های آب مایع مغزی نخاعی یون بی‌کربنات و یون هیدروژن ایجاد می‌شود. در نتیجه افزایش فشار گاز دی‌اکسید کربن با افزایش تولید یون هیدروژن، یون بی‌کربنات و کاهش pH همراه است. کاهش pH با گیرنده‌های شیمیایی مرکزی، ارسال پیام از مرکز تنفس به ماهیچه‌های تنفسی و افزایش تهویه ششی را به همراه دارد. در تنفس بی‌هوازی غلظت لاکتیک‌اسید در خون افزاتیش می‌یابد. این مولکول مثل دی‌اکسید کربن به‌وسیله انتشار ساده از سد خونی مغزی عبور می‌کند و از هیدرولیز آن لاکتات و یون هیدروژن تشکیل می‌شود. افزایش یون هیدروژن (کاهش pH) با تحریک گیرنده‌های شیمیایی مرکزی، تحریک مرکز تنظیم تنفس در ساقه مغز و افزایش تهویه ششی همراه است.

ساختار گیرنده های شیمیایی سرخرگ

نام دیگر گیرنده‌های شیمیایی سرخرگ‌ها اجسام آئورتی و کاروتیدی است. این گیرنده‌ها در محل شاخه شدن سرخرگ پس از خروج از قلب دارند. مجموعه‌ای از سلول‌ها در اجسام آئورتی و کاروتیدی به شناسایی و انتقال پیام کمک می‌کنند. سلول‌های نوع I یا گلوموس، سلول‌های اصلی شناسایی تغییرات دی‌اکسید کربن در خون سرخرگی هستند. در هر جسم کاروتیدی، تعداد زیادی از این سلول‌های بسیار کوچک (حدود ۱۰ میکرومتری) کنار هم قرار گرفته‌اند که به‌وسیله اتصالات شکافدار با هم ارتباط دارند. چهار ویژگی مشترک بین این سلول‌ها و نورون‌های حسی سیستم عصبی محیطی وجود دارد.

1. تعدادی از این سلول‌ها با نورون‌های سمپاتیک سیناپس دارند.
2. در غشای پلاسمایی آن‌ها انواع مختلف کانال‌های یونی وجود دارد.
3. دپلاریزه شدن غشای پلاسمایی (مثبت شدن پتانسیل غشای پلاسمایی) در این سلول‌ها سبب ایجاد اختلاف پتانسیل در سلول می‌شود.
4. در سیتوپلاسم این سلول‌ها تعداد زیادی وزیکول ذخیره‌ای حاوی انتقال‌دهنده‌های عصبی ازجمله استیل‌کولین، نوراپی‌نفرین، دوپامین، ماده P و متانکفالین وجود دارد که تحریک نورون‌های عصبی را کنترل می‌کنند.

سلول‌های نوع II یا محافظ اطراف دسته‌های سلول گلوموس قرار دارند. این سلول‌ها مثل یاخته‌های پشتیبان (گلیا) در بخش‌های دیگر سیستم عصبی وظیفه محافظت و حفظ هومئوستازی جسم کارتوئیدی را بر عهده دارند. به علاوه شبکه‌ای از مویرگ‌های منفذدار کنار سلول‌های گلوموس وجود دارد که تشخیص تغییرات فشار گازهای تنفسی را تسهیل می‌کند. کاهش اکسیژن، افزایش دی‌اکسیدکربن (هایپرکاپنیا) و کاهش pH خون با مهار کانال‌های پتاسیمی در غشای سلول‌های گلوموس، غلظت کلسیم در سیتوپلاسم این سلول‌ها را افزایش می‌دهد و اگزوسیتوز انتقال‌دهنده‌های عصبی را تحریک می‌کند.

• جدا شدن مولکول اکسیژن از بخش هم پروتئین‌های اطراف کانال پتاسیمی، افزایش غلظت cAMP به دلیل کاهش فشار جزئی گاز اکسیژن و مهار NADPH اکسیداز میتوکندری (کاهش اکسایش گلوتاتیون) سه مکانیسم اصلی هستند که کاهش اکسیژن خون را به سلول‌های گلوموس اطلاع می‌دهند.
• افزایش فشار جزئی دی‌اکسید کربن با انتشار بیشتر این گاز به سیتوپلاسم سلول و تشکیل یون بی‌کربنات و هیدروژن همراه است. در نتیجه pH سیتوپلاسم کاهش می‌یابد.
• کاهش pH (افزایش یون هیدروژن) خارج سلول، پروتئین هم‌انتقال سدیم-هیدروژن در غشای سلول‌های گلوموس را مهار و غلظت یون هیدروژن در سیتوپلاسم سلول را افزایش می‌دهد. به علاوه افزایش یون هیدروژن خارج سلولی باز شدن کانال‌های دریچه‌دار $$H^+$$ ورود این یون به سیتوپلاسم را افزایش می‌دهد.

