Название анализатора таблица. Анализаторы человека: общая схема строения и краткое описание функций. Структурная схема терминов

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.

Анализатор - это система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нем какого-либо вида (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д.). Каждый анализатор органов чувств состоит из периферического отдела (рецепторов), проводникового отдела (нервных путей) и центрального отдела (центров, анализирующих данный вид информации).

Зрительный анализатор

Более 90% информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения.

Орган зрения глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. К последнему относят веки, ресницы, мышцы глазного яблока и слёзные железы. Веки - складки кожи, выстланные изнутри слизистой оболочкой. Слезы, образующиеся в слёзных железах, омывают передний отдел глазного яблока и через носослёзный канал проходят в ротовую полость. У взрослого человека в сутки должно вырабатываться не менее 3-5 мл слез, выполняющих бактерицидную и увлажняющую роль.

Глазное яблоко имеет шарообразную форму и располагается в глазнице. При помощи гладких мышц оно может поворачиваться в глазнице. Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная - фиброзная, или белочная - оболочка спереди глазного яблока переходит в прозрачную роговицу, а ее задний отдел называется склерой. Через среднюю оболочку - сосудистую - глазное яблоко снабжается кровью. Впереди в сосудистой оболочке имеется отверстие - зрачок, позволяющий лучам света попадать внутрь глазного яблока. Вокруг зрачка часть сосудистой оболочки окрашена и называется радужкой. Клетки радужки содержат всего один пигмент, и если его мало, радужка окрашена в голубой или серый цвет, а если много - в карий или черный. Мышцы зрачка расширяют или сужают его в зависимости от яркости света, освещающего глаз, приблизительно от 2 до 8 мм в диаметре. Между роговицей и радужкой расположена передняя камера глаза, заполненная жидкостью.

Позади радужки расположен прозрачный хрусталик - двояковыпуклая линза, необходимая для фокусировки лучей света на внутреннюю поверхность глазного яблока. Хрусталик снабжен специальными мышцами, меняющими его кривизну. Этот процесс называется аккомодацией. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза.

Большая часть глазного яблока заполнена прозрачным стекловидным телом. Пройдя через хрусталик и стекловидное тело, лучи света попадают на внутреннюю оболочку глазного яблока - сетчатку. Это многослойное образование, причем три его слоя, обращенные внутрь глазного яблока, содержат зрительные рецепторы - колбочки (около 7 млн.) и палочки (около 130 млн.). В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, они более чувствительны, чем колбочки, и обеспечивают черно-белое зрение при плохом освещении. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин и обеспечивают цветное зрение в условиях хорошей освещенности. Считается, что есть три вида колбочек, воспринимающих красный, зеленый и фиолетовый цвета соответственно. Все остальные оттенки определяются комбинацией возбуждений в этих трех типах рецепторов. Под действием квантов света зрительные пигменты разрушаются, генерируя электрические сигналы, которые передаются от палочек и колбочек к ганглиозному слою сетчатки. Отростки клеток этого слоя образуют зрительный нерв, выходящий из глазного яблока через слепое пятно - место, где нет зрительных рецепторов.

Больше всего колбочек располагается прямо напротив зрачка - в так называемом желтом пятне, а в периферических отделах сетчатки колбочек почти нет, там располагаются одни палочки.

Выйдя из глазного яблока, зрительный нерв следует в верхние бугры четверохолмия среднего мозга, где зрительная информация подвергается первичной обработке. По аксонам нейронов верхних бугров зрительная информация попадает в латеральные коленчатые тела таламуса, а уж оттуда - в затылочные доли коры больших полушарий. Именно там формируется тот зрительный образ, который мы субъективно ощущаем.

Следует отметить, что оптическая система глаза формирует на сетчатке не только уменьшенное, но и перевернутое изображение предмета. Обработка сигналов в центральной нервной системе происходит таким образом, что предметы воспринимаются в естественном положении.

Зрительный анализатор человека обладает потрясающей чувствительностью. Так, мы можем различить освещенное изнутри отверстие в стене диаметром всего 0,003 мм. В идеальных условиях (чистота воздуха, безветрие) огонь зажженной на горе спички может быть различим на расстоянии 80 км. Тренированный человек (причем у женщин это получается гораздо лучше) может различать сотни тысяч цветовых оттенков. Зрительному анализатору достаточно всего 0,05 сек для распознавания объекта, который попал в поле зрения.

