Анализаторы. Анализаторы - биология егэ Краткая характеристика хозяйства

Анализатор - это часть нервной системы, которая воспринимает воздействия внешних раздражителей, трансформирует их в нервный сигнал, передаёт этот сигнал в мозг и там анализирует его. Каждый анализатор связан с каким-либо одним видом воспринимаемой энергии.

Строение анализатора

Учение об анализаторах создано И. П. Павловым. Он впервые рассмотрел анализатор как единую систему, состоящую из трёх частей:

рецепторный отдел;
проводниковый отдел;
центральный отдел.

Рис. 1. Схема анализатора.

Таблица «Анализаторы человека»

Наибольшее количество информации в организм поставляет зрительный анализатор. Вторым по значению является слуховой.

Вестибулярный анализатор обеспечивает ориентацию человека в пространстве и чувство равновесия. Его рецепторы находятся внутри головы, в височной кости.

Рецепторы

Рецепторами называют чувствительные клетки, которые имеют свойства воспринимать раздражения и преобразовывать их в нервный импульс. Они находятся в органах чувств. В зависимости от раздражителя, который они воспринимают, выделяют следующие виды рецепторов:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

фоторецепторы;
хеморецепторы;
механорецепторы;
терморецепторы.

Рис. 2. Фоторецепторы человека под микроскопом.

Фоторецепторы воспринимают энергию света и являются частью зрительного анализатора.

Хеморецепторы составляют воспринимающую часть вкусового и обонятельного анализаторов. Они превращают в нервный импульс воздействие химических веществ.

Ощущение вкуса возникает только при растворении вещества в слюне. Если язык высушить и положить на него сахар, человек не ощутит его вкуса пока сахар не будет смочен слюной.

Механорецепторы воспринимают воздействие механических стимулов. Они входят в состав слухового, осязательного и вестибулярного анализаторов человека.

Проводниковая часть анализаторов направляет импульс в центральный отдел. Так, зрительный нерв передаёт нервный импульс от фоторецепторов в головной мозг. По слуховому нерву передаётся в мозг информация от слуховых рецепторов уха.

В центральных отделах анализаторов происходит анализ поступившей информации и формирование ощущений.

Рис. 3. Сенсорные зоны коры мозга.

Именно благодаря тому, что нервные импульсы попадают в различные области мозга, не происходит путаницы в их насыщенном потоке.

Функции

В анализаторах поочерёдно осуществляются следующие процессы:

обнаружение сигналов;
различение сигналов;
передача и преобразование сигналов;
распознавание сигналов;
опознание образов.

Цель процессов передачи и преобразования - донести до мозга информацию в удобной форме. Поэтому отбирается только важная информация, ненужная отсеивается.

Опознание образов - это конечная операция анализатора. Человек опознаёт образ, относит его к какой-либо категории, считает важным или несущественным.

Что мы узнали?

Изучая в 8 классе данную тему, мы выяснили строение и функции анализаторов. Любой анализатор состоит из рецепторов, проводящих нервов и участка мозга, где происходит анализ поступившей информации. Анализаторы чувств человека взаимодействуют с памятью, в которой хранятся уже известные образы.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 118.

Анализаторы человека – это функциональные нервные образования, обеспечивающие приём и последующую переработку информации, полученную из внутренней среды и наружного мира. Анализаторы человека, образующие единство со специализированными структурами — органами чувств, способствующими в получении информации, называют сенсорной системой.

Сенсорные анализаторы человека связывают индивида со средой с помощью проводящих нервных путей, рецепторов и расположенного в коре головного мозга мозгового конца. Выделяют внешние и внутренние анализаторы человека. К внешним относят зрительный, тактильный, обонятельный, слуховой, вкусовой анализатор. Внутренние анализаторы человека отвечают за состояние и положение внутренних органов.

Виды анализаторов человека

Сенсорные анализаторы человека подразделяются на виды в зависимости от чувствительности рецепторов, природы раздражителя, характера ощущений, скорости адаптации, назначения и так далее.

Внешние анализаторы человека получают данные от мира и в дальнейшем их анализируют. Они воспринимаются человеком субъективно под видом ощущений.

Выделяют такие виды внешних анализаторов человека: зрительный, обонятельный, слуховой, вкусовой, осязательный и температурный.

Внутренние анализаторы человека воспринимают и подвергают анализу видоизменения во внутренней среде, показателях гомеостазиса. Если показатели организма в норме, то они не воспринимаются человеком. Только отдельные изменения организма способны вызвать у человека ощущения, как например, жажду, голод, которые основываются на биологических потребностях. Для их удовлетворения и возобновления стабильности организма включаются определенные поведенческие реакции. Импульсы участвуют в регуляции функционирования внутренних органов, они обеспечивают приспособление организма к его разнообразной жизнедеятельности.

Анализаторы, отвечающие за положение тела, подвергают анализу данные о нахождении и положении тела. К анализаторам, отвечающим за положение тела, относят вестибулярный аппарат и двигательный (кинестетический).

