Органы чувств

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Для восприятия биологической информации имеются основные пути: неспецифический и специфический. Неспецифический путь можно охарактеризовать как «общее чувство». Он основывается на оценке информации, поступающей от внутренних сред, органов и систем организма, при изменении их химического, структурного или функционального состояния вследствие действия (или длительного недействия) на организм каких-либо факторов, в том числе и витальных. Например, нет специальной, четко дифференцированной системы, определяющей состояние гипоксии (недостаток кислорода). Информация об этом поступает комплексно от хеморецепторов к кислороду, углекислому газу, барорецепторов легочной ткани, осморецепторов, структур, воспринимающих изменения кислотно-основного гомеостаза. Хотя каждый отдельный рецептор строго специфичен, неспецифично здесь их массовое возбуждение. Возникающие ощущения в данном случае по большей части неспецифичны: и отдышка, и нехватка воздуха, и помутнение сознания, и чувство разбитости, усталости и многое другое.
Специфический путь восприятия информации основывается на воздействиях строго определенной природы, распознаваемых специализированными структурами. У человека и высших животных в длительном филогенетическом развитии сложились специализированные анатомо-физиологические системы, называемые органами чувств.
Органами чувств являются многие органы рецепции, поскольку в результате их раздражения возникают ощущения, восприятия, представления, т.е. различные формы чувственного отражения внешнего мира. К органам чувств относятся органы зрения, слуха, осязания, обоняния, вкуса. Органы чувств— сложные образования, включающие помимо рецепторов ряд вспомогательных и обслуживающих структур.
Считается, что в организме человека анализаторов внешнего и внутреннего мира человека много больше, чем пять «общепринятых чувств». Значение анализаторов заключается в информационном обеспечении организма как о внешней среде, так и о внутреннем состоянии.
Периферический отдел анализаторов представлен рецепторами. Рецептор — специализированная структура, приспособленная для восприятия соответствующего (адекватного) раздражителя внешнего мира или внутреннего состояния. Рецепторы выполняют роль трансформатора, преобразуя энергию стимула в специфический процесс возбуждения, т.е. воспринимают и кодируют информацию в виде нервного импульса.
По отношению к среде, от которой воспринимаются стимулы, рецепторы подразделяются на:
• внутренние (интерорецепторы) — представленные висцерорецеп-торами (от внутренних органов), проприорецепторами (от мышц и сухожилий), вестибулорецепторами;
• внешние (экстерорецепторы) — воспринимают раздражение от внешней среды (фонорецепторы, фоторецепторы, механорецеп-торы кожи, вкусовые и обонятельные рецепторы). Различают дистантные рецепторы (фоторецепторы, фонорецепторы, обонятельные рецепторы) и контактные (тактильные, вкусовые). Рецепторы могут быть высокочуствительныс и низкочуствительные; быстро адаптирующиеся и медленно адаптирующиеся; моно- и поливалентные (расчитанные на один или несколько раздражителей).
Всем рецепторам свойственны:
1. Возбудимость— минимальное количество энергии, необходимое для возникновения возбуждения в рецепторе (порог раздражения рецептора).
2. Специфичность — способность реагировать на один вид раздражителя и не реагировать на прочее.
Процесс обработки информации начинается уже с рецепторов и управляется вышележащими отделами мозга (усиление или уменьшение чувствительности рецептора, «вытормаживание» излишней информации, механизм ворот болевой чувствительности, адаптация рецепторов).
Адаптация рецептора — приспособление его к силе раздражителя, проявляемая в снижении чувствительности к постоянно действующему раздражителю, «привыкании» к нему. Способность к адаптации отсутствует у вестибулорецепторов, проприорецепторов.
Центральный отдел анализатора находится в корковом отделе мозга, в котором имеются соответствующие проекционные (декодирование и анализ сигнала) и ассоциативные зоны (акцепция сигнала с участием процесса памяти и сравнение с заложенными ранее образами).
Корковый отдел анализатора декодирует, анализирует информацию и создает интегративное представление о подействовавшем раздражителе.

Зрительный анализатор.

