ТЕРМОРЕЦЕПТОРИ: КОД ЉУДИ, КОД ЖИВОТИЊА, У БИЉКАМА - БИОЛОГИЈА - 2025

У тхерморецепторс су оне рецепторе који поседују велики број живи организми перципирају стимуланса услове око. Они нису само типични за животиње, јер и биљке морају да региструју околинске услове који их окружују.

Откривање или перцепција температуре једна је од најважнијих сензорних функција и често је од суштинског значаја за опстанак врста, јер им омогућава да реагују на топлотне промене карактеристичне за средину у којој се развијају.

Цроталус вилларди, са једном од две карактеристичне кранијалне јаме (терморецептори) видљивим између носа и ока. Роберт С. Симмонс.

Његова студија укључује важан део сензорне физиологије и код животиња је започела око 1882. године, захваљујући експериментима који су могли повезати топлотне сензације са локализованом стимулацијом осетљивих места на људској кожи.

Код људи постоје терморецептори који су поприлично специфични у погледу топлотних подражаја, али постоје и други који реагују и на „хладне“ и „топле“ подражаје, као и на неке хемијске супстанце попут капсаицина и ментола (које производе сличне подражаје). до топлих и хладних сензација).

Код многих животиња, терморецептори такође реагују на механичке подражаје и неке врсте их користе да би добили своју храну.

За биљке је присуство протеина познатих као фитохроми од суштинског значаја за топлотну перцепцију и раст раста који је са њом повезан.

Терморецептори код људи

Људска бића, попут других сисара, имају низ рецептора који им омогућавају да се боље повежу са околином путем онога што се назива "посебним чулима".

Ови "рецептори" нису ништа друго до коначни делови дендрита задужени за опажање различитих подстицаја из окружења и преношење таквих сензорних информација у централни нервни систем ("слободни" делови сензорних нерава).

4 Модели структуре сензорног система код људи (Извор: Схигеру23 преко Викимедиа Цоммонс)

Ови рецептори су класификовани, у зависности од извора стимулуса, као ексстроцептори, проприоцептори и интероцептори.

Екстроцептори су ближи површини тела и „осете“ околно окружење. Постоји неколико врста: оне које примећују температуру, додир, притисак, бол, светло и звук, укус и мирис, на пример.

Проприоцептори су специјализовани за пренос стимулуса повезаних са простором и кретањем према централном нервном систему, у међувремену су интероцептори задужени за слање сензорних сигнала који се генеришу у телесним органима.

Ектероцепторс

У овој групи постоје три врсте специјалних рецептора познатих као механорецептори, терморецептори и ноцицептори, способни да реагују на додир, температуру и бол.

Код људи, терморецептори имају могућност реакције на температурне разлике од 2 ° Ц и подкласификују их у топлотне рецепторе, хладне рецепторе и ноцицепторе осетљиве на температуру.

- Топлински рецептори нису правилно идентификовани, али се сматра да одговарају „голим“ завршецима нервних влакана (нису мијелинизирани) који могу реаговати на повишену температуру.

- Хладни терморецептори настају из мијелинизираних нервних завршетака који се гранају и налазе се углавном у епидерми.

- ноцицептори су специјализовани за реаговање на бол услед механичког, термичког и хемијског стреса; Ово су мијелинизирани нервни влакни који су разгранати у епидерми.

Терморецептори код животиња

Животиње, као и људи, такође зависе од различитих врста рецептора како би опажали околину која их окружује. Разлика између терморецептора код људи у поређењу са онима неких животиња је у томе што животиње често имају рецепторе који реагују и на термичке и на механичке стимулусе.

Такав је случај неких рецептора у кожи риба и водоземаца, неких мачака и мајмуна који су способни да реагују на механичку и термичку стимулацију подједнако (услед високих или ниских температура).

Код бескраљежњака је могуће експериментално показано и постојање термичких рецептора, међутим, одвајање једноставног физиолошког одговора на топлотни ефекат од одговора одређеног рецептора није увек лако.

Конкретно, "докази" указују на то да многи инсекти и неки ракови примећују топлотне разлике у свом окружењу. Пијавице такође имају посебне механизме за детекцију присуства топлокрвних домаћина и једини су бескраљежњаци који нису артроподи, где је то доказано.

Исто тако, разни аутори истичу могућност да неки ектопаразити топлокрвних животиња могу открити присуство својих домаћина у близини, мада то није много проучено.

Код кичмењака као што су неке врсте змија и одређених слепих мишева (који се хране крвљу), постоје инфрацрвени рецептори који могу да реагују на „инфрацрвене“ топлотне подражаје које емитује њихов топлокрвни плен.