Болевой анализатор человека представляет особенную важность для организма. Болевые сигналы организма доставляют человеку сигналы о том, что возникают повреждающие действия.

Характеристика анализаторов человека

Основой в характеристике анализатора является его чувствительность, которая характеризует порог ощущения человека. Выделяют два вида порогов ощущения – это абсолютный и дифференциальный.

Абсолютный порог ощущения характеризует минимальную силу раздражения, которая вызывает определенную реакцию.

Дифференциальный порог ощущения описывает между двумя величинами раздражителя минимальное различие, едва дающее заметное различие ощущений.

Величина ощущений меняется гораздо медленнее, чем сила раздражителя.

Существует еще понятие латентного периода, которое описывает время от начала воздействия до возникновения ощущений.

Зрительный анализатор человека помогает человеку принимать до 90% данных об окружающем мире. Воспринимающим органом является глаз, который имеет очень высокую чувствительность. Изменения зрачка в размерах позволяют человеку менять чувствительность многократно. Сетчатка глаза обладает очень высокой восприимчивостью от 380 до 760 нанометров (миллиардных долей метра).

Бывают ситуации, при которых приходится учитывать время, необходимое для адаптации глаз в пространстве. Световая адаптация – это привыкание анализатора к сильной освещенности. В среднем адаптация занимает от двух минут до десяти, в зависимости от яркости света.

Темновая адаптация – это адаптация зрительного анализатора к плохой освещенности, в некоторых случаях она происходит по истечении некоторого времени. Во время такой зрительной адаптации человек становится уязвимым и пребывает в состоянии опасности. Поэтому в таких ситуациях необходимо быть очень внимательными.

Зрительный анализатор человека характеризуется остротой – наименьшим углом, под которым можно воспринять две точки, как раздельные. На остроту влияет контрастность, освещенность и другие факторы.

Ощущение, возбуждающееся световым сигналом, сберегается в течение 0, 3 секунд за счет инерции. Инерция зрительного анализатора формирует стробоскопический эффект, который выражается в ощущениях непрерывности движений, когда частота смены изображений составляет десять раз в секунду. Это создает оптические иллюзии.

Зрительный анализатор человека состоит из светочувствительных образований – палочек и колбочек. С помощью палочек человек способен видеть ночь, темноту, но такое зрение бесцветное. В свою очередь колбочки обеспечивают цветное изображение.

Каждый человек должен понимать всю серьезность в отклонениях в восприятии цвета, поскольку они могут привести к неблагоприятным последствиям. Среди таких отклонений чаще всего встречаются: дальтонизм, цветовая слепота, гемералопия. Дальтоники не различают зеленый и красный цвета, иногда фиолетовый и желтый, которые им кажутся серыми. Человек, у которого цветовая слепота, видит все цвета серыми. У индивида страдающего гемералопией отсутствует способность к видению при сумрачном освещении.

Тактильный анализатор человека обеспечивает ему защитно-оборонительную функцию. Воспринимающим органом является кожа, она обороняет организм от попадания на нее химических веществ, служит защитным барьером в ситуации прикосновения кожи тела с электрическим током, является регулятором температуры тела, оберегает человека от переохлаждения или перегрева.

Если у человека нарушается от 30 до 50 процентов кожного покрова и не предоставляется медицинская помощь, то он в скором времени погибает.

Кожа человека состоит из 500 тысяч точек, воспринимающих ощущения действия на кожную поверхность механических стимулов, боли, тепла, холода.

Особенность тактильного анализатора заключается в его высокой приспособляемости к пространственной локализации. Это выражается в исчезновении чувства прикосновения. кожного покрова зависит от интенсивности раздражителя, она может происходить на протяжении от двух до двадцати секунд.

Анализатор ощущения температурной чувствительности свойствен организмам, имеющим постоянную температуру тела. На человеческой коже размещаются два вида температурных анализаторов: анализаторы, реагирующие на холод и реагирующие – на тепло. Кожа человека состоит из 30 тысяч точек тепла и 250 точек, воспринимающих холод. При восприятии тепла и холода существуют различные пороги чувствительности, тепловые точки реагируют на изменения температуры в 0,2°С; точки, воспринимающие холод на 0,4°С. Температура начинает ощущаться уже за одну секунду ее воздействия на тело. С помощью анализаторов температурной чувствительности сохраняется неизменная температура тела.

Анализатор обоняния человека представлен органом ощущения – носом. Существует приблизительно 60 миллионов клеток, которые размещаются в слизистой оболочке носа. Эти клетки покрыты волосками, длиной 3-4 нанометра, они являются защитным барьером. Нервные волокна, уходящие от обонятельных клеток, отсылают сигналы о воспринятых запахах в центры мозга. Если человек ощущает запах вещества, опасного для его здоровья (нашатырный спирт, эфир, хлороформ и другие), он рефлекторно замедляет или задерживает дыхание.

Анализатор восприятия вкуса представлен специальными клетками, находящимися на слизистой оболочке языка. Ощущения вкуса могут быть: сладким, кислым, солёным и горьким, также их комбинации.