Оптическая система глаза включает роговицу, переднюю камеру глаза, хрусталик, заднюю камеру, стекловидное тело. Физиологическое значение оптической системы в создании изображения на сетчатке.
Приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов называется аккомодацией глаза. Она осуществляется путем изменения кривизны хрусталика, а значит, и его преломляющей способности. Изменение кривизны хрусталика осуществляется цилиарной мышцей.
Сила аккомодации выражается в диоптриях.
Встречаются аномалии рефракции глаза (три основных вида):
1. Близорукость (миопия): фокус глаза расположен не на сетчатке, а перед ней. Коррегируется миопия вогнутыми линзами.
2. Дальнозоркость (гиперметропия): фокус глаза находится за сетчаткой. Коррекция гиперметропии производится выпуклыми линзами.
3. Астигматизм: неодинаковая преломляющая сила роговицы в разных плоскостях или отделах. Коррегируется астигматизм цилиндрическими линзами.
Среди распространенных аномалий органа зрения чаще других встречается косоглазие или амблиопия. Амблиопия связана с нарушением мышечного аппарата глаза. Коррекция косоглазия осуществляется тренировкой, а в более тяжелых случаях — хирургически.
Переработка зрительной информации происходит на разных уровнях. Так, на уровне сетчатки происходит первичный анализ (суммация, вытормаживание информации).
На уровне коры больших полушарий происходит анализ информации и интегративный синтез значимых элементов зрительного ощущения в образ предмета внешнего мира. Здесь большое значение имеют ассоциативные связи, обеспечивающие прежде всего зрительную память.
Экспериментально установлено, что зрительное восприятие конкретного образа происходит с участием больше правого полушария, тогда как аналитическая функция воспринятого зрительного образа обеспечивается больше левым полушарием (у правшей).
Цветовое зрение длительное время составляло загадку. Первую научную трехкомпонентную теорию цветового зрения выдвинул М.В. Ломоносов в 1756 г., затем ее развили Томас Юнг (1801), а в дальнейшем Г. Гельмгольц. Согласно этой теории имеются три основных воспринимаемых цвета — красный, синий и зеленый.
Цвета делятся на ахроматические (белый, серый и черный с их оттенками) и хроматические (все остальные). Длина волн хроматических цветов лежит в пределах: красный — 723—647 нм; желтый — 590—560 нм; фиолетовый — 424—397нм. Выделяют парные или дополнительные цвета — цвета, которые при аддиктивном синтезе («сложении цветов») дают белый цвет. При субтрактивном синтезе цвета («вычитание цветов») парные цвета друг друга гасят: красный — зеленый; оранжевый — зелено-голубой; желтый — голубой и т.д. Если, например, долго смотреть на окрашенный предмет, а затем перевести взгляд на белое, возникнет ощущение видимости этого предмета именно в дополнительном цвете (вместо красного — зеленый, оранжевого — зелено-голубой и т.д.).
Нарушение цветового зрения впервые описано физиком Джоном Дальтоном, страдавшим этой патологией (1794). Дальтонизм — наследственная аномалия, связанная с мутацией в половой Х-хромосоме. Нарушения цветового зрения могут быть дихроматические (слепота на один из основных цветов, при сохранности восприятия двух других): протанопия — слепота на красный цвет, дейтера-нопия — слепота на зеленый цвет, тританопия — слепота на фиолетовый и синий цвет; и монохроматические (полная цветовая слепота).
Защитные приспособления глазного яблока включают несколько структур и функций. Веки — механическая защита, обеспечивается мигательным рефлексом. Слезные железы (слезоотделение) обеспечивают увлажнение и омывание роговицы. Внутриглазное давление обеспечивает тургор глаза, расправление сетчатки и роговицы. В норме внутриглазное давление равно 18—29 мм рт. ст. Патологическое повышение внутриглазного давления называется глаукомой.
Нелеченая глаукома может привести к атрофическим процессам сетчатки, вследствие нарушения кровоснабжения, либо к отслойке сетчатки. И то и другое заканчивается слепотой.
Зрительные функции формируются не сразу после рождения: у трехмесячного ребенка острота зрения 0,001—0,005 от нормы взрослого человека. Лишь к 3—4 годам острота зрения приближается к нормальным величинам. Цветоощущение формируется также не сразу. К 14 месяцам девочки достаточно хорошо определяют красный и желтый цвета, но не различают остальных. В 16 месяцев появляется ощущение зеленого цвета, а к 18 месяцам — синего. Цветоощущение у мальчиков запаздывает в среднем на 2—3 месяца по сравнению с девочками.

Слуховой анализатор.