Фотографија крвног сиса ("вампира") шишмиша (Извор: Лтсхеарс виа Викимедиа Цоммонс)

Шишмиши „вампира“ имају их на лицу и помажу им да утврде присуство копитара који служе као храна, у међувремену „примитивне“ бобе и неке врсте отровног кроталина имају их на својој кожи и то су слободни нервни завршетци они се испоставе.

Како функционишу?

Терморецептори делују на мање или више исти начин код свих животиња и то у суштини раде да би рекли организму чији су они део каква је околна температура.

Као што је речено, ови рецептори су заправо нервни терминали (крајеви неурона који су повезани са нервним системом). Електрични сигнали генерисани у ових последњих само неколико милисекунди и њихова фреквенција веома зависе од температуре околине и изложености наглим променама температуре.

У условима сталне температуре, терморецептори коже су стално активни, шаљући мозак сигнале да генеришу потребне физиолошке одговоре. Када се прими нови подражај, генерише се нови сигнал који може или не мора трајати, овисно о његовом трајању.

Канали који су осетљиви на топлоту

Топлинска перцепција започиње активирањем терморецептора у нервним завршецима периферних нерава на кожи сисара. Термички стимуланс активира јонске канале који зависе од температуре у аксонским терминалима, што је битно за перцепцију и пренос стимулуса.

Ови јонски канали су протеини који припадају породици канала познатих као „јонски осетљиви јонски канали“ и њихово откриће је омогућило да механизам топлотне перцепције буде расветљен у већој дубини.

Молекуларни идентитет живаца који реагују на хладноћу или топлоту у зависности од израза јонских осетљивих каналима (Извор: Давид Д. МцКеми преко Викимедиа Цоммонс)

Њен задатак је да регулише проток јона попут калцијума, натријума и калијума до термалних рецептора и из њих, што доводи до формирања акционог потенцијала који резултира нервним импулсом у мозак.

Терморецептори у биљкама

За биљке је такође неопходно да могу открити све топлотне промене које се дешавају у околини и издати одговор.

Нека истраживања топлотне перцепције у биљкама открила су да она често зависи од протеина званих фитохроми, који такође учествују у контроли вишеструких физиолошких процеса у вишим биљкама, међу којима су клијање и развој садница, цветање итд.

Фитохроми играју важну улогу у одређивању врсте зрачења којима су биљке изложене и способне су да делују као молекуларни „прекидачи“ који се укључују под директном светлошћу (са великим удјелом црвене и плаве светлости) или се искључују у хладу (висок удио „далеко црвеног“ зрачења).

Шематски приказ активног (Пр) и неактивног (Пфр) фитохрома (Извор: Бенгт А. Луерс - БиГБеН_87_де путем Викимедиа Цоммонса)

Активација неких фитохрома потиче „компактан“ раст и инхибира продужење делујући као фактори транскрипције за гене који су укључени у ове процесе.

Међутим, доказано је да у неким случајевима активирање или инактивација фитохрома може бити независно од зрачења (црвено или далеко црвено светло), познато под називом "реакција тамне реверзије", чија брзина очигледно зависи од температура.

Високе температуре промовишу брзу инактивацију неких фитохрома, узрокујући да они престану да делују као фактори транскрипције, промовишући раст издуживањем.

Референце

1. Брусца, РЦ, и Брусца, ГЈ (2003). Бескраљежњаци (бр. КЛ 362. Б78 2003). Басингстоке.
2. Фехер, ЈЈ (2017). Квантитативна људска физиологија: увод. Академска штампа.
3. Хенсел, Х. (1974). Терморецептори. Годишњи преглед физиологије, 36 (1), 233-249.
4. Кардонг, КВ (2002). Вертебратес: упоредна анатомија, функција, еволуција. Нев Иорк: МцГрав-Хилл.
5. М. Легрис, Ц. Клосе, ЕС Бургие, ЦЦР Ројас, М. Неме, А. Хилтбруннер, ПА Вигге, Е. Сцхафер, РД Виерстра, Ј. Ј. Цасал. Фитохром Б интегрише светлосне и температурне сигнале у Арабидопсис. Наука, 2016; 354 (6314): 897
6. Рогерс, К., Цраиг, А. и Хенсел, Х. (2018). Енцицлопаедиа Британница. Преузето 4. децембра 2019. на: ввв.британница.цом/сциенце/тхерморецептион/Пропертиес-оф-тхерморецепторс
7. Зханг, Кс. (2015). Молекуларни сензори и модулатори терморецепције. Канали, 9 (2), 73-81.