Лекция 12. Анализаторы. Органы чувств.

Понятие об анализаторах

Одна из важнейших функций нервной системы — получение и анализ информации об изменениях условий внешней и внутренней среды. Эту функцию нервная система осуществляет с помощью анализаторов. Нервная система получает информацию, обрабатывает ее и на этой основе выполняется ответная программа деятельности организма. Понятие об анализаторах ввел И.П.Павлов.

Анализаторы состоят из трех частей, анатомически и функционально связанных: рецепторной, периферической части анализатора; проводниковой части — нервных путей, по которым информация передается в центральную часть анализатора; нервных центров в коре головного мозга, в котором информация анализируется.

Рецепторная часть представлена нервными клетками, воспринимающими раздражения. В зависимости от природы раздражителя различают фоторецепторы, механорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы, болевые (ноцицепторы).

То, что обычно называют органом чувств, является периферической частью анализатора. У человека связь с внешней средой осуществляется с помощью шести органов чувств: зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания и равновесия.

Зрительный анализатор.

Орган зрения — важнейший из органов чувств, обеспечивающий человеку до 90% информации. Периферическая часть анализатора — орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательных органов: веки, ресницы, слезные железы, глазодвигательные мышцы (рис. 235).

Рис. 235. Схема строения глазного яблока:
1 — роговица; 2 — склера; 3 — сосудистая оболочка; 4 — сетчатка; 5 — передняя камера глаза; 6 — радужка; 7 — задняя камера глаза; 8 — ресничная мышца; 9 — цинновы связки; 10 — хрусталик; 11 — стекловидное тело; 12 — слепое пятно; 13 — зрительный нерв; 14 — конъюнктива.

Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек. Наружная — белочная оболочка (склера) в передней части глаза прозрачная, этот ее участок называется роговицей. Под белочной оболочкой находится сосудистая оболочка, питающая глаз. В передней части сосудистая оболочка переходит в радужку, имеющую в центре отверстие — зрачок. Кольцевые и радиальные мышцы радужки рефлекторно меняют диаметр зрачка, регулируя количество света, попадающее внутрь глаза. От пигмента радужки зависит цвет глаз. Рядом с радужкой находится ресничное тело, мышца, с помощью которой меняется кривизна хрусталика, осуществляется аккомодация, приспособление к ясному видению предметов, находящихся на различном расстоянии от глаза.

Между роговицей и радужкой находится полость, заполненная влагой — передняя камера глаза. Полость между радужкой и хрусталиком называется задней камерой глаза.

Третья оболочка глазного яблока — сетчатка (рис. 236). В ней расположены светочувствительные клетки — зрительные рецепторы, около 130 млн. палочек, обеспечивающих черно-белое видение и около 7 млн. колбочек, дающих информацию о цвете.

Максимальное количество колбочек находится в сетчатке на оптической оси глаза, против зрачка, этот участок называется желтым пятном. В том месте, где от глазного яблока отходи зрительный нерв, в сетчатке нет рецепторов — слепое пятно. Максимальное количество палочек находится на периферии глаза. Палочки содержат зрительный пигмент родопсин, для его разложение достаточно небольшого количества света. В колбочках под действие света происходит разложение йодопсина, но для возбуждения колбочек нужно большее количество света.

Сетчатка состоит из нескольких слоев клеток: наружный, прилегающий к сосудистой оболочке — слой пигментных клеток черного цвета. Этот слой поглощает свет, препятствуя его рассеиванию и отражению. Затем идет слой, содержащий палочки и колбочки, перед ним еще три слоя клеток.

Рис. 236. Структура сетчатки:
1 — пигментные клетки; 2 — колбочки; 3 — палочки; 4 — биполярные клетки; 5 — ганглиозные клетки; 6 — амакриновые клетки.

Стекловидное тело заполняет всю полость глаза, образовано прозрачным студенистым веществом. Между стекловидным телом и задней камерой глаза располагается хрусталик, упругое прозрачное образование в виде двояковыпуклой линзы. Хрусталик преломляет лучи света и собирает их в фокусе на сетчатке. С помощью цинновых связок он прикреплен к ресничной (цилиарной) мышце. Свет проходит роговицу, жидкость передней камеры глаза, через зрачок попадает в заднюю камеру, проходит через хрусталик, стекловидное тело и попадает на сетчатку. Световые лучи претерпевают наибольшее преломление в роговице и хрусталике, изображение на сетчатке уменьшенное и перевернутое.

