Общие принципы строения сенсорных систем
Сенсорная система (анализатор) – часть нервной системы, обеспечивающая восприятие информации из внешней среды и преобразование её в энергию нервного импульса. Сенсорные системы необходимы для адекватного взаимодействия организма с внешней средой. Любой анализатор состоит из трёх отделов (Слайд 2):
воспринимающих элементов (периферического) – сенсорных рецепторов, получающих стимулы из внешней и внутренней среды;
проводникового отдела – нервных путей, передающих информацию от рецепторов в кору больших полушарий. В этот же отдел входят подкорковые центры;
корковой части, где происходит наиболее сложный анализ и синтез полученной информации.
Классификация и свойства рецепторов
Рецептор – специализированная клетка, воспринимающая раздражители из внешней или внутренней среды и преобразующая их в нервные импульсы (Слайд 3).
Классификация рецепторов:
По характеру ощущений, возникающих при раздражении рецепторов: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные.
По расположению (Слайд 4):
внешние (экстерорецепторы) – воспринимают раздражители из внешней среды;
внутренние (интерорецепторы) – воспринимают раздражители из внутренней среды.
проприорецепторы – рецепторы мышц и сухожилий
По способу контакта (Слайд 5):
дистантные, получающие информацию от раздражителей, действующих на расстоянии (зрение, слух, обоняние);
контактные – возбуждаются при непосредственном соприкосновении с раздражителем (вкусовые, тактильные).
В зависимости от природы раздражителя: фоторецепторы, механорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы, болевые.
По структуре (Слайд 6):
Первично-чувствующие (первичные) рецепторы – преобразование энергии раздражения в нервный импульс происходит непосредственно в первом нейроне сенсорной системы (рецепторы обоняния, тактильные рецепторы).
Вторично-чувствующие (вторичные) – восприятие раздражителя осуществляется специализированной рецепторной клеткой. Информация с этой клетки поступает на первый нейрон (вкус, зрение, слух, вестибулярный аппарат) а затем распространяется в виде импульса.
Зрительный анализатор
Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата (мышцы, веки, слезные железы). В стенке глазного яблока 3 оболочки:
Наружная оболочка представлена белковой оболочкой – склерой. В передней части глазного яблока вместо склеры находится прозрачная роговица.
Средняя оболочка – состоит из собственно сосудистой оболочки, ресничного тела и радужной оболочки.
Внутренняя оболочка – светочувствительная сетчатка.
За роговицей находится пространство, заполненное прозрачной жидкостью – водянистой влагой. К кольцу, где роговица переходит в склеру, крепится радужная оболочка (радужка). Радужка представляет собой диск, в центре которого находится круглое отверстие – зрачок. За радужной оболочкой на внутренней поверхности склеры расположено кольцо, состоящее из гладких мышц – ресничное тело. От ресничного тела радиально отходят цинновы связки, которые другим концом крепятся к прозрачному диску эллипсовидной формы – хрусталику. Таким образом, хрусталик прикрепляется к ресничному телу за счёт цинновых связок («подвешен на цинновых связках»).
Пространство между роговицей и радужкой называется передней камерой глаза, а между радужкой и хрусталиком – задней камерой. Позади хрусталика находится гелеобразное прозрачное вещество – стекловидное тело (Слайд 7).
Лучи света доходят до воспринимающих рецепторов зрительного аппарата, проходя через светопреломляющий (оптический) аппарат глаза. К оптическому аппарату относятся роговица, передняя и задняя камеры, хрусталик и стекловидное тело. В результате на сетчатке формируется уменьшенное, перевёрнутое изображение (Слайд 8). Для ясного видения объекта необходимо, чтобы он был сфокусирован на сетчатке.
Человек может одинаково чётко видеть предметы, расположенные на разных расстояниях. Такая способность глаза называется аккомодацией. Она достигается за счёт изменения кривизны хрусталика. При рассматривании близко расположенных предметов происходит сокращение ресничных мышц, что приводит к уменьшению тяги цинновых связок, и хрусталик вследствие эластичности становится более выпуклым. Это приводит к увеличению его преломляющих свойств, и изображение фокусируется на сетчатке. При рассматривании удалённых предметов ресничные мышцы расслабляются, цинновы связки натягиваются, и хрусталик уплощается (Слайд 9).
Рецепторный аппарат глаза находится в сетчатой оболочке (сетчатке). Сетчатка состоит из нескольких слоёв. Самый наружный слой – пигментный, он препятствует рассеиванию света и питает клетки нижележащих слоёв.
К пигментному слою изнутри примыкает слой фоторецепторов. Рецепторные клетки бывают двух типов – палочки и колбочки. Палочки обладают более высокой чувствительностью к свету, зато колбочки способны к цветовому зрению. Всего в сетчатке содержится около 125 млн. палочек и 6 – 7 млн. колбочек, при этом колбочки сосредоточены в основном в центральной части сетчатки, а палочки – по периферии. За слоем палочек и колбочек находится слой биполярных клеток, а за ними – слой ганглиозных клеток. Отростки ганглиозных клеток формируют зрительный нерв, по которому импульсы из сетчатки поступают в подкорковые центры, а затем – в кору. Участок сетчатки, где отростки ганглиозных клеток формируют зрительный нерв, не имеет фоторецепторов и называется слепым пятном (Слайд 10).
При действии света на сетчатку в ней происходят фотохимические процессы (разрушение пигмента родопсина на ретиналь и белок опсин), которые приводят к возникновению потенциала действия.
Острота зрения – способность различать две близкорасположенные точки как раздельные. Нормальный глаз различает две точки, видимые под углом в 1 угловую минуту. Острота зрения определяется с помощью специальных таблиц, на которых изображены буквы, незамкнутые кольца или рисунки разных размеров. Острота зрения выражается в относительных величинах, показывающих отношение расстояния, с которого испытуемый видит объект (букву или рисунок), к расстоянию, с которого должен видеть. Например, буквы «Ш» и «Б» в верхнем ряду на таблицах человек с нормальным зрением должен различать с 50 метров, а если различает только с 5 м, острота зрения равна 5/50 0,1.
Поле зрения – пространство, которое можно видеть фиксированным глазом. Для определения используют прибор – периметр. Границы поля зрения для чёрно-белых предметов: кверху 600, книзу – 700, внутрь – 600 , снаружи – 900 (Слайд 11).
Цветовосприятие. Восприятие цветов обеспечивается тремя типами колбочек, которые чувствительны к свету с разной длиной волны. Свет длинноволновой части спектра соответствует красному цвету, средневолновой – к зеленому, коротковолновой – к синему. Цветовая чувствительность наиболее развита в центральном участке сетчатке – желтом пятне, которое содержит только колбочки (Слайд 12).