Ощущения вкуса играют защитную роль в предупреждении попадания опасного для здоровья или жизни вещества в организм. Индивидуальные восприятия вкуса могут варьироваться до 20%. Чтобы обезопасить себя от попадания вредных веществ в организм необходимо: попробовать незнакомую пищу, как можно дольше продержать ее во рту, очень медленно прожёвывать, прислушиваться к собственным ощущениям и вкусовым реакциям. После этого решать: глотать еду или нет.

Ощущение человеком мышц происходит за счет специальных рецепторов, они называются проприорецепторами. Они передают сигналы в центры мозга, сообщая о состоянии мышц. В ответ на эти сигналы, мозг направляет импульсы, которые координируют работу мышц. Учитывая влияние гравитации, мышечное чувство «работает» стабильно. Поэтому человек способен принимать удобную для себя позу, которая имеет большое значение в работоспособности.

Болевая чувствительность человека имеет защитную функцию, она предупреждает об опасности. После поступления сигнала о боли начинают действовать оборонительные рефлексы, как например, удаление организма от раздражителя. При ощущении боли перестраивается деятельность всех систем организма.

Боль воспринимается всеми анализаторами. Когда превышается порог допустимой нормы чувствительности, возникает ощущение боли. Имеются также специальные рецепторы – болевые. Боль может нести опасность, болевой шок осложняет деятельность организма и функцию самовосстановления.

Функции слухового анализатора человека заключаются в возможности воспринимать мир, который наполнен звуками во всей его полноте. Некоторые звуки являются сигналами и предупреждают человека об опасности.

Звуковую волну характеризует интенсивность и частота. Человек их воспринимает, как громкость звука. Слуховой анализатор человека представлен внешним органом – ухом. Ухо является сверхчувствительным органом, оно может улавливать изменения давления, которые поступают от поверхности земли. Строение уха разделяется на наружное, среднее и внутреннее. Оно воспринимает звуки и сохраняет равновесие тела. С помощью ушной раковины улавливаются и определяются звуки, их направление. Барабанная перепонка под воздействием звукового давления колышется. Сразу за перепонкой имеется среднее ухо, еще дальше внутреннее ухо, в котором находится специфическая жидкость, и два органа — вестибулярный аппарат и орган слуха.

В органе слуха находится примерно 23 тысячи клеток, являющихся анализаторами, в которых звуковые волны переходят в нервные импульсы, устремляющиеся в мозг человека. Ухо человека способно воспринимать от 16 герц (Гц) до 2 кГц. Звуковая интенсивность измеряется в белах и децибелах.

Человеческое ухо владеет важной и специфической функцией – бинауральным эффектом. Благодаря бинауральному эффекту человек может определить, с какой стороны к нему поступает звук. Звук, направляется в ушную раковину, которая обращена к его источнику. У человека с одним глухим ухом бинауральный эффект бездействует.

Вибрационная чувствительность также является не менее важной, чем различные сенсорные анализаторы человека. Влияние вибраций может быть очень вредным. Они являются локальными раздражителями и наносят повреждающее воздействие на ткани и находящиеся в них рецепторы. Рецепторы имеют связь с ЦНС, их воздействие оказывает влияние на все системы организма.

Если частота механических колебаний низкая (до десяти герц), тогда вибрации распространяются по всему организму независимо от места нахождения источника. Если такое низкочастотное воздействие происходит очень часто, тогда под негативным влиянием находятся мышцы человека, которые быстро поражаются. Когда на организм воздействуют высокочастотные вибрации, то ограничивается зона их распространения в месте контакта. Это вызывает изменения в кровеносных сосудах, и часто может вызвать нарушения функционирования сосудистой системы.

Вибрации оказывают действие на сенсорную систему. Вибрации общего действия, ухудшают зрение и его остроту, ослабевают светочувствительность глаз и ухудшают функционирование вестибулярного аппарата.

Локальные вибрации снижают тактильную, болевую, температурную и проприоцептивную чувствительность человека. Такие разносторонние негативные воздействия на организм человека приводят к серьезным и тяжелым изменениям в деятельности организма и способно вызвать заболевание под названием виброболезнь.

Физиология : минимум знаний на 3 балла

АНАЛИЗАТОРЫ (СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ)

Основоположником учения об анализаторах является И.П.Павлов.

Анализатор – это совокупность нервных структур, необходимых для восприятия и переработки информации, поступающей из окружающей среды (внешние анализаторы) и внутренней среды организма (внутренние анализаторы).Внешние анализаторы (зрительный, слуховой, тактильный, обонятельный, вкусовой) обеспечивают (а) взаимодействие организма с внешней средой и (б) познание окружающего мира.Внутренние анализаторы обеспечивают регуляцию внутренней среды организма, поддержание гомеостаза (артериального давления, температуры, химического состава крови).Три отдела анализатора: (1) периферический отдел – рецептор, (2) проводниковый отдел – чувствительные проводящие пути и подкорковые ядра, (3) корковый отдел. Периферический отдел внешних анализаторов кроме рецепторов имеет сложный вспомогательный аппарат и называетсяорганом чувств. Орган чувств зрительного анализатора – глаз; орган чувств слухового анализатора – ухо; орган чувств тактильного анализатора – кожа; орган чувств обонятельного анализатора – нос; орган чувств вкусового анализатора – язык.