Аккомодация осуществляется за счет сокращения ресничной мышцы, при этом расслабляются цинновы связки и хрусталик, в силу природной упругости, становится более выпуклым. Ресничная мышца отдыхает, когда человек смотрит вдаль, при этом цинновы связки натянуты и хрусталик уплощается (рис. 237).

Рис. 237. Изменение кривизны хрусталика:
сверху ресничная мышца расслаблена, внизу — сокращена.

С возрастом часто хрусталик теряет эластичность и становится более плоским, изображение от близкорасположенных предметов уходит за сетчатку — развивается старческая дальнозоркость.

При врожденной близорукости глазное яблоко удлиненное, фокусное расстояние ближе сетчатки и изображение от удаленных предметов не резкое, при врожденной дальнозоркости глазное яблоко укороченное и фокусное расстояние уходит за сетчатку (рис. 239).

Рис. 239. Рефракция в нормальном (1), близоруком (2) и дальнозорком глазу и оптическая коррекция близорукости (4) и дальнозоркости (5).

Нервные импульсы поступают по волокнам зрительного нерва в задние части затылочных долей, причем аксоны от левых половин сетчатки обоих глаз направляются в левое полушарие, от правых — в правое. При этом аксоны от медиальных половин пересекаются, образуя зрительный перекрест (рис. 238).

Рис. 238. Схема зрительных путей человека:
1 — зрительный нерв; 2 — зрительный перекрест; 3 — коленчатые тела; 4 — зрительная кора.

При изменении интенсивности освещенности происходит рефлекторное изменение диаметра зрачка. Мышцы-сфинктеры, суживатели иннервируются парасимпатическими нервами, радиальные мышцы, расширители зрачка, иннервируются симпатическими нервами, поэтому страх и боль приводят к расширению зрачков, не даром говорят: «У страха глаза велики».

Колбочки в сетчатке делятся на три группы, одни возбуждаются красным светом, вторые — зеленым, третьи — синим. Если не работает какая-то группа колбочек, развиваются заболевания, при которых не человек различает какие-то цвета.

При недостатке витамина А не образуется пигмент родопсин в палочках, при этом человек плохо видит в темноте — заболевание называется «куриная слепота». Загрязнение слизистой оболочки век (конъюнктивы), приводит к воспалительным процессам — конъюнктивиту. Чтение в движущемся транспорте, чтение лежа, длительная работа с компьютером приводят к переутомлению ресничной мышцы и снижению остроты зрения. При работе с мелкими объектами должно быть не менее 30-35 см, рабочее место должно быть хорошо освещено.

Слуховой и вестибулярный анализаторы

Периферическая часть слухового анализатора состоит из трех частей: наружного, среднего и внутреннего уха (рис. 240). Наружное ухо: ушная раковина (внутри хрящ) и наружный слуховой проход длиной 3,5 см; на границе между наружным и средним — барабанная перепонка (0,1 мм толщиной).

Рис. 240. Орган слуха человека:
​1 — ушная раковина; 2 — наружный слуховой проход; 3 — барабанная перепонка; 4 — полость среднего уха; 5 — молоточек; 6 — наковальня; 7 — стремечко; 8 — вестибулярный аппарат; 9 — улитка; 10 — нерв; 11 — евстахиева труба.

Среднее ухо представлено воздушной барабанной полостью с тремя слуховыми косточками — молоточком, наковальней и стремечком. Стремечко связано с овальным окошком перепончатого лабиринта. Барабанная полость связана с носоглоткой евстахиевой трубой, длина которой 3,5 см, диаметр 2 мм.

Внутреннее ухо включает костный лабиринт, разделенный двумя мембранами: вестибулярной (рейснеровой) и основной (базиллярной) на три части, внутри — перепончатый лабиринт, заполненный эндолимфой.

