Анализаторы их строение. Физиология анализаторов. Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки
![Анализаторы их строение. Физиология анализаторов. Фотохимические
реакции в рецепторах сетчатки](https://i1.wp.com/obrazovaka.ru/wp-content/images/predmet/biologiya-38135-otdely-analizatorov.jpg)
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.
Что мы узнали?
Из статьи по биологии для 8 класса узнали об отделах, типах, строении и функциях анализаторов - системы, воспринимающей и проводящей сигналы внешней и внутренней среды. Анализаторы имеют общие особенности и выполняют функции проводников от источника раздражения до ЦНС.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 265.
Основная функция которых состоит в восприятии информации и формировании соответствующих реакций. При этом информация может идти как из окружающей среды, так и изнутри самого организма.
Общее строение анализатора . Само понятие «анализатор» появилось в науке благодаря известному ученому И. Павлову. Именно он впервые определил их как отдельную систему органов и выделил общую структуру.
Несмотря на все разнообразие строение анализатора, как правило, довольно типичное. Он состоит из рецепторного отдела, проводящей части и центрального отдела.
- Рецепторная, или периферическая часть анализатора представляет собой рецептор, который приспособлен к восприятию и первичной обработке определенной информации. Например, ушной завиток реагирует на звуковую волну, глаза — на свет, кожные рецепторы — на давление. В рецепторах информация о воздействии раздражителя перерабатывается в нервный электрический импульс.
- Проводниковые части — отделы анализатора, которые представляют собой нервные пути и окончания, которые идут к подкорковым структурам головного мозга. Примером может служить зрительный, а также слуховой нерв.
- Центральная часть анализатора — это зона коры головного мозга, на которую проектируется полученная информация. Здесь, в сером веществе, осуществляется окончательная переработка информации и выбор наиболее подходящей реакции на раздражитель. Например, если прижать палец к чему-то горячему, то терморецепторы кожи проведут сигнал к головному мозгу, откуда поступит команда одернуть руку.
Анализаторы человека и их классификация . В физиологии принято разделять все анализаторы на внешние и внутренние. Внешние анализаторы человека реагируют на те раздражители, которые приходят из внешней среды. Рассмотрим их более подробно.
- Зрительный анализатор . Рецепторная часть данной структуры представлена глазами. Человеческий глаз состоит из трех оболочек — белковой, кровеносной и нервной. Количество света, которое поступает на сетчатку, регулируется зрачком, который способен расширятся и суживаться. Луч света переламывается на роговице, хрусталике и в Таким образом, изображение попадает на сетчатку, которая содержит множество нервных рецепторов — палочек и колбочек. Благодаря химическим реакциям здесь формируется электрический импульс, которые следует по и проектируется в затылочных долях коры головного мозга.
- Слуховой анализатор . Рецептором здесь является ухо. Внешняя его часть собирает звук, средняя представляет собой путь его прохождения. Вибрация продвигается по отделам анализатора до тех пор, пока не достигнет завитка. Здесь колебания вызывают движение отолитов, которое и формирует нервный импульс. Сигнал идет по слуховому нерву к височным долям головного мозга.
- Обонятельный анализатор . Внутренняя оболочка носа покрыта так называемым обонятельным эпителием, структуры которого реагируют на молекулы запаха, создавая нервные импульсы.
- Вкусовые анализаторы человека . Они представлены вкусовыми сосочками — скоплением чувствительных химических рецепторов, которые реагируют на определенные
- Тактильные, болевые, температурные анализаторы человека — представленные соответствующими рецепторами, расположенными в разных слоях кожи.
Если говорить о внутренних анализаторах человека, то это те структуры, которые реагируют на изменения внутри организма. Например, в мышечной ткани есть специфические рецепторы, которые реагируют на давление и другие показатели, которые изменяются внутри тела.
Еще один яркий пример — это который реагирует на положение всего тела и его частей относительно пространства.
Стоит отметить, что анализаторы человека имеют собственные характеристика, а эффективность их работы зависит от возраста, а иногда и от пола. Например, женщины различают больше оттенков и ароматов, чем мужчины. Представители же сильной половины, имеют больше
Анализатор - это часть нервной системы, которая воспринимает воздействия внешних раздражителей, трансформирует их в нервный сигнал, передаёт этот сигнал в мозг и там анализирует его. Каждый анализатор связан с каким-либо одним видом воспринимаемой энергии.
Строение анализатора
Учение об анализаторах создано И. П. Павловым. Он впервые рассмотрел анализатор как единую систему, состоящую из трёх частей:
- рецепторный отдел;
- проводниковый отдел;
- центральный отдел.
Рис. 1. Схема анализатора.
Таблица «Анализаторы человека»
Наибольшее количество информации в организм поставляет зрительный анализатор. Вторым по значению является слуховой.
Вестибулярный анализатор обеспечивает ориентацию человека в пространстве и чувство равновесия. Его рецепторы находятся внутри головы, в височной кости.
Рецепторы
Рецепторами называют чувствительные клетки, которые имеют свойства воспринимать раздражения и преобразовывать их в нервный импульс. Они находятся в органах чувств. В зависимости от раздражителя, который они воспринимают, выделяют следующие виды рецепторов:
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
- фоторецепторы;
- хеморецепторы;
- механорецепторы;
- терморецепторы.
Рис. 2. Фоторецепторы человека под микроскопом.
Фоторецепторы воспринимают энергию света и являются частью зрительного анализатора.
Хеморецепторы составляют воспринимающую часть вкусового и обонятельного анализаторов. Они превращают в нервный импульс воздействие химических веществ.
Ощущение вкуса возникает только при растворении вещества в слюне. Если язык высушить и положить на него сахар, человек не ощутит его вкуса пока сахар не будет смочен слюной.
Механорецепторы воспринимают воздействие механических стимулов. Они входят в состав слухового, осязательного и вестибулярного анализаторов человека.
Проводниковая часть анализаторов направляет импульс в центральный отдел. Так, зрительный нерв передаёт нервный импульс от фоторецепторов в головной мозг. По слуховому нерву передаётся в мозг информация от слуховых рецепторов уха.
В центральных отделах анализаторов происходит анализ поступившей информации и формирование ощущений.
Рис. 3. Сенсорные зоны коры мозга.
Именно благодаря тому, что нервные импульсы попадают в различные области мозга, не происходит путаницы в их насыщенном потоке.
Функции
В анализаторах поочерёдно осуществляются следующие процессы:
- обнаружение сигналов;
- различение сигналов;
- передача и преобразование сигналов;
- распознавание сигналов;
- опознание образов.
Цель процессов передачи и преобразования - донести до мозга информацию в удобной форме. Поэтому отбирается только важная информация, ненужная отсеивается.
Опознание образов - это конечная операция анализатора. Человек опознаёт образ, относит его к какой-либо категории, считает важным или несущественным.
Что мы узнали?
Изучая в 8 классе данную тему, мы выяснили строение и функции анализаторов. Любой анализатор состоит из рецепторов, проводящих нервов и участка мозга, где происходит анализ поступившей информации. Анализаторы чувств человека взаимодействуют с памятью, в которой хранятся уже известные образы.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 186.
Несмотря на разнообразие тех ощущений, которые возникают при работе наших органов чувств, можно найти ряд принципиально общих признаков в их строении и функционировании. В целом можно сказать, что анализаторы представляют собой совокупность взаимодействующих образований периферической и центральной нервной системы, осуществляющих восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих как в окружающей среде, так и внутри самого организма.
Для того чтобы нам разобраться в этих процессах, прежде всего необходимо составить достаточно четкое представление о том материальном субстрате, в котором и происходят интересующие нас процессы. Это не означает, что все органы чувств устроены совершенно одинаково, однако в принципиальном отношении это структуры однотипные. Имеющиеся же в каждом из них особенности будут разобраны нами при рассмотрении конкретных вопросов.
Все анализаторы на своей периферии имеют воспринимающие аппараты - рецепторы (от латинского recipere -принимать), в которых происходит трансформация (превращение) энергии раздражителя в процесс возбуждения. Это возбуждение через периферический (т. е. расположенный вне центральной нервной системы) сенсорный нейрон, который имеет, как правило, очень длинный отросток (совокупность таких отростков, нервных волокон, и составляет нерв), и синапсы (от греческого synapsys - соприкосновение, связь), т. е. контакты между нервными клетками, попадает в центральную нервную систему. Расположение первого центрального сенсорного нейрона может быть различным - спинной мозг, продолговатый мозг, мост. Но далее пути сходятся. Почти все афферентные системы идут в промежуточный мозг, в частности в его отдел - зрительный бугор (таламус), а оттуда в кору головного мозга. Чтобы легче было ориентироваться в некоторых анатомических структурах, на рисунке 1 представлена общая схема строения центральной нервной системы.
Рецепторы. Теперь попытаемся разобраться, как же «работают» отдельные звенья анализаторов, имея в виду опять таки закономерности, общие для всех сенсорных систем. О частностях речь впереди. Очевидно, что логичное всего начинать рассмотрение этого вопроса с рецептов.
Рис. 1. Общая схема строения центральной нервной системы (в продольном разрезе):1 -кора головного мозга; 2- зрительный бугор (таламус); 3- подбугорье (гипоталамус); 4- мост; 5-продолговатый мозг; 6-спинной мозг; 7-мозжечок; 8- четверохолмие; 9-лимбический мозг.
Несмотря на их очень большое разнообразие по строению, все они выполняют, как это уже отмечалось, одну и ту же функцию - трансформацию энергии раздражителя в процесс нервного возбуждения. Естественно, что, поскольку организм сталкивается с различными видами энергии, постольку различны и механизмы этой трансформации, хотя конечный итог качественно одинаков.
Имеется несколько признаков, по которым классифицируют рецепторы, однако основной из них - это по модальности, т. е. по виду энергии раздражителя. С этой точки зрения различают следующие виды рецепторов. Механорецепторы воспринимают механическую энергию; к ним относятся рецепторы тактильной, слуховой, вестибулярной, проприоцептивной (двигательной) и отчасти висцеральной чувствительности. Достаточно широко представлены хеморецепторы - рецепторы обоняния, вкуса, сосудов и внутренних органов. Названная группа, однако, достаточно разнообразна по классу воспринимаемых химических раздражителей: это и углекислый газ, и кислород, и водородные ионы, и практически бесконечный перечень вкусовых и обонятельных воздействий. Можно сразу обратить внимание и еще на одну особенность этих образований: они воспринимают раздражители не только внешней, но и внутренней среды, т. е. межклеточной жидкости и плазмы крови. Отдельно говорят об осморецепторах , воспринимающих изменения осмотического давления в межклеточной жидкости. Кроме того, кожный анализатор имеет терморецепторы, реагирующие на тепловую энергию; в зрительном анализаторе имеются фоторецепторы, воспринимающие электромагнитное излучение в видимой части спектра. Это у человека, а у некоторых представителей животного мира имеются электрорецепторы (рецепторные органы системы боковой линии рыб). Иногда выделяют и болевые (или ноцицептивные) рецепторы, хотя по этому поводу и нет единства взглядов, что мы с вами обсудим позже.
Если существует такая «специализация» рецепторов, то означает ли это, что тот или иной воспринимающий прибор способен реагировать только на один вид энергии? Наверное, индивидуальный жизненный опыт читателя позволит на этот вопрос ответить отрицательно. Действительно, разве не вызывает механический удар в глаз ощущение вспышки света (говорят: «Искры из глаз посыпались»)? А это и есть следствие раздражения фоторецепторов механической энергией. В лабораторных экспериментальных условиях показано, что любой рецептор можно возбудить весьма разнообразными видами раздражителей, среди которых универсальным является электрический импульс. Однако при этом, обращает на себя внимание огромное (на 6-9-12 порядков) различие в количествах энергии, необходимой, чтобы вызвать возбуждение. Вот почему в огромном множестве раздражителей внешнего мира и внутренней среды выделяют так называемый адекватный (т. е. соответствующий) для данного рецептора раздражитель, для восприятия которого имеются специфические механизмы. Это и обусловливает чрезвычайно высокую чувствительность рецепторов к «своим», т. е. адекватным, раздражителям. И в этом случае уровень чувствительности приближается к теоретически возможному пределу, т. е. достаточно, буквально, нескольких квантов энергии, чтобы вызвать возбуждение в рецепторе.
А теперь рассмотрим в общем виде последовательность процессов, происходящих в начальной части сенсорной системы. Взаимодействие афферентной системы с раздражителем по существу начинается еще до рецептора. У многих анализаторов имеются так называемые вспомогательные структуры, которые выполняют задачу некоторой количественной обработки сигнала; трансформации, перехода в другой вид энергии здесь но происходит. Это, например, роговица, зрачок и хрусталик в зрительном анализаторе; ушная раковина, барабанная перепонка и слуховые косточки в слуховом и т. п. Благодаря функциям вспомогательных структур рецепторы защищены от воздействия чрезвычайно сильных или неадекватных раздражителей. Но вместе с тем здесь осуществляется проведение энергии адекватных воздействий, возможно ее концентрирование на единицу площади, возможен несложный анализ, заключающийся в выделении некоторых составных частей раздражителя. За счет вспомогательных структур может происходить понижение или повышение чувствительности сенсорного органа в целом.
В конечном итоге энергия раздражителя достигает рецептирующей клетки, которая содержит субстрат, способный трансформировать эту энергию в биологические процессы. Такими свойствами обладают только рецепторы, и механизмы трансформации оказываются очень различными, но в конечном итоге все они приводят к возникновению своеобразного биоэлектрического феномена - рвцепторного потенциала.
Кодирование информации в сенсорной системе. Своеобразной и очень важной особенностью рецепторного потенциала является четкая количественная зависимость его параметров от качественных и количественных характеристик раздражителя. Здесь, в рецепторе, начинаются процессы кодирования информации и одновременно ее анализ, т. е. выделение отдельных признаков. Кодирование на рецепторном уровне обеспечивается, во-первых, высокой избирательной чувствительностью. Среди громадного множества воздействий, падающих на рецептор, только адекватные раздражители обусловливают возникновение рецепторного потенциала. И, во-вторых, амплитуда рецепторного потенциала пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Именно в этой части афферентной системы происходит логарифмическое преобразование сигнала, т. е. переход на гораздо более экономный код, позволяющий при помощи сравнительно небольших изменений биологического сигнала передавать информацию одиапазоне изменений на 9-12 порядков, возможных в естественных условиях. Рецепторный потенциал является первым звеном в цепи последующих событий, развивающихся в афферентной системе.
На следующем этапе передачи возбуждения, а это и означает передачу информации, возникает нервный импульс. И здесь мы обнаруживаем гораздо большее разнообразие способов кодирования. При этом, однако, не следует забывать, что речь идет о таких элементарных признаках раздражителя, как его интенсивность, длительность и некоторые другие. В частности, информация об интенсивности раздражителя, которая логарифмически кодируется электрическим ответом рецептора, в нервной импульсации может выражаться величиной латентного, или скрытого, периода, т. о. времени от момента воздействия раздражителя до появления нервного импульса (от латинского latens-скрытый, невидимый), количеством импульсов в ответ на каждый раздражитель, изменением частоты исходной импульсации, а также структурой самого ответа.
Хотя и это выглядит достаточно сложно, на самом деле все происходит еще гораздо сложнее, потому что восходящие в центральную нервную систему афферентные пути представляют собой не просто параллельно идущие каналы связи, а являются элементами с чрезвычайно сложным взаимодействием. В результате этого взаимодействия в каждом звене анализатора один и тот же признак закодирован по-разному. Естественно, возникает вопрос: а что даст такое взаимодействие, какая в этом биологическая целесообразность? А дело заключается в том, что анализаторы человека обеспечивают не просто ощущение элементарных воздействий света, звука, давления и т. п., они обеспечивают опознавание образа реального предмета внешнего мира. Такие реальные предметы и явления, естественно, обладают весьма большим количеством раздражителей, которые падают одновременно или в определенной последовательности не только на совокупность рецепторов одной сенсорной системы, но даже и на различные афферентные системы. Нейрофизиологической основой такого взаимодействия в пределах одного анализатора является принцип рецептивных полей и нейронов-детекторов.
Рецептивное поле представляет собой совокупность рецепторов, замыкающихся на один нейрон того или иного порядка афферентной системы. Однако даже одиночное рецептивное поле по своей структуре неоднородно. Принято различать его центр и периферию, которые по-разному реагируют на воздействующий стимул. Как правило, центральная часть отвечает на включение раздражителя (так называемая «оn - реакция»), а периферические-на выключение («оff - реакция»). Строение и свойства рецептивных полей в пределах одной сенсорной системы весьма разнообразны, что соответственно повышает информационную емкость наших анализаторов, т. о. увеличивается количество пропускаемой информации. К этому еще необходимо добавить, что элементы в пределах одного поля также взаимодействуют между собой, в конечном итоге усиливая или ослабляя выходной сигнал.
Но если бы наши сенсорные системы были способны только односложно реагировать на начало или конец действия раздражителя, то в таких условиях практически невозможно было бы восприятие признаков и опознание образов (что и представляет собой конeчную цель работы анализаторов). Оказывается, что в сложных нейронных структурах, проецирующихся на рецепторную периферию, имеются весьма своеобразные элементы, которые обладают врожденной способностью реагировать только на один какой-либо признак, выделяя его из множества других. Этот признак, конечно, по своей структуре гораздо более сложен, чем элементарный раздражитель, падающий на одиночный рецептор. Такие нейроны были названы детекторами. В настоящее время имеются основания говорить не только о врожденных детекторах, но и о приобретенных в процессе индивидуальной жизнедеятельности. Если это так, то тогда значительно легче объяснить механизм узнавания предметов на основании принципа детектирования.~
Общие свойства анализаторов. Мы отметили, что в строении анализаторов много общего, принципиально они устроены однотипно. Это позволяет нам предполагать, что имеются и такие свойства, которые присущи всем органам чувств. И наше предположение достаточно обосновано. Действительно, можно выделить ряд общих, как их называют, психофизиологических и психофизических свойств анализаторов. Что же это за свойства?