Слуховой анализатор

Слух необходим для восприятия звуковых колебаний в довольно широком диапазоне частот. В юношеском возрасте человек различает в диапазоне от 16 до 20 000 герц, однако уже к 35 годам верхняя граница слышимых частот падает до 15 000 герц. Помимо создания объективной целостной картины об окружающем мире слух обеспечивает речевое общение людей.

Слуховой анализатор включает в себя орган слуха, слуховой нерв и центры мозга, анализирующие слуховую информацию. Периферическая часть органа слуха, то есть орган слуха, состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо человека представлено ушной раковиной, наружным слуховым проходом и барабанной перепонкой.

Ушная раковина - хрящевое образование, покрытое кожей. У человека, в отличие от многих животных, ушные раковины практически неподвижны. Наружный слуховой проход - канал длиной 3-3,5 см, заканчивающийся барабанной перепонкой, отделяющей наружное ухо от полости среднего уха. В последней, имеющей объем около 1 см 3 , расположены самые маленькие кости организма человека: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек «рукояткой» срастается с барабанной перепонкой, а «головкой» подвижно присоединен к наковальне, которая другой своей частью подвижно соединена со стремечком. Стремечко, в свою очередь, широким основанием сращено с перепонкой овального окна, ведущего во внутреннее ухо. Полость среднего уха через евстахиеву трубу соединена с носоглоткой. Это необходимо для выравнивания по обе стороны барабанной перепонки при изменениях атмосферного давления.

Внутреннее ухо находится в полости пирамиды височной кости. К органу слуха во внутреннем ухе относится улитка - костный, спирально закрученный канал в 2,75 оборота. Снаружи улитка омывается перилимфой, заполняющей полость внутреннего уха. В канале улитки расположен перепончатый костный лабиринт, заполненный эндолимфой; в этом лабиринте находится звуковоспринимающий аппарат - спиральный орган, состоящий из основной мембраны с рецепторными клетками и покровной мембраны. Основная мембрана - тонкая перепончатая перегородка, разделяющая полость улитки и состоящая из многочисленных волокон различной длины. В этой мембране расположено около 25 тыс. рецепторных волосковых клеток. Один конец каждой рецепторной клетки фиксирован на волокне основной мембраны. Именно от этого конца отходит волокно слухового нерва. При поступлении звукового сигнала столбик воздуха, заполняющий наружный слуховой проход, колеблется. Эти колебания улавливаются барабанной перепонкой и через молоточек, наковальню и стремечко передаются на овальное окошко. При прохождении через систему звуковых косточек звуковые колебания усиливаются приблизительно в 40-50 раз и передаются на перилимфу и эндолимфу внутреннего уха. Через эти жидкости колебания воспринимаются волокнами основной мембраны, причем высокие звуки вызывают колебания более коротких волокон, а низкие - более длинных. В результате колебаний волокон основной мембраны возбуждаются рецепторные волосковые клетки, и сигнал по волокнам слухового нерва передается сначала в ядра нижних бугров четверохолмия, оттуда в медиальные коленчатые тела таламуса и, наконец, в височные доли коры больших полушарий, где и находится высший центр слуховой чувствительности.

Вестибулярный анализатор выполняет функцию регуляции положения тела и его отдельных частей в пространстве.

Периферическая часть этого анализатора представлена рецепторами, расположенными во внутреннем ухе, а также большим количеством рецепторов, расположенных в сухожилиях мышц.

В преддверии внутреннего уха расположены два мешочка - круглый и овальный, которые заполнены эндолимфой. В стенках мешочков находится большое число рецепторных волосковидных клеток. В полости мешочков расположены отолиты - кристаллы солей кальция.

Кроме того, в полости внутреннего уха присутствуют три полукружных канала, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Они заполнены эндолимфой, в стенках их расширений находятся рецепторы.

При изменении положения головы или всего тела в пространстве отолиты и эндолимфа полукружных канальцев перемещаются, возбуждая волосковидные клетки. Их отростки образуют вестибулярный нерв, по которому информация об изменении положения тела в пространстве попадает в ядра среднего мозга, мозжечок, ядра таламуса и, наконец, в теменную область коры больших полушарий.

