Физиология органов чувств, учение И.П. Павлова об анализаторах

Органы чувств или сенсорные органы (от лат. sensus – восприятие, чувствоощущение) – высокоспециализированные органы, приспособленные к восприятию различных раздражителей из внешней и внутренней среды, которые преобразуются в нервные электрические сигналы. Органы чувств являются периферическими аппаратами более сложных образований, которые И.П. Павлов назвал «анализаторами». Анализатор – это совокупность чувствительных нервных образований, воспринимающих, передаюих и анализирующих внешние и внутренние раздражения. Познать сущность предметов можно только в результате мышления.

Начальным звеном любой сенсорной системы являются рецепторные аппараты, преобразующие энергию раздражителя в электрический потенциал. К ним относятся органы чувств: глаз, ухо, нос, рот, кожа. Органы чувств – единственный путь поступления в организм информации о внешнем мире, а мозг – орган, обеспечивающий ее точное восприятие. Вторым звеном является афферентный нерв, по которому передается раздражение (импульс), третьим звеном – нервный центр, анализирующий поступающую информацию.

Рецепторные аппараты сенсорных систем делят на 2-е группы:

- соматосенсорные рецепторы, (кожные, проприорецепторы, барорецепторы, нонирецепторы, валюморецепторы);

- специальные сенсорные рецепторы или рецепторы органов чувств (зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные).

О состоянии внешней среды сигнализируют именно специальные рецепторы (в отличие от соматосенсорных), расположенные в области головы и иннервируются только черепномозговыми нервами.

Органы зрения. Зрительный анализатор, строение и функции

С помощью органов зрения (глаз) животное способно различать яркость, цвет, величину и форму предметов – неподвижных, движущихся или определенным образом расположенных в пространстве.

Строение глаза. Глаз построен по типу фотокамеры. Впереди для прохода света – зрачок, сзади – светочувствительная поверхность. Оптическая система, где происходит преломление лучей света, состоит из роговицы, жидкости передней камеры глаза, хрусталика и стекловидного тела (рис**).

РИС

Светочувствительной поверхностью служит сетчатка глаза – рецепторный аппарат глаза. Возбуждение, возникшее в сетчатке, по зрительным нервам направляется в головной мозг. Светопреломляющий и светочувствительный аппараты находятся в глазном яблоке. Стенка глазного яблока состоит из 3-х оболочек, образующих капсулу глазного яблока. Внутри его находится прозрачное студенистое вещество – стекловидное тело. Наружная белковая оболочка (склера) спереди прозрачна – это роговица глаза. Под белковой оболочкой лежит сосудистая оболочка, она переходит в реснитчатое тело, в котором раположена ресничная мышца. Самый передний отдел этой оболочки – пигментная радужная оболочка – кольцо, образованное прозрачной тканью мышц. Пространство между роговицей и радужной оболочкой составляет переднюю камеру глаза. Позади радужной оболочки находится хрусталик, заключенный в прозрачную капсулу, которая прикреплена к реснитчатому телу при помощи цинниевых связок.

Третья, внутренняя оболочка глаза, – сетчатка. Зрачок – это отверстие в пигментной радужной оболочке. У приматов – он круглой формы, у лошадей и жвачных животных – овальной, у кошек – щелевидный. Он суживается при сокращении круговой мышцы, находящейся в радужной оболочке, расширяется при ее расслаблении, этому помогают и радиальные мышцы. Круговая мышца иннервируется парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, радиальные мышцы – симпатическими волокнами, идущими от переднего шейного ганглия. На свету зрачок суживается, в темноте – расширяется. Под действием адреналина при эмоциональном воздействии зрачок расширяется. Внутренняя поверхность глазного яблока выстлана сетчаткой и называется глазным дном.

Офтальмоскоп – прибор для исследования состояния глазного дна (сетчатки), кровеносных сосудов, склеротических изменений.

Лучи, попадающие в глаз, преломляются, как в любой собирательной линзе. На светочувствительной поверхности возникает изображение. Изображение получается уменьшенным и обратным. Рассеивание лучей – аберрация. Близорукость – изображение впереди сетчатки, дальнозоркость – изображение уходит за сетчатку.

Аккомодация – приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов. Это происходит благодаря изменению кривизны хрусталика, что влияет на преломляющую способность.

При рассмотрении близких предметов хрусталик делается очень выпуклым. Это делается благодаря сокращению ресничных мышц. Хрусталик заключен в капсулу, переходящую по краям в волокна ресничного пояса (цинниевой связки). Бинокулярное зрение – рассматривание предметов двумя глазами одновременно.

Иннервация глаза осуществляется парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва.

Сетчатка состоит из 4-х слоев клеток: пигментного (наружного), фоторецепторного (содержащего палочки и колбочки), двух слоев нейронов (биполярных и ганглиозных), прилегающих к стекловидному телу.

Лишь в области центральной ямки возникает четкое изображение. Центр зрения находится в затылочной области. Зрительные рецепторы – это колбочки и палочки, расположенные в сетчатке неравномерно. Колбочек больше в центральной ямке, в так называемом, желтом пятне. Палочки содержат родопсин, ярко красный пигмент, в колбочках другое светочувствительное вещество– йодопсин.

Колбочки являются аппаратом восприятия хроматического света полного спектра, а палочки – чувствительны к слабому свету ахроматического характера. Поэтому колбочки являются аппаратом дневного света, а палочки сумеречного. Каждая колбочка присоединена к нервному волокну, а палочки присоединены группами. Общее количество палочек в 20 раз превосходит количество колбочек. У домашних птиц преобладают колбочки. Родопсин участвует в фоторецепции, выцветая на свету и восстанавливаясь в темноте. Ретиналь-альдегид витамина А содержится в составе родопсина, при попадании на него света превращается в транс-ретиналь и скотопсин. При отсутствии витамина А синтез родопсина нарушается, что снижает остроту зрения, особенно вечером и ночью, это заболевание называется куриная слепота. Пигмент колбочек – йодопсин - состоит из ретиналя и опсина колбочек (фотопсина). Различают 3-и формы фотопсина и 3 соответствующих типа колбочек, поглащающих свет с разной длиной волны (синий, зеленый, красный). При возбуждении трех типов колбочек возникают разнообразные цветовые ощущения, т.е. осуществляется цветовое зрение.

Возбуждение палочек и колбочек под действием света воспринимается нервными клетками сетчатки. Аксоны этих клеток образуют зрительный нерв, по которому зрительная информация передается в головной мозг. Оба зрительных нерва в области основания мозга соединяются. Первые сенсорные нейроны зрительного тракта находятся в таламусе. Далее зрительные волокна достигают двухолмия среднего мозга, после чего зрительная информация передается в зрительную зону коры головного мозга.

Таким образом, глаз, как орган чувства только воспринимает энергию света предметов, а смысловое значение предметов, окружающей среды формируется в коре головного мозга. Предметы, окружающий мир, можно видеть и закрытыми глазами во время сна или путем воображения. Поражение или перерезка зрительного нерва ведет к полной потере зрения.