РЕЦЕПТОРЫ - периферический отдел анализатора, в котором происходит (а) восприятие действующего раздражителя, (б) трансформация энергии раздражителя в электрическую энергию нервного импульса, (в) первичный анализ действующего раздражителя, (г) кодирование информации о свойствах раздражителя.Классификация рецепторов: учитываялокализацию – экстерорецепторы (рецепторы кожи), проприорецепторы (рецепторы скелетных мышц, суставов), интерорецепторы (рецепторы внутренних органов, висцерорецепторы); учитываяприроду стимула – фоно-, фото-, механо-, хемо-, осморецепторы и т.д.; учитываяхарактер восприятия – зрительные, холодовые, болевые и т.д.; учитываяспособность к адаптации – медленно адаптирующиеся, быстро адаптирующиеся; среди быстро адаптирующихся –on-рецепторы (возбуждаются только в начале действия стимула),off-рецепторы (возбуждаются сразу после выключения стимула),on-off-рецепторы (возбуждаются в начале действия стимула и сразу после выключения стимула); учитываяморфо-функциональные характиристики – первичночувствующие и вторичночувствующие рецепторы.В первичночувствующих рецепторах рецепторный потенциал под действием раздражителя возникает непосредственно в чувствительном нервном окончании.Рецепторный потенциал имеет свойства локального ответа (зависит от силы раздражителя, способен к суммации) и вызывает генерацию потенциала действия в первом же перехвате Ранвье нервного волокна (кодирование информации: чем больше амплитударецепторного потенциала , тем больше частота генерации ПД в нервном волокне).Во вторичночувствующих рецепторах рецепторный потенциал под действием раздражителя возникает в специализированной рецепторной клетке, которая связана химическим синапсом с чувствительным нервным окончанием.Рецепторный потенциал имеет свойства локального ответа. Постсинаптический поткнциал в химическом синапсе тоже имеет свойства локального ответа; он и вызывает генерацию потенциала действия в первом же перехвате Ранвье нервного волокна. Вторичночувствующие рецепторы (зрительный, слуховой, вестибулярный, вкусовой) передают в ЦНС в десятки раз больше информации, чем первичночувствующие (все остальные)

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ И ПОДКОРКОВЫЕ ЯДРА имеют сложную организацию. В этом отделе анализатора происходит усиление слабых сигналов и ослабление сильных сигналов, формирование все более сложных рецептивных полей нейронов, возникновение рефлекторных ответных реакций на подкорковом уровне. (1) Типичным для восходящих путей являетяпринцип дивергенции и конвергенции. Дивергенция: от каждого рецептора возбуждение поступает не к одному единственному нейрону, а ко многим, затем от каждого нейрона нижележащего подкоркового уровня возбуждение поступает ко многим нейронам следующего вышележащего уровня и т.д.Конвергенция: к одному нейрону возбуждение поступает не от одного единственного рецептора, а от многих (рецептивное поле нейрона), Затем от многих нейронов нижележащего подкоркового уровня возбуждение поступает к одному нейрону следующего вышележащего уровня и т.д. За счет дивергенции и конвергенции возбуждения происходит усиление сигнала (пространственная суммация), но уменьшение точности восприятия (два стимула, действующие на рецепторы одного и того же рецептивного поля, воспринимаются как один). (2) Типичным для восходящих путей являетяпринцип латерального торможения , благодаря которому происходит некоторое ослабление сигнала, но при этом увеличивается точность восприятия. (3) Наряду с восходящими путями специфической чувствительности (зрительным, слуховым и т.д.) существуютвосходящие пути неспецифической чувствительности. Они берут начало от полисенсорных нейронов ретикулярной формации ствола головного мозга и направляются ко всем отделам коры больших полушарий. Основная функция этих путей – поддерживать тонус коры, постоянный уровень возбуждения корковых нейронов (состояние активного бодрствования, внимания, включенного сознания). Перерезка неспецифических чувствительных путей приводит к развитию глубокой комы, из которой подопытное животное вывести невозможно. (4) Наряду с восходящими путями в сенсорных системах существуют нисходящие пути, с помощью которых ЦНС регулирует поток информации, идущий к корковым и подкорковым структурам (возбудимость рецепторов, импульсацию в задник корешках спинного мозга, активность ядер ретикулярной формации и т.д.). Например, гамма-эфферентная иннервация проприорецепторов (интрафузальных волокон скелетных мышц); наличие противоболевой (антиноцицептивной) системы; феномен переключения внимания и т.д.

КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АНАЛИЗАТОРОВ

Порог раздражения рецепторов – минимальная сила раздражителя, которая вызывает возбуждение в рецепторе. Порог раздражения рецептора особенно низкий дляадекватного раздражителя, к восприятию которого рецептор специально приспособлен (например, отдельные кванты света для рецепторов зрительного анализатора, отдельные молекулы пахучего вещества для обонятельных рецепторов, звуковые колебания с амплитудой, сравнимой с диаметром протона и т.п.)Порог ощущения (восприятия) - минимальная сила раздражителя (или минимальная степень возбуждения рецепторов), которая вызывает формирование определенного ощущения в сознании человека (например, ощущение сладкого, кислого, горького или соленого вкуса и т.п.)Примечание: Порог ощущения всегда гораздо выше, чем порого раздражения рецепторов.Порог различения – минимальное изменение параметра действующего раздражителя (увеличение или уменьшение), которое субъективно ощущается человеком («тяжелее-легче», «ярче-темнее», «громче-тише» и т.п.).Зависимость интенсивности восприятия от силы раздражителя выражается законами Вебера и Фехнера. (1) закон Вебера – порог различения (дельта И) по отношению к исходной силе действующего раздражителя (И) есть величина постоянная. (дельта И / И =const) и равна примерно 3%. Например, к исходному грузу весом 100 г надо добавить 3 г, чтобы возникло ощущение более тяжелого, а к исходному грузу весом 1000 г надо добавить 30 г, чтобы возникло ощущение более тяжелого и т.д. (2) закон Фехнера – интенсивность ощущения (Е) увеличивается пропорционально логарифму силы действующего раздражителя: Е = кlogИ / И 0 ,

где И – сила действующего раздражителя, И 0 – порог ощущения, к – коэффициент, разный для разных анализаторов. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ

Объективные методы : (1) электрофизиологические (регистрация и измерение рецепторных потенциалов, анализ импульсации в чувствительных нервах, электоэнцефалография – регистрация вызванных потенциалов и др), (2) метод условных рефлексов (определение порогов ощущения, порогов различения у животных и человека)Субъективные методы : опрос, тестирование, анкетирование и др. (определение порогов ощущения, порогов различения у человека, оценка психофизиологических особенностей восприятия и т.п.)

СВОЙСТВА АНАЛИЗАТОРОВ: (1) Адаптация – уменьшение чувствительности периферического или центрального отдела анализатора к раздражителю, действующему длительно с постоянной силой (например, световая адаптация глаза – уменьшение чувствительности зрительного анализатора к яркому свету и т.п.) (2)Сенсибилиация – увеличение чувствительности периферического или центрального отдела анализатора к раздражителю слабой силы (например, темновая адаптация глаза – увеличение чувствительности зрительного анализатора в условиях слабой освещенности и т.п.) (3)Инерционность – сравнительно медленное возникновение ощущения (латентное время) и сравнительно медленное исчезновение ощущения (последействие). Например, латентное время зрительного ощущения 0,1 сек, а последействие продолжается 0,05 сек. На этом основан эффект

кино: отдельные кадры следуют с частотой 24 в сек, зрительное ощущение от одного кадра длится до появления другого кадра – и создается иллюзия непрерывного движения.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Дает примерно 85% информации об окружающей среде.

Орган чувств зрительного анализатора – глаз. Рецепторы и первые нейроны зрительного тракта находятся в сетчатке. Остальные структуры глаза – вспомогательные и защитные.

Рецепторные клетки – палочки и колбочки – распределены в сетчатке неравномерно: в центральной ямке (зона наилучшего видения) находятся только колбочки, на периферии сетчатки находятся в основном палочки. Колбочки обеспечивают высокую остроту зрения в условиях яркой освещенности и цветовое восприятие.Палочки обеспечивают черно-белое восприятие в условиях слабой освещенности (сумеречное зрение).

Механизм приспособления глаза к ясному видению в условиях изменения расстояния до объекта : (1)аккомодация (изменение преломляющей способности хрусталика в связи с изменением его кривизны). (а) увеличение расстояния до предмета (видение вдаль): цилиарная мышца расслаблена, цинновы связки и капсула хрусталика натянуты (действие внутриглазного давления на стенку глазного яблока), хрусталик уплощен, его преломляющая способность слабая. (б) уменьшение расстояния до предмета (видение вблизи): цилиарная мышца сокращается (кольцевое расположение мышечных волокон), натяжение цинновых связок уменьшается, давление капсулы на хрусталик уменьшается, хрусталик становится более выпуклым (за счет собственных эластических свойств), его преломляющая способность увеличивается, изображение предмета фокусируется в области центральной ямки для наилучшего видения. (2)конвергенция (сведение зрительных осей) и сужение зрачков – при рассматривании ближних объектов;дивергенция (разведение зрительных осей) и расширение зрачков – при рассматривании дальних объектов.

Механизм приспособления глаза к ясному видению при перемещении предмета или появления его в новом участке поля зрения : фиксационный рефлекс (рефлекс фиксации взора). При появлении изображения предмета в новом участке сетчатки (раздражение рецепторов периферии сетчатки) рефлекторно происходит поворот головы и глаз таким образом, что изображение предмета фокусируется в области центральной ямки для наилучшего видения (установка взора, слежение за движущимся предметом).

