Органы чувств

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Кафедра анатомии человека

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Учебное пособие для самостоятельной работы студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического

и стоматологического факультетов

Барнаул – 2010

ББК 525279 УДК 611.84: 611.85:611.86:611.87 064

Печатается по решению Центрального координационно-методического Совета Алтайского государственного медицинского университета (протокол № 4 от 27 октября 2010 г.)

Пособие разработано сотрудниками кафедры нормальной анатомии человека: д. м. н., проф. Ю.А. Высоцким, к. м. н., доц. А.И. Стерлин, к. м. н., доц.

С.А. Хаменским, к. м. н., доц. Г.Н. Бородиной, к. б. н., доц. С.В. Лопатиной, к. м. н., доц. Л.А. Болговой, к. м. н., доц. А.В. Кладько, к. м. н., доц. Е.В. Тимофеевой, к. м. н., доц. Ю.Ф. Черниковым, к. м. н. В.И. Курышкиным, к. м. н. Т.Г. Требушининой, Н.М. Рехтиной, И.Ю. Фединой

Под редакцией доктора мед. наук, проф. Ю.А. Высоцкого

Ответственные исполнители: к. м. н., доц. А.И. Стерлин, к. м. н., доц. С.А. Хаменский, к.. м. н., доц. Г.Н. Бородина, к. б. н., доц. С.В. Лопатина

Рецензент: Е.А. Цеймах – д. м. н., профессор, заведующий кафедрой оперативной хирургии и топографической анатомии ГОУ ВПО АГМУ

Органы чувств : учебное пособие для самостоятельной работы студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического и стоматологического факультетов / Ю.А. Высоцкий, А.И. Стерлин, С.А. Хаменский и др. // под ред. проф. Ю.А. Высоцкого. – Барнаул : Изд-во ГОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский уни-

верситет», 2010. – 80 с.

Предлагаемое пособие может быть использовано студентами всех факультетов при изучении соответствующего раздела курса анатомии человека (а также гистологии, отоларингологии, офтальмологии, неврологии и дерматологии) для самостоятельной подготовки к занятиям и отчетам, для подготовки к экзамену. Для лучшего усвоения темы в пособии приведены рисунки и схемы.

Данное учебное пособие соответствует программе изучения дисциплины «Анатомия человека» для специальностей: 060101 – лечебное дело, 060103 – педиатрия, 060104 – медико-профилактическое дело и 060105 – стоматология (М.: ФГОУ ВУНМЦ Росздрава, 2003) и адресовано студентам медицинских вузов, обучающимся по данным специальностям.

©Коллектив авторов, 2010

©ГОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет», 2010

2

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Органы чувств, organa sensoria, представляют собой периферические концы рецепторов, которые функционально и структурно связаны с центральной нервной системой. Они относятся к сенсорным системам. С одной стороны, органы чувств предохраняют от внешних неадекватных раздражений рецепторные клетки, а с другой

– при помощи дополнительных структур (жидкость, полости, вставочные, опорные клетки и др.) обеспечивают оптимальные условия для нормального функционирования этих анализаторов.

Согласно И.П. Павлову, каждый анализатор состоит из трех частей: периферической части – рецептора, который воспринимает раздражения и трансформирует их в нервный импульс, проводниковой, передающей импульсы к нервным центрам, и центральной, находящейся в коре большого мозга (корковый конец анализатора), осуществляющей анализ и синтез информации. Благодаря органам чувств устанавливается взаимосвязь организма с внешней средой.

Развитие органов чувств в филогенезе и онтогенезе также тесно связано с центральной нервной системой. Филогенетическое развитие всех органов чувств можно представить в виде следующих этапов:

1.Покровный слой протоплазмы (простейшие);

2.Все клетки эктодермы (многоклеточные);

3.Особые клетки эктодермы – первичные воспринимающие элементы (кишечнополостные);

4.Группы чувствительных первичных клеток – примитивные органы чувств (моллюски);

5.Воспринимающие элементы и вспомогательный аппарат – сложные органы чувств (позвоночные).

