Несмотря на кажущуюся простоту, эффекторы играют важную роль в работе нервной системы и организма в целом. Давайте разберемся, что же это такое.
Общее определение эффекторов
В общем смысле, эффекторы - это структуры, которые передают сигналы от нервной или эндокринной системы к рабочим органам и тканям. Они выступают в роли посредников между регулирующими системами организма и исполнительными органами.
Эффекторы как исполнительные органы в физиологии
В физиологии под эффекторами понимают конечные отделы нервных волокон, непосредственно контактирующие с рабочими органами и вызывающие в них ответную реакцию. Эффекторы передают нервные импульсы от нервной системы к мышцам, железам, гладкой мускулатуре внутренних органов и другим структурам организма. Благодаря им осуществляется регуляция деятельности внутренних органов, а также обеспечиваются различные ответные реакции всего организма.
Например, при прикосновении руки к горячему предмету возникает болевое ощущение. Нервный импульс идет по аксонам нейронов к эффекторам, расположенным в мышцах предплечья и кисти. Эти эффекторы вызывают рефлекторное сокращение мышц, и человек отдергивает руку, чтобы избежать ожога.
Эффекторы в биохимии и генетике
Кроме физиологического значения, термин "эффектор" используется также в молекулярной биологии, биохимии и генетике. Здесь под эффекторами понимают различные молекулы, которые регулируют активность ферментов, экспрессию генов, внутриклеточные процессы.
Например, многие ферменты имеют специальные участки связывания так называемых эффекторных молекул . Эти низкомолекулярные соединения могут либо активировать фермент, либо ингибировать его, изменяя скорость течения реакций в клетке.
В генетике различают индукторы и корепрессоры - разные типы эффекторных молекул, регулирующих активность генов. Они взаимодействуют с белками-регуляторами транскрипции, влияя на считывание генетической информации.
Другие значения термина "эффектор"
Термин "эффектор" встречается также в иммунологии, физиологии растений и других областях биологии. Рассмотрим некоторые примеры.
- Эффекторные иммунные клетки - лимфоциты и другие клетки иммунной системы, которые непосредственно осуществляют защитные функции организма
- Эффекторные органы растений - структуры, с помощью которых растения реагируют на внешние раздражители (например, движение листьев к свету)
- В сигнальных каскадах клетки эффекторными называют белки, которые непосредственно изменяют активность других белков или запускают процессы в ответ на сигнал
Итак, несмотря на множество разных значений, во всех случаях речь идет об исполнительных структурах, отвечающих за реализацию тех или иных процессов в живых организмах.
Давайте подробнее разберем, как работают эффекторы в нервной системе человека и животных. Это поможет лучше понять механизмы регуляции деятельности органов и тканей организма.
Строение нервной системы: нейроны и синапсы
Нервная система состоит из нервных клеток - нейронов, которые передают сигналы при помощи выростов - аксонов и дендритов. На концах аксонов формируются расширения - терминали. При контакте терминали аксона одного нейрона с другим нейроном образуется синапс - место передачи нервного импульса.
Нервно-мышечный синапс, при котором терминаль аксона контактирует с мышечным волокном, является примером эффекторного контакта.
Через нервно-мышечный и другие эффекторные синапсы осуществляется связь нервной системы с рабочими органами.
Передача нервных импульсов с участием эффекторов
Как уже упоминалось, эффекторы представляют собой окончания аксонов, расположенные в непосредственной близости от клеток и тканей-мишеней. Нервные импульсы, возникающие в теле нейрона, распространяются по аксону и достигают эффекторного терминала.
Здесь происходит высвобождение медиаторов, которые диффундируют через синаптическую щель и взаимодействуют со специальными рецепторами на поверхности клетки-мишени. Это запускает в ней определенные реакции - сокращение мышечного волокна, секрецию железистой клетки, изменение частоты сердечных сокращений и т.д.
Так, при протекании нервного импульса по двигательным нейронам, иннервирующим мышцу, происходит выброс ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе. Ацетилхолин вызывает деполяризацию и сокращение мышечного волокна. Таким образом реализуется рефлекторная дуга с участием эффекторов.
Эффекторы бывают разных типов в зависимости от ткани, с которой они контактируют. Рассмотрим некоторые примеры.
Мышечные волокна
В скелетных мышцах эффекторами являются сократительные элементы - мышечные волокна. Они содержат специальные рецепторы ацетилхолина, связывание которого запускает мышечное сокращение.
Секреторные клетки желез
Клетки различных железистых структур (слюнные, потовые и др.) выступают в роли эффекторов. Под воздействием нервных импульсов они выделяют гормоны, ферменты и другие биологически активные вещества.
Гладкие мышцы
Гладкая мускулатура внутренних органов также является эффекторной тканью. Сокращение гладких мышц желудка, кишечника, сосудов и других структур регулируется нервной системой.
Эффектор это
Итак, мы выяснили, что эффекторы - это разнообразные структуры, обеспечивающие связь регуляторных систем организма (нервной, эндокринной) с рабочими органами и тканями. Они преобразуют командные сигналы в конкретные реакции клеток - сокращение, секрецию, изменение обмена веществ и так далее. Без эффекторов организм не смог бы адекватно реагировать на внешние и внутренние раздражители.
