Eke András, Kollai István

Fejezetek az élettan tantárgyból


A receptorokban az inger behatása jelet hoz létre

Az érzékelés lényegi mozzanata az energiaátvitel (transzdukció), melynek során az inger behatására a receptorsejt mebrántulajdonsága megváltozik. A transzdukció eltérő modalitások esetében is az érzékelési folyamatban a közös, indító elem (3.1. ábra).
 
3.1. ábra. A receptormembrán tulajdonságának megváltozása inger behatására különféle receptorok esetében. A közös elem, mely a receptorban elindítja az ingerületi folyamatot, a membrán ionpermeabilitásának növekedése vagy csökkenése (Berne and Levy, Physiology, Fourth Edition, Fig. 7-2 alapján)
 
Alapfogalmak:
  • adekvát inger
  • az ingerlő energiaátvitel (transzdukció)
  • adaptáció
  • kódolás
 
A receptor számára adekvát inger az energiának az a fajtája, melyből már egy minimálisan elégséges mennyiség is kiváltja a receptorra jellemző ingerület-leadást, és előidézi a receptor által kódolt modalitására jellemző érzetet. Egy receptor specificitása egyrészt a receptor sajátos szerkezetéből, másrészt pedig sajátos működéséből adódik. Ezek együttesen határozzák meg, hogy egy adott receptor számára mi az adekvát inger, tehát mi is az, amit a receptor érzékel.
Az energia-transzdukció két lépésben történik. Első lépésben az ingerlő energia kapcsolatba lép a receptorsejt membránjával, és annak ionpermeabilitását megváltoztatja (3.1. ábra és 3.2. ábra). Ennek következtében a receptor ún. transducer régióján egy elsődleges helyi válasz, a receptorpotenciál (RP) alakul ki (3.3. ábra). Ha a receptorpotenciál meghaladja a receptor membránjára jellemző küszöbpotenciál értékét, akkor a receptor sejtmembránjának egy proximálisabb részén (generátor régió) kialakul az akciós potenciál (AP) (3.3. ábra).
 
3.2. ábra. Egy mechanoreceptor ingerlése a receptor centrumában található idegvégződés membránját deformálja, ami a membránpermeabilitást megnövelve a legközelebbi Ranvier-féle befűződés irányában lokális ionáramot generál.
 
3.3. ábra. A receptorpotenciál az inger hatására a receptor transzducer régióján jelenik meg és terjed át a proximálisan elhelyezkedő akciós potenciál generáló régióra. E két régió egymáshoz való kapcsolódásának jellege adja részbeni magyarázatát az adott receptorra jellemző adaptációnak (Guyton and Hall, Textbook of Medical Physiology, Ninth Edition, Fig. 46-3 alapján)
 
3.4. ábra. Ingerlés hatására az idegvégződés membránja depolarizálódik. A depolarizáció – a receptorpotenciál – mértéke arányos az inger intenzitásával. Ha a receptorpotenciál meghaladja az adott receptorra jellemző küszöbértéket, akkor akciós potenciál keletkezik, melynek frekvenciája arányos a receptorpotenciállal, és így az ingerintenzitással (Guyton and Hall, Textbook of Medical Physiology, Ninth Edition, Fig. 46-2 alapján)
 
Minél nagyobb az ingerintenzitás (I), annál nagyobb a RP amplitúdója és így az AP-sorozat frekvenciája is (3.4. ábra). I és RP közötti összefüggést a Steven-féle hatványtörvény írja le:
,
 
ahol
VRP – a receptorpotenciál nagysága, k – konstans, I0 küszöbintenzitás, n – hatványkitevő, egy adott modalitásra jellemző konstans
Ez az összefüggés még ismeretes egy kevésbé pontos, jóval korábban leírt alakban is (Fechner-törvény).
 
A hatványkitevő, n, értéke egy-egy modalitásra és receptorféleségre jellemző állandó, mely lehet n<1, n~1 vagy n>1, és ami meghatározza, hogy az adott receptor mely intenzitástartományban mutat kis – illetve melyben nagy érzékenységet (3.5. ábra). Látható, hogy egy bőr mechanoreceptor (n<1) igen érzékeny a kis energiatartományokban, és így igen alkalmas finom mechanikai ingerek detektálására (pl. bőr simítása). A hideg receptorok (n~1) válaszában megmutatkozó érzékenység nem függ az ingerintezitástól, míg a nociceptorok (n>1) a károsító behatás intenzitásának fokozódásával növekszik, mely egyezik azon tapasztalatunkkal, hogy ilyenkor a fájdalom jelentősen fokozódik.
A receptorok egyrészt anatómiai felépítésük, másrészt a receptorfolyamatok eltérő természete miatt különböző mértékű adaptációt mutatnak. Ha folyamatos ingerbehatás mellett az AP-frekvencia az időben gyorsan csökken, a receptor gyors adaptációt mutat (fázisos vagy dinamikus receptor), ha az AP-frekvencia időbeni csökkenése nem jelentős, akkor lassú az adaptáció (tónusos vagy statikus receptorok) (3.6. ábra). Lassan és gyorsan adaptálódó mechanoreceptorok együttesen teszik lehetővé, hogy a bőrt érő mechanikai behatást a maga komplexitásában érzékelhessük (3.7. ábra). Az ingerrel kiváltott érzet időtartama a receptor és a receptor által kialakított jel feldolgozását végző központ(ok) adaptációjától függ.
 
3.5. ábra. Különféle receptorokat érő adekvát ingerintenzitás, I-Io, a receptorpotenciál, a receptor primer afferensének akciós potenciál frekvenciája, fAP, és a szenzoros központban kialakuló érzet erőssége közötti összefüggés (lásd Steven-féle hatványfüggvény). A receptor érzékenysége az egyes intenzitás tartományokban a hatványkitevő, n, értékétől függ.
 
3.6. ábra. Lassan adaptálódó receptor primer afferensén az akciós potenciálok frekvenciája folyamatos ingerlés esetén időben csak kis mértékben csökken, míg a gyorsan adaptálódó receptor esetében egy-két akciós potenciál kialakulása után megszűnik a receptorválasz.
 
3.7. ábra. Statikus és dinamikus mechanoreceptorok együttesen teszik lehetővé, hogy a bőrt érő mechanikai ingert a maga komplexitásában érzékelhessük (Berne and Levy, Physiology, Fourth Edition, Fig. 7-4 alapján)
 

Fejezetek az élettan tantárgyból

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 715 0

Elsősorban orvostanhallgatók élettani tanulmányait hivatott segíteni. Hasznos olvasmány lehet ugyanakkor orvosok, szakorvosok számára is, sőt a társszakmák érdeklődő (gyógyszerész, biológus stb.) hallgatói számára is. Az élettan három fontos és egyben nehéz témakörének megértését célozza meg azáltal, hogy a jelenleg elérhető ismereteket jól érthető és átlátható formába rendezi.

Hivatkozás: https://mersz.hu/eke-kollai-fejezetek-az-elettan-tantargybol//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave