Пропускная способность зрительного анализатора

Сделайте вывод о физическом развитии на основании анализа индивидуальных антропометрических данных и средних возрастных показателей по группе, о своем росто-весовом соотношении, жизненном индексе и должном артериальном давлении

Оцените весо-ростовое соотношение.

Определите максимально допустимую массу тела (МДМТ), используя индекс Брока: рост (см) – 100 +(-)5 = МДМТ (кг)

(5 кг прибавляют в случае дигестивного типа конституции и отнимают - в случае астеноидного).

Определите процентное отклонение Вашей реальной массы тела (РМТ) от МДМТ по формуле: (РМТ × 100% / МДМТ) – 100.

Оцените полученный результат. Увеличение массы тела на 15-24% - ожирение I степени; на 25-49% - ожирение II степени; на 50-99% - ожирение III степени; на 100% и более - ожирение IV степени.

Определите свой должный вес с учетом роста и возраста по одной из формул:

ДВ = 50 + (Р - 150) × 0,75 + (В - 21) / 4 (для мужчин),

ДВ = 50 + (Р - 150) × 0,32 + (В - 21) / 4 (для женщин),

ДВ = 9,5 + (2 × В) (для ребенка),

где ДВ - должный вес; Р - рост; В - возраст.

Рассчитайте росто-весовой индекс Кетле (ИК): ИК= РМТ (кг) / (длина тела, м)². Оцените свой индекс Кетле, используя следующую информацию: ИК = 22-30 - сочетается с наименьшей смертностью.

Для установления связи между антропометрическими признаками определите индекс Пинье:

ИП = L – (Р + ОГ),

где L – длина тела, Р – масса, кг, ОГ – обхват груди, см.

Чем меньше разность, тем лучше показатель. Разность меньше 10 оценивается как крепкое телосложение, от 10 до 20 – хорошее, 21-25 – среднее, 25-35 – слабое, более 36 – очень слабое.

Для определения степени развития дыхательной функции грудной клетки вычислите жизненный индекс: ЖИ = ЖЕЛ: М, где

ЖЕЛ – жизненная емкость легких, М – масса тела. Чем выше показатель, тем лучше развита дыхательная функция грудной клетки. У мужчин данный индекс должен быть не менее 65-70 мл/кг, у женщин – не менее 55-60 мл/кг.

Рассчитайте должный уровень артериального давления.

Систолическое артериальное давление: 109 + 0,4 ´ возраст (лет),

Диастолическое артериальное давление: 64 + 0,3 ´ возраст (лет).

Вывод: _____________________________________________________________________________

АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА АНАЛИЗАТОРОВ

Цель: изучить общие принципы работы сенсорной системы. Строение зрительного анализатора, слухового, обонятельного, вкусового, кожного, двигательного, болевого анализатора. Научиться определять остроту зрения, тактильную чувствительность, состояние вестибулярного аппарата.

Оборудование: методические материалы, таблицы для определения остроты зрения, рулетка длиной 5 м, эстезиометр, чашка Петри, гири, разновесы.

Вопросы для теоретической подготовки:

1. Строение зрительного анализатора. Строение глаза. Отделы зрительного анализатора.

2. Слуховой анализатор. Строение органа слуха. Отделы слухового анализатора.

3. Вестибулярный анализатор.

4. Кинестетический (двигательный) анализатор.

5. Внутренние (висцеральные) анализаторы.

6. Кожный анализатор (температурный, тактильный).

7. Вкусовой и обонятельный анализатор.

8. Болевой анализатор.

9. Гигиена анализаторов.

Органы чувств. Сенсорные системы. Живой организм не может существовать, не получая информации о состоянии и происходящих изменениях во внешней и внутренней среде и во всех частях тела. Восприятие раздражений из внешней и внутренней среды осуществляется рецепторами, специализированными образованиями, трансформирующими (преобразующими) энергию внешнего раздражения в нервные импульсы. Сигналы, поступающие в центральную нервную систему с рецепторов, вызывают либо новые реакции, либо изменяют течение происходящей в данный момент деятельности.

С давних времен у человека были известны пять чувств: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус и соответственно пять органов чувств: глаз, ухо, кожа, слизистая оболочка носа, язык.

Рецепторы органов чувств, несущие информацию в центральную нервную систему об изменениях во внешней среде, называются экстерорецепторами. И.М. Сеченовым был открыт новый вид чувствительности – суставно-мышечное чувство, чувство положения и движения конечностей. Закрыв глаза, человек совершенно точно может сказать, в каком положении у него находятся конечности, согнуты или разогнуты крупные суставы, пальцы. Рецепторы суставно-мышечного чувства называются проприорецепторами; к ним сейчас относят и вестибулорецепторы органа, равновесия во внутреннем ухе.

Во внутренних органах находятся многочисленные интерорецепторы, улавливающие тончайшие изменения во внутренней среде организма. Имеются рецепторы, реагирующие на изменения в химическом и газовом составе крови – хеморецепторы; в осмотическом давлении крови – осморецепторы; в температуре – терморецепторы; в объеме крови, притекающей к левому предсердию, – волюмрецепторы; механорецепторы, реагирующие на давление и растяжение органа. Большое количество рецепторов имеется в слизистых оболочках пищеварительного тракта, в стенках кровеносных сосудов и других органах (мочевой, желчный пузырь, легкие, сердце и др.).

Общие свойства рецепторов. Понятие об анализаторах. Все рецепторы отличаются очень высокой возбудимостью. Порог раздражения рецепторов, т.е. то количество энергии, которое необходимо для возникновения возбуждения, чрезвычайно низок. Так, рецепторы глаза могут возбуждаться единичными квантами света.

С увеличением силы раздражения растет интенсивность ощущения. Та минимальная величина прироста раздражения, которая ощущается испытуемым, называется порогом различения. Например, для различения тяжести двух грузов необходимо, чтобы разница в массе составляла не менее 3%; для 100 г это будет масса в 103 г, а для 200 г – 206 г.

Почти все рецепторы обладают свойством адаптации, т.е. приспособления к силе действующего раздражителя. При сильных раздражениях возбудимость рецепторов понижается, а при слабых повышается. Субъективно это выражается в привыкании к действию запаха, шума, давления одежды. Так, человек, входя в помещение, только в первый момент ощущает специфический запах; пробыв некоторое время, он перестает его замечать. Неспособны к адаптации только вестибуло- и проприорецепторы. Механизм адаптации сложный. При этом изменяется как частота импульсации с рецепторов, так и состояние нервных центров.

Каждый род раздражения воспринимается специальным рецептором. Тот вид энергии, к восприятию которого рецептор приспособился в процессе эволюции и чувствительность, к которому чрезвычайно велика, носит название адекватного раздражителя. Так, возбуждение рецепторов глаза может возникнуть под действием отдельных квантов света, а органа обоняния – под действием отдельных молекул пахучего вещества. Однако сильные неадекватные раздражители могут вызвать возникновение элементарного (простейшего) ощущения. Удар по уху вызывает ощущение звона, давление на глаз – вспышки света.

Энергия внешнего раздражения трансформируется в рецепторе в нервные импульсы. В этом заключается основная функция рецептора – менять материальный носитель информации, т.е. кодировать любой вид энергии – химической, механической, термической, световой, в нервные импульсы. По чувствительным, афферентным нервным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры головного мозга, где формируется специфическое ощущение – вкусовое, обонятельное, зрительное и др.

Сложную систему, состоящую из трех звеньев: 1 – рецептора, 2 – афферентного проводящего пути и 3 – зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности, И.П. Павлов назвал анализатором.