1. Чрезвычайно высокая чувствительность к адекватным раздражителям. Как уже отмечалось, эта чувствительность близка к теоретическому пределу, и по существу такой уровень чувствительности в технике во многих случаях пока еще недостижим. Можно было бы даже сказать, что если бы чувствительность наших органов чувств вдруг оказалась на порядок выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в буквальном смысле слышали как растут растения, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и т. п.
Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность, т. е. наименьшая интенсивность раздражителя, воздействие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность, или, как часто говорят просто, порог, тем выше чувствительность, и наоборот.
2. Все анализаторы обладают различительной чувствительностью, т. е. обладают способностью устанавливать различие по интенсивности между раздражителями. Эта функция анализатора определяется наименьшей величиной (называемой разностным порогом), на которую следует изменить силу раздражителя, чтобы вызвать едва заметное, минимальное изменение ощущения.
Данное положение впервые было введено немецким физиологом Э. Вебером в середине прошлого века и подвергнуто математическому анализу немецким физиком Г.Фехнером (1860), который показал, что интенсивность наших ощущений пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Данное положение вошло в физиологию как основной психофизический закон Вебера-Фехнера. Вспомним, что процесс логарифмирования сигнала осуществляется уже на рецепторном уровне и, как видите, сохраняется для анализатора в целом. Однако впоследствии было показано, что чаще имеет место степенная, а иногда и иного рода зависимость. Однако для нас сейчас самое главное, что необходимо отметить,- это наличие строгого количественного взаимоотношения между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя.
3. Характерным для анализаторов является их свойство приспосабливать уровень своей чувствительности к интенсивности раздражителя. Это свойство получило название адаптации. В общем виде в процессе адаптации при высоких интенсивностях воздействующих раздражителей чувствительность понижается и, наоборот, при низких повышается. В нашей жизни примеров тому очень много. Вспомните, если вы опоздали к началу киносеанса, то, войдя в зрительный зал, сначала вы ничего не видите, но проходит несколько минут, и начинают хорошо различаться и зрители, и кресла, и вы без труда находите свободное место. Но вот вы выходите в ярко освещенное помещение и снова ничего не видите - вы «ослеплены», но эта слепота очень быстро проходит. Таким образом, благодаря адаптации поддерживается относительная стабильность интенсивности наших ощущений независимо от интенсивности воздействующих раздражителей.
Однако внимательный читатель сразу возразит, что здесь явное противоречие закону Вебера-Фехнера! Нет, никакого противоречия нет. Основной психофизический закон предполагает оценку наших ощущений на стабильном уровне адаптации. Когда же чувствительность меняет свой уровень, то, как это очевидно из разобранного примера, меняется и соотношение между интенсивностью ощущения и интенсивностью раздражителя. Интересно заметить, что адаптации подвержены и отдельные элементы сенсорных систем, в частности рецепторы. Но в них она протекает совершенно иначе. Адаптация рецепторов чаще всего выражается в том, что они реагируют или на начало действия раздражителя, или на его прекращение, или на изменение интенсивности. Даже при таком остром ощущении, как боль! Наверное, многим приходилось получать уколы при введении лекарств. Хорошо известно, что боль, и довольно резкая, ощущается в момент введения иглы, но когда она введена и остается неподвижной,- боль исчезает. Однако стоит только пошевелить иглу, как снова ощущается резкая боль.
Процессы адаптации происходят и в нервных элементах сенсорных систем. Механизм ее довольно сложен, но сущность сводится к настройке, обеспечивающей оптимальное восприятие сигнала.
4. Анализаторам присуща тренируемость. Это свойство заключается как в повышении чувствительности, так и в ускорении адаптационных процессов под влиянием самой сенсорной деятельности. В повседневной жизни и в литературе мы можем найти достаточно много примеров, когда ощущения человека, как говорят, «обостряются». Именно в этом смысле употребляют выражения «чуткие пальцы пианиста», «наметанный глаз охотника», «тонкий слух музыканта» и многие другие. Все эти примеры говорят об упражняемости, тренируемости наших органов чувств, что дает иногда весьма значительное повышение чувствительности, обеспечивая тем самым более совершенное реагирование на раздражители внешней и внутренней среды.
5. Очень своеобразным свойством анализаторов является их способность некоторое время сохранять ощущение после прекращения действия раздражителя. Такая «инерция» ощущений обозначается как последействие, или последовательные образы. Очевидно, каждый человек без всякого труда может вспомнить и не только вспомнить, но и немедленно проверить это явление. Действительно, стоит нам посмотреть на яркую электрическую лампочку и затем закрыть глаза, как мы сможем убедиться в наличии такой инертности зрения. На примере зрения это выражено особенно ярко, но практически у всех анализаторов имеется это свойство.
Естествен вопрос - а не извращает ли последовательный образ наши представления о реальном внешнем мире? Можно ли в таком случае «доверять» нашим ощущениям? Вполне! Более того, следовые процессы в анализаторах абсолютно необходимы для восприятия и опознания образов. В частности, если человеку только на сотые доли секунды предъявить какую-либо достаточно хорошо освещенную и не очень сложную картинку, то, несмотря настоль кратковременную экспозицию, испытуемый вполне правильно опишет это изображение. Но если теперь вслед за первым предъявлением сразу же дать второе в виде какого либо неоформленного образа, то второе изображение «сотрет» первое, и человек уже не сможет опознать показанный ему первый тест.
Длительность последовательного образа очень сильно зависит от интенсивности раздражителя, и в некоторых крайних случаях будет даже ограничивать возможности анализатора, например, по восприятию прерывистых стимулов или при необходимости срочно перейти к восприятию раздражителей слабой интенсивности.
6. Анализаторы в условиях нормального функционирования находятся в постоянном взаимодействии. И такое взаимодействие вполне «рационально», биологически оправдано. Проявляется оно в том, что раздражитель, падающий на какую-либо одну афферентную систему, вызывает изменения функционального состояния не только этой афферентной системы, но и других. Обратите внимание, что подавляющее большинство предметов и явлений внешнего мира представляет собой очень богатую гамму весьма разнообразных раздражителей, воспринимаемых различными органами чувств.
Весьма своеобразным проявлением взаимодействия является викарирование (от латинского vicarius - заменяющий) органов чувств, или их взаимозаменяемость. Сразу же надо оговориться, что такое замещение в прямом смысле этого слова никогда не бывает и не может быть полным. Например, слепой человек не может увидеть едущий автомобиль, но, воспринимая звук его двигателя, вибрацию почвы, запах выхлопных газов и некоторые другие признаки, он безошибочно опознает его. Именно за счет этой замечательной способности к викарированию люди, лишенные некоторых, иногда даже нескольких анализаторов, живут полноценной жизнью, воспринимая окружающий нас мир во всем многообразии его проявлений.
Таким образом, нами рассмотрены свойства анализаторов, при помощи которых специфическая энергия адекватного раздражителя трансформируется в процесс нервного возбуждения. Распространение этого возбуждения до высших уровней центральной нервной системы приводит к формированию ощущения. Было показано, что характер ощущения детерминирован объективными качествами раздражителя. Благодаря данным свойствам анализатор из громадного множества самых разнообразных явлений внешнего мира или внутренней среды выделяет и воспринимает только те изменения, которые являются для него адекватными. Он обладает механизмами, позволяющими оценить интенсивность этого раздражителя, его длительность, локализацию (местоположение) в пространстве, частоту следования или модуляции, сравнить его с аналогичными воздействиями.
Однако, это аналитические процессы, и если бы все заканчивалось только ими, то окружающий нас мир представлялся бы нам не в виде образов, предметов, событий, явлений, а в виде какой-то какофонии звуков, мельканий, обонятельных и вкусовых ощущений и т.д., что, кстати, и бывает при некоторых видах очень серьезных психических заболеваний. Следовательно, существуют еще механизмы синтеза, которые, интегрируя эти элементарные процессы, приводят к формированию образа и опознанию его. Очень существенно, что процессы анализа и синтеза находятся в тесном единстве и постоянном взаимодействии.
Как уже упоминалось, начальным этапом такого синтеза является принцип детектирования, т. е. функционирование таких нервно-рецепторных комплексов, для которых адекватным воздействием по существу является уже достаточно сложный набор элементарных раздражителей, обозначаемый как признак. Было отмечено, что это врожденная способность нервных образований. Можно в принципе считать, что, чем выше уровень афферентной системы, тем больше становится сложность выделяемых признаков. И вместе с тем на высших уровнях сенсорной системы функционируют элементы, которые интегрируют информацию, получаемую от различных детекторов, и «сравнивают» ее по нескольким признакам с хранящимися в памяти эталонами. Таким образом, заключительный этап афферентного синтеза представляет собой выработанный в процессе индивидуальной жизнедеятельности механизм. Если представить, что человек никогда в жизни не видел самолета, не читал и не слышал о нем, то, увидев его впервые и, безусловно, получив всю афферентную информацию о нем, он не опознает его. В процессе естественного развития человека идет интенсивное накопление сенсорного опыта, сенсорное обучение, которое является основой для его последующей сенсорной деятельности.
