Анализаторы человека: общая схема строения и краткое описание функций. Анализаторы человека и их основные характеристики
Первичная обработка информации в анализаторах осуществляется рецепторами, которые с высокой специфичностью воспринимают действие определенных раздражителей и преобразуют энергию раздражения в процесс нервного возбуждения, распространяющийся по нервному волокну в виде нервного импульса.
Нервный импульс, или сигнал, идущий с периферии, поступает к нейронам таламических ядер и других подкорковых образований. В свою очередь, подкорковые нейроны передают импульс еще большему количеству нейронов коры головного мозга. Таким образом, к корковым нейронам адресуются сигналы от различных видов рецепторов. Часто такая информация разной модальности поступает на одни и те же клетки, которых особенно много в ассоциативных зонах коры мозга; за счет нисходящих влияний головного мозга осуществляется регуляция функционального состояния и чувствительности периферических и проводниковых отделов соответствующих анализаторам. Следует отметить, что большинство явлений внешней и внутренней среды как раздражители воздействуют на рецепторы нескольких анализаторов одновременно. Поэтому в результате анализа и синтеза всей афферентной информации, происходящих в коре головного мозга, происходит целостное восприятие тех или иных явлений.
В связи с тем, что чувствительность анализатора, а также функциональное состояние проводниковых частей тех или иных Анализаторов определяются нисходящими корковыми влияниями, организм имеет возможность активно отбирать наиболее адекватную данной ситуации сенсорную информацию. Это выражается «всматриванием», «вслушиванием» и т.д., что зависит от направленного снижения порога чувствительности к зрительным раздражителям в первом случае, к слуховым раздражителям - во втором.
Различают внешние и внутренние анализаторы. Внешние, или экстероцептивные, анализаторы. осуществляют восприятие и анализ информации о явлениях окружающей среды. К ним относят зрительный, слуховой, обонятельный, тактильный, вкусовой и другие анализаторы. Внутренние анализаторы обеспечивают восприятие и анализ информации о состоянии внутренних органов.
Одним из основных внутренних анализаторы является двигательный, воспринимающий информацию о состоянии скелетно-мышечного аппарата и участвующий в организации и координации движений. Двигательный анализатор тесно взаимодействует со зрительным, слуховым, тактильным, а также с вестибулярным анализатором. Вместе с тем вестибулярный анализатор занимает промежуточное положение между внешними и внутреннимиАнализаторы, поскольку его рецепторы расположены внутри организма (во внутреннем ухе), а раздражителями являются внешние факторы (ускорения). Реализация основных функций вестибулярного анализатора осуществляется во взаимодействии с двигательным, зрительным и тактильным анализатором.
Патология анализаторов разнообразна и зависит от патологии тканей и органов, с которыми они связаны, а также от уровня поражения структур, входящих в состав анализатора. В частности, поражения собственно рецептирующих структур носят обычно необратимый характер и, как правило, не излечимы (например, повреждение сетчатки глаза приводит к резкому ухудшению зрения вплоть до слепоты). Поражения вспомогательных структур обратимы и могут поддаваться лечению (например, соответствующая коррекция при ухудшении деятельности звукопроводящих структур органа слуха). Повреждения центральных отделов анализатора проявляются в зависимости от конкретной локализации поражения.
Для изучения анализатора применяют различные методы нейрофизиологии, электрофизиологии, морфологии и др.
Цели:
- закрепить и углубить знания об анализаторах,
- дать представление о свойствах рецепторов анализаторов через практическую работу,
- познакомить с профессией дегустатора,
- развивать логическое мышление,
- навыки публичного выступления,
- умение анализировать собственные ощущения,
- умение выделять главное,
- формулировать выводы.
Оборудование:
- растворы NaCl в концентрации 0,05%, 0,1%, 0,13%, 0,15%, 0,25%,
- дистиллированная вода,
- стаканчики,
- чайные ложечки,
- салфетки,
- раздаточные лотки,
- пинцет,
- непрозрачные баночки с крышками, в которых лежат кусочки поролона, смоченные веществами для определения запаха (Приложение 9),
- монеты,
- пинцеты,
- зеркальца,
- механический будильник.
Девиз урока: “В уме нет ничего, что сначала не прошло через органы чувств”.
Оформление доски: Тема, девиз, таблица: “Анализаторы”, схема классификации, таблица по кожным рецепторам.
Ход урока
I. Орг. момент.
Приветствие. Обсуждение девиза урока: “В уме нет ничего, что сначала не прошло через органы чувств”. Как вы понимаете эти слова?
Предполагаемый ответ: Рецепторы – начальное звено анализатора. Воспринимая сигналы из окружающей среды, они преобразуют их в электрические импульсы, которые передаются в головной мозг. Далее они расшифровываются корой больших полушарий головного мозга, так создаются ощущения.
Давайте вместе сформулируем тему урока (“Свойства рецепторов анализаторов”).
II. Актуализация знаний и проверка д/з.
1. Фронтальный опрос с одновременным заполнением таблицы:
Что такое анализатор? Дайте определение.
Перечислите звенья анализатора, запишите их в верхнюю строку таблицы (шапку).
Назовите известные Вам анализаторы, запишите их в колонку 1.
Давайте проверим заполнение и вместе заполним 2 колонку.
Таблица: “Анализаторы”.
| Анализаторы | Рецепторный (периферийный) отдел | Проводниковый отдел | Центральный (корковый) отдел |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Зрительный | Палочки и колбочки на сетчатке глаза | Зрительный нерв | Зрительная зона коры больших полушарий |
| Слуховой | Чувствительные волоски улитки | Слуховой нерв | Слуховая зона коры больших полушарий |
| Обонятельный | Рецепторорные клетки слизистого эпителия носа | Обонятельный нерв | Обонятельная зона коры больших полушарий |
| Вкусовой | Вкусовые почки эпителия ротовой полости | Лицевой и языкоглоточный нервы | Вкусовая зона коры больших полушарий |
III. Новая тема:
1. Классификация рецепторов. Роль ретикулярной формации.
