Купить теплые электрические полы electricmaster.ru.
О компании Стоимость
компании
Стратегическое
планирование
Управление
стоимостью
Стоимостной
маркетинг
Стоимостное
мышление
Привлечение
инвестиций
 

Структура одиночного рецептора

С точки зрения современной физиологии и биофизики специфический ответ экстерорецепторов (т. е. органов чувств, расположенных на поверхности тела и воспринимающих раздражения, исходящие из внешней среды) на адекватный раздражитель происходит на субклеточном и молекулярном уровне их организации. Акт рецепции того или иного вида энергии внешней среды всегда начинается или сопровождается молекулярными перестройками специфических и неспецифических химических, биологически активных веществ, локализованных в определенных структурах рецепторных клеток. Здесь многие вопросы еще ждут своего исследования, но ряд довольно тонких механизмов уже детально исследуется биофизиками и физиологами. Можно предполагать, что само по себе знание структурных закономерностей построения рецепторов может быть полезным для бионика, а перенесение этих структур в технику может обогатить ее новыми идеями. Поэтому рассмотрим структуру рецептора, хотя и не настолько подробно, насколько это позволяет современная биология.

По характеру восприятия рецепторные клетки весьма разнообразны: одни рецепторы специализированы на контактное восприятие внешних раздражителей (например, механорецепторы кожи), другие на дистантное (например, фоторецепторы глаза).

Перейдем к обобщенному рассмотрению структурной организации одиночного рецептора.

Можно было бы привести много доводов в пользу анализа филогенеза и онтогенеза организма. Об этом неоднократно говорилось в связи с обсуждением различных идей бионики. Г. С. Альтшулер, сформулировав идею «палеобионики», исходит из предпосылки о целесообразности прочтения «томов патентной библиотеки» природы не с конца, а с самого начала. Иначе говоря, вместо того, чтобы рассматривать существующие в настоящее время виды животных как результат эволюции, не всегда понимая, откуда взялись те или иные структуры, следует обратиться к «первым томам», где зафиксированы начальные, предположительно более простые механизмы живых прототипов. К этому методу следует подходить критически, помня, что на Земле и в настоящее время обитает большое число животных, которые почти не изменились на протяжении сотен миллионов лет (например, медузы плавали в морях и в кембрийский период).

Эволюционный подход к различным сложным задачам», биологии всегда был характерен для отечественных биологов. В связи с темой данного раздела обратимся к работам ленинградского ученого Я. А. Винникова и его сотрудников, которые исходят из общего положения о том, что принцип рецепции является однозначным и что первоначально клетка (или праклетка, прарецептор) отвечала на все внешние воздействия универсально. Только в результате длительного эволюционного процесса, перестраиваясь структурно, химически и функционально, она научилась дифференцированно воспринимать определенные виды энергии внешней среды. Превращаясь в специализированные элементы, рецепторные клетки сохраняли ряд интересных структурных особенностей. В основе структуры рецепторного нейрона лежит видоизмененная клетка с подвижными волосками или жгутиками, которые выполняли еще у простейших локомоторную и рецепторную функцию. Лишь с усложнением организации животных эти функции разделились между нервной и мышечной системами.

Я. А. Винников убедительно показал, что снабженная жгутиками или ресничками (волосками) рецепторная клетка органов чувств животных и человека мало чем отличается от аналогичных рецепторных структур некоторых простейших. Таким образом, основным воспринимающим аппаратом во всех рецепторных клетках органов чувств позвоночных и беспозвоночных являются особые подвижные волоски (или их производные), которые можно рассматривать в качестве особых воспринимающих антенн. Эти антенны представляют собой структурную основу активного взаимодействия рецептора с внешней средой.