Таким образом, в процессе филогенетического развития сформировались следующие органы чувств:

1.Орган зрения;

2.Орган слуха и равновесия;

3.Орган обоняния;

4.Орган вкуса;

5.Кожная чувствительность.

3

ОРГАН ЗРЕНИЯ

Орган зрения, organum visus, играет важнейшую роль во взаимодействии человека с окружающей внешней средой, обеспечивая восприятие света, его цветовой гаммы и ощущение пространства. Относительно других органов чувств, человеку орган зрения позволяет получать до 90% информации о внешнем мире. Благодаря тому, что орган зрения является парным и подвижным, восприятие зрительных образов осуществляется объемно, т.е. не только по площади, но и по глубине.

По строению орган зрения включает глаз, oculus (греч. ophthalmos), состоящий из глазного яблока, bulbus oculi, и зрительного нерва, nervus opticus, и вспомогательные органы глаза. В свою очередь, орган зрения является составной частью зрительного анализатора, который кроме указанных структур включает проводящий зрительный путь, подкорковые и корковые центры зрения.

Ванатомическом отношении глазное яблоко состоит из 3 оболочек и ядра. К вспомогательным органам глазного яблока относят: глазницу, выстланную изнутри надкостницей, веки и ресницы, слезный аппарат, конъюнктиву, мышцы глазного яблока, жировое тело глазницы и влагалище глазного яблока.

Вфункциональном отношении в органе зрения можно выделить следующие системы:

1.формообразующая система (наружная оболочка глазного яблока и водянистая влага);

2.оптическая система (роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело), обеспечивающая прохождение, преломление и фокусировку лучей света;

3.рецепторная система (сетчатая оболочка), обеспечивающая восприятие зрительной информации, ее кодировку и передачу на соответствующие нейроны;

4.трофическая система (кровеносные сосуды, чувствительные нервы и нервные окончания, структуры, обеспечивающие продукцию и отток внутриглазной жидкости).

Следует подчеркнуть, что глаз – это дистантный анализатор высшего порядка. Ему свойственно пространственное восприятие глубины, передвижения предметов, их удаленности, телесности. Вот почему зрительный акт всегда был загадочным и таинственным. Неслучайно в ряде стран существовали религиозные секты, члены которых поклонялись богу в образе глаза.

4

Мировая литература полна противоречивых мнений о тождестве жизни и зрения. Хорошо известно, что даже незначительная потеря зрения может изменить судьбу человека. Что страшнее: жить слепым или умереть? Многие произведения отвечают на этот вопрос так: лишить человека зрения – худшее наказание, чем лишить его жизни. Софокловский царь Эдип, убедившись, что именно он – причина произошедших бедствий, во искупление своей вины перед богом и людьми не убивает, а ослепляет себя. В «Антонии и Клеопатре» служанка Клеопатры Ирас, узнав, что хозяйка хочет отдать ее римским рабам, предпочитает вырвать себе глаза. В романе Язвицкого «Иван Третий – государь всея Руси» князь Шемяка не убивает князя Василия, а из мести выжигает ему глаза. Шиллер говорил, что умереть – это пустяки, но видеть и ослепнуть – неизмеримо тяжелее.

Учение о глазных болезнях создавалось из года в год, из века в век. Толчком для его возникновения являлись социальные условия и болезни, порождаемые ими. В каждую эпоху существовали свои традиции лечения глазных заболеваний. Народности Крайнего Севера – рыбаки, скотоводы – пользовались очками для защиты от солнечного и снежного ослепления. Зачатки древней науки о глазных болезнях были в Египте за 4400 лет до нашей эры. Из гробниц фараонов извлечены 42 книги, 6 из которых касались заболеваний глаз. Первым окулистом считается Пепи Анк Ири, родившийся примерно в 1600 г. до нашей эры. Медицинские папирусы хранят сведения о ряде глазных болезней того времени: косоглазии, бельмах, геморрагиях, слезотечении, гноетечении. В библии древних иудеев имеются сведения об экзофтальме, красноте глаз, слезных свищах, пятнах роговицы, катаракте, трахоме.

В сохранившихся памятниках письменности Древней Индии (400-250 гг. до н.э.) встречаются сведения об анатомии и патологии глаза, а также лечении глазных болезней.

