Устройства и функции зрительного анализатора

Зрительный анализатор состоит из воспринимающей части (сетчатка), проводящих путей (зрительный нерв, хиазма, зрительные тракты), подкорковых центров и высших зрительных центров в затылочных долях коры больших полушарий.

Сетчатка - это внутренняя оболочка глаза, воспринимающая свет.

Прежде чем попасть на сетчатку, световые лучи проходят через ряд прозрачных сред глаза: роговица, влага передней камеры, хрусталик, стекловидное тело. В каждой из этих сред лучи преломляются и в конечном итоге фокусируются на сетчатке.

В сетчатке глаза расположен рецепторный аппарат в виде комплекса палочек, отвечающих за черно-белое зрение, и колбочек, ответственных за восприятие цвета.

Кроме того, учеными доказано, что энергетический пучок света воспринимается также колоссальной сетью сосудов и пигмент-реагентной системой сосудистой оболочки глаза (часть которой составляет радужка) и мгновенно передается в регуляторные центры мозга.

В сетчатке находятся три нейрона и осуществляется не только рецепция, но и первичная обработка получаемой информации.

Длинные отростки третьих нейронов сетчатки образуют зрительный нерв (n.opticus), который через орбиту и канал зрительного нерва выходит в полость черепа, поэтому зрительный нерв имеет интраокулярный, орбитальный, интраканаликулярный и интракраниальный отделы.

Внутренние волокна зрительного нерва образуют перекрест кпереди от турецкого седла, вследствие чего в образующихся после перекреста зрительных трактах собираются волокна от соответствующих половин сетчаток: от правых половин в правом, а от левых — в левом зрительном тракте.

Представьте себе, что вы смотрите на зрительную систему человека сверху. С этой удобной позиции вы могли бы увидеть, что все аксоны ганглиозных клеток с той половины сетчатки, которая ближе к носу, переходят в области хиазмы на противоположную сторону. В результате информация обо всем, что проецируется на внутреннюю (носовую) половину сетчатки левого глаза, переходит в правый зрительный тракт, а о том, что проецируется на носовую часть сетчатки правого глаза, - в левый зрительный тракт. Информация же от наружных (височных) половин обеих сетчаток идет по неперекрещенным путям. После хиазмы все стимулы, относящиеся к левой стороне внешнего мира, воспринимаются правой половиной зрительной системы, и наоборот.

Зрительные тракты заканчиваются у подкорковых зрительных центров, основными из которых являются наружные коленчатые тела, передние бугры четверохолмия и подушки зрительных бугров.

От подкорковых зрительных центров начинаются проводящие пути второго порядка: аксоны нейронов наружного коленчатого тела и других подкорковых центров переходят в заднее бедро внутренней капсулы и, вступая в белое вещество затылочной доли, подходят к корковым центрам зрительного анализатора, располагающимся па внутренней поверхности затылочных долей в области шпорной борозды (fissura calcarina) в проекции 17 поля Бродманна.

Перечисленные структуры зрительного анализатора являются материальным субстратом акта зрения, который начинается с возбуждения в сетчатке (вследствие фотохимического процесса), затем, после передачи возбуждения по проводящим путям первого порядка, продолжается анализом в подкорковых центрах, а после передачи возбуждения по проводящим путям второго порядка завершается осмыслением зрительной информации в корковых центрах зрительного анализатора.

Ядра гипоталамуса, расположенные над зрительным перекрестом, используют информацию об интенсивности света для координации внутренних ритмов. А зрительная кора затылочной доли связана также со зрительными полями лобной и височной долей, с лимбической системой и другими отделами мозга.

Проекции изображений видимого мира от каждого из латеральных коленчатых ядер передаются в правую и левую части первичной зрительной коры. Область коры, получающая информацию от центральной ямки - зоны наивысшей остроты зрения, примерно в 35 раз больше участка, отображающего кружочек той же величины на периферии сетчатки. Таким образом, информация, идущая от центральной ямки, имеет для коры неизмеримо большее значение, чем информация от других частей сетчатки.