سه مکانیسم بالا با افزایش غلظت کاتیون‌ها در سیتوپلاسم سلول از باز شدن کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی و خروج این یون جلوگیری می‌کنند. در نتیجه غشای سلول گلوموس دپلاریزه شده و کانال‌های ولتاژی کلسیمی باز می‌شوند. یون کلسیم اگزوسیتوز وزیکول‌های سیناپسی و ایجاد پتانسیل عمل در نورون‌های وابران (عصب انتقال پیام از گیرنده حسی به سیستم عصبی مرکزی) را تحریک می‌کند.

فیلم آموزش علوم تشریح – سیستم قلبی – عروقی در فرادرس

کلیک کنید

کار گیرنده های اسمولاریته

اسمورسپتورها یا گیرنده‌های اسمولالیته انواعی از گیرنده‌های شیمیایی هستند که تغییرات آب و الکترولیت‌های بدن در مایع مغزی نخاعی و ادرار را شناسایی می‌کنند. این گیرنده‌ها در هیپوتالاموس و کلیه قرا دارند و تحریک آن‌ها با ارسال پیام به مناطق تنظیمی از دفع آب بیشتر جلوگیری می‌کند (افزایش اسمولالیته) یا جذب الکترو‌لیت‌ها (کاهش اسمولالیته) را افزایش می‌دهد.

اسمورسپتورهای هیپوتالاموس

این نورون‌ها در بخش بدون سد خونی-مغزی هیپوتالاموس قرار دارند. در غشای پلاسمایی این گیرنده‌ها تعداد زیادی آکوآپورین ۴ (کانال‌های انتقال آب) قرار دارد. در نتیجه کاهش اسمولاریته مایع مغزی نخاعی سبب ورود آب به سیتوپلاسم سلول خواهد شد (افزایش اندازه سلول). اگر اسمولالیته مایع مغزی نخاعی بیش از ۲۹۰ میلی‌اسمول بر کیلوگرم برسد، آب موجود در سیتوپلاسم بر اساس اختلاف فشار اسمزی از سلول خارج می‌شود (کاهش اندازه سلول). علاوه بر آکوآپورین‌ها در غشای این سلول‌های کانال‌های کاتیونی حساس به کشش وجود دارد. کاهش اندازه سلول سبب باز شدن این کانال‌ها، ورود یون سدیم به سیتوپلاسم و دپلاریزه شدن غشا می‌شود. پتانسیل عمل ایجاد از این تحریک به پایانه آکسون انتقال می‌باد و کانال‌های کلسیمی ولتاژی باز می‌شوند. جریان کلسیم در سیتوپلاسم با اتصال این یون به زیرواحد سیناپتوتاگمین ۱ پروتئین SNARE اگزوسیتوز وزیکول‌های حاوی انتقال‌دهنده عصبی آرژنین-وازوپرسین را تحریک می‌کند. اثر این انتقال‌دهنده عصبی بر نورون‌های پس‌سیناپسی در بخش پشتی هیپوفیز با آزاد کردن هورمون وازوپرسین اسمولالیته خون را تنظیم می‌کند.

اسمورسپتورهای کلیه

گیرنده‌های اسمولالیته کلیه در غشای سلول‌های موکولا دنسای لوله پیچ خورده دور قرار دارند. این گیرنده‌ها به تغییر غلظت سدیم موجود در مایع نفرونی (ادرار) پاسخ می‌دهند. این گیرنده‌ها از نوع هورمونی هستند و از نورون‌های حسی تشکیل نمی‌شوند. ارسال پیام این گیرنده به سلول‌های نزدیک گلومرولی با آژاد شدن پروتئاز رنین به خون همراه است. رنین آزاد شدن زیموژن آنتژیوتانسین را به آنژیوتانسین I تبدیل می‌کند. این مولکول با اثر آنژوتانسین کانورتاز به آنژیوتانسین II (شکل فعال هورمون) تبدیل می‌شود. این هومرون با اثر با کاهش قطر رگ، ترشح هومرون آلدوسترون از فوق کلیه و تنظیم مرکز تشنگی هیپوتالاموس اسمولالیته بدن را تنظیم می‌کند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی

کلیک کنید

کار گیرنده های مکانیکی

کار گیرنده های حسی (مکانیکی) تشخیص تغییرات فشار یا کشش گیرنده یا بافت اطراف ان است. این گیرنده‌ها در پوست، مثانه، رگ‌های خونی، قلب، دیواره لوله گوارش و دندان‌ها قرار دارند. این گیرنده‌ها بر اساس نوع تحریک به شش دسته تقسیم می‌شوند.

• گیرنده‌های تماسی: این گیرنده‌ها در درم پوست قرار دارند و محرک آن‌ها نور خورشید است.
• گیرنده‌های فشار: این گیرنده‌ها در بافت‌های زیرپوست و رگ‌های خونی قرار دارند. محرک این گیرنده‌ها تغییرات فشار عمقی است.
• گیرنده‌های کششی: این گیرنده‌ها در غشای سلول‌های ماهیچه اسکلتی، ماهیچه‌های تنفسی، دهلیز راست، دیواره مثانه، معده، روده و رکتوم قرار دارند و با کشش بافت دیواره تحریک می‌شوند.
• گیرنده‌های حس وضعیت: این گیرنده‌ها در غضروف قرار دارند. محرک این گیرنده‌ها تغییرات وضعیت و حرکت بدن است.
• گیرنده‌های شنوایی: این گیرنده‌ها در گوش قرار دارند و تغییر امواج صوتی محرک آن‌ها است.

گیرنده های حسی پوست

قبل از بررسی گیرنده‌های پوست بهتر از به این نکته توجه کنیم که لمس در سیستم حسی بدن تنها فشار‌های مکانیکی نیست و گیرنده‌های لمسی به‌وسیله محرک‌های مختلفی تحریک می‌شوند. برای مثال نور خورشید نوعی محرک لمسی و از نوع لمس افتراقی است. به علاوه هر گیرنده تنها پیام‌هایی را شناسایی می‌کند که در منطقه دریافت پیام آن وجود داشته باشد و گاهی منطقه دریافت پیام گیرنده‌های مختلف با هم هم‌پوشانی دارد.

گیرنده‌های حسی پوست از دو نوع کپسول‌دار و بدون کپسول هستند. بیشتر گیرنده‌های مکانیکی پوست از انواع بدون کپسول (انتهای آزاد نورون) است. محل اصلی این گیرنده‌ها درم پوست (لایه میانی پوست) است. اما تعدادی از ان‌ها تا بخش میانی اپیدرم (روپوست) گسترش می‌یابند. «گیرنده‌های تماسی» (Tactile Receptors) انواع گیرنده مکانیکی پوست هستند.

«دیسک مرکل» (Merkel’s Disks)، «جسم مایسنر» (Meissner’s Corpuscles)، «انتهای رافینی» (Ruffini Endings) و «جسم پاچینی» (Pacinian Corpuscle) چهار گیرنده انقباضی اصلی در پوست هستند. «گیرنده‌های کراوز» (Krause End Bulbs) پنجمین گیرنده‌های حسی پوست هستند که در مناطق میانی درم قرار دارند.