Анализатор – единая функциональная система, начинающаяся рецепторами, и заканчивающаяся в клетках коры больших полушарий, специально приспособленная к восприятию и анализу раздражителей (раздражений) из внешней или внутренней среды, формированию ощущений и общего представления о предмете.

Сенсорной системой, как правило, называют анализатор с дополнительными анатомическими образованиями, обеспечивающими передачу энергии раздражителя к рецепторам.

Таким образом, все анализаторы и сенсорные системы состоят из трех тесно связанных между собой отделов: периферического, проводникового, центрального. Различие этих понятий связано с периферическим звеном. В остальном понятия «сенсорная система» и «анализатор» являются синонимами.

Говоря о периферическом отделе анализатора имеют в виду рецепторы, эволюционно приспособленные для восприятия раздражителя определенной природы. Например, периферический отдел зрительного анализатора – фоторецепторы (палочки, колбочки), расположенные в сетчатке глаза.

Под периферическим отделом сенсорной системы понимают совокупность рецепторов и дорецепторного звена – вспомогательных образований, облегчающих восприятие раздражителя, которые вместе часто образуют специальные органы – органы чувств. Например, периферический отдел зрительной сенсорной системы – глаз, включающий дорецепторное звено – оптическую систему и рецепторы сетчатки – палочки и колбочки.

Информация о раздражителе передается в ЦНС главным образом при помощи частотного (сенсорного) кода. В зависимости от биологического значения, силы и длительности действия стимула рецепторы по-разному формируют нервные биотоки, несущие эту информацию в виде импульсов разной частоты.

Проводниковый отдел анализатора (сенсорной системы) представлен чувствительным нервом и рядом подкорковых ядер, через которые проходит информация от рецепторов в кору больших полушарий.

В пределах центральной нервной системы в проводниковом отделе различают специфическую и неспецифическую части. Специфическая часть проводникового отдела (специфический путь) для каждого анализатора (сенсорной системы) своя. По этому пути распространяется в виде частотного кода информация, воспринятая рецепторами именно этого анализатора. Неспецифическая часть проводникового отдела (неспецифический путь) общая для всех анализаторов. Он представлен системой ядер ретикулярной формации, куда «стекается» информация, воспринятая рецепторами любого анализатора.

Посредником, в котором сходятся все раздражения от внешнего и внутреннего мира, является часть промежуточного мозга, называемая таламус. Сенсорные сигналы, видоизменяясь здесь и получая соответствующую эмоциональную окраску, направляются к подкорковым и корковым центрам, чтобы организм мог адекватно приспособиться к постоянно меняющейся среде.

С функциональной точки зрения различают специфические и неспецифические ядра таламуса.

Специфические ядра таламуса своими волокнами достигают первичных (специфических) сенсорных областей коры больших полушарий и образуют синапсы на ограниченном числе ее клеток. При раздражении специфических ядер одиночными электрическими импульсами в соответствующих ограниченных областях коры быстро (латентный период 1-6 мс) возникает реакция в виде первичного ответа. Таким образом, без распространения нервного импульса по специфическому пути невозможно возникновение специфических ощущений.

Импульсы от неспецифических таламических ядер поступают одновременно в разные участки коры больших полушарий. Ответная реакция имеет большой латентный период (10-50 мс) и возникает почти со всей поверхности коры, диффузно. Регистрируемые в клетках коры потенциалы имеют волнообразный характер.

Неспецифические ядра таламуса, связанные с ретикулярной формацией, активируют клетки коры, чем облегчают деятельность корковых нейронов при поступлении к ним импульсов от специфических ядер. Таким образом, распространение нервных импульсов по неспецифическому пути необходимо для поддержания тонуса коры, оптимального уровня возбудимости ее клеток. Без такой постоянной активации становится невозможным осуществление любой сознательной психической деятельности.

Наиболее сложно устроен центральный отдел анализатора (сенсорной системы). Он представлен сенсорной (чувствительной) областью коры больших полушарий, куда приходят афферентные волокна восходящих сенсорных путей. И.П. Павлов различал в центральном отделе каждого анализатора «ядерную зону» и «периферическую зону». Повреждение ядерной зоны, по Павлову, приводит к грубым нарушениям данной сенсорной функции.

В современной физиологии в ядерной зоне анализаторов выделяют первичную и вторичную сенсорную кору, а периферическую зону называют третичной сенсорной корой (рис. 14).

Сенсорный код, сформировавшийся в начальной части анализатора, передается по проводниковому отделу в кору, в первичную зону данного анализатора. В первичной коре каждая группа нейронов получает информацию по топическому принципу, т.е. от строго определенной группы периферических рецепторов, поэтому первичную сенсорную кору называют проекционной. Здесь возникает первичный сенсорный ответ – результат высшего наиболее тонкого анализа, осуществляемого корой головного мозга. Вследствие такого анализа происходит формирование ощущений, на основе которых создается возможность узнавания того или иного предмета внешнего мира.

Рис. 14. Карта цитоархитектонических полей коры головного мозга.

Конвекситальная поверхность коры больших полушарий: а – первичные поля; б – вторичные поля; в – третичные поля. Теменная доля: 1 – заднецентральная извилина, 2 – верхнетеменная долька. Височная доля: 3 – верхняя височная извилина, 4 – первичная слуховая кора в верхней височной извилине, 5 – средняя височная извилина. Затылочная доля: 6 – первичная зрительная кора на затылочном полюсе, 7 – вторичная зрительная кора

Ощущение – отражение в коре головного мозга отдельных свойств предметов объективного мира, возникающее в результате непосредственного воздействия их на рецепторы. Ощущение является базовым психическим процессом, лежащим в основе всех видов сознательной психической деятельности. Ощущение – исходный и неразложимый элемент познания.

Особенность ощущений – их модальность: ощущения, различные по качеству, не сравнимы между собой (осязательные, зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, болевые, мышечно-суставные и др.). Например, в первичной зрительной коре формируются ощущения цвета, линии, движения и т.д. Таким образом, первичная сенсорная кора является модально специфичной: в первичной зоне каждого анализатора формируются ощущения одной модальности. По своим физиологическим механизмам ощущение является целостным рефлекторным актом, объединяющим прямые и обратные связи в работе периферических и центральных отделов анализаторов.

Многообразие ощущений отображает качественное многообразие мира. Теория отражения рассматривает ощущения как копию действительности, как субъективный образ объективного мира. Будучи источником знаний человека об объективном мире, ощущения входят в качестве элемента в целостный процесс познания, включающий восприятие, которое является более сложным, наглядно образным отражением предметов и явлений, представлений, понятий.

Вторичная сенсорная кора анализаторов располагается, как правило, вокруг их первичных зон, и тесно связана с этими зонами анатомически и функционально. В связи с этими особенностями ее называют проекционно-ассоциативной. Ее площадь превышает площадь первичной сенсорной коры, а функции заключаются в объединении, синтезе информации, подвергшейся анализу в первичной коре. Результатом такого синтеза является формирование на основе ощущений мономодальных (однокачественных) образов (зрительных, слуховых, обонятельных и т.п.). Таким образом, именно вторичная кора анализаторов ответственна за осуществление начальных этапов восприятия.

Восприятие – психический процесс, заключающийся в формировании целостного субъективного образа предмета, непосредственно воздействующего на рецепторы анализаторов, или его узнавании при повторном предъявлении.

Последующие, более сложные, этапы восприятия реализуются третичными зонами сенсорной коры.

