קולטן חישה
קולטן חישה הוא מבנה שמזהה גירוי בסביבה הפנימית או החיצונית של האורגניזם. קולטן חישה עשוי להיות אזור מתמחה של קרום התא, או תא נפרד שקשור לקצה של תא עצב, ומתפקד בתור הרכיב הראשון במערכת החישה.
קולטני החישה קולטים באופן מתמיד את אנרגיות הגירוי התואמות שלהם[1]. בתגובה לגירויים, הקולטן שולח אות, על ידי יצירה של פוטנציאל מדורג או פוטנציאל פעולה באותו התא או בתא סמוך, המתקדם במערכת העצבים אל עבר המוח. המידע המתקבל מקולטני החישה מאוחסן בזיכרון החושי, ומשם ממשיך בתהליך הקידוד של הזיכרון.
סיווג
ניתן לסווג את קולטנים החישה על פי מספר היבטים.
גירוי
הגירוי ההולם של קולטן חישה הוא מודַליוּת הגירוי שמאופיינת באמצעות הפעלה של מערכת המרת האותות. ניתן לנצל את הגירוי ההולם כדי לסווג את הקולטנים החישתיים:
- כמורצפטורים מגיבים לגירויים כימיים, הימצאות מולקולות היכולות להיקשר לקולטן. הקולטנים המעורבים בטעם ובריח מכילים קולטנים שנקשרים לכימיקלים ייחודיים, אלה הם כמורצפטורים. קולטני ריח בנוירוני חישה של חוש הריח, לדוגמה, מופעלים על ידי קישור עם מבנים מולקולריים שנמצאים על מולקולות נדיפות הנמצאות באוויר. באופן דומה, קולטני טעם בפקעיות הטעם יוצרים קשר עם חומרים שנמצאים במזון והתמוססו ברוק, ויוצרים פוטנציאל פעולה על מנת לשגר למוח את המידע.
- מכנורצפטורים מגיבים למאמץ, לחץ או מתיחה מכניים. מכנורצפטורים מגיבים ללחץ או כח פיזי המופעל עליהם וגורם להם לשנות את צורתם, וכך למתוח את קרומי התא שלהם. מכנורצפטורים מצויים בעור, בכישורי השריר ובאוזן הפנימית באיבר השבלול.
- תאים קולטי אור, המכונים גם "פוטורצפטורים", מגיבים לאור. תאים אלה מכילים חלבונים מתמחים, כגון רודופסין, וממירים את האנרגיה הפיזיקלית שבאור לאותות חשמליים.
- תרמורצפטורים מגיבים לטמפרטורה, בין אם מדובר בחום, קור או שניהם.
- ברורצפטורים מגיבים ללחץ.
- אוסמורצפטורים מגיבים לאוסמולריות של נוזלים (כגון בהיפותלמוס).
- פרופריוצפטורים מספקים את חוש המִקּוּם[דרוש מקור].
- קולטני אזעקה, המכונים גם "נוסירצפטורים", הם קולטני כאב שמזהים גירויים העשויים לגרום לפגיעה ברקמות[2].
- הידרורצפטורים מגיבים לשינויים בלחות.
- אלקטרורצפטורים מגיבים לשינויים בשדה חשמלי טבעי.
מיקום
ניתן לסווג את הקולטנים גם לפי המיקום שלהם[דרוש מקור]:
- קולטנים עוריים הם קולטני חישה שנמצאים בשכבת הדרמיס או האפידרמיס.
- כישורי השריר מכילים מכנורצפטורים שמגיבים לשינויי מתח בשרירים.
מורפולוגיה
ניתן לחלק את קולטני החישה הסומטיים (תאי גוף) שנמצאים בפני השטח של העור לשתי קבוצות לפי המורפולוגיה שלהם:
- קצות עצבים חופשיים הם הקולטנים הפשוטים ביותר, נקראים כך משום שהם קצותיהם החשופים של נוירוני חישה המפוזרים בעור ובעילית העור, לעיתים מכוסים בשכבת מיאלין דקה. מתפקדים כנוסיצפטורים, מכנורצפטורים ותרמורצפטורים.
- קולטנים עטופים בקופסית מורכבים יותר מקצות עצבים חופשיים, הם עטופים בקופסית הקיימת עבור תפקידים מתמחים. לדוגמה: גופיפי פצ'יני - מכנורצפטורים בעור הרגישים למגע, עטופים בקופסית המורכבת משכבות ממברנה קונצנטריות (בעלות מרכז משותף) ביניהן נמצא נוזל; קופסית זו מגבירה את רגישות הקולטנים לשינויי לחץ מהירים, הכרוכים במגע ובתנודות.
יצירת פוטנציאלי פעולה
בעת גירוי נוצרים בקולטן פוטנציאלים מדורגים, אשר הופכים לפוטנציאל פעולה בהם עוברים יחד את סף העירור. הגעה לסף העירור תלויה במספר הפוטנציאלים המדורגים הקיימים בקולטן ובחוזקם, כלומר, בעוצמת הגירוי ובמשך הגירוי. 2 גורמים אלה קובעים האם יווצר פוטנציאל פעולה. ככל שהגירוי חזק יותר, ובמידה שהוא נמשך מספיק זמן, כך מהר יותר יתקבל פוטנציאל פעולה ואלה הבאים אחריו, כלומר, ככל שהגירוי חזק יותר המרחק בין פוטנציאלי הפעולה קטן - תדירותם עולה. על פי מידע זה המוח יודע מהי עוצמת הגירוי.
אדפטציה חושית
קולטנים נחלקים לפי אופן התנהגותם תחת גירוי מתמשך: קולטנים מסוימים ממשיכים לשלוח פוטנציאלי פעולה באותה תדירות, כלומר, ממשיכים לידע את מערכת העצבים באופן עקבי. בקולטנים כאלה לא קיימת אדפטציה חושית. דוגמה לקולטנים כאלה הם כישורי השריר שממשיכים תמיד לידע את המוח בדבר פוזיציית הגוף. בניגוד אליהם, שאר הקולטנים מנמיכים אט-אט את קצב שליחת פוטנציאלי הפעולה למרות שהגירוי ממשיך באותה עוצמה, קולטנים אלה עוברים אדפטציה חושית.