Наблюдения показали, что области коры, связанные со зрением, не ограничиваются первичной зрительной корой. Клетки зрительных полей передают информацию специфическим клеткам некоторых других областей коры большого мозга. Следовательно, воздействие светом на область центральной ямки оказывает влияние на большую площадь коры головного мозга, активируя не только зрительные центры, но и смежные участки коры больших полушарий, ответственных за работу жизненно важных органов и систем. Наиболее значимой является связь затылочных корковых полей со зрительными полями лобной коры, где происходит объединение различных видов сенсорной информации. Возможно, что эта корковая зона имеет прямые связи и с лимбической системой, ответственной за эмоциональное состояние человека и его мотивацию к каким-либо действиям.

Кроме того, очень важной структурой головного мозга, реагирующей на свет, является эпифиз, который является эндокринной железой и представляет собой вырост третьего желудочка мозга. У животных эта железа напрямую воспринимает свет и опосредует его влияние на половые и сезонные, суточные ритмы. У человека прямое воздействие света на эпифиз имеет второстепенное значение, но его нельзя не учитывать, так как фотоны могут, по-видимому, проникать в железу даже через кожу и череп. Эпифиз реагирует на изменения освещенности посредством его нейронных связей, идущих от сетчатки через гипоталамус непосредственно к эпифизу. Таким сложным путем клетки эпифиза получают информацию о ритмичном чередовании света и темноты и в зависимости от этого выделяют специальный гормон – мелатонин, который регулирует все биоритмы организма, а также влияет и на половые ритмы.

Таким образом, цветостимуляция зрительной системы и головного мозга человека активизирует нейроны коры и подкорковых образований головного мозга – эпифиз, являющийся главным центром выработки биоритмов; гипоталамус – высший центр висцеральной регуляции; гипофиз – главную эндокринную железу; таламус – главный интегративный центр мозга; ретикулярнуюформацию, поддерживающую активность коры, и лимбическую систему, участвующую в формировании эмоций и мотиваций. При этом мозг трансформирует сигналы, поступающие от радужки и сетчатки в выраженные специфические биологические реакции. Так, под влиянием светового излучения, происходят изменения биофизических и биохимических свойств на клеточном и субклеточном уровне с вовлечением в ответную реакцию всех органов и систем организма.

Нетрудно сделать вывод, что цветовое воздействие через зрительный анализатор – это самый быстрый, безопасный и эффективный способ регуляции деятельности мозга который позволяет путем выбора определенных цветов селективно воздействовать на разные участки мозга и соответственно на разные органы и системы организма.

28.Слуховой анализатор 1. Анатомическая характеристика органа слуха

- общая схема строения - примечание: внутреннее ухо представляет собой полую костную структуру (лабиринт), залегающую в пирамиде височной кости; внутри костного лабиринта располагается перепончатый (соединительнотканный) лабиринт - функции основных отделов органа слуха 1) А - резонатор (собственная частота колебаний - 3000 гц) 2) Б - усиливает звуковое давление (от барабанной перепонки через систему слуховых косточек к мембране овального окна - в 20 раз), гасит чрезмерно сильные звуковые раздражители; (для нормального функционирования давление в полости среднего уха должно быть равно атмосферному; выравнивание давления достигается во время акта глотания благодаря наличию евстахиевой трубы, соединяющей полость среднего уха с носоглоткой) 3) В - обеспечивают собственно рецепцию звуковых колебаний

2. Микроанатомическое и гистологическое строение внутреннего уха - внутреннее ухо содержит рецепторные аппараты двух анализаторов - слухового (улитка) и вестибулярного (преддверие); - улитка - костный канал длиной 35 мм (2,5 витка); разделен двумя мембранами на три канала: верхний, средний и нижний; верхний и нижний каналы сообщаются между собой и заполнены перилимфой, средний - эндолимфой; улитка имеет два окна, затянутые мембранами: овальное (в которое упирается стремечко) и круглое; - рецепторный аппарат - кортиев орган - располагается на подвижной базилярной мембране, состоящей из эластических нитей различной длины ("струн"), натянутых между спиральным гребешком и наружной стенкой улитки (разделяет средний и нижний каналы; - в состав кортиевого органа входят волосковые (рецепторные элементы) и опорные клетки; - над кортиевым аппаратом "нависает" неподвижная покровная пластинка (текториальная мембрана)

