Auf den Körper wirken ständig
Reize ein. Die Aufgabe der Rezeptoren (=Sensoren) ist es, verschiedene Aspekte
eines Reizes in Form von Folgen von AP’s, die ins ZNS übertragen
werden zu verschlüsseln (codieren).
Funkion der Rezeptoren
Folgende Aspekte eines Reizes werden codiert:
- Qualität: Mechanorezeptoren
- Druckrezeptoren: in Haut lokalisiert, wichtig für Gleichgewicht,
z.B. Fuss
- Berührungsrezeptoren: in Haut, reagieren auf sehr feine Berührungen
- Längenrezeptoren: im Muskel, Muskelspindeln, die parallel
zur Faser sind
- Position, Gelenkrezeptoren: z.B. weiss man mit geschlossenen Augen,
welche Position der Körper hat
- Gehörrezeptoren: Schallwellen aufs Trommelfell, Innenohr
- Ort: Mitteilung über die Projektion in die Kortex des Gehirns
- Intensität: wird durch die Frequenz des AP’s übertragen
(1-1000 Hz)
Je höher die Frequenz desto stärker der Reiz.
Je mehr Rezeptoren, deso stärkder der Reiz.
- Zeitverlauf: hängt ab, wann das AP im ZNS ankommt
Je dünner die Nervenfaser, desto langsamer werden Reize fortgeleitet.
Ein Rezeptor stellt ein Transducer dar, der Energie in einer Form
in Energie einer anderen Form umwandelt. Folgende Prozesse finden
in den Rezeptoren unter Reizeinwirkung statt:
Reiz - Permeabilitätsänderung - Membranstrom (Generatorstrom)
- lokale Depolarisation (Generatorpotential) - AP.
Rezeptoren sind auf verschiedene Energien spezialisiert. Der Reiz, der am
wenigsten Energie enthält, um den Rezeptor zu erregen, wird als adäquater
Reiz bezeichnet (Ein Faustschlag ins Auge erzeugt Sternchen, welche nicht
adäquate Reize für die Photorezeptoren sind). Es werden folgende
Energien unterschieden:
- mechanische Energie: Mechanorezeptoren (Berührung, Druck, Gehör
etc.)
- Licht: Photorezeptoren
- Hitze: Thermorezeptoren
- gelöste Stoffe: Chemorezeptoren
- extrem starke mechanische Kräfte: Nozirezeptoren (Schmerzempfindung).
Paccinische Körperchen
Die Paccinischen Körperchen sind Mechanorezeptoren, die aus einer
Nervenendigung, welche von elastischen Lamellen umgeben ist, besteht. Unter
Reizenfluss generieren sie ein Generatorpotential, das sich vom AP wie folgt
unterscheidet:
- nur in den Nervenendigungen oder Sinneszellen der Rezeptoren
- lokal, kein Alles- oder Nichts-Gesetz
- räumliche und zeitliche Summation
- keine Refraktärperiode
Paccinische Körperchen reagieren auf Reizänderungen (nicht auf
Reizniveaus). Dauert der Reiz jedoch weiter an, so entstehen keine weiteren
AP’s. Man bezeichnet dieses Phänomen als Adaption = reizt man
das paccinische Körperchen mit langem Reiz, reagiert es nur mit einem
(manchmal auch zwei) AP.
Paccinische Körperchen adaptieren sehr stark (nur initiale, dynamische
Antwort). Daneben gibt es schwach adaptierende (dynamische und tonische
Antwort, z.B. Muskelspindeln) und nicht adaptierende Rezeptoren (nur tonische
Antwort, z.B. Schmerzfasern).
Thermorezeptoren
Kälte- und Wärmerezeptoren lassen sich aufgrund ihrer dynamischen
Antwort auf einen Temperatursprung unterscheiden. Wärmerezeptoren reagieren
auf eine sprunghafte Temperatur-erhöhung mit einer Erhöhung der
AP-Frequenz, Kälterezeptoren hingegen mit einer Frequenzerniedrigung.
Chemorezeptoren
Chemorezeptoren gibt es in der Nase, dem Mund (Geschmacksorgane) und im
Körper (z.B. C02 - Rezeptoren).
Eine Geschmacksknospe besteht aus mehreren Chemorezeptoren und Stützzellen.
Die Chemorezeptoren bestehen nicht wie die Paccinischen Körperchen
aus einer spezialisierten Nervenendigung, sondern aus einer Sinneszelle,
die mit einer Nervenzelle in Verbindung steht. Die Sinneszellen sind mehr
oder weniger auf verschiedene Geschmackszellen spezialisiert:
sauer Mechanismus noch nicht abgeklärt
bitter können einfache Salze bis zu komplexen Alkaloide
sein
salzig direkt durch Kanäle in Membran, bewirken Depolarisation
süss binden an Rezeptoren, welche Membrankanäle
öffnen oder ein second messenger freisetzen › Depolarisation
Durch Kombination dieser vier Grundqualitäten können weitere
Geschmacksrichtungen hervorgerufen werden (vgl. Primärfarben).
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