Третичная сенсорная кора иначе называется ассоциативной. Эти зоны коры называют межанализаторными, так как здесь интегрируется возбуждение, приходящее из разных анализаторов, и оно сличается с эталоном, сформированным на основе прошлого опыта. Следствием этой интеграции является формирование комплексных образов, включающих в себя зрительные, слуховые, обонятельные и другие компоненты, опознание стимулов, определение их значимости. Способность узнавания вырабатывается через условный рефлекс и совершенствуется по мере усложнения условнорефлекторной деятельности. Кроме этого в третичной коре происходит сравнение целостных образов, установление их взаимоотношений в пространстве и времени (меньше – больше; ближе – дальше; раньше – позже и т.п.). Следствием этих процессов является формирование целостного представления об окружающем мире.

В процессе взаимодействия с окружающей средой происходиттренировка анализаторных систем. Они приобретают способность ко все более сложному восприятию. Его тонкость и точность определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются увеличение площади зоны восприятия и усложнение функции специфической чувствительной зоны коры больших полушарий. Установлено, что площадь проекции отдельных рецепторных областей в коре зависит от степени профессиональной тренировки. Так, у композитора наиболее развита слуховая зона, а у художника – зрительная и т.д.

Значительную роль в обеспечении тонкости восприятия раздражителя играют механизмы, дифференцирующие сенсорный код. Они создают возможность исключения несущественной информации о раздражителе и сосредоточения нервной деятельности на наиболее важных его свойствах. Способность к подобной «фильтрации» не является врожденной. Она совершенствуется при специальной тренировке. Отделение главных качеств раздражителя от второстепенных повышает абсолютную чувствительность анализатора.

Известно, что не каждый раздражитель, воздействующий на рецепторные окончания, способен вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, при которой это происходит (нижний порог ощущения), будет тем меньше, чем более тренирован анализатор. В процессе тренировки повышается возможность улавливать минимальную разницу в интенсивности двух однородных раздражителей. Поэтому при направленном воздействии на анализаторы ребенка у него возникает возможность полнее и совершеннее воспринимать происходящие вокруг события, открывать прекрасное и удивительное, скрытое для несовершенных, нетренированных анализаторов. Особенно эта способность увеличивается в процессе учебы и труда.

Поскольку аналитико-синтетическая деятельность коры головного мозга каждого человека протекает по-своему и зависит от ряда причин, то наши представления об объективном мире носят субъективный характер.

Итак, анализ внешних сигналов начинается в рецепторе и параллельно с синтезом продолжается на разных уровнях центральной нервной системы. Это касается в равной степени безусловно- и условнорефлекторных процессов, однако для последних существенное значение имеет участие коры больших полушарий, где происходит окончательный, наиболее точный и тонкий анализ и синтез раздражителей.

Важной особенностью анализаторов является их приспосабливаемость к действию постоянных раздражителей, или адаптация. Адаптация может быть связана со снижением уровня чувствительности и с его повышением.

В первом случае при продолжительном действии раздражителя чувствительность к нему снижается или совсем исчезает. Благодаря такой адаптации мы не чувствуем прикосновения одежды, обуви, очков и т.д.

Другая разновидность адаптации характеризуется повышением чувствительности к действию слабых раздражителей, примером чего может служить привыкание глаза к темноте при переходе из ярко освещенной комнаты в полутемную. Впечатление полной темноты, возникающее в первый момент, проходит, уступая место способности различать предметы и свободно ориентироваться. Аналогичная адаптация наблюдается и при действии шума или запахов.

Привыкание к действию раздражителя является общим свойством большинства анализаторов. Исключение составляют интерорецепторы, от сохранения их чувствительности зависит поддержание постоянства многих параметров внутренней среды. Поэтому их адаптация могла бы оказаться серьезной угрозой для жизнедеятельности организма.

Механизмы адаптации очень сложны. Они связаны с физиологическими процессами, протекающими в периферических и мозговых концах анализаторов. В основе адаптации лежат колебания лабильности нейронов головного мозга, которые регулируют возбудимость рецепторов. В процессах «настройки» возбудимости рецепторов участвуют также симпатическая нервная система, обладающая адаптационно-трофическим влиянием, и ретикулярная формация.

Если в условиях эксперимента регистрировать импульсы с нервов, проводящих возбуждение от рецепторов, можно обнаружить постепенное снижение частоты импульсов до их полного исчезновения, несмотря на непрерывное действие раздражителя. Это означает, что подача сигналов с рецепторов в мозг прекращается. Это происходит вследствие адаптации рецепторов.

Адаптация может сознательно усиливаться или ослабляться. Так, например, ребенок, в руках которого находиться какой-то мелкий предмет, в силу наступившей адаптации нередко теряет его. Повышение возбудимости коры, наступающее в связи с событиями, которые сопровождают обнаружение потери, предупреждает развитие адаптации при повторном получении этого предмета.

Скорость адаптации различна для различных рецепторов, она наибольшая для рецепторов, воспринимающих прикосновение к коже, и наименьшая для рецепторов мышц. Малая скорость адаптации мышечных рецепторов позволяет нам совершать четкие и координированные движения. Медленнее всего адаптируются рецепторы кровеносных сосудов и легких, что обеспечивает постоянную рефлекторную саморегуляцию кровяного давления и дыхания.

Адаптация отличается от утомления тем, что она быстро возникает после начала раздражения и сразу же проходит после его окончания.

Строение зрительного анализатора. Строение глаза. Отделы зрительного анализатора. Орган зрения – важнейший из органов чувств. В многообразной трудовой деятельности людей, в выполнении многих самых тонких работ глазу принадлежит первостепенное значение. Глаз тесно связан с головным мозгом, из которого он и развивается.

Глаз состоит из глазного яблока, из которого выходит зрительный нерв, соединяющий его с головным мозгом, и вспомогательного аппарата.

Глазное яблоко имеет форму шара, более выпуклого спереди. Оно лежит в полости глазницы и состоит из внутреннего ядра и окружающих его трех оболочек: наружной, средней и внутренней (рис. 15).

Рис. 15. Орган зрения:

1 – белочная оболочка; 2 – роговица; 3 – хрусталик; 4 – ресничное тело; 5 – радужная оболочка; 6 – сосудистая оболочка; 7 – сетчатка; 8 – слепое пятно; 9 – стекловидное тело; 10 – задняя камера глаза; 11 – передняя камера глаза; 12 – зрительный нерв

Наружная оболочка называется волокнистой, или фиброзной. Задний отдел ее представляет собой жесткую непрозрачную сферическую соединительнотканную капсулу цвета вареного белка – белочную оболочку, или склеру, которая защищает внутреннее ядро глаза и помогает сохранить его форму. Передний отдел представлен более выпуклой тонкой и прозрачной роговицей, через которую в глаз проникает свет.

Средняя оболочка богата кровеносными сосудами и потому называется сосудистой. В ней выделяют три части: переднюю – радужную оболочку, или радужку, среднюю – ресничное тело, заднюю – собственно сосудистую оболочку.

Радужка имеет форму плоского кольца, имеющего голубую, зеленовато-серую или коричневую окраску в зависимости от количества и характера пигмента. Отверстие в центре радужки зрачок – способно суживаться и расширяться. Величину зрачка регулируют специальные глазные мышцы, заложенные в толще радужки: мышца, суживающая зрачок, и мышца, расширяющая зрачок.