Все перечисленные нами рецепторы воспринимают раздражения из внешней среды. Они называются экстерорецепторы. Предположите, откуда получают сигналы интерорецепторы и проприорецепторы.
Запишите в тетрадь схему классификации рецепторов.
Как вы думаете, зачем столько различных рецепторов?
Предполагаемый ответ: Экстерорецепторы и проприорецепторы служат для ориентации в пространстве, для трудовой деятельности. Интерорецепторы сигнализируют о состоянии внутренней среды, т.е. докладывают о работе почек, желудка, кишечника.
Почему мы не ощущаем ежесекундно сигналов от своих органов? Оказывается, что активность почти всех отделов мозга усиливается или ослабляется ретикулярной формацией. Поэтому, пока у нас ничего не болит, мы и не ощущаем, как функционируют внутренние органы.
Давайте представим себе такую ситуацию: Вы идете по опушке леса и внезапно видите гадюку.
Каковы Ваши действия в этот момент? (Убежать!!!) Правильно, я в 6 лет бежала без остановки до дома.
А какова будет роль ретикулярной формации и анализаторов в данном примере?
Предполагаемый ответ: “Кора больших полушарий получает импульсы от рецепторов зрительного, а, возможно, и слухового анализатора (если змея шипела), импульсы были усилены ретикулярной формацией, одновременно все импульсы от других рецепторов были ослаблены.
2. Свойства рецепторов (практическая часть).
Запишите в тетрадь первое свойство – специфичность. Большинство анализаторов приспособлены для восприятия только одного вида раздражителей, которые называются адекватными. Назовите адекватные раздражители для разных анализаторов? (Для слухового анализатора – звук, звуковые волны, для зрительного – свет, световые волны).
Опыт 1. Выяснить, может ли рецептор воспринимать раздражения, которые не являются для него специфическими.
С этой целью проведем следующий опыт. Закрыть глаза. На одно из глазных яблок со стороны носа слегка надавить рукой. Слабыми движениями потереть веко. Глаза не открывать! При трении многие люди замечают появление черного кольца с желтоватыми каемками. При надавливании кольцо обычно перемещается от периферии к центру. Ответьте на вопросы:
1. Испытывались ли тактильные раздражения? (Тактильные раздражения ощущались четко: чувствовалось давление, смещение глазного яблока.)
2. Соответствовали ли кожные механические раздражения кожным анализаторам? (Соответствовали и потому давали точную информацию о давлении на глаз и перемещении глазного яблока.)
3. Почему при механическом раздражении некоторые из испытуемых видели желтое кольцо? (Механические раздражения сетчатки глаза вызвали зрительное ощущение.)
4. Может ли рецептор возбуждаться от раздражений, которые не являются для него специфическими? (Может, но при этом ощущение становится иллюзорным, никакого кольца на самом деле не было.)
5. Знали ли испытуемые, что восприятие кольца было кажущимся? (Знали, потому что кольцо не воспринималось в определенной точке пространства, а как бы находилось внутри глаза. Кроме того, его появление и перемещение зависело от силы давления на глаз).
При объяснении этого опыта можно остановиться на следующих моментах. Во-первых, учащиеся должны понять, что информативное значение имеют только раздражители, адекватные данному анализатору. Механические, электрические и другие раздражители, не адекватные зрительному анализатору, могут в некоторых случаях вызвать возбуждение рецепторов сетчатки, нервов зрительной зоны коры и спровоцировать появление кажущихся образов, но они не несут полезной информации. Во-вторых, процессы анализа и синтеза возбуждений, происходящие в коре больших полушарий, позволяют правильно оценивать значение получаемых сведений и вносить необходимые поправки. В-третьих, благодаря тому что ” нервной системе синтезируется информация, получаемая от различных анализаторов, человек оказывается способным правильно оценивать поступающую информацию, не путать иллюзорные образы с реальными.
Сделайте вывод, может ли рецептор воспринимать раздражения, которые не являются для него специфическими.
Формулируемый вывод: в некоторых случаях неадекватные раздражители могут вызвать возбуждение, но они не несут полезной информации.
Второе свойство – адаптация, запишите.
Опыт 2. Положите монету на ладонь. Засеките время, сколько секунд спустя Вы перестали чувствовать монету. Почему?
Предполагаемый ответ: “Привыкаем”. В рецепторе ослабевает возбуждение.
Это свойство называется адаптацией. Адаптация – явление ослабления возбуждения в рецепторе при длительном действии раздражителя постоянной силы. Происходит снижение чувствительности, т.к. возрастает порог чувствительности. Свойство адаптации очень важно потому, что уменьшается поток импульсов, идущих в мозг.
Приведите примеры, в которых можно пронаблюдать адаптацию анализаторов. (Мы не чувствуем одежду на теле, заколки, часы, кольца, браслеты, не слышим ночью тиканье часов и гул машин).
Третье свойство – чувствительность. Минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение рецептора, называется абсолютным порогом чувствительности.
У разных людей чувствительность различна. Есть люди, обладающие очень высокой чувствительностью. Это люди тестеры, дегустаторы, сообщение о которых мы сейчас послушаем.
Сообщения учащихся о дегустаторах. (Приложение 1,2,3).
Теперь мы проведем серию опытов на выявление Вашей чувствительности.
Опыт 3. Для опыта нам понадобятся наручные механические часы среднего размера и линейка. Вы будете работать в парах. Медленно приближайте часы к уху. Подайте условный знак партнеру, когда услышите тиканье. Замерьте расстояние от часов до уха. Давайте создадим абсолютную тишину.
Высокая острота слуха – при расстоянии 15 см и больше. Громкость звука измеряют не в сантиметрах, конечно, а в децибелах, так часто полученная нами величина – условная единица. Но, зная громкость, с какою тикают часы и расстояние, на которое часы удалены от уха, можно высчитать слуховую чувствительность, определив слуховой порог в децибелах.