Тактильный анализатор

Осязание - это комплекс ощущений, возникающий при раздражении нескольких видов рецепторов кожи. Рецепторы прикосновения (тактильные) бывают нескольких видов: одни из них очень чувствительны и возбуждаются при вдавлении кожи на руке всего на 0, 1 мкм, другие возбуждаются лишь при значительном давлении. В среднем на 1 см 2 приходится около 25 тактильных рецепторов, однако на коже лица, пальцев, на языке их гораздо больше. Кроме того, к прикосновениям чувствительны волоски, покрывающие 95% нашего тела. У основания каждого волоска находится тактильный рецептор. Информация от всех этих рецепторов собирается в спинной мозг и по проводящим путям белого вещества поступает в ядра таламуса, а оттуда в высший центр тактильной чувствительности - область задней центральной извилины коры больших полушарий.

Вкусовой анализатор

Периферический отдел вкусового анализатора - вкусовые рецепторы, расположенные в эпителии языка и, в меньшей степени, слизистой ротовой полости и глотки. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в вещества, а нерастворимые вещества вкуса не имеют. Человек различает четыре вида вкусовых ощущений: соленое, кислое, горькое, сладкое. Больше всего рецепторов, восприимчивых к кислому и соленому, расположено по бокам языка, к сладкому - на кончике языка, а к горькому - на корне языка, хотя небольшое число рецепторов любого из этих раздражителей разбросано по слизистой всей поверхности языка. Оптимальная величина вкусовых ощущений наблюдается при в полости рта 29°С.

От рецепторов информация о вкусовых раздражителях по волокнам языкоглоточного и частично лицевого и блуждающего нерва поступает в средний мозг, ядра таламуса и, наконец, на внутреннюю поверхность височных долей коры больших полушарий, где расположены высшие центры вкусового анализатора.

Обонятельный анализатор

Обоняние обеспечивает восприятие различных запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Общая площадь, занимаемая обонятельными рецепторами, составляет у человека 3-5 см 2 . Для сравнения: у собаки эта площадь составляет около 65 см 2 , а у акулы - 130 см 2 . Чувствительность обонятельных пузырьков, которыми заканчиваются рецепторные обонятельные клетки у человека, тоже не очень велика: для возбуждения одного рецептора необходимо, чтобы на него подействовало 8 молекул пахучего вещества, а ощущение запаха возникает в нашем мозге только при возбуждении приблизительно 40 рецепторов. Таким образом, человек субъективно начинает ощущать запах только в том случае, когда в нос попадает более 300 молекул пахучего вещества. Информация от обонятельных рецепторов по волокнам обонятельного нерва поступает в обонятельную зону коры больших полушарий, расположенную на внутренней поверхности височных долей.

Анализатор (греч. analysis - разложение, расчленение) - совокупность образований, активность которых обеспечивает анализ и обработку в нервной системе раздражителей, воздействующих на организм. Термин введен в 1909 году И.П. Павловым. Составными элементами любого А. являются периферические воспринимающие приборы - рецепторы, афферентные пути, переключательные ядра ствола мозга и таламуса и корковый конец А. - проекционные отделы коры больших полушарий.

А. болевой (син. ноцицетивная система) - сенсорная система (см.), опосредующая восприятие болевых физических, химических раздражителей, оказывающих повреждающее действие на организм.

А. вестибулярный - А., обеспечивающий анализ информации о положении и перемещениях тела в пространстве.

А. вкусовой - А., обеспечивающий восприятие и анализ химических раздражителей при воздействии их на рецепторы языка и формирующий вкусовые ощущения.

А. двигательный - понятие, введенное И.П. Павловым в 1911 г., когда он на основании опытов Н.И. Красногорского пришел к заключению, что двигательная область коры также является корковым концом анализатора - местом проекции путей, опосредующих проведение мышечной и суставной чувствительности, и обеспечивает таким образом восприятие (например, схему тела). Однако понятие А. д. оказывается более широким, чем другие аналогичные понятия, поскольку моторная область коры, являясь кориткальным отделом проприоцептивной сенсорной системы, одновременно оказывается местом конвергенции проекций от всех других сенсорных зон коры и как высший интегративный отдел мозга млекопитающих является "центральным аппаратом построения движений" и таким образом обеспечивает формирование целенаправленных реакций в ответ на внешние стимулы.