• دیسک مرکل: این گیرنده‌ها در بخش‌های بالای درم (مرز اپیدرم) و در پوست مودار (ساق پا) و بدون مو (کف دست و پا، انگشتان و لب‌ها) قرار دارد. کار گیرنده های حسی مرکل، شناسایی فشار یا شدت نور است. دیسک مرکل از گیرنده‌های مکانیکی بدون کپسول است.
• جسم مایسنر: جسم لمسی یا جسم مایسر دی بخش بالایی درم (مرز اپیدرم) قرار دارد. تعداد این گیرنده‌ها در پوست بدون مو (سر انگشتان و پلک چشم) بیشتر است. محرک اصلی این گیرنده‌ها تغییرات فشار و تماس فیزیکی است. اما به لرزش‌های فرکانس پایین نیز پاسخ می‌دهند. جسم مایسنر از گیرنده‌های مکانیکی کپسول‌دار است.
• انتهای رافینی: انتهای رافینی در بخش‌های پایین‌تر درم (پوست مودار و بدون مو) قرار دارند. کار گیرنده های حسی رافینی، تشخیص کشش پوست و تغییر شکل غضروف‌ها است. به همین دلیل فعالیت این گیرنده‌ها در تعیین موقعیت انگشتان برای گرفتن اجسام بسیار اهمیت دارد. افزایش دما یکی دیگر از محرک‌های این گیرنده حسی است.
• گیرنده پاچینی: گیرنده‌های پاچینی در بخش‌های پایینی درم قرار دارند و شکل آن‌ها شبیه جسم مایسنر است. این گیرنده‌ها علاوه بر پوست (مودار و بدون مو) در «پوشش اطراف بافت استخوان» (Periosteum)، کپسول غضروف، اندام‌های احشایی ازجمله پانکراس، پستان و اندام‌های تولیدمثلی قرار دارند. تغییر شکل کپسول این گیرنده‌ها بر اثر فشار و لرزش دندریت‌های داخل کپسول را تحریک و پیام عصبی را منتقل می‌کند. تعداد اجسام پاچینی و رافینی در پوست کمتر از دیسک مرکل و جسم مایسنر است.
• گیرنده‌های کراوز: این گیرنده‌های کپسول‌دار در میانه درم (بالاتر از انتهای رافینی) قرار دارند و محرک آن‌ها کاهش دمای هوا است.

گیرنده های حسی فشار

بارورسپتورها یا گیرنده‌های فشار در دیواره سرخرگ کاروتید، آئورت و ریه قرار دارند. این گیرنده تغییرات فشار خون و انبساط ریه‌ها را شناسایی می‌کنند. این گیرنده‌ها برخلاف گیرنده‌های شیمیایی آئورت و سرخرگ کاروتید، تغییرات فشار هیدروستاتیک خون را شناسایی می‌کنند. باروسپتورهای سیستم گردش خون در قوس آئورت، سینوس کاروتید، رگ‌های ششی و دیواره دهلیز و بطن قرار دارند.

گیرنده‌های فشار بالا، در هر لحظه به کوچکترین تغییرات فشار خون پاسخ می‌دهند. این گیرنده‌ها به تغییرات فشار طولانی مدت و مزمن (بیش از دو تا سه روز) سازگار می‌شوند و قادر به تنظیم فشار خون نیستند. برای مثال فشار خون سرخرگی در حالت طبیعی ۱۲۰ میلی‌متر جیوه است. اگر این فشار برای لحظه‌ای ۱۲۵ میلی‌متر شود، تحریک بارورسپتورها و انتقال پیام عصبی به مغز فشار را به حالت اول برمی‌گرداند. اما اگر عامل تغییر فشار برای مدت طولانی ادامه پیدا کند، آستانه تحریک گیرنده‌ها افزایش می‌یابد و با فشار طبیعی خون تحریک نمی‌شوند. تحریک این گیرنده‌ها در سرخرگ و قلب اثرات متفاوتی دارد.

• پیام بارورسپتورها پس در پاسخ به افزایش فشار خون، به‌وسیله عصب واگ به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌شود. مهار عصب سمپاتیک، افزایش ضربان قلب، کاهش مقاومت رگ‌های محیطی و افزایش قطر رگ در پاسخ به این محرک با کاهش فشار خون همراه خواهد بود.
• کاهش تحریک این گیرنده‌ها به دلیل کاهش فشار خون، با تحریک عصب سمپاتیک، افزایش مقاومت رگ‌های محیطی و کاهش قطر رگ، فشار خون را افزایش می‌دهد.

گیرنده‌های فشار پایین، در دیواره دهلیزها و سیاهرگ‌های بزرگ قرار دارند. کار گیرنده های حسی فشار پایین، تنظیم حجم خون است. تنظیم حجم خون به طور غیرمستقیم فشار خون در گردش سیستمی بدن را تنظیم می‌کند. پیام گیرنده‌های فشار پایین با تحریک هیپوتلاموس (ترشح هورمون آلدوسترون) و مسیر هورمونی رنین-آنژیوتانسین، بازجذب آب و یون‌ها از ادرار و در نتیجه حجم خون؟ را افزایش می‌دهد.