Сделайте вывод о чувствительности своего слуха.
Опыт 4. Работайте в парах. Взять два тонко отточенных карандаша. Выбирается участок кожи, например на руке, который исследуется. Один ученик дотрагивается одновременно карандашами до разных участков кожи руки другого ученика (у второго глаза закрыты). Если два одновременных укола ощущаются как один, считается, что на этом участке кожи "работает" один чувствительный рецептор. Как только два одновременных дотрагивания начнут ощущаться как два, измеряют расстояние линейкой. Предполагается, что это и есть минимальное расстояние между разными чувствительными рецепторами.
Сделайте вывод, от чего зависит чувствительность кожных анализаторов. (От количества рецепторов на 1 см 2). Рассмотрите таблицу “Число и распределение тепловых и холодовых рецепторов на коже” в приложении 7 .
Опыт 5. На каждой парте стоит лоток с солевыми растворами разной концентрации, вода, баночка для сплевывания, чайная ложечка. Ни вода, ни растворы не проглатываются. После определения концентрации каждого раствора, рот прополаскивается водой.
Растворы NaCl в концентрации:
0,05% - отличная чувствительность
0,1% - хорошая чувствительность
0,13% - удовлетворительная чувствительность
0,15% - плохая чувствительность
0,25% - агнозия (полное или частичное отсутствие вкусовой чувствительности).
Опыт 6. У Вас на столах стоят баночки, закрытые крышками. Откройте их, попытайтесь определить какие вещества в них находятся. Если вы распознали 4-5 запахов из 6, то вы можете стать дегустатором запахов. Сделайте вывод. Как вы думаете, все ли могут стать дегустаторами?
Послушайте сообщение учащегося. (Приложение 4) . Сделайте вывод. (Не все люди могут стать дегустаторами, т.к. это заложено генотипом. Но, если способности есть, то их можно развить.)
3. Практическое использование знаний о чувствительности анализаторов. Беседа.
Учащиеся со сниженной остротой зрения или слуха должны сидеть на 1-2 парте.
Определение качества пищевых продуктов – по запаху, вкусу.
Использование парфюмерных средств, гармоничное сочетание их запахов.
Использование при выборе профессии художника, музыканта, дегустатора и др.
Сообщение учащегося о шумовом загрязнении. (Приложение 5).
Сообщение учащегося “Аромауправление”. (Приложение 6).
IV. Закрепление изученного материала.
1. Почему в прокуренной комнате через некоторое время люди перестают ощущать неприятный запах дыма? (Уменьшается порог чувствительности).
2. Глухой Бетховен слушал музыку тростью, прислонив один конец к деке рояля, а другой конец трости брал в зубы. Проведем подобный опыт.
Опыт 7. Закроем плотно уши испытуемому и приложим к темени часы. Слышите ли Вы звук? Почему? (Звук распространяется не только в газовых средах, но и в твердых телах. Тикающие часы вызвали колебания в костях черепа, которые привели к импульсам в слуховом анализаторе).
3. Опыт 8. Положите ватку с растительным маслом в рот. Ощущаете ли Вы запах? Как, если Вы не делали вдох носом? (Через хоаны).
4. Предположите объяснение феномену Розы Кулешовой, которая, будучи слепой, руками распознавала цвет, рисунки и даже шрифт. (Учитывая свойство специфичности, Роза не могла видеть руками. Следовательно, она получала только тактильные ощущения, которые были связаны со зрительными впечатлениями.) Да, действительно, Роза знала, что красный цвет вызывает покалывания, коричневый цвет она воспринимала как вязкий, а синий – как гладкий, холодный и скользкий. Недостаток зрения она компенсировала усилением другого анализатора. На этом основано обучение слепоглухонемых по методике Мещерякова А.Я. и Соколянского И.А.. Для обучения они использовали вибрационное чувство. Чтобы понять, что это такое, положите руку дома на корпус звучащего приемника и почувствуйте колебания стенок. Подобным образом велось обучение слепоглухонемых: ученик прикасался к горлу или затылку преподавателя и ощущал вибрацию при произнесении им звуков, слогов, слов и фраз. Затем ученик помещал руку на свое горло и воспроизводил звуки, вызывающие те же вибрации, что ощущались им у преподавателя. Эти вибрационные ощущения связывались с соответствующими звуками языка, которые передавались с помощью тактильной азбуки. Некоторые из слепоглухонемых, обучавшихся по этой методике, достигли высоких результатов. Ольга Скороходова овладела речью, получила образование, защитила докторскую кандидатскую в области дефектологии. Таким образом, она заговорила. Но не стала слышать. Сформулируйте вывод о компенсаторных возможностях. Предполагаемый вывод: благодаря взаимозаменяемости анализаторов ослабление одного из них ведет к усилению других. Так же благодаря компенсаторным возможностям такие люди становятся полноправными членами нашего общества.
5. Опыт 9. Дотроньтесь двумя перекрещивающимися пальцами до носа. Их два? Почему? А теперь одновременно посмотрите в зеркало. Сколько носов? Один? Объясните. Предполагаемый ответ: Ощущения в организме складываются в результате работы всех анализаторов и оцениваются организмом комплексно. В данном примере тактильные ощущения дополнились зрительными ощущениями, и произошла корректировка ощущений. Таким образом, результатом взаимодействия анализаторов стало соответствие ощущения реальности.
Итоги урока – рефлексия.
И в заключение хочу порекомендовать прочесть книгу Мариуса Плужникова, Сергея Рязанцева “Среди запахов и звуков” © НиТ . Раритетные издания , 1998. В книге рассказывается о физиологии слуха, обоняния и вкуса, а также о заболеваниях уха, горла и носа. Иными словами – обо всех познавательных, занимательных, а иногда и курьезных аспектах оториноларингологии. Электронную версию книги можно найти на сайте www.n-t.ru/ri/
Д/з (по желанию): составить характеристику рецепторов (любую) по виду воспринимаемых раздражений, характеру связи с раздражителем, структурным особенностям. (Ответ в приложении 8)
Литература:
- Анисимова В.С., Бруновт Е.П., Реброва Л.В. Самостоятельные работы учащихся по анатомии, физиологии и гигиене человека: пособие для учителя./ М- Просвещение. – 1987.