Орган слуха анатомически делится на наружное, среднее и внутреннее ухо.
1. Наружное ухо состоит из ушной раковины, слухового прохода и барабанной перепонки.
Ушная раковина выполняет рупорную функцию, играет роль в механизме бинаурального слуха. Имеются указания о представительстве внутренних органов на поверхности ушной раковины, на чем основана методика аурикулопунктуры.
Слуховой проход выполняет роль проводника звуковых колебаний. Имеет собственную частоту колебаний порядка 3000 Гц.
Барабанная перепонка имеет воронкообразную форму и отделяет наружное ухо от среднего. Толщина перепонки 0,1 мм. В ее внутреннюю сторону вплетена рукоятка молоточка. Напряжение ее неравномерно, поэтому она не имеет собственной частоты колебаний и не входит в резонанс, что крайне важно, поскольку резонансная частота звука даже небольшой интенсивности способна была бы разрушить барабанную перепонку.
2. Среднее ухо, или звукопроводящий аппарат, представлено косточками: молоточком, наковальней и стремечком. Молоточек сочленен с наковальней, наковальня со стремечком, а стремечко прилежит плоской поверхностью к овальному окну вестибулярной лестницы полости улитки.
Система косточек работает по принципу механического усилителя звуковых колебаний как за счет разности в длине рычагов, так и за счет меньшего размера овального окна по сравнению с барабанной перепонкой (3,2 мм2 и 70 мм2 соответственно, что усиливает звук в 22 раза). Это важно, поскольку звуковым колебаниям необходимо привести в движение жидкость — эндолимфу, для чего необходима достаточная сила колебаний.
Имеются две мышцы, степень сокращения которых меняется в зависимости от громкости звука, чем регулируется звуковая энергия, приходящая в ухо. Этот рефлекс срабатывает через 10 мс после подачи громкого звука. Его дуга замыкается в стволовом отделе мозга. Одна мышца натягивает барабанную перепонку, другая фиксирует стремечко и ограничивает его движение.
Евстахиева труба соединяет барабанную полость среднего уха с носоглоткой, чем выравнивается давление в барабанной полости и внешней среде.
Возможна костная передача звука через кости черепа, минуя барабанную перепонку и систему косточек среднего уха. При сохранности внутреннего уха человек воспринимает звук.
3. Внутреннее ухо представляет собой костный извитой канал (улитка), выстланный соединительнотканными волокнами. Улитка имеет 2,5 завитка и общая длина ее 35 мм. В улитке находится звуковоспринимающий аппарат сложного строения.
Человек воспринимает частоту диапазона звуков в пределах от 16 до 20 000 Гц. С возрастом верхняя граница снижается. Животные слышат в различных диапазонах, часто в области инфразвука или ультразвука. Звуки определенной частоты воспринимаются как тоны, непериодическая смесь звуков различных частот ощущается как шум. Максимальная чувствительность уха человека лежит в диапазоне частот 1000—3000 Гц, где слышен звук с энергией 10~9 эрг/кв. см в секунду.
Ощущение громкости звука определяется в белах (децибелах). Например, звук шороха листьев составляет около 20—30 дБ, а звук реактивного самолета на старте 120— 130 дБ.
Верхний предел слышимости определяется силой звука, при которой ощущается боль. Она обычно составляет 130—140 дБ.
Слуховой анализатор способен к адаптации. Субъективно громкость может возрастать только до какого-либо предела, поскольку далее наступает адаптация. При сильных и длительных звуковых раздражениях возможно нарушение слуха, вплоть до его потери. Громкие звуки (рок-музыка, рев реактивного двигателя) приводят к поражению волосков рецепторных клеток, их гибели и снижению слуха.
Исследования слухового анализатора проводятся аудиометрическим методом с помощью прибора аудиометра. Шепотная речь — различение шепотной речи с расстояния 8 м.

Вестибулярный анализатор.

