Температурная сенсорная система

Температура тела человека колеблется в сравнительно узких пределах. Именно поэтому информация о температуре внешней среды, необходимой для деятельности механизмов терморегуляции, имеет особо важное значение. Обеспечением мозга такой информацией и занимается температурный анализатор.

►Характеристика периферического отдела температурного анализатора.Кожные терморецепторы распределены неравномерно - больше всего их на коже лица и шеи. В среднем на 1 мм² поверхности кожи приходится 1 терморецептор. Все кожные терморецепторы принято разделять на холодовые и тепловые. Гистологически на окончаниях холодовых рецепторов выявляется специальная структура, для тепловых же гистологической специализации не обнаружено – считается, что их функцию выполняют свободные неинкапсулированные нервные окончания (см. р. 4.1). Таким образом, первые являются специфическими, т.е. не чувствительными к нетермическим стимулам, а вторые реагируют и на механическое воздействие. Терморецепторы реагируют на изменение температуры повышением частоты импульсов, устойчиво длящимся в течение всего времени действия стимула. Это повышение пропорционально изменению температуры. Так, частота импульсации холодовых рецепторов повышается по мере падения температуры от 33-40 ⁰С и достигает максимума при температуре 17-26 ⁰С. Частота импульсации у тепловых рецепторов возрастает при переходе примерно от 30 до 43 ⁰С, а затем резко падает (однако, по данным ряда авторов, у млекопитающих тепловые рецепторы «молчат» примерно до 37 ⁰С). Это дает ЦНС более детальную информацию о термических процессах в коже.

Холодовые рецепторы располагаются на глубине 0,17 мм от поверхности кожи, т.е. в базальном слое эпидермиса. Общее число таких рецепторов достигает 250000. Это медленно адаптирующиеся рецепторы. Тепловые рецепторы залегают глубже – на расстоянии 0,3 мм от поверхности кожи. Всего их около 30000, т.е. почти в 8 раз меньше, чем холодовых. Среди холодовых и тепловых рецепторов имеются разные по чувствительности популяции рецепторов: одни реагируют на изменение температуры, равное 0,1 ⁰С (высокочувствительные рецепторы), другие – на изменение температуры, равное 1 ⁰С (рецепторы средней чувствительности), третьи – на изменение в 10 ⁰С (высокопороговые, или рецепторы низкой чувствительности). При очень высоких температурах многие терморецепторы сигнализируют также острую боль.

В узком нейтральном диапазоне, который соответствует нормальной температуре кожи того или иного представителя теплокровных (гомойтермных) животных в состоянии теплового комфорта (равновесия), тепловые и холодовые рецепторы имеют низкий уровень активности. Но тем не менее даже небольшой сдвиг (на 0,2 ⁰С) в ту или другую сторону воспринимается быстро и точно, что способствует высокой эффективности терморегуляции.

Деятельность терморецепторов характеризуется отсчетом температуры относительно нормальной температуры тела: все, что оказывается ниже этой температуры, кажется холодным, все, что выше – теплым и горячим.

►Передача и переработка сенсорной информации от терморецепторов.Проведениеинформации от рецепторов осуществляется по латеральному спиноталамическому пути, или пути болевой и температурной чувствительности. Он начинается афферентными нейронами, аксоны которых в виде безмиелиновых волокон заканчиваются на различных ядрах серого вещества задних рогов спинного мозга. Аксоны этих спинальных нейронов переходят на противоположную сторону спинного мозга и в составе боковых канатиков идут через продолговатый мозг, мост, ножки среднего мозга к таламусу. Часть информации достигает его вентробазальных (специфических) ядер, а часть – вентральных (неспецифических) ядер. Небольшая часть волокон направляется в ядра ствола мозга и гипоталамуса, который является главной структурой, отвечающей за температурный гомеостаз.

Надо заметить, что нейроны специфических ядер таламуса лишь частично дают проекции в соматосенсорную зону (SI) коры больших полушарий. При этом на уровне таламических ядер и нейронов коры отсутствует точное представительство терморецепторов поверхности тела, хотя известно, что рецепторные поля большинства терморецепторов локальны.

Формирование теплоощущения (тепло, холодно, температурный комфорт или температурный дискомфорт) возможно только благодаря тому, что поток импульсов направляется не только к SI , но и еще к лимбической системе.