گیرنده های حس وضعیت کدامند ؟

گیرنده های حس وضعیت انواعی از گیرنده‌های مکانیکی هستند که در تمام ماهیچه‌های اسکلتی وجود دارند. پیام عصبی این گیرنده‌های در هر لحظه و با هر حرکت جزئی، موقعیت بدن و اندام‌های حرکتی را برای مغز مشخص می‌کند. «دوک ماهیچه‌ای» (Muscle Spindles)، اندام‌های گلژی تاندون و رسپتورهای غضروف انواع گیرنده‌های حس وضعیت هستند که حرکات بدن و انقباض ماهیچه‌ها را تنظیم می‌کنند.

فیلم آموزش زیست شناسی 2 – زیست پایه یازدهم در فرادرس

کلیک کنید

دوک ماهیچه

گیرنده‌های دوکی یا دوک ماهیچه‌ای مجموعه‌ای از ۶ تا ۸ فیبر ماهیچه‌ای تمایزیافته بین توده سلول‌های ماهیچه‌ای هستند. این سلول‌های تمایزیافته در انقباض ماهیچه نقشی ندارند. اما تغییر طول ماهیچه و سرعت تغییر طول (انقباض) را به‌وسیله عصب حسی به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند. تعداد این گیرنده‌ها در تمام توده‌های ماهیچه‌ای یکسان نیست. گیرنده‌های دوکی بر اسا شکل و نوع پیامی که دریافت مي‌کنند به سه دسته تقسیم می‌شوند.

• در دسته اول این گیرنده‌ها، هسته‌های فیبر ماهیچه‌ای پشت سرهم (شبیه زنجیر) و در مرکز فیبر قرار می‌گیرند. پیام این گیرنده‌ها موقعیت فیبر ماهیچه‌ای ثابت را به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کند. در هر گیرنده دوکی حدود ۵ فیبر هسته زنجیره‌ای وجود دارد.
• در دسته دوم این گیرنده‌ها، هسته فیبر ماهیچه در کیسه مرکزی فیبر قرار می‌گیرند. انواع ثابت این گیرنده، مثل گیرنده‌های نوع اول موقعیت ماهیچه ثابت و انواع پویای این گیرنده، سرعت تغییر طول ماهیچه را تشخیص می‌دهند. در هر گیرنده دوکی یک فیبر کیسه‌دار طول ثابت و یک فیبر کیسه‌دار تغییر طول قرار دارد.

پیام گیرنده دوک ماهیچه‌ای به‌وسیله دو گروه اعصاب وابران به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌شود.

• اعصاب وابران اولیه: اعصاب وابران اولیه یا گروه Ia دور بخش مرکزی هر سه فیبر می‌پیچند و پیام‌های تغییر طول و سرعت انقباض را انتقال می‌دهند.
• اعصاب وابران ثانویه: این اعصاب انتهای فیبرهای هسته زنجیره‌ای و فیبرهای کیسه‌ای ساکن سیناپس دارند. به همین دلیل تنها پیام تغییر طول ماهیچه را انتقال می‌دهند.

اندام گلژی تاندون

اندام گلژی تاندون یا زردپی از تعداد زیادی رشته کلاژن تشکیل شده است که کپسولی از بافت پیوندی آن‌ها را احاطه می‌کند. این گیرنده‌های حسی بین ماهیچه و تاندون قرار دارند و مقدار نیرو یا فشار وارد شده به ماهیچه را شناسایی می‌کنند. کشش اندام گلژی تاندون سبب فشرده شدن رشته‌های کلاژنی و تغییر پتانسیل عمل در اعصاب حسی آوران بین رشته‌ها می‌شود. شدت نیروی وارد شده به اندام گلژی، سرعت ایجاد پتانسیل عمل و انتقال پیام عصبی را تغییر می‌دهد.

کار گیرنده های دمایی

کار گیرنده های حسی دمایی تشخیص گرما (دمای بالاتر از دمای طبیعی بدن) و سرما (دمای پایین‌تر از دمای طبیعی بدن) است. پیام افزایش دما با افزایش سعت تحریک گیرنده و پتانسیل عمل، و پیام کاهش دما با کاهش سرعت تحریک گیرنده و اختلاف پتانسیل عمل منتقل می‌شود. گیرنده‌های دمایی انسان از دو نوع گیرنده کپسول‌دار و انتهای نورون آزاد هستند.