Итак, мы ознакомились с общими принципами строения и функционирования наших органов чувств, а теперь перейдем к рассмотрению конкретных вопросов деятельности анализаторов.
Анализатор - это система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нем какого-либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д.). Каждый анализатор органов чувств состоит из периферического отдела (рецепторов), проводникового отдела (нервных путей) и центрального отдела (центров, анализирующих данный вид информации).
Более 90% информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения.
Орган зрения глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. К последнему относят веки, ресницы, мышцы глазного яблока и слёзные железы. Веки - складки кожи, выстланные изнутри слизистой оболочкой. Слезы, образующиеся в слёзных железах, омывают передний отдел глазного яблока и через носослёзный канал проходят в ротовую полость. У взрослого человека в сутки должно вырабатываться не менее 3-5 мл слез, выполняющих бактерицидную и увлажняющую роль.
Глазное яблоко имеет шарообразную форму и располагается в глазнице. При помощи гладких мышц оно может поворачиваться в глазнице. Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная - фиброзная, или белочная - оболочка спереди глазного яблока переходит в прозрачную роговицу, а ее задний отдел называется склерой. Через среднюю оболочку - сосудистую - глазное яблоко снабжается кровью. Впереди в сосудистой оболочке имеется отверстие - зрачок, позволяющий лучам света попадать внутрь глазного яблока. Вокруг зрачка часть сосудистой оболочки окрашена и называется радужкой. Клетки радужки содержат всего один пигмент, и если его мало, радужка окрашена в голубой или серый цвет, а если много - в карий или черный. Мышцы зрачка расширяют или сужают его в зависимости от яркости света, освещающего глаз, приблизительно от 2 до 8 мм в диаметре. Между роговицей и радужкой расположена передняя камера глаза, заполненная жидкостью.
Позади радужки расположен прозрачный хрусталик - двояковыпуклая линза, необходимая для фокусировки лучей света на внутреннюю поверхность глазного яблока. Хрусталик снабжен специальными мышцами, меняющими его кривизну. Этот процесс называется аккомодацией. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза.
Большая часть глазного яблока заполнена прозрачным стекловидным телом. Пройдя через хрусталик и стекловидное тело, лучи света попадают на внутреннюю оболочку глазного яблока - сетчатку. Это многослойное образование, причем три его слоя, обращенные внутрь глазного яблока, содержат зрительные рецепторы - колбочки (около 7 млн.) и палочки (около 130 млн.). В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, они более чувствительны, чем колбочки, и обеспечивают черно-белое зрение при плохом освещении. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин и обеспечивают цветное зрение в условиях хорошей освещенности. Считается, что есть три вида колбочек, воспринимающих красный, зеленый и фиолетовый цвета соответственно. Все остальные оттенки определяются комбинацией возбуждений в этих трех типах рецепторов. Под действием квантов света зрительные пигменты разрушаются, генерируя электрические сигналы, которые передаются от палочек и колбочек к ганглиозному слою сетчатки. Отростки клеток этого слоя образуют зрительный нерв, выходящий из глазного яблока через слепое пятно - место, где нет зрительных рецепторов.
Больше всего колбочек располагается прямо напротив зрачка - в так называемом желтом пятне, а в периферических отделах сетчатки колбочек почти нет, там располагаются одни палочки.
Выйдя из глазного яблока, зрительный нерв следует в верхние бугры четверохолмия среднего мозга, где зрительная информация подвергается первичной обработке. По аксонам нейронов верхних бугров зрительная информация попадает в латеральные коленчатые тела таламуса, а уж оттуда - в затылочные доли коры больших полушарий. Именно там формируется тот зрительный образ, который мы субъективно ощущаем.
Следует отметить, что оптическая система глаза формирует на сетчатке не только уменьшенное, но и перевернутое изображение предмета. Обработка сигналов в центральной нервной системе происходит таким образом, что предметы воспринимаются в естественном положении.
Зрительный анализатор человека обладает потрясающей чувствительностью. Так, мы можем различить освещенное изнутри отверстие в стене диаметром всего 0,003 мм. В идеальных условиях (чистота воздуха, безветрие) огонь зажженной на горе спички может быть различим на расстоянии 80 км. Тренированный человек (причем у женщин это получается гораздо лучше) может различать сотни тысяч цветовых оттенков. Зрительному анализатору достаточно всего 0,05 сек для распознавания объекта, который попал в поле зрения.
Слуховой анализатор
Слух необходим для восприятия звуковых колебаний в довольно широком диапазоне частот. В юношеском возрасте человек различает звуки в диапазоне от 16 до 20 000 герц, однако уже к 35 годам верхняя граница слышимых частот падает до 15 000 герц. Помимо создания объективной целостной картины об окружающем мире слух обеспечивает речевое общение людей.
Слуховой анализатор включает в себя орган слуха, слуховой нерв и центры мозга, анализирующие слуховую информацию. Периферическая часть органа слуха, то есть орган слуха, состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.
Наружное ухо человека представлено ушной раковиной, наружным слуховым проходом и барабанной перепонкой.
Ушная раковина - хрящевое образование, покрытое кожей. У человека, в отличие от многих животных, ушные раковины практически неподвижны. Наружный слуховой проход - канал длиной 3-3,5 см, заканчивающийся барабанной перепонкой, отделяющей наружное ухо от полости среднего уха. В последней, имеющей объем около 1 см3, расположены самые маленькие кости организма человека: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек «рукояткой» срастается с барабанной перепонкой, а «головкой» подвижно присоединен к наковальне, которая другой своей частью подвижно соединена со стремечком. Стремечко, в свою очередь, широким основанием сращено с перепонкой овального окна, ведущего во внутреннее ухо. Полость среднего уха через евстахиеву трубу соединена с носоглоткой. Это необходимо для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки при изменениях атмосферного давления.
Внутреннее ухо находится в полости пирамиды височной кости. К органу слуха во внутреннем ухе относится улитка - костный, спирально закрученный канал в 2,75 оборота. Снаружи улитка омывается перилимфой, заполняющей полость внутреннего уха. В канале улитки расположен перепончатый костный лабиринт, заполненный эндолимфой; в этом лабиринте находится звуковоспринимающий аппарат - спиральный орган, состоящий из основной мембраны с рецепторными клетками и покровной мембраны. Основная мембрана - тонкая перепончатая перегородка, разделяющая полость улитки и состоящая из многочисленных волокон различной длины. В этой мембране расположено около 25 тыс. рецепторных волосковых клеток. Один конец каждой рецепторной клетки фиксирован на волокне основной мембраны. Именно от этого конца отходит волокно слухового нерва. При поступлении звукового сигнала столбик воздуха, заполняющий наружный слуховой проход, колеблется. Эти колебания улавливаются барабанной перепонкой и через молоточек, наковальню и стремечко передаются на овальное окошко. При прохождении через систему звуковых косточек звуковые колебания усиливаются приблизительно в 40-50 раз и передаются на перилимфу и эндолимфу внутреннего уха. Через эти жидкости колебания воспринимаются волокнами основной мембраны, причем высокие звуки вызывают колебания более коротких волокон, а низкие - более длинных. В результате колебаний волокон основной мембраны возбуждаются рецепторные волосковые клетки, и сигнал по волокнам слухового нерва передается сначала в ядра нижних бугров четверохолмия, оттуда в медиальные коленчатые тела таламуса и, наконец, в височные доли коры больших полушарий, где и находится высший центр слуховой чувствительности.
Вестибулярный анализатор выполняет функцию регуляции положения тела и его отдельных частей в пространстве.
Периферическая часть этого анализатора представлена рецепторами, расположенными во внутреннем ухе, а также большим количеством рецепторов, расположенных в сухожилиях мышц.
В преддверии внутреннего уха расположены два мешочка - круглый и овальный, которые заполнены эндолимфой. В стенках мешочков находится большое число рецепторных волосковидных клеток. В полости мешочков расположены отолиты - кристаллы солей кальция.
Кроме того, в полости внутреннего уха присутствуют три полукружных канала, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Они заполнены эндолимфой, в стенках их расширений находятся рецепторы.
При изменении положения головы или всего тела в пространстве отолиты и эндолимфа полукружных канальцев перемещаются, возбуждая волосковидные клетки. Их отростки образуют вестибулярный нерв, по которому информация об изменении положения тела в пространстве попадает в ядра среднего мозга, мозжечок, ядра таламуса и, наконец, в теменную область коры больших полушарий.
Тактильный анализатор
Осязание - это комплекс ощущений, возникающий при раздражении нескольких видов рецепторов кожи. Рецепторы прикосновения (тактильные) бывают нескольких видов: одни из них очень чувствительны и возбуждаются при вдавлении кожи на руке всего на 0, 1 мкм, другие возбуждаются лишь при значительном давлении. В среднем на 1 см2 приходится около 25 тактильных рецепторов, однако на коже лица, пальцев, на языке их гораздо больше. Кроме того, к прикосновениям чувствительны волоски, покрывающие 95% нашего тела. У основания каждого волоска находится тактильный рецептор. Информация от всех этих рецепторов собирается в спинной мозг и по проводящим путям белого вещества поступает в ядра таламуса, а оттуда в высший центр тактильной чувствительности - область задней центральной извилины коры больших полушарий.