А. зрительный - А., обеспечивающий анализ и обработку зрительных стимулов и формирующий зрительные ощущения и образы.

А. интероцптивный - А., обеспечивающий восприятие и анализ информации о состоянии внутренних органов.

А. кожный - часть соматосенсорной системы, обеспечивающая кодирование (см.) различных раздражителей (см.), воздействующих на кожные покровы тела. Во взаимодействии с другими сенсорными системами (см.) обеспечивает возможность сложных форм распознавания (например, стереогнозис). Периферические отделы представлены многочисленными рецепторами кожи. Проведение импульсации в ЦНС осуществляется элементами спинальных и черепно-мозговых ганглиев. Центральные пути проведения (в соматосенсорную область коры - у млекопитающих) представлены леминисковой и экстралеминисковой системами.

А. обонятельный - А., обеспечивающий восприятие и анализ информации о веществах, соприкасающихся со слизистой оболочкой носовой полости, и формирующий обонятельные ощущения.

А. проприоцептивный (лат. proprius собственный + capio принимать, воспринимать) - сенсорная система (см.), обеспечивающая кодирование информации об относительном положении частей тела.

А. слуховой - А., обеспечивающий восприятие и анализ звуковых раздражений и формирующий слуховые ощущения и образы.

А. температурный - часть соматосенсорной системы (см.), обеспечивающая кодирование (см.) степени изменения температуры среды, окружающей рецептивную зону (см.).

Определения, значения слова в других словарях:

Психологическая энциклопедия

Функциональное образование ЦНС, осуществляющее восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих во внешней среде и самом организме. Деятельность А. осуществляется определенными мозговыми структурами. Понятие введено И.П. Павловым, согласно концепции которого А. состоит из...

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).

Анализаторы - это функциональные системы, обеспечивающие анализ (различение) раздражителей, действующих на организм, преобразующие полученные раздражения в биологически целесообразную ответную реакцию. В их структуре можно выделить следующие звенья:
- периферический отдел - рецепторы органов чувств;
- проводниковый отдел - нервные пути, по которым возбуждение передается в кору больших полушарий головного мозга;
- центральный отдел - участок коры головного мозга, преобразующий полученное раздражение в определенное ощущение.Современный человек имеет следующие анализаторы:

Зрительный анализатор – наиболее информативный канал (80 - 90 % информации об окружающем мире). Восприятие световых раздражений осуществляется с помощью светочувствительных клеток, палочек и колбочек, расположенных в сетчатке глаза. К недостаткам зрительного канала можно отнести ограниченность его поля зрения (по горизонтали 120-160 0 , по вертикали 55-70 0) При цветовом восприятии размеры поля сужаются. Зрительный анализатор обладает спектральной чувствительностью. У современного человека видимость приходится на желто-зеленую составляющую спектра.

Слуховой анализатор в наибольшей степени дополняет информацию, полученную с помощью зрительного анализатора, так как обладает «круговым обзором». Обеспечивает восприятие звуковых колебаний с помощью чувствительных окончаний слухового нерва. Основные параметры звуковых сигналов - уровень звукового давления и частота (ощущаются как громкость и высота звука).

Тактильная и вибрационная чувствительность (осязание) проявляется при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Обеспечивает восприятие сокращения и расслабления мышц с помощью механорецепторов в тканях тела.

Температурная чувствительность свойственна организмам с постоянной температурой тела. В коже имеются два вида терморецепторов, одни реагируют только на холод, другие только на тепло. Латентный период - 0,25 с

Обонянием называется вид чувствительности, направленные на восприятие пахучих веществ с помощью обонятельных рецепторов, расположенных в желтом эпителии носовой раковины.

Вкусовой анализатор обеспечивает восприятие кислого, соленого, сладкого и горького с помощью хеморецепторов – вкусовых луковиц, расположенных на языке, в слизистой оболочке неба, гортани, глотки, миндалин.

Основной характеристикой анализатора является его чувствительность. Не всякая интенсивность раздражителя, воздействующего на анализатор, вызывает ощущение. Опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Этот эмпирический психофизический закон Вебера-Фехнера выражается зависимостью: Е = К * lg (I) + С

Где Е – интенсивность ощущений, I – интенсивность раздражителя, К и С – константы.