- Воронин Л.Г., Маш Р.Д. Методика проведения опытов и наблюдений по анатомии, физиологии и гигиене человека: книга для учителя./ М.- Просвещение. – 1983.
- Демьянков Е.Н. Биология в вопросах и ответах: Книга для учителя./М. – Просвещение: АО “Учебная литература” - 1996.
- Семенцова В.Н. Биология. Технологические карты уроков. 8 класс. Методическое пособие./ Санкт – Петербург. – Паритет. – 2002.
- Я иду на урок биологии: Человек и его здоровье: Книга для учителя./ М. – первое сентября.- 2000.
Вестибулярный анализатор. Участвует в регуляции положения и движения тела в пространстве, в поддержании равновесия, а также имеет отношение к регуляции мышечного тонуса.
Периферический отдел анализатора представлен рецепторами, расположенными в вестибулярном аппарате. Они возбуждаются при изменении скорости вращательного движения, прямолинейном ускорении, изменении направления силы тяжести, вибрации. Проводниковый путь - вестибулярный нерв. Мозговой отдел анализатора расположен в передних отделах височной доли КГМ. В результате возбуждения нейронов этого отдела коры возникают ощущения, дающие представления о положении тела и отдельных его частей в пространстве, способствующие сохранению равновесия и поддержанию определенной позы тела в покое и при движении.
Вестибулярный аппарат состоит из преддверия и трех полукружных каналов внутреннего уха. Полукружные каналы - это узкие ходы правильной формы, которые располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Верхний, или передний, канал лежит во фронтальной, задний - в сагиттальной, а наружные - в горизонтальной плоскости. Один конец каждого канала колбообразно расширен и называется ампулой
Возбуждение рецепторных клеток происходит за счет перемещения эндолимфы каналов.
Повышение активности вестибулярного анализатора возникает под влиянием изменения скорости движения тела.
Двигательный анализатор. За счет активности двигательного анализатора определяется положение тела или его отдельных частей в пространстве, степень сокращения каждой мышцы.
Периферический отдел двигательного анализатора представлен проприорецепторами, находящимися в мышцах, сухожилиях, связках и околосуставных сумках. Проводниковый отдел состоит из соответствующих чувствительных нервов и проводящих путей спинного и головного мозга. Мозговой отдел анализатора располагается в двигательной области коры головного мозга - передней центральной извилине лобной доли.
Проприорецепторами являются: мышечные веретена, находящиеся среди мышечных волокон, луковицеобразные тельца (Гольджи), расположенные в сухожилиях, пластинчатые тельца, обнаруженные в фасциях, покрывающих мышцы, в сухожилиях, связках и надкостнице. Изменение активности различных проприорецепторов происходит в момент сокращения или расслабления мышц. Мышечные веретена всегда находятся в состоянии некоторого возбуждения. Поэтому от мышечных веретен постоянно поступают нервные импульсы в центральную нервную систему, в спинной мозг. Это приводит к тому, что двигательные нервные клетки - мотонейроны спинного мозга находятся в состоянии тонуса и непрерывно посылают редкие нервные импульсы по эфферентным путям к мышечным волокнам, обеспечивая их умеренное сокращение - тонус.
Интероцептивный анализатор. Этот анализатор внутренних органов участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).
Периферический отдел образован разнообразными интерорецепторами, диффузно расположенными во внутренних органах. Они называютсявисцерорецепторами .
Проводниковый отдел включает несколько различных по функциональному значению нервов, которые иннервируют внутренние органы, блуждающие, чревные и внутренностные тазовые.Мозговой отдел располагается в моторной и премоторной области КГМ. В отличие от внешних анализаторов мозговой отдел интероцептивного анализатора имеет значительно меньше афферентных нейронов, воспринимающих нервные импульсы от рецепторов. Поэтому здоровый человек не ощущает работу внутренних органов. Это связано с тем, что афферентные импульсы, поступающие от интерорецепторов в мозговой отдел анализатора, не преобразуются в ощущения, то есть не доходят до порога нашего сознания. Однако при возбуждении некоторых висцерорецепторов, например рецепторов мочевого пузыря и прямой кишки в случае растяжения их стенок, возникают ощущения позыва на мочеиспускание и дефекацию.
Висцерорецепторы участвуют в регуляции работы внутренних органов, осуществляют рефлекторные взаимодействия между ними.
Боль - физиологический феномен, информирующий нас о вредных воздействиях, повреждающих или представляющих потенциальную опасность для организма. Болевые раздражения могут возникать в коже, глубоких тканях и внутренних органах. Эти раздражения воспринимаются ноцицепторами , расположенными по всему телу, за исключением головного мозга. Термин ноцицепция означает процесс восприятия повреждения.
Когда при раздражении кожных ноцицепторов, ноцицепторов глубоких тканей или внутренних органов тела, возникающие импульсы, следуя по классическим анатомическим путям, достигают высших отделов нервной системы и отображаются сознанием, формируется ощущение боли . Комплекс ноцицептивной системы в равной степени сбалансирован в организме комплексомантиноцицептивной системы , обеспечивающей контроль за активностью структур, участвующих в восприятии, проведении и анализе болевых сигналов. Антиноцицептивная система обеспечивает снижение болевых ощущений внутри организма. В настоящее время установлено, что болевые сигналы, поступающие с периферии, стимулируют активность различных отделов центральной нервной системы (околопроводное серое вещество, ядра шва ствола мозга, ядра ретикулярной формации, ядра таламуса, внутренней капсулы, мозжечка, интернейроны задних рогов спинного мозга и др.) оказывающих нисходящее тормозное действие на передачу ноцицептивной афферентации в дорзальных рогах спинного мозга.