Рис. 242. Схема поперечного разреза улитки, на котором виден кортиев орган:
1 — лестница преддверия; 2 — рейснерова (вестибулярная) мембрана; 3 — перепончатый лабиринт; 4 — текториальная (покровная мембрана); 5 — базиллярная (основная) мембрана; 6 — волосковые клетки; 7 — слуховой нерв; 8 — барабанная лестница; 9 — кортиев орган.

Верхний канал начинается от овального окошка и называется лестницей преддверия, заполнен перилимфой (рис. 241). На вершине улитки с помощью отверстия переходит в нижний канал — барабанную лестницу, которая заканчивается мембраной круглого окошка. На основной мембране располагается кортиев орган, представленный рецепторными волосковыми клетками и покровной мембраной, расположенной над ними.

Рис. 241. Органы равновесия и слуха (схема):
​1 — молоточек; 2 — наковальня; 3 — стремечко; 4 — барабанная перепонка; 5 –овальный мешочек; 6 — ампула; 7 — полукружные каналы; 8 — круглый мешочек; 9 — лестница преддверия; 10 — перепончатый лабиринт; 11 — барабанная лестница; 12 — улитка (закручена в спираль); 13 — перилимфа; 14 — эндолимфа; 15 — круглое окно; 16 — евстахиева труба.

В кортиевом органе около 24000 волосковых клеток, расположенных в 3 — 4 ряда, их волоски контактируют с подвижной покровной мембраной, расположенной над ними. При прогибании вестибулярной мембраны давление передается на эндолимфу, приходит в движение основная мембрана, и рецепторные клетки касаются покровной мембраны (рис. 242). В них возникает возбуждение, которое проводится по волокнам слухового нерва (проводящая часть анализатора) в слуховую зону коры мозга.

По мере удаления от основания к вершине основная мембрана становится более широкой. Высокие звуки вызывают колебания основной мембраны у основания улитки, там, где мембрана короче и тоньше, низкие звуки воспринимаются рецепторными клетками у вершины улитки.

Периферической частью органа слуха является орган равновесия, вестибулярный аппарат. Он воспринимает положение тела и отвечает за сохранения равновесия. Состоит из трех полукружных каналов, связанных с овальным и круглым мешочками (рис. 243). Их полости заполненные эндолимфой, которая сообщается с эндолимфой перепончатого лабиринта улитки.

Рис. 243 Строение лабиринта височной кости:
1 — полукружные каналы; 2 — ампулы каналов; 3 — макула овального мешочка; 4 — макула круглого мешочка.

Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, в каждом есть расширение — ампула. В ампулах находятся студенистые гребешки (рис. 244) с рецепторными клетками, которые возбуждаются при ускоренных или вращательных движениях эндолимфы.

Рис. 244. Гребешок (купула) слева и пятно (макула) справа:
1 — купула; 2 — волоски; 3 — рецепторные клетки; 4 — опорные клетки; 5 — нервное волокно; 6 — отолитовая мембрана; 7 — желатиновый слой.

В мешочках располагаются пятна, на которых в студенистой массе находятся рецепторные клетки, а сверху находятся отолиты — кристаллы из углекислого кальция, образующие отолитовую мембрану. Возбуждаются за счет силы тяжести, информация передается по вестибулярному нерву к вестибулярным ядрам моста, мозжечка, двигательным ядрам коры.

Кожный анализатор.

Кожа — наружный покров организма человека с площадью 1,5 — 2 м2. Состоит из двух слоев: эпидермиса и дермы, под которой находится подкожная жировая клетчатка (рис. 245).

Рис. 245. Строение кожи (схема):
1 — эпидермис; 2 — волос; 3 — сальная железа; 4 — собственно кожа; 5 — эпителиальное корневое влагалище; 6 — потовая железа; 7 — кожная артерия; 8 — кожная вена; 9 — нервное окончание; 10 — жировая клетчатка.