انتهای رافینی و گیرنده کراوز دو گیرنده حسی دما هستند. گیرنده کراوز از دندریت‌های نورون حسی تشکیل شده است که کپسولی دوکی‌شکل از بافت پیوندی اطراف آن را می‌پوشاند. انتهای رافینی در ملتحمه چشم، غشای مخاطی لب و زبان، بافت پیوندی تنه عصبی و اندام‌های تولید مثلی قرار دارند. گیرنده‌های دمایی بدون کپسول در علاوه بر پوست در ماهیچه اسکلتی، کبد و هیپوتالاموس قرار دارند. گیرنده‌های گرمایی بدون کپسول نورون‌های بدون میلینی هستند که در دمای ۴۵ درجه بیشترین حساسیت را دارند و دمای بالاتر از ۴۵ را تشخیص نمی‌دهند. گیرنده‌های سرمای بدون کپسول از دو دسته نورون‌های بدون میلین و میلین‌دار تشکیل می‌شوند و در دمای ۱۷ درجه سانتی‌گراد بیشترین حساسیت را نشان می‌دهند. کانال‌های یونی در غشای سلولی این گیرنده‌ها از انواع حساس به دما هستند و در پاسخ به دمای محیط باز می‌شوند.

گیرنده های دمایی هیپوتالاموس

نورون‌های هسته پری‌اپتیک در بخش جلویی هیپوتالاموس، گیرنده‌های دمایی مرکزی هستند که پس از ارسال پیام از گیرنده‌های محیطی، تغییر دمای مرکزی و تحریک پروستوگلاندین ۲ تغییرا دمایی بدن را کنترل می‌کنند. ۱۰٪ این نورون‌ها گیرنده‌های حساس به افزایش دما هستند و با افزایش دمای مغز پتانسیل عمل در آن‌ها ایجاد می‌شود. ارسال پیام کاهش دما از گیرنده‌های دمایی پوست به هیپوتالاموس و تحریک گیرنده‌های دمایی در هیپوتالاموس، با ارسال دو پیام به بخش‌های مختلف بدن، دمای بخش‌های مرکزی بدن را افزایش می‌دهد.

• پاسخ این گیرنده‌ها به‌وسیه عصب سمپاتیک به مویرگ‌های زیرپوستی با انقباض ماهیچه‌های صاف دیواره و کاهش قطر رگ همراه است (وازوکانسریکشن | Vasoconstriction). در نتیجه جریان خون در پوست و از دست دادن انرژی گرمایی به‌وسیله همرفت کاهش می‌یابد. به علاوه تحریک سلول‌های بافت چربی قهوه‌ای به‌وسیله عصب سمپاتیک (آزاد شدن نوراپی‌نفرین) با تجزیه مولکول‌های چربی و آزاد شدن انرژی گرمایی (و نه تشکیل ATP) همراه است.
• پاسخ این گیرنده به‌وسیله اعصاب حرکتی به ماهیچه‌های اسکلتی منتقل می‌شود. آزاد شدن انتقال‌دهنده عصبی استیل‌کولین در این بافت و انقباض غیرارادی ماهیچه با لرزش ماهیچه‌ها و تولید انرژی گرمایی همراه است.

علاوه بر محرک‌های دمایی این گیرنده‌ها به طور غیرمستقیم برای تنظیم همئوستازی بدن تحریک می‌شوند. برای مثال کاهش آب بدن با افزایش اسمولاریته خون و تحریک اسمورسپتورهای سیستم عصبی مرکزی همراه است. در نتیجه پیام مرکز پری‌اپتیک هیپوتالاموس با مهار تعریق از خروج آب بیشتر برای کاهش دمای بخهش‌های داخلی، جلوگیری می‌کند. یا کاهش اکسیژن خون، انتقال پیام از مرکز پری‌اپتیک به بافت‌های چربی برای اکسایش چربی‌ها و تولید گرما را مهار می‌کند.

تحریک گیرنده‌های دمایی را می‌توان نوعی پیام آینده‌نگر در نظر گرفت که از کاهش دما در اندام‌های داخلی جلوگیری می‌کند. برای مثال تحریک این گیرنده‌ها منجر به انقباض رگ و کاهش جریان خون به این بخش از بدن می‌شود. در این وضعیت دمای پوست هنوز از بخش‌های مرکزی پایین‌تر است اما بدن با کاهش جریان خون و از دست رفتن گرما به‌وسیله پوست از کاهش دمای بخش‌های داخلی جلوگیری می‌کند. اما تغییر دما در هیپوتلاموس با مکانیسم فیدبک منفی تنظیم می‌شود. برای مثال در زمان انجام تمرینات ورزشی، افزایش دما در هیپوتالاموس با تحریک گیرنده‌های دمایی در هسته پری‌اپتیک و ارسال پیام عصبی برای کاهش شدت نگه‌داری و تولید گرما در بدن همراه است.