Механизм приспособления глаза к ясному видению при фиксации взора на неподвижном предмете : чтобы не происходило адаптации к действию постоянного разражителя и восприятие неподвижного предмета продолжалось неопределенно долго, глазное явлоко все время совершает мелкие дрожательные движения (тремор), а также быстрые движения большей амплитуды (саккады). (У лягушки глазное яблоко неподвижно, поэтому она реагирует только на движущиеся предметы – летающие насекомые).

Механизм приспособления глаза к ясному видению в условиях разной освещенности – четыре механизма: (1) Изменение диаметра зрачка. Сужение зрачков на свету – парасимпатический рефлекс, ядраIIIпары черепных нервов, средний мозг. Расширение зрачков в темноте – симпатический рефлекс, центры в верхних грудных сегментах спинного мозга. (2) Разрушение зрительного пигмента на свету и ресинтез зрительного пигмента в темноте. (3) Колбочковое зрение в условиях яркой освещенности и палочковое зрение в условиях слабой освещенности. (4) Функциональная перестройка рецептивных полей ганглиозных нейронов сетчатки (за счет сильного латерального торможения в условиях яркой освещенности и слабого латерального торможения в условиях слабой освещенности).

Механизм приспособления глаза к ясному видению при рассматривании крупных объектов и их деталей : произвольное и непроизвольное движение глазных яблок для рассматривания мелких деталей крупного объекта (фиксационный рефлекс).

Механизм приспособления глаза к ясному видению при изменении длины световой волны – цветовое зрение. Существует три типа колбочек: (а) с максимальным возбуждением под действием световой волны синей части видимого спектра, (б) с максимальным возбуждением под действием световой волны желто-зеленой части видимого спектра, (в) с максимальным возбуждением под действием световой волны красной части видимого спектра. Разная степень возбуждения всех трех типов колбочек формирует разные оттенки того или иного цвета.

АНОМАЛИИ РЕФРАКЦИИ ГЛАЗА

Близорукость – изображение фокусируется перед сетчаткой; на сетчатку попадают расходящиеся лучи. Для коррекции применяются рассеивающие (двояковогнутые или выпукло-вогнутые) линзы.Причины близорукости: (1) слишком длинная ось глазного яблока (расстояние от роговицы до сетчатки). Такая деформация возникает при частом или длительном повышении внутриглазного давления. (2) слишком сильная преломляющая способность хрусталика. За счет спастического сокращения цилиарных мышц (спазм аккомодации) глаз всегда настроен на ближнее видение.

Дальнозоркость – изображение фокусируется за сетчаткой. Для коррекции применяются собирающие (двояковыпуклые) линзы.Причины дальнозоркости: (1) слишком короткая ось глазного яблока. Это является причиной физиологической дальнозоркости у детей дошкольного возраста, которая проходит в связи с ростом глазного яблока. (2) слишком слабая преломляющая способность хрусталика. За счет снижения эластичности хрусталика с возрастом (старческая пресбиопия) глаз всегда настроен на дальнее видение.

Астигматизм – изображение не фокусируется из-за разной преломляющей способности роговицы (или хрусталика) в разных плоскостях. Для коррекции применяются цилиндрические стекла.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Острота зрения определяется минимальным углом зрения (1 минута), при котором две точки воспринимаются как отдельные. При этом на сетчатке между двумя возбужденными колбочками должна быть одна невозбужденная колбочка, что соответствует расстоянию на сетчатке 4 мкм. На основании этого требования построена таблица Головина для определения остроты зрения: с расстояния 5 м под углом в 1 минуту нормальный глаз различает элементы букв третьей строчки снизу. Острота зрения (V) рассчитывается по формуле:V=d/D(гдеd– расстояние, с которого пациент видит буквы данной строчки, аD– расстояние, с которого он должен видеть буквы данной строчки). Например, пациент с расстояния 5 м видит только буквы верхней строчки (которые должен видеть с расстояния 50 м). Острота зрения в этом случае равна 5 / 50 = 0,1 (вместо 1).

Поле зрения – это все пространство, видимое глазом при фиксированном взоре. Определение границ поля зрения проводят с помощью периметра Форстера (периметрия) для каждого глаза в отдельности. Испытуемый смотрит на точку, расположненную в центре дуги периметра и собщает, когда в периферическом поле зрения появляется изображение метки, которую вы передвигаете по дуге от периферии к центру. Дальнейшее передвижение метки к центру дает возможность определить ее цвет и отметить границу цветового поля зрения. (Ответьте на вопрос: Почему границы черно-белого поля зрения шире, чем границы цветового поля зрения?).

Исследование цветового зрения – с помощью полихроматических таблиц, составленных из кружочков разного размера, разного цвета и разной яркости. Нормальный глаз видит объект, который отличается от фона по цвету. Человек, не различающий цвета (дальтоник), видит на этой же таблице другой объект, который отличается от фона яркостью (но не цветом).

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Дает примерно 13% информации об окружающей среде.

