ما هي المستقبلات الحرارية؟

المستشعرات الحرارية هي مجسات مسؤولة عن إدراك التغيرات في درجة الحرارة ودرجات الحرارة المختلفة الموجودة في البيئة.

يمكن أن تؤثر درجة الحرارة في البيئة على التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائن الحي ، مثل نقل الأكسجين ، والتمثيل الغذائي ، وغيرها.

لهذا السبب من المهم أن يكون الجسم قادرًا على إدراك التغيرات في درجة الحرارة. ومع ذلك ، لا يكفي أن نعرف أن درجة الحرارة قد تغيرت ، ولكن من الضروري اكتشاف ما إذا كان هذا التغيير ضارًا أم لا.

في حال كان التغيير ضارًا ، من المهم أيضًا نقل هذه المعلومات إلى الدماغ بحيث تعمل بطريقة مناسبة.

هذه هي مهمة المستقبِلات الحرارية: تلقي وتحليل وإرسال معلومات حول درجة الحرارة المحيطة بالفرد.

تشغيل المستقبلات الحرارية

بشكل عام ، تكون عملية الاستخلاص الحراري هي نفسها في جميع الحيوانات: تكتشف المستقبلات الحرارية التغير في درجة الحرارة.

المستشعرات الحرارية التي تكشف عن البرد حساسة لدرجات الحرارة الأقل من درجة الحرارة المحايدة للجلد (30 درجة مئوية - 35 درجة مئوية) ، ويتم تنشيطها في درجات حرارة أقل من 20 درجة مئوية (قد يختلف هذا من نوع لآخر) .

من ناحية أخرى ، فإن المستقبلات الحرارية الحساسة للحرارة تكتشف التغيرات التي تتجاوز درجة حرارة الجلد وتنشط عند درجات حرارة أعلى من 41 درجة مئوية.

ومع ذلك ، هناك بعض الأنواع التي يحدث فيها استقبال التغير في درجة الحرارة عندما تصل إلى 45 درجة مئوية.

بمجرد تنشيط المستقبلات الحرارية ، فإنها ترسل إشارة إلى الجهاز العصبي وهذا هو المكان الذي تحدث الاستجابة.

على سبيل المثال ، لنفترض أن هناك مقلاة ممسكة ساخنة ونأخذه بأيدٍ عارية. في بضع ثوانٍ ، تكتشف المستقبلات الحرارية الموجودة في بشرتنا التغير في درجة الحرارة ، وتحلل أنه ضار بالبشرة وترسل إشارة إلى الجهاز العصبي. هناك ، يتم إرسال الطلب وتحرر يدنا المقبض.

العلاج الحراري والجلد للبشر

الجلد هو أكبر عضو في الجسم ويشكل حوالي 15 ٪ من الوزن الكلي للإنسان. في الجلد ، هناك سلسلة من المستقبلات المسؤولة عن إدراك الضغط واللمس والحرارة والبرودة ؛ هذا الأخير هو مستقبلات حرارية.

في الجلد ، يوجد مستقبلان حراريان وظيفتهما هو إدراك التغيرات في درجة الحرارة في البيئة: جسيمات كراوس وكريات روفيني.

نوى كراوس

يتم تنشيط جسيمات كراوس من خلال الإحساس بالبرد. تم العثور عليها في الجزء العلوي من الأدمة ، والتي هي أعمق طبقة من الجلد وكذلك على اللسان.

جثث روفيني

تدرك هذه الأجسام الحرارة وتوجد في أعمق جزء من الأدمة. ومع ذلك ، فإن توزيع جثث روفيني أصغر من توزيع جثث كراوس: فهي موجودة بشكل أساسي على أطراف الأصابع وعلى راحتي اليدين وعلى باطن القدمين.

بالحرارة والحيوانات ذوات الدم الحار والدم البارد

تمتلك كل من الحيوانات ذات الدم الدافئ والحيوانات ذات الدم البارد مستقبلات حرارية تساعد في الحفاظ على الاستقرار الفسيولوجي (درجة الحرارة الداخلية ، والتمثيل الغذائي ، وعمل جميع النظم ، من بين أمور أخرى).

الحيوانات الحرارية

إن الحيوانات المعالجة للحرارة ، والتي تسمى أيضًا "ذوات الدم الحار" ، هي تلك القادرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم باستمرار ، وذلك بفضل وجود عناصر التبعية (الشعر أو الريش). تنتمي الطيور والثدييات إلى هذه المجموعة.

في الحيوانات المعالجة للحرارة ، تكتشف المستقبلات الحرارية التغيرات في درجة الحرارة وترسل المعلومات إلى الجهاز العصبي. قد تأتي الإجابة من النظام الجسدي أو من نظام الحكم الذاتي.

يعطي النظام الجسدي إجابات طوعية ، مما يعني أن الفرد يقرر ما يجب فعله. بعض الاستجابات الجسدية للتغير في درجات الحرارة هي:

- تحرك في الظل إذا كان الجو حارا جدا.

- اقترب من كائن حي آخر إذا كان باردًا جدًا.

من جانبه ، يعطي النظام الذاتي استجابات غير طوعية ، مما يعني أن رد الفعل يحدث دون أن يكون لدى الجسم وعيه أو التحكم فيه. بعض الاستجابات المستقلة للتغير في درجة الحرارة هي:

- ابدأ التعرق في حال كان الجو حارًا ، من أجل تنشيط الجسم.

- إنتاج قشعريرة في حالة البرد ، بحيث تساعد تقلصات العضلات الجسم على الاحماء.

حيوانات متجانسة الحرارة

الحيوانات غير المتجانسة هي تلك التي لا تملك القدرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم ولكنها تنظمها من خلال وسائل أخرى.

الأسماك والزواحف والبرمائيات والحشرات هي جزء من هذه المجموعة. ومن المعروف أيضا باسم الحيوانات بدم بارد.

في الحيوانات ذات الحرارة الحرارية ، تتصور المستقبلات الحرارية الإحساس بالحرارة أو البرودة. على عكس الحرارة المنزلية ، فإن استجابة هذه الحيوانات طوعية فقط. الحل الخاص بك هو الانتقال إلى مكان مناسب.

- تختبئ بعض الزواحف تحت الأرض عندما تكون باردة وتستريح هناك خلال فصل الشتاء.

- من المعروف أنه في الصحراء تخزن الثعابين حرارة الشمس أثناء النهار حتى لا تعاني من البرد أثناء الليل.

- يحتوي البعوض والحشرات الأخرى التي تتغذى على الدم على مستقبلات حرارية تسمح لها باكتشاف حرارة الثدييات.

- يمكن للأفاعي اكتشاف فريسة على مسافة كبيرة بفضل مستقبلاتها الحرارية.

الحرارية في النباتات

على الرغم من أن النباتات لا تحتوي على مستقبلات حرارية مناسبة ، فإنها تستجيب لبعض المحفزات الحرارية.

تقوم النباتات بحركات معينة تسمى nastias ، والتي هي استجابة للمنبهات الخارجية. نوع واحد من nastia هو termonastia. في هذا ، الحافز الذي يولد الحركة هو تغيير درجة الحرارة في البيئة.

تحتوي العديد من الزهور على حركات حرارية تتكون من فتح أو إغلاق بتلات. وبالمثل ، فإن محلاقات الكروم ونباتات التسلق (مثل ثمار الشغف) تصنع حركات حرارية.