Эпидермис имеет эктодермальное происхождение, отделен от дермы базальной мембраной. В эпидермисе различают 5 слоев: 1 — базальный (мальпигиев), представлен делящимися и пигментными клетки с меланином; 2 — шиповатый, клетки соединены многочисленными отростками; 3 — зернистый, содержит гранулы белка кератогиалина; 4 — блестящий, ядра клеток этого слоя разрушены; 5 — роговой, образованный мертвыми клетками, содержащими кератин (рис. 246). Ногти, когти, рога, перья, волосы, чешуя — производные эпидермиса у позвоночных животных.

Рис. 246. Микроскопическое строение кожи:
1 — многослойный плоский ороговевающий эпидермис; 2 — бороздки кожи; 3 — гребешки кожи; 4 — роговой слой эпидермиса; 5 — блестящий слой; 6 — зернистый слой; 7 — шиповатые клетки; 8 — базальный слой; 9 — дерма; 10 — сосочковый слой; 11 — сетчатый слой; 12 — тельца Пачини; 13 — подкожная основа; 14 — жировые отложения; 15 — полоски соединительной ткани; 16 — тактильные тельца Мейснера; 17 — сосочки дермы.

В дерме различают два слоя: — сосочковый, за счет сосочков которого образуются гребешки и бороздки, формируется папиллярный рисунок и сетчатый, в котором коллагеновые и эластичные волокна образуют сеть. В дерме находятся кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, потовые и сальные железы, волосы. Ниже расположена подкожная жировая клетчатка.

Потовые железы (порядка 2,5 млн.) — длинные трубки, начальная часть закручена в клубочек, открываются порами. Отвечают за теплорегуляцию, выводят воду, NaCl, мочевую кислоту, аммиак, мочевину.

Сальные железы открываются в волосяную сумку. Кожное сало смазывает кожу, волосы. В составе жирные кислоты, воски, стероиды. Водоотталкивающий слой, защита от микроорганизмов. Волос состоит из стержня и корня. Корень образует волосяную луковицу, в которую вдается сосочек, питающий волос. Находится в эпителиальном влагалище, окруженном соединительнотканной сумкой, к которой прикреплена гладкая мышца. Влагалище и сумка образуют волосяной фолликул, в котором находится волос. Стержень волоса состоит из мозгового вещества и коркового, содержащего пигмент меланин. Снаружи волос покрыт роговыми чешуйками. К старости уменьшается количество пигмента в корковом слое и увеличивается количество воздуха в мозговом веществе, волосы седеют. Выпадение волоса связано с атрофией нижней части волосяной луковицы, но еще до выпадения волоса эпителиальное влагалище окружает волосяной сосочек и начинается рост нового волоса.

Функции кожи. Кожная рецепция: на 1 см2 кожи около 200 болевых рецепторов, 15 холодовых, ближе к поверхности, чем тепловые, 1-2 тепловых, 25 осязательных. Защитная: защита от механических повреждений, непроницаема для микроорганизмов, защита от избытка ультрафиолета путем образования меланина. Выделительная функция осуществляется за счет работы потовых и сальных желез. В сутки человек теряет около 1000 мл пота с растворенными солями и продуктами белкового обмена. Дыхательная функция — до 1,5% от общего газообмена приходится на кожу. Образование витамина D под действием ультрафиолетовых лучей. Запасание энергетических материалов в подкожной жировой клетчатке. Регуляция теплоотдачи с помощью изменения интенсивности потоотделения (в жаркую погоду при тяжелой физической работе организм может потерять за счет потоотделения до 12 л жидкости) и с помощью изменения скорости кровотока в коже. Кровоток может варьировать от 1 мл/мин до 100 мл/мин, теплоотдача увеличивается в 5-6 раз. Ниже уровня капиллярной сети находятся «шунты», при сужении которых кровь проходит ниже капиллярной сети. Подкожная жировая клетчатка играет теплоизолирующую роль. Закаливающее действие, регулярное закаливание приспосабливает организм к быстрой перестройке обмена веществ, к изменению теплоотдачи за счет изменения кровотока через кожу и изменения интенсивности потоотделения. При заболевании внутренних органов нарушается чувствительность кожи в области, строго соответствующей конкретному органу.