Кзади от радужки находится ресничное тело –круговой валик, внутренний край которого имеет ресничные отростки. В нем заложена ресничная мышца, сокращение которой через специальную связку передается на хрусталик, и он меняет свою кривизну. Собственно сосудистая оболочка –большая задняя часть средней оболочки глазного яблока, содержит черный пигментный слой, который поглощает свет.

Внутренняя оболочка глазного яблока называется сетчаткой, или сетчатой оболочкой (0,2-0,3 мм). Это светочувствительная часть глаза, которая покрывает изнутри сосудистую оболочку. Она имеет сложное строение. В сетчатке находятся светочувствительные рецепторы – палочки и колбочки (рис. 16).

Рис. 16. Схема строения сетчатки.

1 – пигментный слой; 2 – палочки; 3 – колбочки; 4 – нейроны сетчатки.

Колбочки сосредоточены в основном в центральной области сетчатки – в желтом пятне. По мере удаления от центра число колбочек уменьшается, а палочек – возрастает. На периферии сетчатки имеются только палочки. У взрослого человека насчитывается 6-7 млн. палочек, которые обеспечивают восприятие дневного и сумеречного света. Колбочки являются рецепторами цветного зрения, палочки – черно-белого.

Местом наилучшего видения является желтое пятно, и особенно его центральная ямка. Такое зрение называют центральным. Остальные части сетчатки принимают участие в боковом, или периферическом, зрении. Центральное зрение обеспечивает возможность рассматривать мелкие детали предметов, а периферическое позволяет ориентироваться в пространстве.

В палочках содержится особое вещество пурпурного цвета – зрительный пурпур, или родопсин, в колбочках – вещество фиолетового цвета – йодопсин, который, в отличие от родопсина, в красном свете выцветает.

Возбуждение палочек и колбочек вызывает появление нервных импульсов в связанных с ними волокнах зрительного нерва. Колбочки менее возбудимы, поэтому, если слабый свет попадает в центральную ямку, где находятся колбочки, а палочек нет, мы его видим очень плохо или не видим вовсе. Зато слабый свет хорошо виден, когда он попадает на боковые поверхности сетчатки. Таким образом, при ярком освещении функционируют в основном колбочки, при слабом освещении – палочки.

В сумерках при слабом освещении мы видим за счет зрительного пурпура. Распад зрительного пурпура под действием света вызывает возникновение импульсов возбуждения в окончаниях зрительного нерва и является начальным моментом зрительной афферентации.

Зрительный пурпур на свету распадается на белок опсин и пигмент ретинен – производное витамина А. В темноте витамин А превращается в ретинен, который соединяется с опсином и образует родопсин, т.е. зрительный пурпур восстанавливается. В темноте сетчатка содержит мало витамина А, а на свету обнаруживается значительное его количество. Следовательно, витамин А – источник зрительного пурпура.

Недостаток в пище витамина А сильно нарушает образование зрительного пурпура, что вызывает резкое ухудшение сумеречного зрения, так называемую куриную слепоту (гемералопию).

Рецепторы сетчатки передают сигналы по волокнам зрительного нерва, в котором насчитывают до 1 млн. нервных волокон, только один раз, в момент появления нового предмета. Затем добавляются сигналы о наступающих изменениях в изображении предмета по сравнению с его прежним изображением и о его исчезновении. Зрительные ощущения возникают только в момент фиксации взгляда в ряде последовательных точек предмета.

Непрерывные мелкие колебательные движения глаз, которые совершаются постоянно в течение 25 мс каждое, позволяют видеть неподвижные предметы. У лягушек таких движений глаз нет, поэтому они видят только те предметы, которые в поле зрения перемещаются. Отсюда становится понятным, насколько велика роль движений глаз в процессе зрения.

Электромагнитные волны определенной волны вызывают определенные цветовые ощущения, которые соответствуют следующим длинам волн: красный – 620-760 нм, оранжевый – 510-585, голубой – 480-510, фиолетовый – 390-450 нм.

Внутреннее ядро глазного яблока составляют хрусталик, стекловидное тело и водянистая влага передней и задней камер глаза.

Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы, он прозрачен и эластичен, расположен позади зрачка. Хрусталик преломляет входящие в глаз световые лучи и фокусирует их на сетчатке. В этом ему помогают роговица и внутриглазные жидкости. При помощи ресничной мышцы хрусталик меняет свою кривизну, принимая форму, необходимую то для «дальнего», то для «ближнего» зрения.

Позади хрусталика находится стекловидное тело, имеющее вид совершенно прозрачной желеобразной массы.

Полость между роговицей и радужной оболочкой составляет переднюю камеру глаза, а между радужной оболочкой и хрусталиком – заднюю камеру. Они наполнены прозрачной жидкостью – водянистой влагой и сообщаются между собой через зрачок. Внутренние жидкости глаза находятся под давлением, которое определяют как внутриглазное давление. При повышении его могут возникнуть нарушении зрения. Повышение внутриглазного давления является признаком тяжелого заболевания глаз – глаукомы.

Оптическая система глаза представлена роговицей, камерами глаза, хрусталиком и стекловидным телом. Каждая из этих сред имеет свой показатель оптической силы. Оптическая сила выражается в диоптриях. Одна диоптрия (дптр) – это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м. Оптическая сила системы глаза в целом – 59 дптр при рассматривании далеких предметов и 70,5 дптр при рассматривании близких предметов.

Глаз – чрезвычайно сложная оптическая система, которую можно сравнить с фотоаппаратом, в котором объективом выступают все части глаза, а фотопленкой – сетчатка. На сетчатке фокусируются лучи света, давая уменьшенное и перевернутое изображение. Фокусировка происходит за счет изменение кривизны хрусталика: при рассматривании близкого предмета он становится выпуклым, а при рассматривании удаленного – более плоским.

Вспомогательный аппарат глаза состоит из защитных приспособлений, слезного и двигательного аппарата. К защитным образованиям относятся брови, ресницы и веки. Брови служат для предохранения глаз от пота, стекающего со лба: Ресницы, находящиеся на свободных краях верхнего и нижнего век, защищают глаза от пыли, снега и дождя. Основу века составляет соединительнотканная пластинка, напоминающая хрящ, снаружи она покрыта кожей, а изнутри – соединительной оболочкой – конъюнктивой. Конъюнктива переходит с век на переднюю поверхность глазного яблока за исключением роговицы. При сомкнутых веках образуется узкое пространство между конъюнктивой век и конъюнктивой глазного яблока – конъюнктивальный мешок.

Слезный аппарат представлен слезной железой и слезовыводящими путями. Слезная железа занимает ямку в верхнем углу латеральной стенки глазницы. Несколько ее протоков открывается в верхний свод конъюнктивального мешка, Слеза омывает глазное яблоко и постоянно увлажняет роговицу. Движению слезной жидкости в сторону медиального угла глаза способствуют мигательные движения век. Во внутреннем углу глаза слеза скапливается в виде слезного озерца, на дне которого виден слезный сосочек (слезное мясцо). Отсюда через слезные точки (точечные отверстия на внутренних краях верхнего и нижнего век) слеза попадает сначала в слезные канальцы, а затем в слезный мешок. Последний переходит в носослезный канал, по которому слеза попадает в полость носа.

Каждый глаз снабжен шестью мышцами, идущими от сухожильного кольца вокруг зрительного нерва в глубине глазницы и прикрепляющимися к глазному яблоку. Имеется четыре прямые мышцы глаза (верхняя, нижняя, наружная и внутренняя) и две косые мышцы (верхняя и нижняя). Эти мышцы действуют таким образом, что оба глаза движутся совместно и бывают направлены на одну и ту же точку. От кольца также начинается мышца, поднимающая верхнее веко. Мышцы глаза – поперечнополосатые и сокращаются произвольно.

