- •4. Физиология сенсорных систем
- •4.1. Понятие о сенсорных системах. Представления и.П.Павлова об анализаторах. Общие закономерности деятельности сенсорных систем (анализаторов)
- •Общие закономерности деятельности сенсорных систем.
- •4.3. Классификация сенсорных систем
- •4.4. Основные свойства анализаторов. Пороги раздражения
- •4.5. Классификация и механизмы возбуждения рецепторов
- •4.6. Зрительная сенсорная система
- •Светопроводящие среды глаза и преломление света (рефракция)
- •Фоторецепция
- •Функциональные характеристики зрения
- •4.7. Вестибулярная сенсорная система
- •Функционирование вестибулярного аппарата
- •Влияния раздражений вестибулярной системы на другие функции организма
- •Роль функций вестибулярной сенсорной системы в спорте
- •4.8. Слуховая сенсорная система
- •Функции наружного, среднего и внутреннего уха
- •Физиологический механизм восприятия звука
- •4.9. Двигательная сенсорная система
- •Функции проприорецепторов
- •4.10. Тактильная, температурная, болевая сенсорные системы
- •4.11. Висцероцептивная (интероцептивная) сенсорная система
- •4.12. Обонятельная и вкусовая сенсорные системы
- •4.13. Значение деятельности сенсорных систем в спорте
- •Что такое «сенсорные системы»? Каково их биологическое значение?
- •Перечислите основные функции анализаторов?
- •Какова общая структура сенсорных систем?
4.10. Тактильная, температурная, болевая сенсорные системы
Тактильная сенсорная система предназначена для анализа давления и прикосновения (рис.4.9). Ее рецепторы представляют собой свободные нервные окончания и сложные образования (тельца Мейснера, тельца Пачини), в которых нервные окончания заключены в специальную капсулу. Они находятся в верхних и нижних слоях кожи, в кожных сосудах, в основаниях волос. Особенно их много на пальцах рук и ног, ладонях, подошвах, губах. Это механорецепторы, реагирующие на растяжение, давление и вибрацию. Наиболее чувствительным рецептором является тельце Пачини, которое вызывает ощущение прикосновения при смещении капсулы лишь на 0.0001 мм. Чем больше размеры тельца Пачини, тем более толстые и быстропроводящие афферентные нервы отходят от него. Они проводят кратковременные залпы (длительностью 0.005 с), информирующие о начале и окончании действия механического раздражителя.
Рис.4.9. Виды кожных рецепторов
Путь тактильной информации следующий:
рецептор — 1-й нейрон в спинномозговых узлах — 2-й нейрон в спинном или продолговатом мозге — 3-й нейрон в промежуточном мозге (таламус) — 4-й нейрон в задней центральной извилине коры больших полушарий (первичная соматосенсорная зона).
Температурная рецепция осуществляется холодовыми рецепторами (колбы Краузе) и тепловыми (тельца Руффини, Гольджи-Маццони). При температуре кожи 31 -37°С эти рецепторы почти неактивны. Ниже этой границы холодовые рецепторы активизируются пропорционально падению температуры, затем их активность падает и совсем прекращается при + 12°С. При температуре выше 37°С активизируются тепловые рецепторы, достигая максимальной активности при +43°С, затем резко прекращают ответы.
Болевая рецепция, как считает большинство специалистов, не имеет специальных воспринимающих образований. Болевые раздражения воспринимаются свободными нервными окончаниями, а также возникают при сильных температурных и механических раздражениях в соответствующих термо — и механорецепторах. Температурные и болевые раздражения передаются в спинной мозг, оттуда в промежуточный мозг и в соматосенсорную область коры.
