Учение и.П. Павлова об анализаторах. Структурно-функциональная характеристика. Классификация анализаторов.
Анализатор – это совокупность центральных и периферических образований, воспринимающих и анализирующих изменения внешней и внутренней среды организма.
Классические представления И. П. Павлова об анализаторе включают в его состав три части: периферический отдел, проводниковый отдел и центральный конец.
Структурно-функциональная организация анализаторов.
Периферический (рецепторный) отдел – представлен рецепторами. Его назначение – восприятие и первичный анализ изменений внешней и внутренней среды организма. Рецептор – специализированное образование, способное воспринимать, трансформировать в нервный импульс и передавать энергию внешнего стимула в мозг.
Проводниковый отдел анализатора включает афферентные (периферические) и промежуточные нейроны стволовых и подкорковых структур ЦНС. Он обеспечивает проведение возбуждения от рецепторов в кору большого мозга. Здесь происходит частичная переработка информации. Важную роль играет взаимодействие возбуждений от различных рецепторов.
Центральный (корковый) отдел по Павлову состоит из двух частей:
- центральной части (ядра) – представленной специфическими нейронами, перерабатывающими афферентную импульсацию от рецепторов;
- периферической части (рассеянных элементов) – представленной нейронами, рассредоточенных по коре большого мозга. Этот отдел осуществляет высший анализ и синтез афферентных возбуждений, обеспечивающих полное представление об окружающей среде.
Классификация анализаторов:
1) Внешние – воспринимают и анализируют изменения внешней среды. Возбуждение воспринимается субъективно в виде ощущений. Сюда относятся зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, температурный, тактильный анализаторы.
2) Внутренние (висцеральные) - воспринимают и анализируют изменения внутренней среды организма.
3) Анализаторы положения тела – воспринимают и анализируют изменения положения тела в пространстве и частей тела друг относительно друга (вестибулярный и двигательный). Импульсация от этих анализаторов доходит до нашего сознания.
4) Болевой анализатор – информирует организм о повреждающих воздействиях.
2) Рецепторы и их виды. Свойства рецепторов. Закон Вебера-Фехнера. Абсолютные и дифференциальные пороги.
Существуют несколько классификаций рецепторов:
По положению
Экстерорецепторы (экстероцепторы) — расположены на поверхности или вблизи поверхности тела и воспринимают внешние стимулы (сигналы из окружающей среды)
Интерорецепторы (интероцепторы) — расположены во внутренних органах и воспринимают внутренние стимулы (например, информацию о состоянии внутренней среды организма)
Проприорецепторы (проприоцепторы) — рецепторы опорно-двигательного аппарата, позволяющие определить, например, напряжение и степень растяжения мышц и сухожилий. Являются разновидностью интерорецепторов.
По способности воспринимать разные стимулы:
Мономодальные — реагирующие только на один тип раздражителей (например, фоторецепторы — на свет)
Полимодальные — реагирующие на несколько типов раздражителей (например. многие болевые рецепторы).
По адекватному раздражителю:
Хеморецепторы — воспринимают воздействие растворенных или летучих химических веществ.
Осморецепторы — воспринимают изменения осмотической концентрации жидкости (как правило, внутренней среды).
Механорецепторы — воспринимают механические стимулы (прикосновение, давление, растяжение, колебания воды или воздуха и т. п.)
Фоторецепторы — воспринимают видимый и ультрафиолетовый свет
Терморецепторы — воспринимают понижение (холодовые) или повышение (тепловые) температуры
Болевые рецепторы, стимуляция которых приводит к возникновению боли. Такого физического стимула, как боль, не существует, поэтому выделение их в отдельную группу по природе раздражителя в некоторой степени условно. В действительности, они представляют собой высокопороговые сенсоры различных (химических, термических или механических) повреждающих факторов. Однако уникальная особенность ноцицепторов, которя не позволяет отнести их, например, к «высокопороговым терморецепторам», состоит в том, что многие из них полимодальны: одно и то же нервное окончание способно возбуждаться в ответ на несколько различных повреждающих стимулов.
Электрорецепторы — воспринимают изменения электрического поля
Магнитные рецепторы — воспринимают изменения магнитного поля.
Свойства рецепторов:
Специфичность. Большинство рецепторов приспособлены для восприятия только одного вида раздражителей (только одной модальности). Специфичность таких мономодальных рецепторов не является абсолютной – практически любой рецептор реагирует на разные раздражители. Однако пороговая сила того раздражителя, к восприятию которого рецептор приспособлен, значительно ниже таковой для всех прочих раздражителей. Рецепторы одной и той же модальности могут подразделяться на несколько групп в зависимости от характеристик воспринимаемого раздражителя. Например, колбочки сетчатки глаза распадаются на 3 подгруппы – колбочки с максимальной чувствительностью к свету с длиной волны 450, 530 и 560 нм.
Чувствительность. Количественной мерой чувствительности сенсорного рецептора является абсолютный порог чувствительности – минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение рецептора. Нижний порог - минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметные ощущения. Верхний порог - максимальная величина раздражителя, вызывающая болевые ощущения.
Адаптацией называют явление ослабления возбуждения в рецепторе при действии длительного раздражителя постоянной силы.
В зависимости от скорости адаптации рецепторы подразделяют на:
• тонические (пропорциональные) рецепторы генерируют нервные импульсы в течение всего времени действия раздражителя; после высокочастотного залпа в начале действия раздражителя частота нервных импульсов устанавливается на постоянном уровне;
• промежуточные (фазнотонические) рецепторы генерируют нервные импульсы в течение всего времени действия раздражителя, однако их частота существенно уменьшается;
• фазные (дифференциальные) рецепторы генерируют нервные импульсы в начальный (ON-ответ) и конечный (OFF-ответ) период действия раздражителя.
Дифференциальная чувствительность - способность ощущать различие между двумя значениями раздражителя. Характеризуется дифференциальным порогом - минимальное различие между двумя значениями интенсивности раздражителя dJ.
Закон Вебера-Фехнера: Величина интенсивности ощущения E пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя J.
,
где k - константа, зависящая от вида анализатора: для зрительного k=0,01; для слухового k= 0,1; для тактильного k= 0,3; С - константа, учитывающая индивидуальные свойства человека.