Рецепторный отдел вестибулярного анализатора, расположенного в толще височной кости, представлен тремя полукружными каналами и двумя мешочками преддверья. Полукружные каналы расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Внутри их находится перепончатый лабиринт, заполненный эндолимфой, а снаружи омывается перилимфой. Полукружные каналы имеют ампулы, где находятся рецепторные волосковые клетки, раздражаемые потоком эндолимфы, возникающим при изменении положения головы и всего тела.
В мешочках преддверья находятся отолитовые аппараты в виде желатиноподобной субстанции, в толще которых расположены волоски рецепторных клеток и отолиты (кристаллы углекислого кальция), служащие для увеличения массы желатиноподобной субстанции.
Адекватные раздражители полукружных каналов — угловые ускорения в различных полостях. Раздражители отолитового аппарата — линейные ускорения, тряска, качка и наклоны головы или тела. Порог различения ускорения 2—20 см/с2 (2—3 градуса/с2 для угловых ускорений), порог различения наклона около 1—2 градуса. Вибрация резко повышает этот порог. Рецепторам вестибулярного анализатора не свойственна адаптация.
Повреждения лабиринта влекут расстройства движения и сохранения равновесия. Восстановление функции идет за счет зрения и проприорецепции.
Тактильная рецепция. Тактильные рецепторы, или рецепторы прикосновения и давления расположены на поверхности кожи, слизистых носа, рта и предназначены для анализа всех механических влияний, действующих на тело. Выделяют три основных вида тактильных рецепторов: рецепторы давления, прикосновения, вибрации.
1. Рецепторы давления расположены в глубоких слоях кожи. Реагируют на потенциал действия возрастанием частоты импульсов пропорционально силе раздражителя (пропорциональные датчики).
2. Рецепторы прикосновения имеются на голой коже и коже, покрытой волосами, и в сосудах кожи. Реагируют только на изменение силы, поэтому способны адаптироваться (дифференциальные датчики).
3. Рецепторы вибрации расположены в глубоких слоях кожи, надкостнице и брыжейке. Реагируют на ускорение изменения воздействия, быстро адаптируются.
Точность тактильного определения локализации раздражения не одинакова на разных участках кожи, выше на лице, губах, кончиках пальцев, ниже на спине, бедрах, ягодицах. Порог раздражения разных областей тела колеблется от 50 мг до 10 г.

Вкусовой анализатор.

Рецепторы вкуса (вкусовые почки) расположены на сосочках языка, на задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах и надгортаннике. Общее число вкусовых почек у человека около 2000 и в каждой почке по 2—6 рецепторных клеток.
Основные типы вкусовых ощущений подразделяются на сладкий, соленый, кислый, горький. Вкусы вяжущий, едкий, терпкий формируются одновременным раздражением обонятельных, болевых, температурных и тактильных рецепторов. В основном сосочки дифференцированы на определенный вкус, но имеются и вызывающие 2 или 3 вкусовых ощущения.
Наблюдается явление вкусового контраста, заключающееся в обострении восприятия какого-либо вкуса под влиянием другого вкусового раздражителя. Например, обострение восприятия кислого вкуса под влиянием сладкого. Вкусовой анализатор легко адаптируется.

Обонятельный анализатор.

Носовая полость — периферическая часть обонятельного анализатора. Рецепторы обонятельного анализатора расположены в области верхних носовых ходов и занимают площадь до 5 см2. У человека около 60 млн обонятельных клеток. На поверхности обонятельных клеток выступают волоски (реснички) диаметром до 0,1 мкм, которые увеличивают площадь соприкосновения обонятельных клеток до 500—700 см2.
Чувствительность обонятельных клеток очень высока. Некоторые вещества могут быть распознаны, даже если с рецептором прореагировала одна молекула. Рецепторный потенциал возникает спустя 200—300 мс и длится несколько секунд.
Интенсивность обонятельного ощущения зависит от концентрации пахучего вещества, скорости тока воздуха через нос, физического состояния обонятельного рецептора.
Обонятельный анализатор достаточно быстро и хорошо адаптируется, особенно если пахучее вещество действует непрерывно. Адаптация возникает к определенному запаху, способность различать другие запахи остается. Возбуждение возникает только в фазе вдоха. Резкое прерывистое дыхание повышает чувствительность обонятельного анализатора вследствие вихревых движений воздуха, при которых он быстрее достигает верхнего носового хода.
Условно различают камфорный, мускусный, мятный, эфирный, цветочный, острый и гнилостный запахи.
Обоняние может нарушаться, причем нарушение проявляется или как симптом определенных общих заболеваний носовой полости, или как самостоятельное, порой наследственное нарушение. Нарушение восприятия запахов может проявляться в виде частичной аносмии, когда не воспринимаются некоторые запахи основных групп и полной аносмии, когда запахи не воспринимаются вообще.
Обонятельный анализатор филогенетически самый древний. Он способствует ориентации в пространстве, оказывает влияние на пищевое поведение, принимает участие в апробации пищи на съедобность, в настройке пищеварительного тракта, способствует половой ориентации и половому поведению, способствует избеганию опасности прикосновения с вредными для организма веществами.

