Лекция – анализаторы.

Анализаторы – совокупность нервных образований, обеспечивающих осознание и оценку, действующих на организм, раздражителей. Анализатор состоит из воспринимающих раздражение рецепторов, проводящей части и центральной части – определенной области коры головного мозга, где формируются ощущения.

Рецепторы – чувствительные окончания, воспринимающие раздражение и преобразующие внешний сигнал в нервные импульсы. Проводниковая часть анализатора состоит из соответствующего нерва и проводящих путей. Центральная часть анализатора – один из отделов ЦНС.

Зрительный анализатор обеспечивает получение зрительной информации из окружающей среды и состоит из трех частей: периферической – глаз, проводниковой – зрительный нерв и центральной – подкорковой и зрительной зоны коры головного мозга.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, ресницы, слезные железы и мышцы глазного яблока.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму и 3 оболочки: фиброзную , задний отдел которой образован непрозрачной белочной оболочкой (склерой ),сосудистую и сетчатую . Часть сосудистой оболочки, снабженная пигментами, называется радужной оболочкой . В центре радужной оболочки находится отверстие - зрачок , который может изменять диаметр за счет сокращения глазных мышц. Задняя часть сетчатки воспринимает световые раздражения. Передняя ее часть – слепая и не содержит светочувствительных элементов. Светочувствительными элементами сетчатки являются палочки (обеспечивают зрение в сумерках и темноте) и колбочки (рецепторы цветового зрения, работающие при высокой освещенности). Колбочки расположены ближе к центру сетчатки (желтое пятно), а палочки концентрируются на ее периферии. Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном .

Полость глазного яблока заполнена стекловидным телом . Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Он способен изменять свою кривизну при сокращениях ресничной мышцы. При рассматривании близких предметов хрусталик сжимается, при рассматривании отдаленных – расширяется. Такая способность хрусталика называется аккомодацией . Между роговицей и радужкой находится передняя камера глаза, между радужкой и хрусталиком – задняя камера. Обе камеры заполнены прозрачной жидкостью. Лучи света, отражаясь от предметов, проходят через роговицу, влажные камеры, хрусталик, стекловидное тело и, благодаря преломлению в хрусталике, попадают на желтое пятно сетчатки – место наилучшего видения. При этом возникает действительное, обратное, уменьшенное изображение предмета . От сетчатки по зрительному нерву импульсы поступают в центральную часть анализатора – зрительную зону коры мозга, расположенную в затылочной доле. В коре информация, полученная от рецепторов сетчатки, перерабатывается и человек воспринимает естественное отражение объекта.

Нормальное зрительное восприятие обусловлено:

– достаточным световым потоком;

– фокусированием изображения на сетчатке (фокусирование перед сетчаткой означает близорукость, а за сетчаткой – дальнозоркость);

– осуществлением аккомодационного рефлекса.

Слуховой анализатор обеспечивает восприятие звуковой информации и ее обработку в центральных отделах коры головного мозга. Периферическую часть анализатора образуют: внутренне ухо и слуховой нерв. Центральная часть образована подкорковыми центрами среднего и промежуточного мозга и височной зоной коры.

Ухо – парный орган, состоящий из наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.

Среднее ухо состоит из барабанной полости, цепочки слуховых косточек и слуховой (евстахиевой ) трубы. Слуховая труба связывает барабанную полость с полостью носоглотки. Это обеспечивает выравнивание давления по обеим сторонам барабанной перепонки. Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко связывают барабанную перепонку с перепонкой овального окна, ведущего в улитку. Среднее ухо обеспечивает передачу звуковых волн из среды с низкой плотностью (воздух) в среду с высокой плотностью (эндолимфу ), в которой находятся рецепторные клетки внутреннего уха. Внутреннее ухо расположено в толще височной кости и состоит из костного и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Пространство между ними заполнено перилимфой, а полость перепончатого лабиринта – эндолимфой. В костном лабиринте различают три отдела – преддверие, улитку и полукружные каналы . К органу слуха относится улитка – спиральный канал в 2,5 оборота. Полость улитки разделена перепончатой основной мембраной, состоящей из волоконец разной длины. На основной мембране находятся рецепторные волосковые клетки. Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам. Они усиливают эти колебания почти в 50 раз и через овальное окошко передаются в жидкость улитки, где воспринимаются волоконцами основной мембраны. Рецепторные клетки улитки воспринимают раздражение, поступающее от волоконец и по слуховому нерву передают его в височную зону коры головного мозга. Ухо человека воспринимает звуки частотой от 16 до 20 000 Гц.