کار گیرنده های درد

گیرنده‌های درد محیطی یا «نوسیسپتور» (Nociceptor) انتهای نورون‌های حسی (دندریت‌های بدون کپسول) هستند که پیام عصبی ایجاد شده در آن‌ها، وجود خطر احتمالی را به نخاع و مغز اطلاع می‌دهد. این گیرنده‌ها در بخش‌های خارجی بدن (پوست، مخاط و قرنیه) و بخش‌های داخلی (ماهیچه، مفصل، مثانه، اندام‌های احشایی و لوله گوارش) قرار دارد. جسم سلولی این نورون‌ها در گانگلیای ریشه پشتی نخاع قرار دارد. گیرنده‌های درد با محرک‌های شیمیایی، دمایی، مکانیکی یا مجموعه‌ای از آن‌ها تحریک می‌شوند.

• محرک مکانیکی: این گیرنده‌ها فشار و کشش پوست را شناسایی می‌کنند و ارسال پیام آن‌ها به سیستم عصبی مرکزی مسیر درد سوزنی و شدید را فعال می‌کند.
• محرک شیمیایی: این گیرنده‌ها مولکول‌های شیمیایی داخلی (اندوجنز) و خارجی (اگزوجنز) را شناسایی می‌کنند. پروستانوئید، آراسشیدونیک‌اسید، لاکتیک‌اسید، پتاسیم، برادی‌کینین، ATP و هیستامین از محرک‌های شیمیایی داخلی برای این گیرنده‌ها هستند.
• محرک دمایی: تغییر دما محرک این گیرنده‌های درد است و پیام آن‌ها مسیر درد شدید و سرد یا آهسته و همراه با سوزش را فعال می‌کند.

بعضی گیرنده‌های درد ازجمله گیرنده‌های درد نوک انگشتان دست، محرک‌هایی را شناسایی می‌کنند که در فاصله کمی از گیرنده ایجاد شده باشد (منطقه دریافت پیام آن‌ها کوچک‌تر است). به علاوه تعداد دندریت‌های موجود در این منطقه بیشتر است و دقت شناسایی پیام را افزایش می‌دهد. اما بعضی از این گیرنده‌ها ازجمله گیرنده‌های درد ساعد محرک‌هایی که در فاصله بیشتر ایجاد می‌شوند را هم شناسایی می‌کنند (منطقه دریافت پیام ان‌ها بزرگ‌تر است).

در سیستم عصبی مرکزی سه نوع گیرنده «ضد درد» (Opioid) مو، دلتا و کاپا وجود دارد که آزاد شدن انتقال‌دهنده‌های عصبی درد را تنظیم می‌کند. این گیرنده‌ها پروتئین‌های عرض غشایی همراه با پروتئین G هستند که فعال شدن آن‌ها با کاهش رهایش انتقال‌دهنده‌های عصبی، هایپرپلاریزاسیون غشا (منفی شدن پتانسیل غشا) و کاهش تحریک نورون همراه است. B-اندروفین‌ها، دی‌نورفین‌ها و انکفالین‌ها ضد دردهای طبیعی بدن هستند که با اتصال به گیرنده‌های مو، کاپا و دلتا آستانه تحریک سلول برای ایجاد حس درد را بالا می‌برند. این گیرنده‌ها پیام درد را در نخاع، ساقه مغز و کرتکس مخ مهار می‌کنند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه هشتم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

جمع بندی

در این مطلب توضیح دادیم که گیرنده‌های حسی، بخشی از نورون‌های حسی هستند که با تغییر عوامل مختلف محیطی و فیزیولوژیک اختلاف پتانسیل در ان‌ها ایجاد می‌شود. این اختلاف پتانسیل به شکل پیام عصبی به بخش‌های مختلف مغز انتقال می‌یابد و پاسخ مناسب برای دفع خطر یا حفظ هومئوستازی بدن به‌وسیله نورون‌های حرکتی به اندام‌های هدف منتقل می‌شود.