17. Зрительный анализатор и его возможности

зрительный анализатор обеспечивает более 80% инфор­мации о внешнем мире, имеет важное значение в обеспе­чении безопасности, характеризуется следующими пока­зателями:

Острота зрения - способность раздельного восприя­тия объектов - управляется большим числом биокибер­нетических устройств; существует система, обеспечиваю­щая четкость изображения на сетчатке путем изменения кривизны хрусталика; кроме того, освещенность сетчат­ки регулируется диаметром зрачка;

Поле зрения - состоит из центральной области бино­кулярного зрения, обеспечивающей стереоскопичность вос­приятия; его границы у отдельных лиц зависят от анато­мических факторов (размер и форма носа, век, орбит и т. д.); поле зрения охватывает около 240° по горизонтали и 150° по вертикали при нормальном естественном освеще­нии; любое уменьшение освещенности, некоторые болезни (глаукома), дефекты кровеносных сосудов, недостаток кис­лорода приводят к резкому уменьшению поля зрения;

Яркостный контраст - чувствительность к нему яв­ляется важным показателем зрительного анализатора; его порог (наименьшая воспринимаемая разность яркостей) зависит от уровня яркости в поле зрения и ее равномер­ности; оптимальный порог регистрируется при естествен­ном освещении;

Цветовосприятие - способность различать цвета предметов. Цветовое зрение - это одновременно физи­ческое, физиологическое, психологическое явление, за­ключающееся в способности глаза реагировать на излу­чение различной длины волны, в специфическом воспри­ятии этих излучений. На ощущение цвета влияют длина волны излучения, яркость источника света, коэффици­ент отражения или пропускания света объектом, каче­ство и интенсивность освещения. Цветовая слепота (даль­тонизм) - генетическая аномалия, но цветовое зрение может меняться под влиянием приема некоторых лекар­ственных препаратов и под действием химических веществ. Например, прием барбитуратов (снотворных и седативных средств) вызывает временные дефекты в жел­то-зеленой зоне; кокаинусиливает чувствительность к си­нему цвету и ослабляет к красному; кофеин, кофе, кока-кола ослабляют чувствительность к синему, усиливают красный цвет; табак вызывает дефекты в красно-зеленой зоне, особенно в красной (дефекты могут быть постоян­ными).

18 слуховой анализатор и его характеристики .

Слуховой анализатор воспринимает звуки, которые представляют собой акустические колебания, способные восприниматься органом слуха в диапазоне 16-20000 Гц.

Важной характеристикой слуха является его острота или слуховая чувствительность. Она определяется минималь­ной величиной звукового раздражителя, вызывающего слу­ховое ощущение. Острота слуха зависит от частоты вос­принимаемого звукового сигнала. Абсолютный порог слы­шимости - минимальная интенсивность звукового давления, которая вызывает слуховое ощущение.

При увеличении интенсивности звука возможно появ­ление неприятного ощущения, а затем и боли в ухе. Наи­меньшая величина звукового давления, при которой воз­никают болевые ощущения, называется порогом слухово­го дискомфорта. Он равен в среднем 80-100 дБ отно­сительно абсолютного порога слышимости. Интенсивность звукового воздействия определяет громкость ощущения, частота - его высоту. Существенной характеристикой слуха является способность дифференцировать звуки раз­личной интенсивности по ощущению их громкости. Ми­нимальная величина ощущаемого различия звуков по их интенсивности называется дифференциальным порогом восприятия силы звука. В норме для средней части час­тотного диапазона звуковых волн эта величина составля­ет около 0,7-1,0 дБ. Поскольку слух является средством общения людей, особое значение в его оценке имеет спо­собность восприятия речи или речевой слух. Особенно важ­но в оценке слуха сопоставление показателей речевого и тонального слуха, что дает представление о состоянии различных отделов слухового анализатора (аудиометрия). Важное значение имеет функция пространственного слу­ха, заключающаяся в определении положения и переме­щения источника звука в пространстве.

Анализаторы запаха и вкуса

Обоняние - способность воспринимать запахи - осуществ­ляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами кото­рого являются сенсорные нервные клетки, расположен­ные в слизистой оболочке носа.

Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру мозга. Для этого требуется непосредственный контакт рецептора с молеку­лой пахучего вещества. Эти молекулы, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдельных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал - начальный этап нервного возбуждения. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам она особенно высо­кая. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании в количестве, равном 0,00019 мг на 1 л воздуха. Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 порядков.