Вкусовой анализатор
Периферический отдел вкусового анализатора - вкусовые рецепторы, расположенные в эпителии языка и, в меньшей степени, слизистой ротовой полости и глотки. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в воде вещества, а нерастворимые вещества вкуса не имеют. Человек различает четыре вида вкусовых ощущений: соленое, кислое, горькое, сладкое. Больше всего рецепторов, восприимчивых к кислому и соленому, расположено по бокам языка, к сладкому - на кончике языка, а к горькому - на корне языка, хотя небольшое число рецепторов любого из этих раздражителей разбросано по слизистой всей поверхности языка. Оптимальная величина вкусовых ощущений наблюдается при температуре в полости рта 29°С.
От рецепторов информация о вкусовых раздражителях по волокнам языкоглоточного и частично лицевого и блуждающего нерва поступает в средний мозг, ядра таламуса и, наконец, на внутреннюю поверхность височных долей коры больших полушарий, где расположены высшие центры вкусового анализатора.
Обонятельный анализатор
Обоняние обеспечивает восприятие различных запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Общая площадь, занимаемая обонятельными рецепторами, составляет у человека 3-5 см2. Для сравнения: у собаки эта площадь составляет около 65 см2, а у акулы - 130 см2. Чувствительность обонятельных пузырьков, которыми заканчиваются рецепторные обонятельные клетки у человека, тоже не очень велика: для возбуждения одного рецептора необходимо, чтобы на него подействовало 8 молекул пахучего вещества, а ощущение запаха возникает в нашем мозге только при возбуждении приблизительно 40 рецепторов. Таким образом, человек субъективно начинает ощущать запах только в том случае, когда в нос попадает более 300 молекул пахучего вещества. Информация от обонятельных рецепторов по волокнам обонятельного нерва поступает в обонятельную зону коры больших полушарий, расположенную на внутренней поверхности височных долей.
Анализаторы человека (зрение, слух, обаняние, вкус, осязание)
Анализатор (analyser) — термин, введенный И.П.Павловым для обозначения функциональной единицы, ответственной за прием и анализ сенсорной информации какой-либо одной модальности.
Совокупность нейронов разных уровней иерархии, участвующих в восприятии раздражений, проведении возбуждения и в анализе раздражения.
Анализатор, вместе с совокупностью специализированных структур (органов чувств), содействующих восприятию информации среды, называют сенсорной системой.
Например, слуховая система представляет собой совокупность очень сложных взаимодействующих структур, включающую в себя наружное, среднее, внутреннее ухо и совокупность нейронов, называемых анализатором.
Часто понятия "анализатор" и "сенсорная система" используют как синонимы.
Анализаторы, как и сенсорные системы, классифицируют по качеству (модальности) тех ощущений, в формировании которых они участвуют. Это зрительный, слуховой, вестибулярный, вкусовой, обонятельный, кожный, вестибулярный, двигательные анализаторы, анализаторы внутренних органов, соматосенсорный анализаторы.
В анализаторе выделяют три отдела :
1. Воспринимающий орган или рецептор, предназначенный для преобразование энергии раздражения в процесс нервного возбуждения;
2. Проводник, состоящий из афферентных нервов и проводящих путей, по которому импульсы передаются к вышележащим отделам центральной нервной системы;
3. Центральный отдел, состоящий из релейных подкорковых ядер и проекционных отделов коры больших полушарий.
Кроме восходящих (афферентных) путей существуют нисходящие волокна (эфферентные), по которым осуществляется регуляция деятельности нижних уровней анализатора со стороны его высших, в особенности корковых, отделов
Анализаторы являются специальными структурами организма, служащими для ввода внешней информации в мозг для последующей ее переработки.
Второстепенные термины
- рецепторы;
Структурная схема терминов
В процессе трудовой деятельности организм человека приспосабливается к изменениям окружающей среды благодаря регулирующей функции центральной нервной системы (ЦНС). Человек связан со средой с помощью анализаторов , которые состоят из рецепторов, проводящих нервных путей и мозгового конца в коре головного мозга. Мозговой конец состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов, обеспечивающих нервные связи между отдельными анализаторами. Например, когда человек ест, то он чувствует вкус, запах пищи и ощущает её температуру.
Если раздражитель вызывает боль или нарушение деятельности анализатора — это будет верхний абсолютный порог чувствительности. Интервал от минимума до максимума определяет диапазон чувствительности (для звука от 20 Гц до 20 кГц).
У человека рецепторы настроены на следующие раздражители:
· электромагнитные колебания светового диапазона — фоторецепторы в сетчатке глаза;
· механические колебания воздуха — фонорецепторы уха;
· изменение гидростатического и осмотического давления крови — баро- и осморецепторы;
· изменение положения тела относительно вектора гравитации — рецепторы вестибулярного аппарата.
Кроме того, есть хеморецепторы (реагируют на воздействие химических веществ), терморецепторы (воспринимают температурные изменения как внутри организма, так и в окружающей среде), тактильные рецепторы и болевые.
В ответ на изменение условий окружающей среды, чтобы внешние раздражители не вызывали повреждений и гибели организма, в нём формируются компенсаторные реакции, которые могут быть: поведенческими (изменение места пребывания, отдёргивание руки от горячего или холодного) или внутренними (изменение механизма терморегуляции в ответ на изменение параметров микроклимата).
Человек обладает рядом важных специализированных периферических образований — органов чувств, обеспечивающих восприятие воздействующих на организм внешних раздражителей. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.
Нельзя путать понятия "органы чувств" и "рецептор". Например, глаз — это орган зрения, а сетчатка — фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Органы чувств сами по себе не могут обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в соответствующий отдел коры больших полушарий.
Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв, зрительный центр в затылочной части коры головного мозга. Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм. В этих границах различные диапазоны волн вызывают различные ощущения (цвета) при воздействии на сетчатку:
Приспособление глаза к различию данного объекта в данных условиях осуществляется путём трёх процессов без участия воли человека.
Аккомодация — изменение кривизны хрусталика так, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки (наведение на фокус).
Конвергенция — поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересеклись на объекте различия.
Адаптация — приспособление глаза к данному уровню яркости. В период адаптации глаз работает с пониженной работоспособностью, поэтому необходимо избегать частой и глубокой переадаптации.
Слух — способность организма принимать и различать звуковые колебания слуховым анализатором в диапазоне от 16 до 20000 Гц.
Обоняние — способность воспринимать запахи. Рецепторы расположены в слизистой оболочке верхнего и среднего носовых ходов.
Человек обладает разной степенью обоняния к различным пахучим веществам. Приятные запахи улучшают самочувствие человека, а неприятные — действуют угнетающе, вызывают отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока (сероводород, бензин), способны изменять температуру кожи, вызывать отвращение к пище, приводить к подавленности и раздражительности.
Вкус — ощущение, возникающее при воздействии определённых химических веществ, растворимых в воде, на вкусовые рецепторы, расположенные на различных участках языка.
Вкус складывается из четырёх простых вкусовых ощущений: кислое, солёное, сладкое и горькое.
Функции и виды анализаторов человека (Таблица)
Все остальные вариации вкуса — это комбинации из основных ощущений. Различные участки языка имеют разную чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка чувствителен к сладкому, края языка — к кислому, кончик и край языка — к солёному, корень языка — к горькому. Механизм восприятия вкусовых ощущений связан с химическими реакциями. Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определённых вкусовых веществ.
Осязание — сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, наружных частей слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата.
Кожный анализатор воспринимает внешние механические, температурные, химические и другие раздражители кожи.
Одна из основных функций кожи — защитная. Растяжения, ушибы, давления обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив к различным химическим веществам. Пигмент меланин предохраняет кожу от воздействия ультрафиолетовых лучей. Неповреждённый слой кожи непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают гибельную кислую среду для микробов.
Важная защитная функция кожи — участие в терморегуляции, т.к. 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре окружающей среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается. Отдача тепла через кожу идёт также и потоотделением.
Секреторная функция осуществляется через сальные и потовые железы. С кожным салом и потом выделяются йод, бром, токсические вещества.
Обменная функция кожи — участие в регуляции общего обмена веществ в организме (водного, минерального).
Рецепторная функция кожи — восприятие извне и передача сигналов в ЦНС.
Виды кожной чувствительности: тактильная, болевая, температурная.
С помощью анализаторов человек получает информацию о внешнем мире, которая определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.
Максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств, приведены в таб. 1.6.1
Таблица 1. Характеристики органов чувств
Проводящий путь зрительноговестибулярного анализатора
Лекция 5. Анализаторы
Анализаторы – это нейро-сенсорные органы, которые способны регистрировать импульсы в центральной части анализатора. Впервые понятие анализаторов ввел Семенов и он выделил в анализаторах 3 составляющие их структуры:
рецепторная часть (тепло, холод)
проводящая часть (слуховой нерв, зрительный)
центральная часть, которая представлена определенной зоной коры больших полушарий.