Болевая чувствительность.

Болевая чувствительность (ноцицепция) имеет чрезвычайно важное значение для любого организма, поскольку является первым сигнализатором опасности его повреждения. Болевые рецепторы не имеют адекватного раздражителя, и, тем не менее, они способны адаптироваться к определенному раздражителю.
Отраженные боли ощущаются на коже тела при патологических процессах во внутренних органах. Эти участки кожи названы зонами Захарьина—Геда по имени первооткрывателей, описавших их. Зуд является вариантом раздражения болевых рецепторов и при применении местных анестетиков, зуд снимается при сохранении тактильной чувствительности.

Интерорецепция.

Интерорецепция — сбор центральной нервной системой информации о состоянии собственного организма. Условно интерорецепцию подразделяют на висцерорецепцию и проприорецепцию.
Висцерорецепция (получение центральной нервной системой информации о состоянии внутренних органов) осуществляется вис-церорецепторами внутренних органов, фиксирующих их физиологическое состояние. Висцерорецепторами осуществляются, например, рефлексы выделения желудочного сока, мочеиспускания и дефекации, кашель, рвота и др.
Все висцерорецепторы подразделяют на механорецепторы, терморецепторы и хеморецепторы.
К механорецепторам относятся прессрецепторы, барорецепторы, волюморецепторы, осморецепторы, рецепторы растяжения. Осмо-рецепторы располагаются во многих органах, центральные в гипоталамусе, периферические во внутренних органах.
К терморецепторам относятся терморецепторы внутренних органов и собственные рецепторы центра терморегуляции.
К хеморецепторам относятся хеморецепторы, чувствительные к кислороду, углекислому газу, рН среды, ионам натрия, калия, кальция, другим электролитам, глюкозе и др.
Импульсы от висцерорецепторов поступают в продолговатый мозг, а затем в кору больших полушарий. Под влиянием импульсов от висцерорецепторов возникают ощущения голода, жажды, одышки и др., а также эмоциональные состояния, чаще негативной окраски.
Висцерорецепторы сердечно-сосудистой системы стимулируют сердечную деятельность (механорецепторы), выведение из организма воды (волюморецепторы), участвуют в регулировании артериального давления и сердечной деятельности (барорецепторы и прессрецепторы), модулируют в широких пределах сердечную деятельность и состояние кровеносных сосудов (химорецепторы кислорода, углекислого газа, рН крови).
Висцсрорецепторы легких:
• имеют значение химорецепторы кислорода, углекислого газа, рН;
• механорецепторы растяжения возбуждаются во время глубокого вдоха и вызывают его прекращение;
• ирристантные механорецепторы возбуждаются при резком вдохе или резком выдохе, имеют хеморецепторную функцию и реагируют на пары едких веществ, пыль, гистамин и др., вызывают кашлевой рефлекс;
• юктаальвеолярные механорецепторы капилляров в ткани альвеол возбуждаются в ответ на внедрение некоторых биологических веществ, вызывают одышку.
Проприорецепция — получение центральной нервной системой информации о состоянии локомотивного аппарата и положении тела в пространстве. Проприорецепция представлена тремя видами рецепторов: мышечные рецепторы, сухожильные и суставные. Мышечные рецепторы делятся на первичные, быстро адаптирующиеся и реагирующие на скорость; вторичные, периферические, медленно адаптирующиеся и реагирующие на силу растяжения. Сухожильные рецепторы относятся к первичночуствительным рецепторам и возбуждаются в момент сокращения. Суставные рецепторы функционально напоминают сухожильные рецепторы.
Проприорецепторы в целом обладают очень малой способностью к адаптации. ЦНС постоянно получает информацию о состоянии мышечной ткани и положении тела.

Лекция, реферат. Органы чувств - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Оглавление книги открыть закрыть

Система выделения
Кожа, ее строение и функции
Половая система. Половое поведение. Репродуктивная. Роды. Лактация.
Органы чувств
Эндокринная система
Понятие о климаксе и климактерических расстройствах
Иммунная система
Генетический код
Биоритмология и биоэнергетика человека
Хрономедицина

« назад Оглавление вперед »
Половая система. Половое поведение. Репродуктивная. Роды. Лактация. « | » Эндокринная система