Светочувствительные рецепторы глаза (фоторецепторы) – колбочки и палочки, располагаются в наружном слое сетчатки. Фоторецепторы контактируют с биполярными нейронами, а те в свою очередь – с ганглиозными. Образуется цепочка клеток, которые под действием света генерируют (рождают) и проводят нервный импульс. Отростки ганглиозных нейронов образуют зрительный нерв.

Проводниковый отдел зрительной сенсорной системы – это зрительный нерв, ядра верхних бугров четверохолмия среднего мозга, ядра наружного коленчатого тела промежуточного мозга. Выходя из глаза, зрительный нерв делится на две половины. Внутренняя перекрещивается и вместе с наружной половиной противоположной стороны направляется к латеральному коленчатому телу, где расположен следующий нейрон, заканчивающийся на клетках зрительной зоны коры в затылочной доле полушария.

Центральный отдел зрительного анализатора расположен в затылочной доле (рис. 14).

Нормальное зрение осуществляется двумя глазами. При рассматривании предметов левым и правым глазом мы видим неодинаково, поэтому на сетчатке каждого глаза получается свое изображение. Однако человек воспринимает предмет как единое целое. Это происходит оттого, что изображение возникает на идентичных точках сетчатки. Идентичными называют все точки, расположенные от центральных ямок на одинаковом расстоянии и в том же направлении. Если лучи от рассматриваемого предмета попадут на неидентичные (несоответственные) точки сетчатки, то изображение предмета окажется раздвоенным.

Зрение двумя глазами необходимо для качественного восприятия и представления о рассматриваемом объекте. Восприятие движения предмета зависит от перемещения его изображения на сетчатке. Восприятие движущегося предмета при одновременном движении глаз и головы и определение скорости движения предметов обусловлены не только зрительными, но и центростремительными импульсами от проприорецепторов глазных и шейных мышц.

Возрастные особенности. Элементы сетчатки начинают развиваться на 6-10-й неделе внутриутробного развития, но окончательное ее морфологическое созревание происходит лишь к 10-12-ти годам. В процессе развития существенно меняются цветоощущения ребенка. У новорожденного в сетчатке функционируют только палочки, обеспечивающие черно-белое зрение. Колбочки, ответственные за цветовое зрение, еще не зрелые, и их количество невелико. И хотя функции цветоощущения у новорожденных есть, но полноценное включение колбочек в работу происходит только к концу 3-го года жизни. По мере созревания колбочек дети начинают различать сначала желтый, потом зеленый, а затем красный цвета (уже с 3-х месяцев удавалось выработать условные рефлексы на эти цвета); распознавание цветов в более раннем возрасте зависит от яркости, а не от спектральной характеристики цвета. Полностью различать цвета дети начинают с конца 3-го года жизни. В школьном возрасте различительная цветовая чувствительность глаза повышается. Максимального развития ощущение цвета достигает к 30-ти годам и затем постепенно снижается. Важное значение для формирования этой способности имеет тренировка.

Миелинизация проводящих путей начинается лишь на 8-9-м месяце внутриутробного развития, и заканчивается лишь к 3-4-му году жизни. Корковый отдел зрительного анализатора в основном формируется на 6-7-м месяце внутриутробной жизни, но окончательно зрительная кора созревает к 7-летнему возрасту.

У новорожденного глазное яблоко составляет 16 мм, а его масса 3,0 г. Рост глазного яблока продолжается после рождения. Интенсивнее всего оно растет первые 5 лет жизни, менее интенсивно – до 9-12-ти лет. У взрослых диаметр глазного яблока составляет около 24 мм, а вес 8,0 г.

Форма глазного яблока у новорожденных более шаровидная, чем у взрослых, в результате в 80-94% случаев у них отмечается дальнозоркая рефракция. Повышенная растяжимость и эластичность склеры у детей способствует легкой деформации глазного яблока, что важно в формировании рефракции глаза. Так, если ребенок играет, рисует или читает, низко наклонив голову, в силу давления жидкости на переднюю стенку, глазное яблоко удлиняется и развивается близорукость.

В первые годы жизни радужка содержит мало пигментов и имеет голубовато-сероватый оттенок, а окончательное формирование ее окраски завершается только к 10-12-ти годам.

Зрачок у новорожденных узкий. В возрасте 6-8-ми лет зрачки широкие из-за преобладания тонуса симпатических нервов, иннервирующих мышцы радужной оболочки, что повышает риск солнечных ожогов сетчатки. В 8-10 лет зрачок вновь становится узким, а к 12-13-ти годам быстрота и интенсивность зрачковой реакции на свет такие же, как и у взрослого.

У новорожденных и детей дошкольного возраста хрусталик более выпуклый и более эластичный, чем у взрослого, и его преломляющая способность выше. Это делает возможным четкое видение предмета при большем приближении его к глазу, чем у взрослого. В свою очередь, привычка рассматривать предметы на малом расстоянии может приводить к развитию косоглазия.

Сенсорные и моторные функции зрения развиваются одновременно. В первые дни после рождения движения глаз несинхронны, при неподвижности одного глаза можно наблюдать движение другого. Способность фиксировать взглядом предмет, или, образно говоря, «механизм точной настройки», формируется в возрасте от 5-ти дней до 3-5-ти месяцев. Функциональное созревание зрительных зон коры головного мозга, по некоторым данным, происходит уже к рождению ребенка, по другим – несколько позже.

Реакция на форму предмета отмечается уже у 5-месячного ребенка. У дошкольников первую реакцию вызывает форма предмета, затем его размеры и в последнюю очередь – цвет.

Острота зрения с возрастом повышается, улучшается и стереоскопическое зрение. Стереоскопическое зрение к 17-22-м годам достигает своего оптимального уровня, причем с 6-ти лет у девочек острота стереоскопического зрения выше, чем у мальчиков.

В 7-8 лет глазомер у детей значительно лучше, чем у дошкольников, но хуже, чем у взрослых; половых различий не имеет. В дальнейшем у мальчиков линейный глазомер становиться лучше, чем у девочек.

Интенсивно увеличивается и поле зрение у детей, к 7-ми годам его размер составляет приблизительно 80% от размера поля зрения взрослого человека. В развитии поля зрения наблюдаются половые особенности.

Поле зрения определяет объем учебной информации, воспринимаемой ребенком, т.е. пропускную способность зрительного анализатора, и, следовательно, учебные возможности. В процессе онтогенеза пропускная способность зрительного анализатора (бит/с) также изменяется и достигает в разные возрастные периоды следующих значений (табл. 23).

Таблица 23

Возраст	Девочки	Мальчики
7-8 лет	1,00	1,09
10-11 лет	2,18	2,06
12-13 лет	2,53	2,12
13-14 лет	2,90	2,60
17-18 лет	3,38	2,65
19-22 года	3,13	2,88

Нарушения зрения. Коррекция зрения. Важное значение в процессе обучения и воспитания детей с дефектами органов чувств имеет высокая пластичность нервной системы, позволяющая компенсировать выпавшие функции за счет оставшихся. Известно, что у слепоглухих детей повышена чувствительность вкусового и обонятельного анализаторов. С помощью обоняния они могут хорошо ориентироваться на местности и узнавать родственников и знакомых. Чем более выражена степень поражения органов чувств ребенка, тем более трудной становится и учебно-воспитательная работа с ним.