4.11. Висцероцептивная (интероцептивная) сенсорная система
Во внутренних органах имеется множество рецепторов, воспринимающих давление — барорецепторы сосудов, кишечного тракта и др., изменения химизма внутренней среды—хеморецепторы, ее температуры — терморецепторы, осмотического давления, болевые раздражения. С их помощью безусловнорефлекторным путем регулируется постоянство различных констант внутренней среды (поддержание гомеостаза), ЦНС информируется об изменениях во внутренних органах. Информация от интерорецепторов через блуждающий, чревный и тазовый нервы поступает в промежуточный мозг и далее в лобные и другие области коры головного мозга. Деятельность этой системы практически не осознается, она мало локализована, однако при сильных раздражениях она хорошо ощущается. Она участвует в формировании сложных ощущений — жажды, голода и др.
4.12. Обонятельная и вкусовая сенсорные системы
Обонятельная и вкусовая сенсорные системы относятся к древнейшим системам. Они предназначены для восприятия и анализа химических раздражений, поступающих из внешней среды.
Хеморецепторы обоняния находятся в обонятельном эпителии верхних носовых ходов. Это — волосковые биполярные клетки, передающие информацию через решетчатую кость черепа к клеткам обонятельной луковицы мозга и далее через обонятельный тракт к обонятельным зонам.
Рис. 4.10. Схема строения обонятельной системы. Отростки нейронов, несущих разные рецепторы, идут в разные гломерулы обонятельной луковицы (рис. с сайта www.astrosurf.org)
Обонятельные ощущения возникают в результате действия пахучих химических веществ, попадающих из внешней среды в полость носа вместе с воздухом во время вдоха или из ротовой полости во время еды. Пахучие вещества действуют на хеморецепторные клетки обонятельного нейроэпителия (первичные рецепторы) носовой полости. В дальнейшей переработке сенсорной информации участвуют обонятельные луковицы, лимбические структуры мозга и кора больших полушарий. В отличие от большинства млекопитающих, относящихся к макросматикам с высокоразвитым обонянием, человек принадлежит к микросматикам, для которых роль обоняния в организации поведения значительно меньше.
Различные рецепторы избирательно реагируют на разные молекулы пахучих веществ, возбуждаясь лишь теми молекулами, которые являются зеркальной копией поверхности рецептора. Они воспринимают эфирный, камфарный, мятный, мускусный и др. запахи, причем к некоторым веществам чувствительность необычайно высока.
Система обоняния является единственной системой чувствительности, в которой специфические импульсы на пути от рецепторов к коре минуют таламус. Эта система имеет особенно выраженные связи с лимбическими структурами мозга. Получаемая благодаря обонянию информация оказывает значительное воздействие на состояние эмоциональной сферы и функции вегетативной нервной системы. Запахи могут быть приятными и неприятными, они влияют на аппетит, настроение, могут вызывать разнообразные вегетативные реакции, в частности тошноту, рвоту.
Хеморецепторы вкуса представляют собой вкусовые луковицы, расположенные в эпителии языка, задней стенке глотки и мягкого неба (рис.4.11). У детей их количество больше, а с возрастом — убывает. Микроворсинки рецепторных клеток выступают из луковицы на поверхность языка и реагируют на растворенные в воде вещества. Их сигналы поступают через волокна лицевого и языкоглоточного нервов (продолговатый мозг) в таламус и далее в соматосенсорную область коры.
Рис.4.11. Схема расположения вкусовых рецепторов
Рецепторы разных частей языка воспринимают четыре основных вкуса: горького (задняя часть языка), кислого (края языка), сладкого (передняя часть языка) и соленого (передняя часть и края языка). Между вкусовыми ощущениями и химическим строением вещества отсутствует строгое соответствие, так как вкусовые ощущения могут изменяться при заболевании, беременности, условно-рефлекторных воздействиях, изменениях аппетита. В формировании вкусовых ощущений участвуют обоняние, тактильная, болевая и температурная чувствительность. Информация вкусовой сенсорной системы используется для организации пищевого поведения, связанного с добыванием, выбором, предпочтением или отверганием пищи, формированием чувства голода, сытости.