Привлекает внимание постоянство числа фибрилл субструктурной организации волосков, полученное на основании статистики по разным видам рецепторов, и конечно примечателен сам факт того, что самые разнообразные виды энергии внешней среды (акустическое поле, воздействие ароматических и вкусовых веществ, вибрация, гравитация и другие) воспринимаются при участии антенн со сходной структурой и сходным химизмом. В этом и состоит подтверждение тезиса об однозначности принципа рецепции. Он связан с постоянной динамикой антенны рецепторных клеток, активно вступающих во взаимодействие со стимулом и немедленно перерабатывающих полученную информацию так, что следующие вслед за этим возбуждения рецептора передаются в форме спайка (выброса) импульсов через синапсы (входные «контакты») прилегающих нейронов в центральную нервную систему. Правда, имеется различие в характере колебаний антенн, что предопределяет ряд дивергентных кардинальных отличий рецепторов двух анализаторов.

Филогенез и онтогенез позволяют проследить, каким образом рецепторные клетки разных органов чувств в процессе эволюции приобретают новые черты, связанные, по-видимому, с воздействием различного вида энергии внешней среды и обусловливающие возможность восприятия и переработки этой энергии для формирования адекватного информационного воздействия на центральную нервную систему.


Предыдущая глава: Биологические элементы системы – нейроны

Следующая глава: Структурное формирование рецепторов


Содержание:

Очерки Бионики Моря
От автора
Освоение и использование гидросферы
Богатства мирового океана
Ресурсы океана
Организация производства под водой
Классы животных гидросферы
Подводные исследования глубин
Шельф мирового океана
Промышленное использование океана
Подводная агротехника растений
Использование и дрессировка животных
Освоение бионики океана
Прообраз бионической системы
Предмет бионики моря
Биологические исследования бионики
Структуры и системы бионики
Влияние элементов и структур бионических систем
Моделирование бионической системы
Задачи бионики моря
Использование бионики в технике
Биологические элементы системы – нейроны
Структура одиночного рецептора
Структурное формирование рецепторов
Основные функции рецептора
Различия рецепторов
Фоторецепторы глаз животных
Терморецепторы морских животных
Звукорецепторы слухового анализатора
Химорецепторы водных животных
Механизм звуковой локации
Структура и функции одиночного центрального нейрона
Синапсы нейрона
Возбуждение нейрона
Модели синапсов нейрона
Теории систем связи
Гидроакустический канал связи
Электромагнитный диапазон связи
Оптические системы связи
Электрорецепция электрических токов
Детекторы электромагнитного поля
Орган обоняния и вкуса
Механизм рецепции осязания
Гидронические волны
Гидроакустическая связь в океане
Акустическая сигнализация у морских животных
Виды локации животных
Механизм биолокатора дельфина
Слуховой анализатор китообразных
Излучатель импульсов дельфина
Эксперименты с дельфинами
Использование структур кибернетики
Системы управления событиями
Системы структурного представления
О системах с генетически заданной структурой управления
Структуры рефлекторной деятельности
Условные рефлексы и обучение
Моделирование условного рефлекса
Образование рефлексов животных
Нервная сеть различных организмов
Самоорганизация биологической системы
Исследование самоорганизации многоклеточных и одноклеточных
Задачи анализатора опознания
Системы параметров образов в пространстве
Статистические и вероятностные аспекты модели опознания
Решения задач опознания образов
Обучение бионических систем опознанию образов
Примеры обучаемых опознающих систем
Особенности опознания образов в бионике моря
Исследования поведения дельфина
Наблюдение за поведением животных
Основные аспекты поведения животных
Раздражения внешней среды
Результаты группового поведения
Форма симбиоза стаи рыб
Исследования подводных конструкций
Исследования бионических механизмов
Особенности конструкций животного
Сооружение скелета моллюсков
Конструктивные особенности строительства осьминогами
Гидродинамические аспекты бионики
Механизмы движения рыб и моллюсков
Гидроаэродинамика морских организмов
Описание аэродинамических и гидродинамических конструкций
Синтез конструктивных структур
Синтез элементов и систем
Манипуляторы в океанических организмах
Получение фильтрации
Опреснение морской воды
Газообмен под водой
Селективное накопление вещества
Исследования иоэнергетики
Источники электрического тока
Механизм биолюминесценции

На главную страницу сайта