Орган равновесия , или вестибулярный аппарат ,
образован двумя мешочками , заполненными жидкостью, и тремя полукружными каналами . Рецепторные волосковые клетки расположены на дне и внутренней стороне мешочков. К ним примыкает мембрана с кристаллами – отолитами, содержащими ионы кальция. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В основаниях каналов находятся волосковые клетки. Рецепторы отолитового аппарата реагируют на ускорение или замедление прямолинейного движения. Рецепторы полукружных каналов раздражаются при изменениях вращательных движений. Импульсы от вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в ЦНС. Сюда же поступают импульсы от рецепторов мышц, сухожилий, подошв. Функционально вестибулярный аппарат связан с мозжечком, отвечающим за координацию движений, ориентацию человека в пространстве.

Сенсорные системы обеспечивают восприятие и отражение в сознании человека всех явлений повседневной жизни. Органы чувств являются начальным отделом анализаторов. Анализатор состоит из 3-х отделов:

1) периферический отдел – рецепторы;

2) проводниковый отдел – соответствующий нерв (чувствительный);

3) центральный отдел – соответствующая зона коры больших полушарий.

Классификация рецепторов:

1) по местоположению:

а) внутренние – во внутренних органах;

б) наружные – в коже.

2) по избирательности:

а) терморецепторы (воспринимают холод и тепло);

б) фоторецепторы (воспринимают свет);

в) хеморецепторы (воспринимают химические вещества);

г) ноцирецепторы (воспринимают боль).

Д) механорецепторы (воспринимают механическое раздражение).

Орган зрения.

Строение и функции органа зрения.

Орган зрения представлен глазным яблоком и вспомогательным аппаратом (глазодвигательные мышцы, веки, ресницы, брови, слезные железы).

Глазное яблоко состоит из трех оболочек:

1) наружная - фиброзная – непрозрачная, плотная; спереди переходит в прозрачную роговицу (неороговевающий плоский многослойный эпителий), а остальная часть называется склера (плотная волокнистая ткань).

2) средняя – сосудистая – состоит из ресничного тела, радужки и собственно сосудистой оболочки, в которой находится большое количество кровеносных капилляров. Передняя часть – радужка – имеет отверстие посередине (зрачок) и пигмент меланин, количество которого определяет цвет глаз. В радужке есть 2 слоя мышц – сфинктер (волокна расположены циркулярно) и расширитель (волокна расположены радиально) зрачка. К ресничному телу с помощью цинновой связки крепится хрусталик – двояковыпуклая линза. При натяжении связки (расслаблении ресничного тела) хрусталик уплощается (установка на дальнее видение), при расслаблении связки (сокращении ресничного тела) хрусталик становится выпуклым (установка на ближнее видение). Это называется аккомодация глаза.

Между роговицей и радужкой, а также радужкой и хрусталиком имеются соответственно передняя и задняя камеры глаза, заполненные водянистой влагой – жидкость, которая снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, так как в них нет кровеносных капилляров.

3) внутренняя – сетчатка – содержит светочувствительные клетки – фоторецепторы (колбочки и палочки). В сетчатке насчитывается 125 млн палочек и 6 млн колбочек. Колбочки отвечают за цветовое зрение и воспринимают форму и детали предметов. В сетчатке имеется три типа колбочек, каждый из которых содержит один из пигментов (йодопсин, хлоролаб, эритлаб); при смешивании этих пигментов получаются все остальные цвета. Колбочки в основном сосредоточены в центральной части сетчатки – желтом пятне (место наилучшего видения). Сбоку от него находится место выхода зрительного нерва – слепое пятно (здесь нет рецепторов). Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Их количество возрастает к периферии сетчатки. Фоторецепторы содержат пигмент родопсин (белок опсин и витамин А).

Полость глаза заполнена прозрачной желеобразной массой – стекловидным телом.

Оптическая система глаза:

Роговица (преломляет)→ водянистая влага → хрусталик (фокусирует)→ стекловидное тело.

Роговица наиболее сильно преломляет.