В механизмах развития анальгезии наибольшее значение придаётся серотонинергической, норадренергической, ГАМКергической и опиоидергической системам мозга. Основная из них,опиоидергическая система , образована нейронами, тело и отростки которых содержат опиоидные пептиды (бета-эндорфин, мет-энкефалин, лей-энкефалин, динорфин). Связываясь с определёнными группами специфических опиоидных рецепторов, 90% которых расположено в дорзальных рогах спинного мозга, они способствуют высвобождению различных химических веществ (гамма-аминомасляная кислота), тормозящих передачу болевых импульсов. Эта природная, естественная болеутоляющая система так же важна для нормальной жизнедеятельности, как и болесигнализирующая система. Благодаря ей, незначительные повреждения типа ушиба пальца или растяжения связок вызывают сильные болевые ощущения только на короткое время - от несколько минут до нескольких часов, не заставляя нас страдать в течение дней и недель, что случилось бы в условиях сохранения боли до полного заживления.
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”.
|
Анализатор |
Рецепторы |
Проводящие пути |
Центральные отделы |
|
Зрительный |
Фоторецепторы сетчатки глаза |
Зрительный нерв |
Затылочная доля коры больших полушарий |
|
Слуховой |
Волосковые клетки спирального (кортиева) органа улитки |
Слуховой нерв |
Верхняя извилина височной доли |
|
Вкусовой |
Рецепторы языка |
Языкоглоточный нерв |
Передний отдел височной доли |
|
Осязательный |
Рецепторные клетки: - на голой коже - тельца Мейснера, залегающие в сосочковом слое кожи; На волосяной поверхности - рецепторы волосяного фолликула; Вибрации - тельца Пачини |
Скелетно-мышечные нервы, спиной, продолговатый, промежуточный мозг |
|
|
Обонятельный |
Рецепторы полости носа |
Обонятельный нерв |
Передний отдел височной доли |
|
Температурный |
Тепловые (тельца Руффини) и холодовые (колбы Краузе) рецепторы |
Миелиновые (холод) и безмиелиновые (тепло) волокна |
Задняя центральная извилина теменной доли |
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.
Конспект лекции Тема: «Общие вопросы анатомии и физиологии сенсорных систем. Сенсорные системы организма. Виды анализаторов. Органы чувств».
Студент должен знать:
Ø виды рецепторов;
Ø строение, функции глаза;
Ø вспомогательный аппарат глаза;
Ø физиологию и аномалии зрения;
Ø строение кожи, функции;
Ø производные кожи, функции
Ø
Ø Строение глаза.
Ø
Ø
С рубайат Омар Хайяма, персидского поэта - философа о своих современниках и времени писал так: « В этом мире глупцов, подлецов, торгашей уши мудрые заткни, рот надежно зашей, глаз прижмурь.
Хоть немного подумай о сохранности глаз, языка и ушей».
Ребята скажите пожалуйста какую систему затронул в своем высказывание Омар Хайям. (Органы чувств, сенсорные системы).
Актуальность темы.
В наше время данная тема весьма актуальна, так как близорукость одно из самых распространенных заболеваний у детей. Очень важный момент для развивающихся глаз это школьные годы. Монотонные нагрузки от чтения, письма, компьютера, когда ребенок вынужден подолгу концентрировать взгляд на близких объектах, тем самым ускоряет процесс естественного роста глазного яблока и постепенно глаз склоняется к близорукости.
Для того чтобы предотвратить данные нарушения и правильно скорректировать их необходимо знать анатомию и физиологию глаза.
Цель
Ø общие принципы анатомии и физиологии сенсорных систем организма
Ø виды анализаторов.
Ø Понятие об анализаторах и общие свойства, виды рецепторов.
Ø Строение глаза.
Ø Физиология зрения, аномалии зрения.
Ø Кожа, вспомогательные элементы, строение функции.
1. Анализатор (греч. analysis - разложение, расчленение) - это совокупности образований,
деятельность которых обеспечивает разложение и анализ в нервной системе раздражителей, воздействующих на организм.
Каждый анализатор состоит из трех частей:
Периферического воспринимающего прибора, содержащего рецеп-торы;
Проводящих путей и центров мозга;
Высших корковых центров головного мозга.
С помощью анализаторов осуществля-ется познание окружающей нас действительности, а информация, переда-ваемая в ЦНС от рецепторов внутренних органов, служит основой процес-сов саморегуляции.
Деятельность анализаторов отражает внешний материальный мир. Это дает возможность животным приспосабливаться к условиям среды, а человек, познавая законы природы и создавая орудия труда, не только приспосабливается, но и активно изменяет внешнюю среду соответственно своим потребностям.
Все анализаторы делятся на две группы : внешние и внутренние
К внеш- ним анализаторам относятся: зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный (тактильный, болевой, температурный ).
К внутренним анализато-рам относятся: двигательный, вестибулярный и висцероцептивный .
Функция двигательного (проприоцептивного) анализатора свойственна в основном ске-летным мышцам.
Рецепторы внешних анализаторов называются экстерорецепторами, внутренних анализаторов - интерорецепторами .
Кинтерорецепторам относятся: хеморецепторы, осморецепторы, волюмрецепторы, проприорецепторы, вестибулорецепторы, висцерорецепторы и др.
Кроме того, все рецепторы внешних анализаторов делятся на две большие группы :
- дистант- ные рецепторы (зрительные - фоторецепторы, слуховые, обонятельные)
- контактные рецепторы (тактильные, температурные, вкусовые, болевые).
Рецепторы обладают рядом общих свойств.
1. Все они имеют очень высокую возбудимость.