У человека выделяют зрительный и слуховой анализаторы, кроме того, вестибулярный, обонятельный и тактильный анализаторы.
Зрительный анализатор.
Это нейро-сенсорный орган, который способен регистрировать электромагнитные лучи видимой части спектра. Лучи, находящиеся ниже зоны восприятия называются инфракрасными, выше – УФ.
Рецепторной частью анализатора является рецепторы сетчатки, т.к. палочки и колбочки. Проводящей частью – зрительные нервы, которые образуют хиазму на уровне среднего мозга. Центральной частью являются воспринимающие области коры больших полушарий (затылочные доли).
Орган зрения.
Для человека характерен парный орган зрения – глаза, которые залегают в глазнице. К стенкам глазницы глаза присоединятся за счет 3 пар глазо-двигательных мышц. Глаза находятся под защитой бровей, ресниц, век. В верхней части глазницы над глазом находится слезная железа. Её секрет – слезы – смачивают поверхность глаза, препятствуют ее пересыханию, а также содержат бактерицидные вещества, например, лизоцин,который препятствует развитию на слизистой бактерий. Частично слезы попадают через проток в носовую полость.
Глаз окружен оболочками, причем самая наружная оболочка глаза – белочная оболочка, или склера, на передней стороне переходит в более толстую и прозрачную роговицу. Кроме того склера соединяется со слизистой выстилкой века, формируя конъюнктиву, которая удерживает глаз в глазнице, и, кроме того, защищает роговицу от внешних воздействий.
Более внутренняя оболочка глаза – это сосудистая оболочка, которая содержит капилляры кровеносной системы, т.к. они отсутствуют в самой сетчатке, т.е. основная функция сосудистой оболочки – трофическая.
Самая внутренняя часть сосудистой оболочки – это пигментный слой, где располагаются пигменты: фусцин и меланин. В пигментный слой погружены наружные членики рецепторов палочек и колбочек, поэтому основная функция пигментного слоя заключается в удержании лучей и в возбуждении рецепторов. На передней стороне глаза сосудистая оболочка и пигментный слой переходят в радужную оболочку, причем эта оболочка прерывиста и перерыв в ней называется зрачком.
Диафрагма зрачка может постоянно меняться в зависимости от освещения. Диафрагма зрачка изменяется в зависимости от сокращения кольцевых и радиальных мускульных волокон, которые иннервируются парасимпатической системой.
Самая внутренняя оболочка глаза – сетчатка – содержит рецепторы: палочки и колбочки. Концентрация рецепторов не одинакова в различных частях глаза: палочки преобладают на периферии глаза, колбочки – в центре глаза, в особенности в районе, так называемой, центральной ямки. Здесь образуется желтое пятно, т.е. максимальная концентрация колбочек, и здесь наиболее хорошо воспринимаются цвета. Рецепторы оплетены нейронами, аксоны которых, собираясь вместе, формируют зрительный нерв.
Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном.
К светопреломляющим оптическим структурам глаза относят:
роговица
водянистая влага, заполняющая камеры глаза
хрусталик
стекловидное тело,
причем сила преломления измеряется в диоптриях.
На сетчатке каждого глаза за счет преломляющей силы сред, в первую очередь хрусталика, строится действительное, обратное и уменьшенное изображение. Человек видит в прямом виде благодаря ежедневной тренировке зрительного анализатора и показателей с других анализаторов.
Оптическая установка глаза на объект, который перемещается относительный глаз, называется аккомодацией, причем лучи, отраженные от объекта в норме, должны сходиться в точку фокуса на сетчатку. Аккомодация достигается при помощи изменения преломляющей силы хрусталика. Например, если предмет находится близко от глаз, ресничная мышца сокращается, цинновые связки расслабляются, хрусталик принимает форму цилиндра, его преломляющая сила максимальна и лучи сходятся в точку фокуса на сетчатке. Если предмет находится далеко от сетчатки, ресничная мышца расслабляется, цинновые связки натягиваются, хрусталик принимает плоскую форму, его преломляющая сила минимальна, и лучи сходятся в точку фокуса на сетчатку. Считается, что ближайшая точка ясного видения находится на таком минимальном расстоянии от глаз, когда 2 ближайшие точки объекта хорошо различимы.
Дальняя рамка ясного видения залегает в бесконечности, однако заметная аккомодация наблюдается, только когда расстояние до объекта не превышает 60 метров. Очень хорошая аккомодация наблюдается, когда расстояние до объекта становится 20 метров.
Патологии аккомодации.
В норме лучи сходятся в точку фокуса на сетчатке глаза.
Близорукость – миопия – в этом случае лучи сходятся в точку фокуса до сетчатки.
Причины миопии:
врожденная (глаз больше норма на 2-3 мм)
ухудшение эластичности связок, ресничная мышца утомлена и наблюдается спазм аккомодации.
Помогают двояковогнутые стекла.
Дальнозоркость – в этом случае параллельный пучок света собирается в точку фокуса за сетчаткой.
Причины:
длина глаза меньше нормы на 2-3 мм
неэластичность связок, которая наблюдается с возрастом, поэтому после 40 развивается возрастная дальнозоркость.
Помогают двояковыпуклые стекла.
Астигматизм – в этом случае кривизна роговицы повышена, и лучи вообще не сходятся в точку фокуса. Помогают цилиндрические стекла.
Сетчатка глаза.
Сетчатка глаза представляет собой совокупность рецепторов (палочек и колбочек), т.е. является периферической частью зрительного анализатора.
Строение сетчатки напоминаем строение 3хнейронной сети. Наружной частью рецепторов погружены в пигментный слой; здесь, в пигментном слое, находятся пигменты, которые удерживают световые лучи. Рецепторы связаны со слоем биполярных нейронов, причем каждый такой нейрон связан только с одним рецептором. Биполярные нейроны связаны с мультиполярным, причем аксоны мультиполярных нейронов, объединяясь, образуют зрительный нерв. А одним мультиполярный нейрон может быть связан сразу с несколькими биполярными. Между мультиполярными нейронами находится звездчатая клетка, которая соединяет в единую сеть все рецептивные поля.
Глаз человека из всех наземных животных инвертирован. Это значит, что луч сета попадает в начале на стекловидное тело, затем на слои нейронов, и только затем на рецепторы. Таким образом, до сетчатки доходит рассеянный свет и рецепторы не поражаются. У многих морских животных глаз не инвертирован, т.е. рассеянный свет попадает прямо на рецепторы. Палочки и колбочки содержат пигменты, которые распадаются под воздействием света. В палочках содержится пигмент родопсин, в колбочках – йодапсин.
Родопсин способен распадаться на пигмент ретинен и белок опсин под действием даже небольшого количества света. Поэтому палочки обеспечивают зрение в сумерках.
Йодапсинов 3 вида и он распадается под действием интенсивного освещения, поэтому йодапсины воспринимают цвет, а за счет 3 видов этого пигмента воспринимаются все цвета видимой части спектра.
Фотохимическая реакция распада родопсина вызывает деполяризацию мембраны палочки, и эта волна деполяризации охватывает сначала биполярные нейроны, а затем мультиполярные. При дальнейшем действии света пигмент ретин превращается в витамин А. Обратный синтез родопсина происходит как на свету, так и в темноте, однако в темноте идет быстрее, поэтому при длительном пребывании на ярком свету, либо при воздействии света, отраженного от снега, или нехватке витамина А наблюдается болезнь гемералопия, или куриная слепота.
Патологии колбочек связаны с патологиями цветовосприятия, т.к. колбочки отвечают за восприятие цвета, оттенков и насыщенности:
частичная потеря цветоощущения
дальтонизм (человек не различает определенные цвета спектра: красный=зеленый, желтый=синий)
полная потеря цветоощущения (ахроматическое зрение)
Для человека характерно зрение двумя глазами, или бинокулярное зрение. Оно позволяет правильно оценить расстояние до предмета, оценить фактуру, объем, рельефность, причем лучи, отраженные от одной точки предмета, способны фокусироваться в одном месте на сетчатках обоих глаз (идентичная фиксация), либо в разных местах (неидентичная фиксация).
Благодаря неидентичной фиксации человек воспринимает рельефность и объем. Импульсы по зрительным нервам направлены в центры в затылочных долях, где и формируется общая картинка.
Слуховой анализатор.
Второй ведущий анализатор у человека. Это нейро-сенсорный орган, который воспринимает звуковые колебания в определенном диапазоне от 16 тыс. до 22 тыс. кГц. Область ниже восприятия – инфразвук, выше восприятия – ультразвук.
Слуховой анализатор состоит и 3 частей:
рецепторная часть. Представлена механо-рецепторами внутреннего уха, которые формируют кортив орган
слуховые нервы, которые образуют хиазму на уровне моста
центральная часть, которая включает определенные центры в височных долях коры.
Орган слуха.
Для человека характерен парный орган слуха, который включает наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо.