Древнекитайская медицина насчитывала до 108 видов глазных заболеваний.

Великий древнегреческий врач Гиппократ (460-372 гг. до н.э.)

– « отец медицины» – в своих трактатах описал структуру глаза и развитие многих болезней органа зрения.

Платон (427-347 гг. до н.э.) выдвинул теорию зрения. По его мнению, зрение происходит от соединения света (огня), истекающего из глаза, с проникающим в него дневным светом. Это неправильное представление было опровергнуто его современником Аристотелем,

5

который считал, что свет есть движение, исходящее из светящегося тела.

Приоритет в создании учения об оптике принадлежит Эвклиду из Александрии (III век до н.э.). Позднее Птолемей произвел точные измерения углов преломления. Корнелий Цельс (25-50 гг. до н.э.) первым в Египте описал операцию реклинации катаракты. Альхаузен разработал теорию бинокулярного зрения.

Следовательно, уже до нашей эры имелись сведения о глазе, хотя многие представления были примитивными, а иногда и ошибочными. В XVI веке нашей эры Везалий (1514-1566), написавший труд «Об анатомии глаза», еще не указывал, что сетчатка является основой органа зрения.

Настоящим реформатором учения о глазе является Иоганн Кеплер (1571-1630), создавший новую теорию зрения. Акт зрения, по Кеплеру, заключается в изображении предметов внешнего мира на сетчатке. Хрусталик – это всего лишь линза, преломляющая лучи света.

Арабская медицина, по-видимому, была наиболее прогрессивной. Европейские медики вынуждены были признать, что потребуется много времени, пока медицина Запада догонит арабскую медицину. Арабскими офтальмологами написано 12 оригинальных руководств по отдельным вопросам офтальмологии. Арабы еще в ХIII веке использовали наркотические лекарства для обезболивания при операциях на органе зрения. Тогда же начали применять при глазных болезнях правила асептики, что обеспечивало успех операций.

В истории мировой культуры имя гениального сына таджикского народа Ибн Сины (Авиценна) занимает особое место. Уникальным признают «Канон медицины», в том числе раздел о глазных болезнях. Этот труд в течение 600 лет считался основным пособием для медиков Европы и стран Востока. В третьей книге «Канона» изложены анатомия, физиология глаза и учение о его болезнях; Авиценна уже тогда знал об экстракции катаракты и считал ее «трудной, сопряженной с большим риском» операцией.

Только в XIX веке офтальмология на основе достижений физики, биологии, химии, физиологии, гистологии, технического перевооружения ознаменовалась крупными открытиями.Гельмгольц (1821-1892) внес неоценимый вклад в теоретическую физику, гидродинамику, физиологию органа зрения. На основе закона сопряженных фокусов он сделал важнейшее открытие – офтальмоскопию. Его глазное зеркало позволило улавливать изображение глазного дна,

6

благодаря чему стало возможным увидеть и объяснить изменения в сетчатке и зрительном нерве. Изменения глазного дна стали играть важнейшую диагностическую и прогностическую роль не только при заболеваниях самого глаза, но и при сердечно-сосудистой патологии, инфекционных, неврологических и других заболеваниях. Гельмгольц дал правильное толкование акту аккомодации, раскрыл сущность астигматизма, создал стройную теорию цветного зрения. С помощью офтальмоскопии вскоре было описано много новых глазных заболеваний. Грефе (1828-1870) и его современники описали столько заболеваний и методов, сколько не знала вся предшествующая офтальмология. Было разработано учение о физиологии и патологии глазодвигательного аппарата. Дондерс (1818-1889) дал научное обоснование подбору очков.

Первые сведения о глазных врачах России относятся к концу XVI столетия – к моменту создания Аптекарского приказа и возникновения так называемой придворной медицины. Первым иностранным окулистом в России был Давид Брун (1628), а первым русским окулистом – Федор Дорофеев (1664). Хотя офтальмология в России стала зарождаться в начале прошлого столетия, фактически она находилась в недрах хирургии, занимая далеко не равноправное положение. Лекции по глазным болезням читали хирурги, иногда физиологи и даже акушеры.