2. С увеличением силы раздражения возрастает интенсивность ощу-щения
3. Почти все рецепторы обладают свойством адаптации, т.е. приспо-собления к силе действующего раздражителя
2. Орган зрения - глаз (лат. oculus, греч. ophthalmos) - важней-ший из органов чувств. Он
является периферической рецепторной частью зрительного анализатора, обеспечивающего восприятие и анализ светового излучения окружающей среды и формирующего зрительные ощущения и образы. Глаз располагается в глазнице и состоит из глазного яблока и вспомо-гательного аппарата.
Глазное яблоко имеет округлую форму (форму шара) с несколько выступающим передним отделом.
Масса глазного яблока 7-8 г. Глазное яблоко состоит из трех оболочек и ядра (внутреннего ядра).
Оболочки глаза
1) Наружная - фиброзная оболочка самая плотная, выполняет за-щитную и светопроводящую функцию . Передняя меньшая ее часть про-зрачная и называется роговицей. Она имеет вид часового стекла, выпукло-го спереди и вогнутого сзади.
Периферический край (лимб) роговицы как бы вставлен в передний отдел склеры, в которую переходит роговица. Роговица богата нервными окончаниями, но не содержит сосудов. Активно участвует в преломлении световых лучей. Задняя большая часть фиброзной оболочки имеет белесоватый цвет, непрозрачная и называется склерой. На склере прикрепляются глазодвигательные мышцы.
2) Средняя - сосудистая оболочка глазного яблока содержит боль-
шое количество кровеносных сосудов, обеспечивает питание сетчатки гла-за и выделение водянистой влаги. Она регулирует интенсивность светово-го потока и кривизну хрусталика.В сосудистой оболочке выделяют три части : переднюю - радужку, среднюю - ресничное тело, заднюю - собст-венно сосудистую оболочку.
Радужка по форме напоминает диск, в центрекоторого имеется круглое отверстие - зрачок. Диаметр зрачка непостоян-ный: зрачок суживается при сильном освещении и расширяется в темноте,выполняя роль диафрагмы глазного яблока. Радужка имеет две мышцы: сфинктер, суживающий зра-чок, и дилататор, обусловливающий его расширение. Она содержит много
пигментных клеток, определяющих цвет глаз (голубой, зеленовато-серый или коричневый). Кзади от радужки находится ресничное, или цилиарное,тело - круговой валик шириной около 8 мм, в толще которого находится ресничная, или аккомодационная, мышца. Сокращение ресничной мышцы передается через специальную (циннову) связку на хрусталик, и он меняет свою кривизну. Помимо участия в аккомодации глаза, ресничное тело продуцирует водянистую влагу передней и задней камер глаза и регулиру-ет ее обмен. Собственно сосудистая оболочка, или хориоидея, составляет большую часть сосудистой оболочки и выстилает изнутри заднюю часть склеры. Она образована сосудами и соединительной тканью с пигментны-ми клетками.
2)
Внутренняя (чувствительная) оболочка глазного яблока - сет-
чатка (ретина)
плотно прилежит к сосудистой оболочке. В сетчатке раз-личают заднюю зрительную часть
и меньшую переднюю - "слепую" часть.
Зрительная сетчатка состоит из наружной пигментной части и внутренней
нервной части. Важ-нейшими из них являются фоторецепторы сетчатки: палочки - 130
млн
. и
колбочки - 7
млн
.
Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред : стекловидного тела, хрусталика и водянистой влаги, наполняющей глазные камеры.
Вместе эти среды составляют оптическую систему, бла-годаря которой попадающие в глаза лучи света фокусируются на сетчатке: на ней получается четкое изображение предметов (в уменьшенном обрат-ном виде). Водянистая влага передней и задней камер участвует в питании роговицы и поддерживает определенное внутриглазное давление, равное в норме у человека 16-26 мм рт.ст. Передняя камера ограничена спереди роговицей, а сзади - радужкой и хрусталиком, задняя - спереди радужкой, а сзади - хрусталиком, ресничным пояском (цинковой связкой) и реснич-ным телом. Через отверстие зрачка обе камеры сообщаются между собой. Хрусталик представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу, со-стоящую из эпителиальных клеток и их производных - хрусталиковых во-локон. Расположен между радужкой и стекловидным телом. По силе пре-ломления он является второй средой (после роговицы) оптической систе-мы глаза (18 диоптрий). Состоит из ядра, коры и капсулы. К последней прикрепляется ресничный поясок (циннова связка). При сокращении рес-ничной мышцы хрусталик увеличивает свою кривизну, при расслаблении -он уплощается. Стекловидное тело представляет собой прозрачное желе-образное вещество, покрытое мембраной. Как и хрусталик, сосудов и нер-вов оно не содержит
К вспомогательному аппарату глаза относятся:
1. защитные приспособления: брови, ресницы, веки;
2. слезный аппарат, включающий слезную железу и слезоотводящие пути (слезные канальцы, слезный мешок и носослезный проток);
3. двигательный аппарат включает 7 мышц: 4 прямые - верхнюю, ниж-нюю, латеральную и медиальную; 2 косые - верхнюю и нижнюю; мышцу, поднимающую верхнее веко. Все они поперечнополосатые, сокращаются произвольно.
3.Физиология и патология зрения.
Для хорошего зрения необходимо прежде всего четкое изображение (фокусирование) рассматриваемого предмета на сетчатке. Способность глаз к ясному видению разноудаленных предметов называется аккомода-цией. Она осуществляется путем изменения кривизны хрусталика и его преломляющей способности. Механизм аккомодации глаза связан с со-кращением ресничной мышцы, которая изменяет выпуклость хрусталика. Преломление света в оптической системе глаза называется рефракцией. Клиническую рефракцию характеризует положение главного фокуса по отношению к сетчатке. Если главный фокус совпадает с сетчаткой, такая рефракция называется соразмерной - эмметропией. Если главный фокус не совпадает с сетчаткой, то клиническая рефракция несоразмерная - аметропия. Существует две глав-ные аномалии рефракции, которые связаны, как правило, не с недостаточ-ностью преломляющих сред, а с ненормальной длиной глазного яблока.
Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие удлине-ния глазного яблока фокусируются впереди сетчатки, называется близору- костью - миопией (греч. myo - закрывать, смыкать и ops - глаз). Отдален-ные предметы при этом видны неотчетливо. Для исправления близоруко-сти необходимо использовать двояковогнутые линзы.
Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие уко-рочения глазного яблока фокусируются позади сетчатки, называется даль- нозоркостью - гиперметропией (греч. hypermetros - чрезмерный и ops -глаз). Для коррекции дальнозоркости требуются двояковыпуклые линзы. С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он отвердевает и утра-чивает способность менять свою кривизну при сокращении ресничной мышцы. Такая старческая дальнозоркость, развивающаяся у людей после 40-45 лет, называется пресбиопией (греч. presbys - старый, ops - глаз, взгляд). Она исправляется с помощью очков с двояковыпуклыми линзами, которые надевают при чтении. Сочетание в одном глазу различных видов рефракций или разных степеней одного вида рефракции называется ас- тигматизмом (греч. а - отрицание, stigma - точка). При астигматизме лу-чи, вышедшие из одной точки объекта, не собираются вновь в одной точ-ке, и изображение получается расплывчатым. Для исправления астигма-тизма используют собирательные и рассеивающие цилиндрические линзы.
Уменьшение чувствительности фоторецепторов глаза к свету называ-ется адаптацией. Адаптация глаз при выходе из темного помещения на яркий свет (световая адаптация) происходит в среднем за 4-5 минут. Пол-ная адаптация глаз при выходе из светлого помещения в более темное (темновая адаптация) осуществляется значительно дольше и происходит в среднем за 40-50 минут. Чувствительность палочек при этом возрастает в 200000-400000 раз. Вот почему рентгенологи, выходя из своего затемнен-ного кабинета на свет, обязательно одевают темные очки. Для изучения хода адаптации имеются специальные приборы - адаптометры.
Восприятие цвета предметов обеспечивается колбочками. В сумерках,
когда функционируют только палочки, цвета не различаются. Существует 7 видов колбочек, реагирующих на лучи различной длины и вызывающие ощущение различных цветов. В анализе цвета участвуют не только фоторе-цепторы, но и ЦНС.4. Кожа (cutis), или наружный покров тела, - важный и много-сторонний в функциональном отношении орган. Кожа является не только оболочкой, отграничивающей внутренние органы от внешней среды, но и обширным рецепторным полем, воспринимающим все изменения факторов внешней и внутренней среды. Это позволяет отнести кожу к органам чувств, т.е. к периферическому рецепторному отделу кожного анализатора.
Непосредственно соприкасаясь с внешней средой, кожа выполняет сле-дующие функции:
1) защищает тело от внешних воздействий, в том числе механических;
2) участвует в терморегуляции организма;
3) выделяет наружу пот, кожное сало (выделительная функция);
4) содержит энергетические запасы (подкожный жир);
5) синтезирует витамин D для профилактики рахита;
6) является неотъемлемым и активным компонентом иммунной систе-мы;
7) участвует в водном, минеральном и других видах обмена;
8) является депо крови (около 1 л);
9) воспринимает многочисленные раздражения внешней среды;
10) отражает эмоциональное состояние человека и в определенной сте-
пени влияет на социальные и сексуальные взаимоотношения людей.
Площадь кожного покрова взрослого человека составляет 1,5-2 м 2 . Толщина кожи в различных частях тела варьирует от 0,5 до 5 мм. Масса кожи доходит до 3 кг.
В коже различают 3 слоя:
1) эпидермис (надкожницу), который развивается из эктодермы;
2) дерму (собственно кожу);
3) гиподерму (подкожную основу - жировую клетчатку), развиваю-щиеся обе из мезодермы.
Эпидермис - это поверхностный слой кожи. Он представлен мно-гослойным плоским ороговевающим эпителием. Наиболее толстый эпидермис на ладонях и подошвах. Эпидермис со-стоит из множества рядов клеток (эпидермоцитов), которые по морфо-функциональному признаку подразделяются на 5 слоев: базальный, шипо-ватый, зернистый, блестящий и роговой. Дерма (собственно кожа) - глубокая часть кожи, состоящая из соеди-нительной ткани. Она делится на 2 слоя: сосочковый и сетчатый.
Сосочковый слой прилежит к эпидермису и состоит из рыхлой волокнистой соеди-нительной ткани, выполняющей трофическую функцию. Этот слой обра-зует многочисленные выступы - сосочки, вдающиеся в эпидермис, и опре-деляет индивидуальный рисунок кожи: гребешки и бороздки на поверхно-сти эпидермиса (особенно на ладони и подошве). Указанный рисунок на дистальных фалангах пальцев рук неповторим и широко используется в криминалистике и судебной медицине для установления личности. В сосочках содержатся петли кровеносных и лимфатических капилляров, концевые нервные аппараты. В сосочковом слое располагаются пучки гладких мышечных клеток, связанные с луковицами волос (мышцы, поднимающие волосы), а в некоторых местах такие пучки лежат самостоятельно: на коже лица, шеи, тыла кистей, стопы. Сокращение этих гладкомышечных клеток вызывает появление "гусиной кожи". При этом уменьшается приток крови к коже и понижается теплоотдача организма.
Сетчатый слой занимает основную часть дермы и состоит из плотной неоформленной соединительной ткани. Компактные и толстые пучки коллагеновых и эластических волокон этого слоя обеспечивают плотность, прочность и эластичность кожного покрова. В этом слое в основном рас-положены потовые, сальные железы и корни волос; в нем также имеются пучки гладких мышц. Сетчатый слой плавно, без резкой границы перехо-дит в подкожную основу.