Для того, чтобы кожа справлялась со своими функциями, необходимо выполнять гигиенические требования. Кожа должна быть чистой, на чистой коже болезнетворные микроорганизмы быстро погибают. Руки необходимо мыть с мылом несколько раз в день, перед едой и после посещения туалета — обязательно, не реже одного раза в неделю мыть все тело, ноги — каждый вечер. Для ухода за волосами подбирается шампунь для вашего типа волос, голову нужно мыть по мере загрязнения, но не реже двух раз в неделю.

Определенные гигиенические требования предъявляются и к одежде. Она должна быть чистой, свободной, легко впитывать и отдавать влагу.

Автор: Пименов Анатолий Валентинович.
(Учитель биологии МОУ «Физико-технический лицей №1», г. Саратов)

Ещё в разделе

Лекция 11. Размножение и развитие человека

Лекция 11. Размножение и развитие человека

Половое размножение у человека связано с образованием и слиянием половых клеток: женской яйцеклетки и мужской — сперматозоида. После слияния гаплоидных клеток образуется диплоидная зигота, из которой развивается новый организм.

Лекция 10. Обмен веществ и энергии

Лекция 10. Обмен веществ и энергии

Обмен веществ (метаболизм) — одно из основных свойств живого организма. Суть его в постоянном поступлении и выведении из организма различных веществ. В организм человека поступает кислород, вода, органические и неорганические вещества.

Лекция 9. Выделительная система человека

Лекция 9. Выделительная система человека

Конечными продуктами расщепления жиров и углеводов являются вода и углекислый газ. При распаде белков, кроме того, выделяется еще и аммиак. В печени аммиак превращается в мочевину. Все эти вещества попадают в кровь и переносятся к почкам и легким, через которые и происходит их удаление из организма.

Лекция 8. Пищеварительная система

Лекция 8. Пищеварительная система

Для возмещения энергетических затрат, для роста и развития организму человека необходимы различные химические вещества. Эти вещества человек получает с пищей и водой. В пище содержатся высокомолекулярные соединения — белки, жиры, углеводы; вещества, богатые энергией и с различной дальнейшей судьбой.

Лекция 7. Дыхательная система человека

Лекция 7. Дыхательная система человека

Источником энергии в организме человека являются органические вещества. В клетках происходит их бескислородное окисление (гликолиз) и кислородное окисление (дыхание), которое сопровождается потреблением кислорода, выделением углекислого газа и энергии.

Лекция 6. Кровообращение

Лекция 6. Кровообращение

К органам кровообращения относятся кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры) и сердце. Артерии — сосуды, по которым кровь течет от сердца, вены — сосуды, по которым кровь возвращается в сердце.

Лекция 5. Кровь

Лекция 5. Кровь

Кровь, тканевая жидкость и лимфа составляют различные виды внутренней среды организма.

Лекция 4. Опорно-двигательная система (ОДС)

Лекция 4. Опорно-двигательная система (ОДС)

Скелет выполняет механические функции, связанные с опорой, движением и защитой внутренних органов. Метаболические функции связаны с участием в минеральном обмене веществ. Кроветворная функция связана с гемопоэзом, образованием клеток крови.

Лекция 3. Эндокринная система

Лекция 3. Эндокринная система

Железы организма человека делят на две основные группы: экзокринные и эндокринные. Экзокринные имеют протоки и выделяют секреты на поверхность кожи или на поверхность слизистых оболочек полостей различных органов (печень, молочные, сальные, потовые, кишечные).

Лекция 2. Нервная система человека

Лекция 2. Нервная система человека

Анатомически подразделяется на центральную и периферическую, к центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, к периферической — 12 пар черепномозговых нервов и 31 пара спинномозговых нервов и нервные узлы.

Лекция 13. Высшая нервная деятельность

Лекция 13. Высшая нервная деятельность

Высшая нервная деятельность — еще одна, важнейшая, функция нервной системы. Основоположником учения о высшей нервной деятельности является И.М.Сеченов, в 1863 г вышла его книга "Рефлексы головного мозга". Иван Михайлович полагал, что вся психическая деятельность человека основана на рефлексах.

Оценка:

Анастасия 30.03.2018 12:20
Спасибо за хорошую лекцию! Надписи для рисунков 238 и 239 перепутаны местами.