Физиология анализаторов

Ощущения возникают с помощью анализаторов, которые состоят из воспринимающего аппарата (рецепторов), а также проводниковой и центральной частей.

Для каждого органа чувств характерна наибольшая чувствительность к определенным (адекватным) раздражениям. Именно они дают соответствующее ощущение при минимальной энергии воздействия на рецептор. Он преобразует воспринятые сигналы в биопотенциалы, которыми кодируют воспринятую информацию, изменяя частоту ПД и продолжительность интервалов между сериями импульсов. По определенным проводниковым путям, информация проходит в определенные зоны коры. Здесь она анализируется путем выделения наиболее значимых для организма параметров и осуществления взаимодействия различных анализаторов. Это обеспечивает правильную расшифровку сигнала (ощущение) и формирование ответных реакций.

ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ

Зрительный анализатор обеспечивает восприятие электромагнитных излучений с длиной волны от 400 до 700 мкм. Он служит источником 80-90% получаемой человеком информации об окружающем мире. Периферическая часть зрительного анализатора - глазное яблоко. Радужка глаза содержит пигментные клетки, определяющие цвет глаз и отверстие (зрачок) для проникающих в глаз лучей света. При ярком свете диаметр зрачка минимальный, в темноте - максимальный. На задней, внутренней, поверхности глазного яблока представлена сетчатка с фоторецепторами (палочками и колбочками), контактирующими с отростками нейронов проводящих зрительных путей. Палочки обеспечивают черно-белое, а колбочки – цветовое зрение (способность зрительного анализатора различать изменения светового диапазона от фиолетового цвета до красного). Наиболее признана трехкомпонентная теория цветоощущения Г. Гельмгольца. Согласно ей в сетчатке имеются колбочки, воспринимающие только красный, зеленый и сине-фиолетовый цвета. Различные сочетания возбуждения колбочек приводят к ощущению других цветов, а равномерное возбуждение всех видов колбочек дает ощущение белого цвета. Черный цвет ощущается в случае, если колбочки и палочки не возбуждены.

Свет вызывает распад зрительных пигментов в фоторецепторах. Например, родопсин (находится в палочках) разрушается до альдегида витамина А и белка опсина, который вызывает развитие рецепторного потенциала. Для нового ответа рецептора на световой сигнал, необходим ресинтез родопсина в присутствии другого изомера витамина А, поэтому гиповитаминоз А нарушает сумеречное зрение («куриная слепота»). Палочки могут реагировать даже на один квант света, а колбочка – не менее чем на сто квантов. Поэтому палочки обеспечивают и сумеречное зрение, а колбочки различают цвета объектов только при достаточном освещении.

На уровне сетчатки по световым сигналам определяются такие качества объекта, как освещенность, цвет, форма и движение. Зрительный нерв идет от глазного яблока в кору больших полушарий (затылочная доля). По пути к ней (в подкорковых структурах) информация подвергается более сложной переработке и начинается взаимодействие обоих глаз, а в зрительной коре происходит основной анализ информации.

Слуховой анализатор воспринимает как звук колебания воздуха с разной частотой и силой.

Ушная раковина улавливает звуковые колебания и направляет их в наружный слуховой проход, который проводит звуковые колебания к барабанной перепонке. Перечисленные отделы (наружное ухо) также защищает другие части органа слуха от неблагоприятных влияний внешней среды. Барабанная перепонка передает звуковые колебания на соединенные между собой косточки (молоточек, наковальня и стремечко) в среднем ухе. Они увеличивают силу колебаний в области овального окна (вход во внутреннее ухо). Для нормальных колебаний барабанной перепонки, давление в среднем ухе должно быть близко к атмосферному. Для этого среднее ухо соединено с носоглоткой. Воспринимают звуковые колебания волосковые клетки кортиева органа улитки (внутреннее ухо). При поступлении в нее звуковых колебаний, волоски рецепторных клеток сгибаются, и возникает их возбуждение. У основания улитки воспринимаются звуки высокой, а у вершины - низкой частоты.

Вестибулярный анализатор необходим для ориентации в пространстве и является органом равновесия. Он воспринимает информацию о положении и перемещениях всего тела и головы. Периферический отдел (вестибулярный аппарат) находится в височной кости и состоит из заполненных эндолимфой полукружных каналов и преддверия. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Преддверие состоит из мешочка и маточки. В каждом мешочке имеются возвышения с волосковыми рецепторными клетками, покрытыми желеобразной массой. Она перемещается и стимулирует рецепторы при ускорении или замедлении прямолинейного движения, а также наклоне головы и тела, тряске и качке. Раздражителем рецепторов полукружных каналов является вращение и угловые ускорения.

От рецепторов идут проводящие пути через подкорковые структуры (ствол мозга) в кору головного мозга (височная доля).

Обонятельный анализатор воспринимает и анализирует пахучие вещества во внешней среде и принимаемой пище. Обонятельные рецепторы расположены в носовых ходах. От рецепторных клеток отходят реснички, погруженные в слизь. В ней содержащиеся во вдыхаемом воздухе пахучие вещества растворяются и захватываются специальными белками в мембране ресничек рецептора - возникает рецепторный потенциал. Аксоны рецепторных клеток идут к обонятельной луковице и другим структурам мозга. Центральный отдел анализатора находится в области гиппокампа.

Многообразие обонятельных ощущений связано со смешением семи первичных запахов: камфароподобного, цветочного, мускусного, мятного, эфирного, гнилостного и острого.

Вкусовой анализатор обеспечивает восприятие четырех «первичных» вкусовых ощущений: сладкого, кислого, соленого и горького. Большинство вкусовых рецепторов расположено на языке. Кончик языка воспринимает в основном сладкий вкус, корень - горький, средняя часть - кислый, боковые части языка - соленый и кислый. Длительное действие веществ на вкусовые рецепторы приводит к адаптации к данному ощущению.

Болевая чувствительность дополняет каждое из пяти основных чувств (зрение, слух, вкус, обоняние и осязание). Боль неприятна, приучает к осторожности и сообщает о повреждениях. По определению П.К. Анохина, «боль мобилизует организм для его защиты от вредоносных факторов».

Основной причиной болевых ощущений является повреждение тканей внешними факторами (при этом как правило нарушается целостность кожи) и гипоксией (улавливается рецепторами того органа, в котором не хватает кислорода). Поэтому боль называют ноцицепцией (чувством повреждения). Болевые (ноцицептивные) рефлексы доминируют над другими и вызывают: повышение мышечной активности и тонуса мускулатуры, а также принятие мер по устранению повреждения; активация симпатоадреналовой системы, трофики и кислородного обеспечения тканей; увеличение легочной вентиляции и артериального давления; расширение зрачков.

Повреждающие стимулы воспринимаются свободными немиелинизированными нервными окончаниями – механо- и хемоноцицепторами. Возбуждение механоноцицепторов вызывает острую боль и быстро передается в ЦНС. Раздражение хемоноцицепторов (например, гистамином, ионами калия и водорода) вызывает ощущение тупой боли.

Вся болевая информация поступает в лимбическую систему (обусловливает вегетативный и эмоциональный компоненты боли) и кору больших полушарий (формирует мотивацию избавления от боли и отвечают за ее психогенную окраску).

Дата добавления: 2014-01-06