Формирование зрительного образа:

Лучи света проходят в глаз через роговицу, в которой происходит их основное преломление. Во влаге передней камеры лучи света не преломляются. Дополнительное преломление лучей и точная фокусировка производятся уже хрусталиком. Но прежде, чем достигнуть хрусталика, лучи проходят через зрачок. При высокой яркости света зрачок автоматически сужается и ограничивает излишнюю яркость. При слабой яркости лучей зрачок, соответственно, становится более широким. Хрусталик при преломлении лучей может делать это более точно, чем роговица, за счет своей способности изменять силу преломления. Ресничное тело со своей круговой мышцей в виде баранки окружает хрусталик таким образом, что от него к оболочке (капсуле) хрусталика идут тонкие радиальные связки. Когда мышца цилиарного тела расслаблена (при фокусировании взора на далеких предметах), эта мышечная «баранка» имеет максимально большой диаметр. В этом случае радиальные связки натянуты тоже максимально. Капсула хрусталика делает его наиболее плоским и имеющим минимальную силу преломления.

Если мы рассматриваем предмет с близкого расстояния, например, буквы при чтении, то цилиарная мышца автоматически напрягается больше, то есть эта мышечная «баранка» имеет наименьший диаметр. Тогда радиальные связки расслаблены и минимально натягивают капсулу хрусталика, расслабляют ее так, что хрусталик становиться наиболее толстым и может фокусировать лучи от букв на сетчатке. Появляется возможность прочесть текст. У людей молодого возраста, имеющих нормальное зрение, ткань хрусталика максимально эластична и позволяет хрусталику легко менять свои преломляющие возможности в пределах 3х диоптрий. Этого достаточно, чтобы хорошо видеть и вдаль, и вблизи. Пройдя хрусталик, сфокусированные лучи попадают на светочувствительный слой нервных клеток сетчатки. В центре сетчатки («желтое пятно») располагаются только специальные нервные клетки (колбочки), обеспечивающие остроту зрения глаза, форму и цвет окружающего мира.

За восприятие и анализ внешних раздражителей отвечают анализаторы человека, являющиеся подсистемой центральной нервной системы (ЦНС). Сигналы воспринимаются рецепторами - периферийной частью анализатора, а обрабатываются мозгом - центральной частью.

Отделы

Анализатор - это совокупность нейронов, которую часто называют сенсорной системой. Любой анализатор имеет три отдела:

• периферический - чувствительные нервные окончания (рецепторы), которые входят в состав органов чувств (зрение, слух, вкус, осязание);
• проводниковый - нервные волокна, цепочка разных типов нейронов, проводящих сигнал (нервный импульс) от рецептора к центральной нервной системе;
• центральный - участок коры головного мозга, анализирующий и преобразовывающий сигнал в ощущение.

Рис. 1. Отделы анализаторов.

Каждому специфичному анализатору соответствует определённый участок коры головного мозга, который называется корковым ядром анализатора.

Виды

Рецепторы, а соответственно и анализаторы, могут быть двух видов :

• внешние (экстероцепторы) - располагаются около или на поверхности тела и воспринимают раздражители внешней среды (свет, тепло, влажность);
• внутренние (интероцепторы) - находятся в стенках внутренних органов и воспринимают раздражители внутренней среды.

Рис. 2. Расположение центров восприятия в головном мозге.

Шесть типов внешнего восприятия описаны в таблице “Анализаторы человека”.

Рис. 3. Расположение рецепторов в коже.

К внутренним относят рецепторы давления, вестибулярный аппарат, кинестетические или двигательные анализаторы.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Мономодальные рецепторы воспринимают один тип раздражения, бимодальные - два типа, полимодальные - несколько типов. Например, мономодальные фоторецепторы воспринимают только свет, осязательные бимодальные - боль и тепло. К полимодальным относится подавляющее большинство болевых рецепторов (ноцицепторов).

Характерные особенности

Анализаторы, вне зависимости от типа, обладают рядом общих свойств :

• высокая чувствительность к раздражителям, ограничивающаяся пороговой интенсивностью восприятия (чем ниже порог, тем выше чувствительность);
• различность (дифференциация) чувствительности, позволяющая выделять раздражители по интенсивности;
• адаптация, позволяющая приспосабливать уровень чувствительности к сильным раздражителям;
• тренировка, проявляющаяся как в снижении чувствительности, так и в её повышении;
• сохранение восприятия после прекращения действий раздражителя;
• взаимодействие разных анализаторов друг с другом, позволяющее воспринимать полноту внешнего мира.

Примером особенности работы анализатора может служить запах краски. Люди с низким порогом чувствительности к запахам будут ощущать запах сильнее и активно реагировать (слезотечение, тошнота), чем люди с высоким порогом. Сильный запах анализаторы будут воспринимать интенсивнее, чем другие окружающие запахи. Со временем запах не будет ощущаться резко, т.к. произойдёт адаптация. Если постоянно находиться в помещении с краской, то чувствительность притупится. Однако выйдя из помещения на свежий воздух, некоторое время будет ощущаться, «мерещиться» запах краски.