Орган чувств слухового анализатора – ухо. Рецепторы слухового анализатора – волосковые клетки кортиева органа (остальные структуры уха– вспомогательные и защитные). Первые нейроны слухового тракта расположены в спиральном ганглии улитки.

Наружное ухо (ушная раковина, наружный слуховой проход) улавливает, усиливает и проводит звуковые волны. Участвует также в определении расположения источника звука.

Среднее ухо – барабанная полость, которая отделена от наружного уха барабанной перепонкой, а от внутреннего уха – мембранами овального и круглого окна.Звуковые колебания передаются с помощью сочлененныхслуховых косточек (молоточек, наковальня, стремечко). Происходит усиление звука за счет (1) меньшей площади мембраны овального окна по сравнению с площадью барабанной перепонки; (2) соотношения длины рычагов слуховых косточек. В результате амплитуда колебаний уменьшается, а давление на мембрану овального окна увеличивается в десятки раз.Мышцы среднего уха (а) натягивающая барабанную перепонку и (б) фиксирующая стремечко в области овального окна) рефлекторно сокращаются при действии слишком сильного звука и предохраняют структуры внутреннего уха от разрушения. Полость среднего уха соединена с носоглоткой с помощьюевстахиевой трубы (открывается при глотании) – для того чтобы давление по обе стороны от барабанной перепонки было одинаковым.

Внутреннее ухо – улитка: спирально закрученный костный канал, разделенный мембранами на три лестницы. Тонкая мембрана отделяет вестибулярную лестницу от срединной; толстая (базальная) мембрана отделяет срединную лестницу от барабанной. Вестибулярная и барабанная лестницы заполненыперилимфой и сообщаются на вершине улитки (геликотрема). Перилимфа имеет такой же состав, как и спинно-мозговая жидкость (ликвор). Срединная лестница заполненаэндолимфой , состав которой зависит от секреторной функции эпителиальных клеток, расположенных на латеральной стенке срединной лестницы («сосудистая полоска»). Главное отличие эндолимфы – высокая концентрация ионовкалия. Эндолимфа омывает рецепторные волосковые клетки, расположенные на толстой базальной мембране («кортиев орган»). Колебания стремечка в области овального окна передаются на перилимфу вестибулярной лестницы, а также на эндолимфу. Волна распространяется до вершины улитки, передается на перилимфу барабанной лестницы и затухает за счет колебаний мембраны круглого окна. Во время колебаний волоски рецепторных клеток деформируются и в клетках возникает рецепторный потенциал. В периферическом отделе слухового анализатора кодируется информация о частоте (тон) и амплитуде (громкость) звуковой волны.Частотное кодирование : частота ПД в волокнах слухового нерва соответствует частоте звуковой волны (от 20 до 1000 гц).Пространственное кодирование : звуки высокой частоты (до 20000 гц) воспринимаются клетками, расположенными у основания улитки; звуки низкой частоты воспринимаются клетками, расположенными у вершины улитки; звуки средних частот воспринимаются клетками кортиева органа средних завитков улитки.Электрические явления в улитке: (1) потенциал покоя рецепторных клеток (равен -70 мв), (2) потенциал эндолимфы (равен +70 мв за счет ионов калия), (3) микрофонный эффект улитки (возникает под действием звукового раздражителя; частота потенциалов соответствует частоте действующего звука; регистрируется с помощью электродов, подведенных к мембране круглого окна; если рядом с ухом подопытного животногопроизносить слова, то их можно услышать из громкоговорителя в соседней комнате).

Определение местоположения источника звука происходит за счет (а) сравнения времени распространения звуковой волны до рецепторов правого и левого уха и (б) сравнения громкости звука, воспринимаемого правым и левым ухом. Точность определения очень высокая (например, определяем смещение источника звука на 1-2 градуса от срединной линии).Опыт : если удлинить одну из трубок фонендоскопа, то возникает ощущение, что источник звука смещен в сторону более короткой трубки, т.к. по ней звук быстрее достигает рецепторов внутреннего уха.

Тональная аудиометрия – определение порогов ощущения (порогов слышимости) для звуков разной частоты. Аудиограмма отражает зависимость слуховых порогов от высоты подаваемых в ухо тонов. Наименьшие пороги ощущения (наибольшая чувствительность) характеризует восприятие звуков частотой 1000-3000 гц, что соответствует частотам человеческой речи. Проводится исследование не только воздушной, но и костной проводимости звука.Воздушная проводимость звука: звуковые колебания передаются через наружное ухо, среднее ухо – к рецепторам внутреннего уха.Костная проводимость звука: звуковые колебания передаются по костям черепа прямо к рецепторам внутреннего уха. Сравнение воздушной и костной проводимости звука (проба Ринне ): звучащий камертон прикладывают к голове в области сосцевидного отростка и определяют время, в течение которого слышен звук (костная проводимость). Как только звук перестает быть слышимым, камертон переносят к наружному слуховому проходу – и звук опять становится слышимым (воздушная проводимость). Если этого не происходит, значит воздушная проводимость нарушена (чаще всего из-за повреждения среднего уха).Пробы Вебера: звучащий камертон прикладывается к темени строго по срединной линии (а) если у больного повреждено внутреннее ухо или волокна слухового нерва, то ему кажется, что источник звука смещен в сторону здорового уха; (б) если у больного повреждено среднее ухо, то ему кажется, что источник звука смещен в сторону больного уха (т.к. по мере развития глухоты компенсаторно увеличилась чувствительность рецепторов больного уха и при костной проводимости это ухо воспринимает звук как более громкий).