Наружное ухо представлено ушной раковиной и слуховым проходом. Раковина осуществляет направленный прием звука. Слуховой проход 2,5 см покрыт ресничным эпителием. В эпителиальных клетках вырабатывается секрет, особенно в маленьких одноклеточных железках, которые синтезируют ушную серу. Она выполняет функцию защиты, т.к. на ней оседают пыль, и, кроме того, сера содержит бактерицидные вещества, которые убивают бактерии. Кроме того, воздух в ушном проходе согревается и увлажняется. Ушной проход заканчивается барабанной перепонкой, которая имеет волокнистую структуру. Звуковые волны ударяют в барабанную перепонку и волокна перепонки начинают колебаться, что приводит к колебанию косточек среднего уха.
Среднее ухо представляет собой полость, заполненную воздухом, причем для выравнивания давления между средним ухом и носоглоткой возникает связь в виде Евстахиевой трубы. В среднем ухе располагаются косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек своей рукояткой связан с барабанной перепонкой, он контактирует с наковальней, а наковальня со стремечком, причем площадь контакта поверхности от барабанной перепонки к стремечку, которое располагается на овальном окне, уменьшается, и это дает возможность усиливать слабые звуки и ослаблять сильные. Таким образом, среднее ухо принимает участие в передачи колебаний от барабанной перепонки к внутреннему уху.
Внутреннее ухо представляет собой костный лабиринт в виде улитки, которая закручена 2,5 оборота в височной кости. С полостью среднего уха костный лабиринт сообщается при помощи овального и круглого окна, которые затянуты мембранными перепонками, причем на мембране овального окна располагается косточка стремечко. Внутри костного лабиринта проходит перепончатый лабиринт, представленный 2 мембранами: базальная мембрана и рейснерова мембрана. На вершине улитки мембраны соединяются, но в целом эти мембраны делят улитку на 3 канала, или лестницы. Вск каналы внутреннего уха заполнены жидкостью, причем улитковый канал заполнен эндолимфой, а барабанный и преддверья заполнены перелимфой. Эти жидкости несколько различны по составу.
Звуковая волна приводит к колебаниям косточек среднего уха. Наблюдаются колебания мембраны овального окна, и эти колебания передаются на жидкость внутреннего уха, и они гасятся на мембране круглого окна, причем круглое окно выступает в роли резонатора. Колебания передаются на базальную мембрану и эндолимфу, и регистрируются находящимися здесь кортиевым органом. Кортиев орган – это рецепторная часть анализатора, который представлен волосковидными клетками и эти клетки располагаются на основной мембране в несколько рядов. Эти клетки закрыты покровной мембраной, которая одним концом присоединяется к базальной мембране в основании улитки, а второй конец её свободен.
Колебания жидкости приводят к колебанию основной мембраны и к тому, что покровная мембрана кортиевого органа начинает раздражать волоски механо-рецепторов. Мембрана рецепторов деполяризуется, и волна деполяризации идет по слуховому нерву.
Волокна основной мембраны имеют разную толщину и могут колебаться с разной амплитудой, что обеспечивает дифференцировку высоких и низких звуков.
Считается, что в основании улитки воспринимаются высокие звуки, на вершине улитки – низкие звуки. Существует несколько гипотез восприятия и частотного анализа звука:
- гипотеза резонанса. Считается, что в основании улитки базальная мембрана приходит в резонанс со звуковой волной и покровная мембрана раздражает небольшую группу волосковидных клеток.
- гипотеза залпов. Считается, что на вершине улитки покровная мембрана раздражает целые рецептивные поля и в ЦНС отправляется целый залп импульсов. Считается, что таким образом воспринимаются низкие звуки.
Вестибулярный аппарат.
Вестибулярный анализатор.
Это нейро-сенсорный орган, который регистрирует изменения положения тела либо частей тела, относительно друг друга. Вестибулярный анализатор состоит из 3 частей:
механо-рецепторы вестибулярного аппарата
вестибулярная ветвь слухового нерва
центральная часть в височной кости
Вестибулярный аппарат (в.а) залегает в височной кости и связан с костным лабиринтом внутреннего уха, хотя в.а. и улитка внутреннего уха имеют абсолютно различное происхождение.
В.а. представлен костным лабиринтом, заполненным жидкостью, внутри которого проходит перепончатый лабиринт, также заполненный жидкостью. Перепончатый лабиринт формирует органы преддверья, который представлены круглым и овальным мешочками и 3 полуокружными каналами, причем каждый канал связан и с круглым, ис овальным мешочком. На одном из концов канала находится расширение, или ампула.
Органы преддверья выстланы эпителием и заполнены жидкостью. Среди клеток эпителия располагаются группами волосковидные клетки. Сверху над клетками находится студенистая мембрана, в которую погружены волоски клеток.
Анализаторы человека
В мембране находятся кристаллы Ca2+, называемые отолитами, или статоцистами. При перемещении тела, либо головы овальный и круглый мешочки начинают смещаться друг относительно друга, начинают смещаться отолиты, которые тянут за собой студенистую мембрану и она раздражает волосковидные клетки.
Органы преддверья воспринимают начало и конец прямолинейного движения, прямолинейное ускорение, силу тяжести. Полуокружные каналы воспринимают вращательные движения и угловое ускорение, они заполнены жидкостью, причем волосковидные клетки находятся только в ампулах. При изменении положения тела жидкость, заполняющая ампулы, отстает от стенок ампулы и раздражает волоски.
Вкусовой анализатор.
Вкусовые рецепторы располагаются во вкусовых сосочках, которые формируются на языке и на слизистой рта. Импульсы от рецепторов идут в теменные доли коры больших полушарий. Считается, что кончик языка воспринимает сладкий вкус, у корня языка – горький вкус, по бокам – кислый и соленый.
Обонятельный анализатор.
Это единственный анализатор, который не имеет представительства в коре. Рецепторы располагаются в носовой полости и способны воспринимать летучие соединения. Эти импульсы анализируются на уровне древней коры, а также за счет лимбической системы мозга.
Осязательный анализатор.
Рецепторная часть этого анализатора относится к коже, где располагаются рецепторы боли, тепла, холода – тактильные рецепторы. Эти рецепторы могут быть представлены свободными нервными окончаниями, например, рецепторы боли, а также инкапсулированными нервными окончаниями, например, рецепторы давления. Чувствительные нервы этого анализатора формируют перекрест на уровне варолиевого моста, а центральная часть анализатора находится в теменных долях коры.
Антропологические методы оценки волос
2. Понятие об антропогенезе. Основные теории происхождения человека. Краткая характеристика космизма (внеземного происхождения)
Происхождение человека, как биологического вида. Каждого человека, как только он начинал осознавать себя личностью посещал вопрос "откуда мы взялись". Несмотря на то, что вопрос звучит абсолютно банально, единого ответа на него не существует…
Биоэкологические особенности коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка "Дендрарий"
1.3 Краткая характеристика растительности Средиземноморья
Бонитировка Михайловского района по сибирской косуле
1. Краткая физико-географическая характеристика
Михайловского района. Михайловский район находится на юге Зейско-Буреинской равнины. Граничит на Западе с Константиновским и Тамбовским, на Севере с Октябрьским, на Севере-Востоке с Завитинским, на Востоке с Бурейскими районами…
Вирус чумы плотоядных
2.1.2 Краткая характеристика клинических признаков
Инкубационный период длится 4—20 дней. Чума плотоядных может протекать молниеносно, сверхостро, остро, подостро, абортивно, типично и атипично. По клиническим проявлениям различают катаральную, легочную, кишечную и нервную формы болезни…
Динамика развития зообентоса степных рек Краснодарского края
1.2 Краткая характеристика района исследования
Азово-Кубанской низменность расположена в северо-западной части Краснодарского края, на севере граничит с Нижнедонской низиной и Кумо-Манычской впадиной, на юге — с предгорьями Большого Кавказа, на востоке — со Ставропольской возвышенностью…
Класс млекопитающие, или звери (mammalia, или theria)
2. Краткая характеристика класса млекопитающих
Млекопитающие — наиболее высокоорганизованный класс позвоночных животных. Размеры их тела различны: у карликовой белозубки — 3,5 см, синего кита- 33 м, масса тела соответственно 1,5 г и 120 т…
Мутационная изменчивость
4. Краткая характеристика видов мутаций
Почти любое изменение в структуре или количестве хромосом, при котором клетка сохраняет способность к самовоспроизведению, обусловливает наследственное изменение признаков организма.