Подавляющая часть всей информации из окружающего мира (примерно 90%) поступает в наш мозг через зрительные и слуховые каналы, поэтому для нормального физического и психического развития детей и подростков особое значение имеют органы зрения и слуха.

Среди дефектов зрения наиболее часто встречаются различные формы нарушения рефракции оптической системы глаза или нарушения нормальной длины глазного яблока. В результате лучи, идущие от предмета, преломляются не на сетчатке. При слабой рефракции глаза вследствие нарушения функций хрусталика – его уплощения, или при укорочении глазного яблока, изображение предмета оказывается за сетчаткой. Люди с такими нарушениями зрения плохо видят близкие предметы; такой дефект называют дальнозоркостью (рис. 17).

Рис. 17. Схема рефракции.

1 – в дальнозорком; 2 – в нормальном; 3 – в близоруком глазе

При усилении физической рефракции глаза, например, из-за повышения кривизны хрусталика, или удлинении глазного яблока, изображение предмета фокусируется впереди сетчатки, что нарушает восприятия удаленных предметов. Этот дефект зрения называют близорукостью (рис. 17).

При развитии близорукости школьник плохо видит написанное на классной доске, просит пересадить его на первые парты. При чтении он приближает книгу к глазам, сильно склоняет голову во время письма, в кино или в театре стремится занять место поближе к экрану или сцене. При рассматривании предмета ребенок прищуривает глаза. Что бы сделать изображение на сетчатке более четким, он чрезмерно приближает рассматриваемый предмет к глазам, что вызывает значительную нагрузку на мышечный аппарат глаза. Нередко мышцы не справляются с такой работой, и один глаз отклоняется в сторону виска – возникает косоглазие. Близорукость может развиваться при таких заболеваниях, как рахит, туберкулез, ревматизм.

Частичное нарушение цветового зрения получило название дальтонизма (по имени английского химика Дальтона, у которого впервые был обнаружен этот дефект). Дальтоники обычно не различают красный и зеленый цвета (они им кажутся серыми разных оттенков). Около 4-5% всех мужчин страдают дальтонизмом. У женщин он встречается реже (до 0,5%). Для обнаружения дальтонизма пользуются специальными цветовыми таблицами.

Профилактика нарушений зрения основывается на создании оптимальных условий для работы органа зрения. Зрительное утомление приводит к резкому снижению работоспособности детей, что отражается на их общем состоянии. Своевременная смена видов деятельности, изменение обстановки, в которой проводятся учебные занятия, способствуют повышению работоспособности.

Большое значение имеет правильный режим труда и отдыха, школьная мебель, отвечающая физиологическим особенностям учащихся, достаточное освещение рабочего места и др. Во время чтения каждые 40-60 мин необходимо делать перерыв на 10-15 мин, чтобы дать отдохнуть глазам; для снятия напряжения аппарата аккомодации детям рекомендуют посмотреть вдаль.

Кроме того, важная роль в охране зрения и его функции принадлежит защитному аппарату глаза (веки, ресницы), который требуют бережного ухода, соблюдения гигиенических требований и своевременного лечения. Неправильное использование косметических средств может привести к конъюктивитам, блефаритам и другим заболеваниям органов зрения.

Особое внимание следует обратить на организацию работы с компьютерами, а также просмотр телевизионных передач. При подозрении на нарушение зрения необходима консультация врача – офтальмолога.

До 5-ти лет у детей преобладает гиперметропия (дальнозоркость). При данном дефекте помогают очки с собирательными двояковыпуклыми стеклами (придающими проходящим через них лучам сходящееся направление), которые улучшают остроту зрения и снижают излишнее напряжение аккомодации.

В дальнейшем в связи с нагрузкой при обучении частота гиперметрии снижается, а частота эмметропии (нормальной рефракции) и миопии (близорукости) увеличивается. К окончанию школы по сравнению с начальными классами распространенность близорукости возрастает в 5 раз.

Формированию и прогрессированию близорукости способствует дефицит света. В условиях Заполярья, при постоянном искусственном освещении в период полярной ночи, в тех школах, где уровень освещенности на рабочих местах был в 5-10 раз ниже гигиенических нормативов, у детей и подростков близорукость развивалась чаще.

Острота зрения и устойчивость ясного видения у учащихся существенно снижаются к окончанию уроков, и это снижение тем резче, чем ниже уровень освещенности. С повышением уровня освещенности у детей и подростков увеличивается быстрота различения зрительных стимулов, возрастает скорость чтения, улучшается качество работы. При освещенности рабочих мест 400 лк без ошибок было выполнено 74% работ, при освещенности 100 лк и 50 лк – соответственно 47 и 37%.

При хорошем освещении у нормально слышащих детей у подростков обостряется острота слуха, что также благоприятствует работоспособности, положительно сказывается на качестве работы. Так, если диктанты проводились при уровне освещенности 150 лк, число пропущенных или написанных с ошибками слов было на 47% меньше, чем в аналогичных диктантах, проведенных при освещенности 35 лк.

На развитие близорукости оказывает влияние учебная нагрузка, непосредственно связанная с необходимостью рассматривать объекты на близком расстоянии, ее продолжительность в течение дня. Следует также знать, что у учащихся, мало бывающих или совсем не бывающих на воздухе в околополуденное время, когда интенсивность ультрафиолетовой радиации максимальна, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Это приводит к уменьшению тонуса глазных мышц, что при высокой зрительной нагрузке и недостаточной освещенности способствует развитию близорукости и ее прогрессированию.

Больными считаются дети, у которых миопическая рефракция составляет 3,25 дптр и выше, а острота зрения с коррекцией – 0,5-0,9. Таким учащимся рекомендованы занятия физической культурой только по специальной программе. Им также противопоказано выполнение тяжелой физической работы, длительное пребывание в согнутом положении с наклоненной головой.

С целью профилактики близорукости необходимы ежегодные медицинские осмотры учащихся врачом – окулистом. При миопии слабой и средней степени, гиперметропии, астигматизме учащиеся осматриваются окулистом один раз в год, а в случаях высокой степени миопии (более 6,0 дптр) – два раза в год.

При близорукости назначают очки с рассеивающими двояковогнутыми стеклами, которые превращают параллельные лучи в расходящиеся. Близорукость в большинстве случаев врожденная, но она может увеличиваться в школьном возрасте от младших классов к старшим. В тяжелых случаях близорукость сопровождается изменениями сетчатки, что ведет к падению зрения и даже отслойке сетчатки. Поэтому детям, страдающим близорукостью, необходимо строго выполнять предписания окулиста. Своевременное ношение очков школьниками является обязательным.

Слуховой анализатор. Строение органа слуха. Отделы слухового анализатора. Орган слуха и равновесия главной своей частью расположен в пирамиде височной кости и делится на наружное, среднее и внутреннее ухо. Органы слуха воспринимают звуковые колебания воздуха и состоят из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода и предназначено для улавливания и проведения звуковых колебаний. Ушная раковина образована эластическим хрящом сложной формы, покрытым кожей. В ней различают завиток, образованный свободным загнутым краем хряща, и идущий параллельно ему валик – противозавиток. У переднего края ушной раковины лежит выступ – козелок. Кзади от него расположен противокозелок, отделенный от козелка вырезкой. Внизу ушная раковина заканчивается кожной складкой, не содержащей хряща – долькой ушной раковины, или мочкой уха. Ушная раковина прикрепляется к височной кости связками и имеет рудиментарные мышцы, являющиеся остатком мышц, хорошо выраженных у животных.