В нашей статье мы рассмотрим, что такое анализатор. Человек каждую секунду получает информацию из окружающей среды. Он настолько привык к этому, что даже не задумывается о механизмах ее поступления, анализа, формирования ответной реакции. Оказывается, за осуществление этой функции отвечают сложные системы.

Что такое анализатор?

Системы, которые обеспечивают получение информации об изменениях в окружающей среде и внутреннем состоянии организма, называются сенсорными. Этот термин происходит от латинского слова "сенсус", что в переводе означает "ощущение". Второе название подобных структур - анализаторы. Оно также отражает главную функцию.

Что такое система, обеспечивающая восприятие различных видов энергии, их преобразование в нервные импульсы и поступление в соответствующие центры коры головного мозга.

Виды анализаторов

Несмотря на то, что человек постоянно сталкивается с целой гаммой ощущений, всего сенсорных систем пять. Шестым чувством часто называют интуицию - умение действовать без логического объяснения и предвидеть будущее.

Позволяют воспринимать с ее помощью около 90 % информации об окружающей среде. Это изображение отдельных предметов, их форма, цвет, размер, расстояние к ним, движение и расположение в пространстве.

Важное значение для общения и передачи опыта имеет слух. Мы воспринимаем различные звуки благодаря колебаниям воздуха. Слуховой анализатор преобразует их механическую энергию в который воспринимается головным мозгом.

Способен воспринимать растворы химических веществ. Ощущения, которые он формирует, являются индивидуальными. Тоже самое можно сказать об обонятельной сенсорной. Ощущение запаха базируется на восприятии химических раздражителей внутренней и внешней среды.

Последним анализатором является осязание. С помощью ее человек способен чувствовать не только само прикосновение, но и боль, и перепады температур.

Общий план строения

Теперь давайте разберемся, что такое анализатор с анатомической точки зрения. Любая сенсорная система состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального. Первый представлен рецепторами. Это начало любого анализатора. Эти чувствительные образования воспринимают различные типы энергии. глаза раздражаются на свету. Обонятельный и вкусовой анализатор содержат хеморецепторы. Волосковые клетки внутреннего уха преобразуют механическую энергию колебательных движений в электрическую. Особенно богата рецепторами осязательная система. Они воспринимают вибрацию, прикосновение, давление, боль, холод и тепло.

Проводниковый отдел состоит из нервных волокон. По многочисленным отросткам нейронов импульсы передаются от рабочих органов в кору головного мозга. Последний является центральным отделом сенсорных систем. Кора отличается высоким уровнем специализации. В ней различают двигательную, обонятельную, вкусовую, зрительную, слуховую зону. В зависимости от вида анализатора нейрон по проводниковому отделу доставляет нервные импульсы в определенный отдел.

Адаптация анализаторов

Нам кажется, что мы воспринимаем абсолютно все сигналы из окружающей среды. Ученые же утверждают обратное. Если бы так было на самом деле, мозг изнашивался бы гораздо быстрее. В результате - преждевременное старение.

Важным свойством анализаторов является их способность к приспособлению уровня действия раздражителя. Это свойство называют адаптацией.

Если солнечный свет очень интенсивный, зрачок глаза сужается. Так проявляется защитная реакция организма. А хрусталик глаза способен изменять свою кривизну. В результате мы можем рассматривать предметы, которые расположены на разном расстоянии. Такую способность зрительного анализатора называют аккомодацией.

Человек способен воспринимать звуковые волны только с определенным значением колебаний: 16-20 тыс. Гц. Оказывается, мы многого не слышим. Частота ниже показателя 16 Гц называется инфразвуком. С его помощью медузы узнают о приближающемся шторме. Ультразвуком называют частоту свыше 20 кГц. Хоть человек и не слышит его, такие колебания могут проникать глубоко в ткани. На специальных приборах при помощи ультразвука можно получить фотографии внутренних органов.

Компенсационная способность

У многих людей наблюдаются нарушения определенных сенсорных систем. Причины этому могут быть как врожденные, так и приобретенные. Причем, если хотя бы один из отделов поврежден, функционировать перестает весь анализатор.

Организм не имеет внутренних резервов для его восстановления. Но одна система может компенсировать другую. К примеру, слепые люди читают при помощи осязания. Ученые установили, что они слышат гораздо лучше, чем зрячие.

Итак, что такое система, которая обеспечивает восприятие различных видов энергии из окружающей среды, их преобразование, анализ и формирование соответствующих ощущений или реакции.