Что называют анализатором? Из каких частей состоит анализатор? Где расположены области коры головного мозга, отвечающие за анализ зрительной и слуховой информации? Приведите примеры, показывающие важность процесса обработки информации от органов чувств в коре полушарий головного мозга.

Ответы:

Сигнал от рецепторов через несколько промежуточных этапов проходит в кору больших полушарий головного мозга. За обработку информации, приходящие от каждого из органов чувств, отвечает определенный участок коры больших полушарий. Рецепторы, проводящие пути нервной системы и участок коры больших полушарий вместе образуют анализатор. В затылочной зоне лежит зрительная область коры больших полушарий, в височной - слуховая, в теменной - область, отвечающая за восприятие прикосновений. Повреждение соответствующих зон коры больших полушарий приводит к потере способности анализировать сигналы. Так, при повреждении затылочной области коры человек не может анализировать зрительную информацию: он почти не отличается от слепого. Учёные назвали это нарушение «центральной слепотой». О важности анализа информации от органа чувств в коре больших полушарий говорят такие примеры. Рецепторы органов слуха у разных млекопитающих имеет сходное строение. В головном мозге летучей мыши происходит анализ испускаемого и отраженного звуков, и она в темноте точно определяет расположение предметов, чего не может сделать человек. Но, благодаря слуховой коре и центрам речи, расположенных в коре больших полушарий, у человека последовательность звуков сопоставляется с определенным смысловым значением. Человек легко узнает знакомые мелодии, сопоставляя звуковой сигнал с образцами мелодий (музыкальная память).

Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и имеет рефлекторный характер. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.

Анализатор состоит из трех частей:

1. Периферического отдела (рецептора), являющегося специальным трансформатором внешней энергии в нервный процесс;

2. Афферентных (центростремительных) и эфферентных (центробежных) нервов – проводящих путей, соединяющих периферический отдел анализатора с центральным;

3. Подкорковых и корковых отделов (мозговой конец) анализатора , где происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов.

В корковом отделе каждого анализатора находится ядро, т.е. центральная часть, где сконцентрирована основная масса рецепторных клеток, и периферия, состоящая из рассеянных клеточных элементов, которые в том или ином количестве расположены в различных областях коры. Рецепторные клетки ядерной части анализатора находятся в той области коры головного мозга, куда входят центростремительные нервы от рецептора. Рассеянные (периферические) элементы данного анализатора входят в области, смежные с ядрами других анализаторов. Тем самым обеспечивается участие в отдельном акте ощущения значительной доли коры головного мозга. Ядро анализатора выполняет функцию тонкого анализа и синтеза, например, дифференцирует звуки по высоте. Рассеянные элементы связанные с функцией грубого анализа, например, различение музыкальных звуков и шумов.

Определенным клеткам периферических отделов анализатора соответствуют определенные участки корковых клеток. Так, пространственно разными точками в коре представлены, например, разные точки сетчатки; пространственно разным расположением клеток представлен в коре и орган слуха. То же самое относится и к другим органам чувств.

Многочисленные опыты, проведенные методами искусственного раздражения, позволяют в настоящее время довольно определенно установить локализацию в коре тех или иных видов чувствительности. Так, представительство зрительной чувствительности сосредоточено главным образом в затылочных долях коры головного мозга. Слуховая чувствительность локализуется в средней части верхней височной извилины. Осязательно-двигательная чувствительность представлена в задней центральной извилине и т. д.

Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора как целого. Воздействие раздражителя на рецептор вызывает появления раздражения. Начало этого раздражения выражается в превращении внешней энергии в нервный процесс, который производится рецептором. От рецептора этот процесс по центростремительному нерву достигает ядерной части анализатора. Когда возбуждение достигает корковых клеток анализатора, возникает ответ организма на раздражение. Мы ощущаем свет звук, вкус или другие качества раздражителей.

Анализатор составляет исходную и важнейшую часть всего пути нервных процессов, или рефлекторной дуги. Рефлекторное кольцо состоит из рецептора, проводящих путей, центральной части и эффектора . Взаимосвязь элементов рефлекторного кольца обеспечивает основу ориентировки сложного организма в окружающем мире, деятельность организма в зависимости от условий его существования.