Гиподерма (подкожная основа) - самая глубокая часть кожи. Она состоит из переплетающихся пучков соединительной ткани, в петлях ко-торой содержатся жировые скопления (отложения). Толщина жировых отложений в коже человека неодинакова и зависит от типа конституции и упитанности. Этот слой смягчает действия на кожу механических факто обширным жировым депо организма.
На границе между дермой и гиподермой расположены глубокая (дер-мальная) артериальная сеть, образующая у основания сосочков поверхно-стную (подсосочковую) артериальную сеть, и венозные сплетения, ана-стомозирующие между собой и с венозными сплетениями сосочкового слоя (депо крови около 1 л, участие в терморегуляции). Эпидермис лишен кровеносных сосудов, поэтому питание его осуществляется капиллярами сосочков дермы.
К производным кожи человека относятся: потовые, сальные, молочные железы, волосы и ногти. Молочная железа функционально тесно связана с деторождением и рассматривается обычно вместе с половыми органами.
1)
Потовые железы
- простые трубчатые железы, залегают в сет-чатом слое дермы на границе с гиподермой и имеют форму клубочков. Их выводные протоки проходят через все слои кожи и открываются на по-верхности отверстиями - потовыми порами. Потовые железы в коже рас-пределены неравномерно. Их много в подмышечной, паховой областях, в коже ладоней и подошв. За сутки при температуре окру-жающего воздуха 18-20°С выделяется в среднем 500 мл пота. Пот состоит из воды (98%) и плотного остатка (2%), который содержит органические и
неорганические вещества.
2) Сальные железы - простые альвеолярные железы с разветвлен-ными концевыми отделами. Располагаются неглубоко, у границы сосочко-вого и сетчатого слоев дермы. Их протоки открываются обычно в волося-ной мешочек, а там, где волос нет, - непосредственно на поверхность ко-жи. На подошвах и ладонях сальные железы отсутствуют. За сутки саль-ные
железы выделяют около 20 г кожного сала. Кожное сало содержит жирные кислоты, холестерин, глицерин и т.д. Оно служит смазкой для во-лос, эпидермиса, предохраняет кожу от воды, микроорганизмов, смягчает и придает ей эластичность.
3) Волосы являются производными эпидермиса и имеются почти на всей поверхности
кожи. Различают 3 вида волос : длинные (волосы головы, бороды, усов, подмышки, лобка), щетинистые (волосы бровей, ресниц, ноздрей, наружного слухового прохода) и пушковые, покрывающие ос-тальные участки кожи (туловище, конечности). Волосы у человека выпол-няют в основном чувствительную функцию и играют ограниченную за-щитную и изолирующую роль. Волосы имеют стержень, выступающий над поверхностью кожи, и корень. Корень заканчивается расширением -волосяной луковицей, которая является ростковой частью волоса. Корень волоса располагается в дерме в соединительнотканной сумке - волосяном фолликуле. В сумку волоса открывается сальная железа и вплетается мышца - подниматель волоса. При сокращении мышцы волос выпрямляет-ся, сальная железа сдавливается и выделяет свой секрет (кожное сало).
Продолжительность жизни волоса составляет от 3-4 месяцев (в под-мышках, на бровях, ресницах) до 4-10 лет (на голове). Обычный прирост волоса за день - до 0,5 мм. В норме небольшое количество волос (около 50-100 за день) выпадает постоянно и незаметно. Количество волос у раз-ных людей широко варьирует. В среднем на 1 см 2 на темени насчитывает-ся до 170-200 волос, на всей же голове - от 80 до 140 тысяч, на всем ос-тальном теле - около 20 тысяч волос. Цвет волос зависит от наличия в них различных пигментов. При появлении в толще волос пузырьков воздуха и исчезновении пигмента волосы седеют.
4) Ногти представляют собой плотные роговые, слегка изогнутые пластинки, расположенные на концах пальцев с тыльной стороны. Ногти защищают очень чувствительные концы пальцев и помогают захватывать мелкие предметы. У ногтя различают корень, располагающийся в ногтевой щели, тело и свободный край, выступающий за пределы ногтевого ложа. Кожные складки, ограничивающие ноготь со стороны его корня и с боков, получили название валика ногтя.
Рост ногтя происходит за счет росткового слоя ногтевого ложа. В этом месте клетки эпителия размножаются и ороговевают. Скорость роста ногтя составляет в среднем 0,1 мм в сутки. Полная регенерация ногтя за-нимает около 170 дней. Рост ногтей на пальцах ног идет значительно мед-леннее, чем на пальцах рук.
Кожа содержит большое количество рецепторов , воспринимающих различные раздражения. Она представляет собой как бы мощный живой воспринимающий экран, обращенный во внешний мир. Кожные рецепто-ры имеют различную форму и строение и расположены в коже на различ-ной глубине. Так, например, болевые рецепторы (их на всей поверхности кожи от 2 до 4 млн.) представлены свободными нервными окончаниями, находящимися в глубоких слоях эпидермиса и в сосочковом слое дермы. Температурные рецепторы: тепловые - тельца А.Руффини (их около 30000) и холодовые - колбы В.Краузе (их около 250000) лежат в глубоких слоях дермы и в подкожном слое. К тактильным рецепторам - рецепторам при-косновения и осязания (их на всей коже около 5 млн.) относятся осяза-тельные тельца Г.Мейсснера, расположенные в сосочках кожи.
Домашнее задание:
Р.П. Самусев, Ю.М Селин Анатомия человека, М. «Медицина» 1995г. стр. 449-465.
И.В. Гайворовский, Г.И. Ничипорук, А. И. Гайворовский Анатомия и физиология человека,М. Издательский центр «Академия»2011г. стр.448-466.
В.Я. Липченко, Р.П Самусев Атлас по анатомии человека, М. «Альянс- В»1998, стр. 306-318.
С.А. Георгиева Физиология, М., «Медицина».1982, стр. 433-451.
Разработала: Медведева Оксана Анатольевна, Урюпинский филиал ГБОУ СПО "Волгоградский медицинский колледж"