Наружный слуховой проход сострит из хрящевой и костной части. Хрящевая часть является продолжением хряща ушной раковины и составляет 1/3 его длины, остальные 2/3 образованы костным каналом височной кости. В месте перехода одной части в другую наружный слуховой проход сужен и изогнут. Он выстлан кожей и богат железами, выделяющими ушную серу. Его внутренний конец замыкает барабанная перепонка.

Барабанная перепонка находится на границе между наружным и средним ухом. Она замыкает внутренний конец наружного слухового прохода и стоит наклонно, образуя острый угол с его нижней стенкой (рис. 18).

Рис. 18. Детали строения уха человека.

А – слуховые косточки в среднем ухе; Б – общий вид внутреннего уха: 1 – молоточек, 2 – наковальня, 3 – стремечко, 4 – барабанная перепонка, 5 – улитка, 6 – круглый мешочек, 7 – овальный мешочек, 8, 9, 10 − полукружные каналы

Барабанная перепонка имеет овальную форму и представляет собой тонкую фиброзную пластинку, втянутую внутрь барабанной полости. Она покрыта снаружи истонченной кожей, а изнутри – слизистой оболочкой. В верхнем отделе она особенно тонкая и не содержит фиброзной основы.

Среднее ухо лежит внутри пирамиды височной кости и состоит из барабанной полости и слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей среднее ухо с носоглоткой.

Барабанная полость лежит меду наружным слуховым проходом и внутренним ухом – лабиринтом. В ней находится цепь слуховых косточек: молоточек, наковальня и стремечко, соединены при помощи суставов, подвижно передающих колебания барабанной перепонки к лабиринту (рис. 18). По форме барабанную полость сравнима с низким цилиндром (барабаном), поставленным на ребро и нацеленным в сторону наружного слухового прохода. Объем ее 0,75 мм. В ней различает шесть стенок. Наружная образована барабанной перепонкой, внутренняя – стенкой лабиринта, на которой находятся два отверстия: овальное, закрытое основанием стремечка, и круглое, замкнутое вторичной барабанной перепонкой. Задняя стенка прилежит к сосцевидному отростку и содержит отверстие, ведущее в сосцевидную пещеру. На передней стенке находится отверстие слуховой (евстахиевой) трубы. Верхняя стенка прилежит к средней черепной ямке, а нижняя – к яремной ямке височной кости.

Слуховая (евстахиева) труба соединяет барабанную полость с носоглоткой. Она имеет костную и хрящевую части. Костная часть является нижним полуканалом мышечно-трубного канала, а хрящевая образована эластическим хрящом, имеющим вид желоба, укрепленного на наружном основании черепа, и под острым углом, подходящим к боковой стенке носоглотки.

Внутреннее ухо представляет собой костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт из соединительной ткани. Между костным и перепончатым лабиринтом имеется жидкость – перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта – эндолимфа.

В центре костного лабиринта находится преддверие, спереди от него улитка, а сзади – полукружные каналы. Костная улитка – спирально извитой канал, образующий 2,5 оборота вокруг стержня конической формы. Диаметр костного канала у основания улитки 0,04 мм, а на вершине – 0,5 мм. От стержня отходит костная спиральная пластинка, которая делит полость канала на две части, или лестницы.

В улитковом ходе, внутри среднего канала улитки, находится звуковоспринимающий аппарат – спиральный, или кортиев, орган (рис. 19, 20).

Рис. 19. Схема органа Корти (спирального органа).

1 – покровная пластинка; 2, 3 – волосковые клетки, 4 – опорные клетки; 5 – улитковый нерв; 6 – основная пластинка

Он имеет базальную (основную) пластину, которая состоит из 24 тыс. тонких фибриозных волоконец различной длины, очень упругих и слабо связанных друг с другом. Вдоль нее в 5 рядов располагаются опорные и волосковые чувствительные клетки, которые являются собственно слуховыми рецепторами.

Рецепторные клетки имеют удлиненную форму. Каждая волосковая клетка несет 60-70 мельчайших волосков (длиной 4-5 мкм), которые омываются эндолимфой и контактируют с покровной пластиной. Слуховой анализатор воспринимает звук различных тонов. Основной характеристикой каждого звукового тона является длина звуковой волны.

Длина звуковой волны определяется расстоянием, которое проходит звук за 1 сек., деленным на число полных колебаний, совершаемых звучащим телом за это же время. Чем больше число колебаний, тем меньше длина волны. У высоких звуков волна короткая, измеряемая в миллиметрах, у низких – длинная, измеряемая в метрах.

Высота звука определяется его частотой, или числом колебаний за 1 сек. Частота измеряется в герцах (Гц). Чем больше частота звука, тем звук выше. Сила звука пропорциональна амплитуде колебаний звуковой волны и измеряется в белах (чаще применяется децибел, дБ).

Человек в состоянии услышать звуки от 12-24 до 20000 Гц. У детей верхняя граница слуха достигает 22000 Гц, у пожилых людей она ниже – около 15000 Гц.

Любой звук имеет определенный тембр. Каждый источник звука распространяет основные и дополнительные колебания, которые называют обертонами. Число колебаний обертона превосходит число колебаний основного тона. Благодаря этому любой звук имеет особую «окраску». Человеческий голос также имеет индивидуальный тембр, свои обертоны, свою «окраску», по которым его можно узнать.

Звук улавливается ушной раковиной, направляется по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке. Колебания барабанной перепонки передаются через среднее ухо, в котором имеются три слуховые косточки. Через систему рычага они усиливают звуковые колебания и передают их жидкости, находящейся между костным и перепончатым лабиринтом улитки. Волны, достигая основания улитки, вызывают смещение основной мембраны, с которой соприкасаются волосковые клетки. Клетки начинают колебаться, вследствие чего возникает рецепторный потенциал, возбуждающий окончания нервных волокон. Эластичность основной мембраны на разных участках не одинакова. Вблизи овального окна мембрана уже и жестче, далее – шире и эластичнее. Волосковые клетки в узких отрезках воспринимают звуки высокими частотами, а в более широких – с низкими частотами.

Различение звуков происходит на уровне рецепторов. Сила звука кодируется числом возбужденных нейронов и частотой их импульсации. Внутренние волосковые клетки возбуждаются при большой силе звука, наружные при меньшей.

Рис. 20. Поперечный срез канала улитки:

10 – костный лабиринт; 11 – перепончатый лабиринт; 12 – спиральный (Кортиев) орган; 13 – основная (базальная) пластинка

Проводниковый отдел. Волосковые клетки охватываются нервными волокнами улитковой ветви слухового нерва, который несет нервный импульс в продолговатый мозг, далее, перекрещиваясь со вторым нейроном слухового пути, он направляется к задним буграм четверохолмия и ядрам внутренних коленчатых тел промежуточного мозга, а от них – в височную область коры, где располагается центральная часть слухового анализатора.

Центральный отдел слухового анализатора расположен в височной доле. Первичная слуховая кора занимает верхний край верхней височной извилины, она окружена вторичной корой (рис. 14). Смысл услышанного интерпретируется в ассоциативных зонах. У человека в центральном ядре слухового анализатора особое значение имеет зона Вернике, расположенная в задней части верхней височной извилины. Эта зона ответственна за понимание смысла слов, она является центром сенсорной речи. При длительном действии сильных звуков возбудимость звукового анализатора понижается, а при длительном пребывании в тишине возрастает. Это адаптация наблюдается в зоне более высоких звуков.