Основные анализаторы человека
По характеру изменения генома, т.е. совокупности генов…
Отдел покрытосеменные (цветковые)
2.1 Краткая характеристика классов
Покрытосеменные разделяют на два класса — двудольные и однодольные. Для двудольных характерны: две семядоли в семени, открытые проводящие пучки (с камбием), сохранение в течение всей жизни главного корня (у особей, родившихся из семян)…
Понятие возраста человека
2. Основные стадии эволюции человека. Краткая характеристика австралопитека
Большое значение для изучения вопроса имеет синхронизация археологических эпох с геологическими периодами истории Земли. Одна из "революционных" теорий о месте человека в природе и истории принадлежит Ч. Дарвину. С момента публикации в 1871 г…
Проблемы индивидуальной перцепции
I.1.1 Виды анализаторов. Строение анализаторов
Анализатором, или сенсорной системой, является совокупность периферических и центральных образований нервов, способных к преобразованию действий раздражителей в адекватный нервный импульс…
Система удобрений
2. Краткая характеристика хозяйства
ОАО "Надежда" располагается на территории Морозовского района Ростовской области, в 271 километре от Ростова-на-Дону. Хозяйство занимает площадь в 13139,3, из них: пашня — 9777 га, выгоны, залежи, перелоги — 1600 га, сады, ягодники — 260 га…
Слуховой анализатор
1. Значение изучения анализаторов человека с точки зрения современных информационных технологий
Уже несколько десятков лет назад люди предпринимали попытки создания систем синтеза и распознавания речи в современных информационных технологиях. Разумеется, все эти попытки начинались с исследования анатомии и принципов работы речевых…
Теплообразование и терморегуляция человеческого организма
1.1 Структурно-функциональная характеристика, классификация и значение анализаторов в познании окружающего мира
Анализатор — нервный аппарат, осуществляющий функцию анализа и синтеза раздражителей, исходящих из внешней и внутренней среды организма. Понятие анализатор введено И.П. Павловым…
Учение о ноосфере В.И. Вернадского
1. Краткая характеристика ноосферы
Учение о ноосфере возникло в рамках космизма — философского учения о неразрывном единстве человека и космоса, человека и Вселенной, о регулируемой эволюции мира. Понятие ноосферы как обтекающей земной шар идеальной, «мыслящей» оболочки…
Флора парка им. И.Н. Ульянова
1.5 Растительность (краткая характеристика).
В прошлом значительная площадь была занята степной растительностью, ныне почти сплошь уничтоженной распашкой и заменённой посевами сельскохозяйственных и декоративных культур. Кое-где сохранились массивы широколиственных лесов…
Анализаторы, органы чувств и их значение
Анализаторы. Все живые организмы, в том числе и человек, нуждаются в информации об окружающей среде. Эту возможность им обеспечивают сенсорные (чувствительные) системы. Деятельность любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами энергии раздражителя, трансформации ее в нервные импульсы и передачи их через цепь нейронов в мозг, в котором нервные импульсы преобразуются в специфические ощущения - зрительные, обонятельные, слуховые и т. п.
Изучая физиологию сенсорных систем, академик И. П.
Анализаторы человека. Основное органы чувств и их функции
Павлов создал учение об анализаторах. Анализаторами называются сложные нервные механизмы, посредством которых нервная система получает раздражения из внешней среды, а также от органов самого тела и воспринимает эти раздражения в виде ощущений. Каждый анализатор состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального.
Периферический отдел представлен рецепторами -чувствительными нервными окончаниями, обладающими избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств. В сложных органах чувств (зрения, слуха, вкуса) кроме рецепторов есть ивспомогательные структуры, которые обеспечивают лучшее восприятие раздражителя, а также выполняют защитную, опорную и другие функции. Например, вспомогательные структуры зрительного анализатора представлены глазом, а зрительные рецепторы - лишь чувствительными клетками (палочки и колбочки). Рецепторы бывают наружные, расположенные на поверхности тела и воспринимающие раздражения из внешней среды, ивнутренние, которые воспринимают раздражения из внутренних органов и внутренней среды организма,
Проводниковый отдел анализатора представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему (например, зрительный, слуховой, обонятельный нерв и т. п.).
Центральный отдел анализатора - это определенный участок коры головного мозга, где происходит анализ и синтез поступившей сенсорной информации и преобразование ее в специфическое ощущение (зрительное, обонятельное и т. д.).
Обязательным условием нормального функционирования анализатора является целостность каждого из его трех отделов.
Зрительный анализатор
Зрительный анализатор представляет собой совокупность структур, воспринимающих световую энергию в виде электромагнитного излучения с длиной волны 400 — 700 нм и дискретных частиц фотонов, или квантов, и формирующих зрительные ощущения. С помощью глаза воспринимается 80-90% всей информации об окружающем мире.
Благодаря деятельности зрительного анализатора различают освещенность предметов, их цвет, форму, величину, направление передвижения, расстояние, на которое они удалены от глаза и друг от друга. Все это позволяет оценивать пространство, ориентироваться в окружающем мире, выполнять различные виды целенаправленной деятельности.
Наряду с понятием зрительного анализатора существует понятие органа зрения.
Орган зрения — это глаз, включающий три различных в функциональном отношении элемента:
глазное яблоко, в котором расположены световоспринимающий, светопреломляющий и светорегулирующий аппараты;
защитные приспособления, т.е. наружные оболочки глаза (склера и роговица), слезный аппарат, веки, ресницы, брови;
двигательный аппарат, представленный тремя парами глазных мышц (наружная и внутренняя прямые, верхняя и нижняя прямые, верхняя и нижняя косые), которые иннервируются III (глазодвигательный нерв), IV (блоковый нерв) и VI (отводящий нерв) парами черепных нервов.
Внешние анализаторы
Прием и анализ информации осуществляется с помощью анализаторов. Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть-рецепторы, которые находятся на поверхности тела для приема внешней информации, либо во внутренних органах.
внешние сигналы ® рецептор® нервные связи® головной мозг
В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают: внешние (зрительный, слуховой, болевой, температурный, обонятельный, вкусовой) и внутренние (вестибулярный, давления, кинестетический) анализаторы.
Основная характеристика анализаторов – чувствительность.
Нижний абсолютный порог чувствительности — минимальная величина раздражителя, на который начинает реагировать анализатор.
Если раздражитель вызывает боль или нарушение деятельности анализатора — это будет верхний абсолютный порог чувствительности. Интервал от минимума до максимума определяет диапазон чувствительности (например для звука от 20 Гц до 20 кГц).
85-90% всей информации о внешней среде человек получает через зрительный анализатор. Прием и анализ информации осуществляется в диапазоне (световом)- 360-760 электромагнитных волн. Глаз может различать 7 основных цветов и более сотни оттенков. Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм. В этих границах различные диапазоны волн вызывают различные ощущения (цвета) при воздействии на сетчатку:
0,38 — 0,455 мкм — фиолетовый цвет;
0,455 — 0,47 мкм — синий цвет;
0,47 — 0,5 мкм — голубой цвет;
0,5 — 0,55 мкм — зеленый цвет;
0,55 — 0,59 мкм — жёлтый цвет;
0,59 — 0,61 мкм — оранжевый цвет;
0,61 — 0,77 мкм — красный цвет.
Наибольшая чувствительность достигается при длине волн 0,55 мкм
Минимальная интенсивность светового воздействия, вызывающая ощущение. адаптации зрительного анализатора. К временным характеристикам восприятия сигналов относится: латентный период- время от подачи сигнала до момента возникновения ощущения 0,15-0,22 с.; порог обнаружения сигнала при большей яркости-0,001 с, при длительности вспышки-0,1 с.; неполная темновая адаптация- от нескольких секунд до нескольких минут.
С помощью звуковых сигналов человек получает до 10% информации. Слуховые сигналы применяются для сосредоточенного внимания человека, для передачи информации, для разгрузки зрительной системы. Особенностями слухового анализатора являются:
— способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;
— способность воспринимать звуки в широком диапазоне частот и выделять необходимые;
— способность устанавливать с точностью месторасположение источника звука.
Воспринимающая часть слухового анализатора — ухо, которое делится на три отдела: наружное, среднее и внутреннее. Звуковые волны, проникая в наружный слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале приводит в движение волокна основной перепонки в резонанс звукам, поступающим в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение расположенные в них клетки кортиева органа, возникает нервный импульс, который передаётся в соответствующие отделы коры головного мозга. Порог болевых ощущений 130 — 140 дБ.
Кожный анализатор обеспечивает восприятие прикосновения, боли, тепла, холода, вибрации.
Анализаторы человека и их основные характеристики.
Одна из основных функций кожи- защитная (от механических, химических повреждений, от патогенных микроорганизмов и др). Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кожные сосуды расширяются (теплотдача усиливается), при низкой температуре сосуды суживаются (теплотдача уменьшается). Обменная функция кожи заключается в участии в процессах регуляции общего обмена веществ в организме (водного, минерального, углеводного). Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми железами. С кожным салом могут выделяться эндогенные яды, микробные токсины.
Обонятельный анализатор предназначен для восприятия человеком различных запахов (диапазон до 400 наименований).Рецепторы расположены на слизистой оболочки в носовой полости. Условиями восприятия запахов являются летучесть пахучего вещества, растворимость веществ. Запахи могут сигнализировать человека о нарушениях технологических процессов.
Существуют четыре вида вкусовых ощущений: сладкий, кислый, горький, соленый, остальные их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора в 1000 раз выше чем обонятельного. Механизм восприятия вкусовых ощущений связан с химическими реакциями. Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определённых вкусовых веществ.
Чувствительность вкусового анализатора груба, в среднем составляет 20%. Восстановление вкусовой чувствительности после воздействия различных раздражителей заканчивается через 10-15 минут