3. Основные принципы функционировния уха - звуковые волны - колебания барабанной перепонки - движения слуховых косточек - колебания мембраны овального окна улитки -колебания перилимфы верхнего и нижнегоканалов улитки - колебания эндолимфы среднего канала - резонирующие колебания базилярной мембраны с находящимся на ней кортиевой органом - ние волосковых клеток о покровную пластинку - генерация электрического потенциала на плазмалемме волосковых клеток; - пространственное восприятие звука достигается путем анализа информации, поступающей от правого и левого уха в высших отделах ЦНС

4. Проводящий путь слухового анализатора - волосковые клетки кортиевого органа - биполярный нейрон спи- рального ганглия - нейрон таламуса - нейрон коры височной доли

27.Зрительный анализатор 1. Анатомическая характеристика органа зрения - аппараты глазного яблока

1) светопреломляющий аппарат: роговица, влага передней камеры, хрусталик, стекловидное тело 2) аккомодационный аппарат: хрусталик и связки хрусталика, ресничная мышца, радужная оболочка 3) фоточувствительный аппарат: сетчатая оболочка (сетчатка) 4) трофический аппарат: сосудистая оболочка5) защитный аппарат: белочная оболочка, веки, слезная железа 2. Гистологическое строение рецепторного (фоточувствительного) аппарата - представлен сетчатой оболочкой (состоит из нескольких слоев; два из них образованы множеством биполярных и мультиполярных нейронов - начальных звеньев проводящего пути зрительного анализатора; для осуществления связей внутри каждого слоя нервных клеток существуют специальные горизонтальные нейроны)

- фоторецепторными элементами являются палочки (около 130 млн) и колбочки (около 7 млн);

- свет, для того, чтобы достигнуть фоторецепторных элементов, проходит через все слои сетчатки

- область наилучшего зрения - желтое пятно (находится на сетчатке строго напротив зрачка; отличается высокой концентрацией колбочек) - область "нулевого" зрения - слепое пятно (находится ниже желтого пятна, соответствует месту выхода зрительного нерва из глазного яблока)

3. Основные принципы функционирования глаза - адекватным раздражителем для глаза человека является электромагнитное излучение с длиной волны 400 - 750 нм - в результате сложного комплекса физико-химических процессов, происходящих в фоторецепторных клетках, световая энергия трансформируется в энергию электрических потенциалов; ведущую роль в этом преобразовании играет зрительный каскад - белковый комплекс, благодаря функционированию которого достигается усиление первичного сигнала (фотона) в 100000 раз и более, что обеспечивает исключительно высокую чувствительность глаза (способен регистрировать отдельные кваны света - ведущую роль в обеспечении черно-белого зрения играют палочки, цветового - колбочки (различают 3 вида: наиболее чувствительные к красному, синему и желтому участкам спектра)

- в результате преломления световых лучей через оптические среды глаза на сетчатке формируется обратное уменьшенное изображение

- аккомодация осуществляется путем активного изменения кривизны хрусталика благодаря сокращению цилиарной мышцы (связана с хрусталиком с помощью связок)

- интенсивность светового потока, поступающего в глазное яблоко, регулируется автоматически (рефлекторно) путем изменения размеров зрачка; имеются мышцы, суживающие зрачок (циркулярные, получают парасимпатическую иннервацию) и мышцы, расширяющие зрачок (радиальные, получают симпатическую иннервацию)

- наибольшая эффективность функционирования зрительного анализатора достигается в режиме постоянного "ощупывания" рассматриваемого объекта (каждое глазное яблоко снабжено 6 глазодвигательными мышцами)

- стереоскопическое (бинокулярное) зрение обеспечивается тесным взаимодействием так называемых глазодоминантных участков коры (первичное проекционное поле-17 в каждой затылочной области), анализирующих информацию, поступающую либо из правого, либо из левого глаза 4. Проводящий путь зрительного анализатора

- фоторецепторная клетка (палочка, колбочка) - биполярный нейрон сетчатки - мультиполярный нейрон сетчатки - нейрон таламуса - нейрон затылочной области коры головного мозга

- зрительный нерв формируется из множества аксонов мультиполярных нейронов сетчатки; при этом нервные волокна, идущие от наружных частей сетчатки, не перекрещиваются, от внутренних - перекрещиваются

Дата добавления: 2015-04-30