Несмотря на это, наиболее прогрессивные ученые внесли большой вклад в учение о глазных болезнях. Среди них особое положение занимают Н.И. Пирогов, читавший лекции по глазным болезням в Медико-хирургической академии, и В.А. Караваев, который вел преподавание клинической офтальмологии в Киеве.

Позднее сформировались школы: московская, ленинградская, харьковская и др. В настоящее время работает множество центров микрохирургии глаза.

Филогенез органа зрения

Свет явился раздражителем, который привел к возникновению в животном мире специального органа зрения, главной частью которого у всех животных являются специфические чувствительные клетки, происходящие из эктодермы и могущие воспринимать раздражения от световых лучей. Они по большей части окружены пигментом, значение которого состоит в том, чтобы пропускать свет по определенному направлению и поглощать лишние световые лучи.

7

Учервей свет воспринимается рассеянными чувствительными клетками, а не органами чувств (рис. 1, а).

Унизших животных (медуза, ланцетник) чувствительные клетки разбросаны по телу (примитивные «глазки»), а в дальнейшем образуется ямка, выстланная чувствительными клетками (сетчатка),

ккоторым подходит нерв (рис. 1, б, в, г, д).

Убеспозвоночных впереди ямки возникают светопреломляющие среды (хрусталик) для концентрации световых лучей, падающих на сетчатку (рис. 1, е).

Упозвоночных, у которых глаза достигают наибольшего развития, появляются, кроме того, мышцы, двигающие глаз, и защитные приспособления (веки, слезный аппарат). Характерной особенностью позвоночных является то обстоятельство, что светочувствительная оболочка глаза (сетчатка), содержащая специфические клетки, развивается не прямо из эктодермы, а путем выпячивания из переднего мозгового пузыря.

На первом этапе развития зрительного анализатора (у рыб) в периферическом его конце (сетчатка) светочувствительные клетки имеют вид палочек, а в головном мозге находятся зрительные центры, лежащие в среднем мозге. Такой орган зрения способен лишь к светоощущению и различению предметов (рис. 1, ж).

Уназемных животных сетчатка дополняется новыми светочувствительными клетками – колбочками, и появляются новые зрительные центры в промежуточном мозге, а у млекопитающих – и в коре. Благодаря этому глаз получает способность к цветному зрению. Все это связано с 1-ой сигнальной системой (рис. 1, з).

Наконец у человека особенного развития достигают высшие центры зрения в коре мозга, благодаря которым у него возникают отвлеченное мышление, связанное со зрительными образами, и письменная речь, которые являются составной частью 2-ой сигнальной системы, свойственной только человеку.

8

Рис. 1. Развитие органа зрения в филогенезе

Онтогенез органа зрения

Развитие органа зрения и его вспомогательного аппарата осуществляется из различных эмбриональных зачатков: эктодермы (нервной трубки) и мезенхимы. Так, светочувствительная часть – сетчатка представляет собой часть стенки мозгового пузыря (diencephalons), выпячивающегося в середине 3-й недели внутриутробного развития в виде двух пузырьков, полости которых сообщаются с полостью переднего мозгового пузыря. Ножки этих пузырьков – глазные стебельки превращаются в зрительные нервы (рис. 2). В состав глазного стебелька входит также артерия (a. hyaloidea), которая кровоснабжает эпителиальные элементы формирующегося глаза. Впоследствии эта артерия атрофируется.

9

Рис. 2. Выпячивание стенки переднего мозгового пузыря (промежуточный мозг) к эктодерме туловищного отдела зародыша

В начале 5-й недели дистальная часть глазного пузырька втягивается, что способствует уменьшению его полости и образованию двухслойной чаши. Внутренний слой чаши содержит клетки мозгового пузыря и представляет зачаток сетчатки, а наружные клетки относятся к эктодерме, дающей начало развитию хрусталика. На 4-5-й неделе внутренний слой эктодермы в области глазной чаши утолщается и превращается в хрусталиковую пластинку, из которой развивается хрусталик (рис. 3).

Рис. 3. Формирование двухслойной чаши (сетчатки)

из глазного пузырька и хрусталиковой пластинки (хрусталика) из эктодермы

10