Возрастные особенности. Закладка периферического отдела слуховой сенсорной системы начинается на 4-й неделе эмбрионального развития. У 5-месячного плода улитка уже имеет форму и размеры, характерные для взрослого человека. К 6-му месяцу пренатального развития заканчивается дифференциация рецепторов. Миелинизация проводникового отдела идет медленными темпами, и заканчивается лишь к 4-м годам. Слуховая зона копы выделяется на 6-м месяце внутриутробной жизни, но особенно интенсивно первичная сенсорная кора развивается на протяжении второго года жизни, развитие продолжается до 7-ми лет. Несмотря на незрелость сенсорной системы уже в 8-9 месяцев пренатального развития ребенок воспринимает звуки и реагирует на них движениями.

У новорожденных орган слуха не волне развит, и нередко считают, что ребенок рождается глухим. В действительности имеет место относительная глухота, которая связана с особенностями строения уха. Наружный слуховой проход у новорожденных короткий и узкий и поначалу расположен вертикально. До 1 года он представлен хрящевой тканью, которая в дальнейшем окостеневает, этот процесс длится до 10-12-ти лет. Барабанная перепонка расположена почти горизонтально, она намного толще, чем у взрослых. Полость среднего уха заполнена амниотической жидкостью, что затрудняет колебания слуховых косточек в первые дни жизни, далее эта жидкость рассасывается, и полость заполняется воздухом. Слуховая (евстахиева) труба у детей шире и короче, чем у взрослых, и через нее в полость среднего уха могут попадать микробы, жидкости при насморке, рвоте и др. Этим объясняется довольно частое у детей воспаление среднего уха (отит).

С первых дней после рождения ребенок реагирует на громкие звуки вздрагиванием, изменением дыхания, прекращением плача. На 2-м месяце ребенок дифференцирует качественно разные звуки, в 3-4 месяца различает высоту звуков в пределах от 1-ой до 4-х октав, в 4-5 месяцев звуки становятся условнорефлекторными раздражителями. К 1-2-м годам дети дифференцируют звуки, разница между которыми составляет 1-2, а к 4-5-ти годам – даже 3/4 и 1/2 музыкального тона.

Порог слышимости также изменяется с возрастом. У детей 6-9-ти лет он составляет 17-24 дБ, у 10-12-летних – 14-19 дБ. Наибольшая острота слуха достигается к среднему и старшему школьному возрасту (14-19 лет). У взрослого порог слышимости лежит в пределах 10-12 дБ.

Чувствительность слухового анализатора к различным частотам неодинакова в разном возрасте. Дети лучше воспринимают низкие частоты, чем высокие. У взрослых до 40 лет наибольший порог слышимости отмечается при частоте 3000 Гц, в 40-50 лет – 2000 Гц, после 50 лет – 1000 Гц, причем с этого возраста понижается верхняя граница воспринимаемых звуковых колебаний.

Функциональное состояние слухового анализатора зависит от действия многих факторов окружающей среды. Специальной тренировкой можно добиться повышения его чувствительности. Например, занятия музыкой, танцами, фигурным катанием, спортивной и художественной гимнастикой вырабатывают тонкий слух. С другой стороны, физическое и умственное утомление, высокий уровень шумов, резкие колебания температуры и давления значительно снижают чувствительность органов слуха.

Вестибулярный анализатор. Периферический (рецепторный) отдел вестибулярного анализатора представлен волосковыми клетками вестибулярного органа, расположенного, как и улитка, в лабиринте пирамиды височной кости. Вестибулярный орган состоит из трех полукружных каналов и преддверия. Рецепторы вестибулярного органа раздражаются наклоном или движением головы, при этом возникают рефлекторные сокращения мышц, способствующие выпрямлению тела и сохранению позы. При помощи рецепторов вестибулярного аппарата происходит восприятие положения головы в пространстве, а также восприятие движения тела.

Разрушение полукружных каналов и преддверия вызывает потерю чувства равновесия. У человека ориентация в пространстве осуществляется, помимо органа равновесия, при помощи зрения, проприоцептивной и тактильной (кожной) чувствительности. Так, давление на подошвы ног, воспринимаемое тактильными рецепторами, свидетельствует о направлении действия силы земного притяжения. У глухонемых вестибулярный аппарат не функционирует. Наклон головы они ощущают при помощи проприорецепторов шеи.

Преддверие изнутри выстлано плоским эндотелием и заполнено эндолимфой. В нем имеются два участка, называемые пятнышками,где находятся рецепторные волосковые клетки, к которым подходят чувствительные волокна вестибулярного нерва. Волоски чувствительных клеток погружены в желеобразную массу, содержащую камешки, или отолиты, состоящие из мелких кристалликов карбоната кальция.

В круглом мешочке пятнышко расположено в вертикальной плоскости, а в овальном – маточке – в горизонтальном. При нормальном положении тела сила тяжести заставляет отолиты оказывать давление на определенные волосковые клетки. Когда голова повернута теменем вниз, отолит провисает на волосках; при боковом наклоне головы один отолит давит на волоски, а другой провисает. Изменение давление отолитов вызывает возбуждение волосковых клеток, сигнализирующее о положении головы в пространстве.

Чувствительные клетки гребешков в ампулах полукружных каналов возбуждаются при движение головы в любом направлении вызывает движение эндолимфы, заполняющей каналы. При поворотах головы сначала из-за инерции эндолимфа отстает от движения, а когда оно окончено, она еще некоторое время движется. Волосковые клетки раздражаются передвижением эндолимфы, Это вызывает ощущение вращения и рефлекторное движение глаз и головы.

Человек привык к движениям в горизонтальной плоскости, а непривычные движения вверх и вниз или в стороны при подъеме на лифте или морской качке, могут вызывать головокружение, чувство тошноты и рвоту. Тренировка (качели) понижает возбудимость органа равновесия и предотвращает нежелательные явления.

Проводниковый отдел вестибулярного аппарата представлен периферическими волокнами биполярными нейронами вестибулярного ганглия, расположенного во внутреннем слуховом проходе (первый нейрон). Аксоны этих нейронов в составе вестибулярного нерва направляются к вестибулярным ядрам продолговатого мозга (второй нейрон). Вестибулярные ядра получают дополнительную информацию по афферентным нейронам от проприорецепторов мышц или от суставных сочленений шейного отдела позвоночника. Эти ядра вестибулярного анализатора тесно связаны с различными отделами центральной нервной системы. Третий нейрон расположен в ядрах зрительного бугра, откуда возбуждение направляется в кору полушарий.

Центральный отдел вестибулярного анализатора локализуется в височной области коры большого мозга, несколько кпереди от слуховой проекционной зоны.

Возрастные особенности. Вестибулярный анализатор закладывается одновременно со слуховым на 4-й неделе эмбриогенеза. Миелинизация проводникового отдела происходит на 4-м месяце эмбрионального развития, тогда же оформляется вестибулярное ядро продолговатого мозга. С этого времени у плода можно вызвать тонические рефлексы с рецепторов вестибулярного аппарата. У новорожденных четко выражены такие рефлексы, как нистагм глаз, реакции на положение головы в пространстве, реакции на ускорение.

Уже с 20-21-го дня вырабатываются условные рефлексы на положение тела при кормлении грудью, рефлексы на покачивание – с 12-16-го дня.

Возбудимость анализатора у детей ниже, чем у взрослых, и резко возрастает после 10-ти лет.

Обонятельная сенсорная система. Периферический отдел обонятельной сенсорной системы расположен в верхнезадней полости носа, – это обо

Дата добавления: 2014-10-15