Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Школьников, которые изучают биологию, студентов-медиков и студентов технических факультетов, а также некоторых других людей может интересовать, что такое анализатор. Слово происходит от древнегреческого analysis, что дословно означает «расчленение» или «разложение». Употребляется, к примеру, в предложении: «Глаз - это часть зрительного анализатора человеческого организма».

Что такое анализатор в биологии

В биологии анализатор рассматривается как система образований, которые обеспечивают анализ раздражителя, преобразование импульса, передачу его в определенную зону головного или спинного мозга и ответ на раздражитель. В человеческом организме различают следующие виды анализаторов: болевой, вестибулярный, зрительный, интероцептивный, слуховой, обонятельный, вкусовой, температурный.

Другие примеры использования слова «анализатор»

Известен также анализатор спектра - это специальное устройство, которое определяет частоту электромагнитных колебаний и длину волн (световых). Подобный ему лазерный анализатор - прибор, который используют в лабораторных условиях, - выполняет функцию измерения размеров мельчайших частиц. Также существуют масс-анализаторы (спектральный и др.), которые определяют соотношение массы к заряду ионов вещества.

В компьютерных сетях используют анализаторы трафика (снифферы) - программы или устройства, анализирующие сетевой трафик (применяются чаще для локальных офисных сетей). Вместе со сниффером часто применяется логический анализатор, который выполняет функцию расшифровки цифровых последовательностей (кодов) в компьютерных технологиях.

Подробнее ознакомиться со значениями и примерами использования других редко используемых слов вы сможете в нашем разделе .

Анализаторы - это система чувствительных нервных образований, осуществляющих анализ и синтез изменений, происходящих во внешней среде и в организме.

По И. П. Павлову анализатор состоит из трех отделов: периферического, то есть воспринимающего (рецептора, или органа чувств), промежуточного, или проводникового (проводящие пути и промежуточные нервные центры), и центрального, или коркового (нервные клетки коры больших полушарий). К периферическому отделу анализаторов относятся все , а также рецепторные образования и свободные нервные окончания, находящиеся во внутренних органах и мышцах.

Рецепторный аппарат каждого анализатора приспособлен к трансформации энергии определенного вида раздражения в нервное возбуждение (см. ). В корковом отделе анализатора нервное возбуждение превращается в ощущение. Деятельность коркового отдела обеспечивает приспособительные реакции организма к изменениям внешней среды.

Анализаторы - система чувствительных (афферентных) нервных образований, осуществляющих анализ и синтез явлений внешней и внутренней среды организма. Термин введен в неврологическую литературу , согласно представлениям которого каждый анализатор состоит из специфических воспринимающих образований (см. Рецепторы, Органы чувств), составляющих периферический отдел анализаторов, соответствующих нервов, связывающих эти рецепторы с различными этажами ЦНС (проводниковая часть), и мозгового конца, представленного у высших животных в коре больших полушарий головного мозга.

В зависимости от рецепторной функции различают анализаторы внешней и внутренней среды. Первые рецепторами обращены к внешней среде и приспособлены анализировать явления, происходящие в окружающем мире. К таким анализаторам относятся зрительный, слуха, кожный, обонятельный, вкусовой (см. Зрение, Слух, Осязание, Обоняние, Вкус). Анализаторы внутренней среды - афферентные нервные приборы, рецепторные аппараты которых находятся во внутренних органах и приспособлены к анализированию того, что происходит в самом организме. К таким анализаторам относится также двигательный (рецепторный аппарат его представлен мышечными веретенами и рецепторами Гольджи), обеспечивающий возможность точного управления опорно-двигательным аппаратом (см. Двигательные реакции). Существенную роль в механизмах статокинетической координации играет и другой внутренний анализатор - вестибулярный, тесно взаимодействующий с анализатором движения (см. Равновесие тела). Двигательный анализатор у человека включает и специальный отдел, обеспечивающий передачу сигналов с рецепторов органов речи в высшие этажи ЦНС. В связи с важным значением этого отдела в деятельности мозга человека его иногда рассматривают как «речедвигательный анализатор».

Рецепторный аппарат каждого анализатора приспособлен к трансформации определенного вида энергии в нервное возбуждение. Так, рецепторы звука избирательно реагируют на звуковые раздражения, света - на световые, вкуса - на химические, кожи - на тактильно-температурные и т. д. Специализация рецепторов обеспечивает анализ явлений внешнего мира на их отдельные элементы уже на уровне периферического отдела анализатора.

Наиболее сложный и тонкий анализ, дифференциация и последующий синтез внешних раздражений осуществляются в корковых отделах анализаторов. Методом условных рефлексов в сочетании с экстирпацией мозговой ткани показано, что корковые отделы анализаторов состоят из ядер и рассеянных элементов.

При разрушении ядер нарушается тонкий анализ, однако еще возможна грубая аналитико-синтетическая деятельность за счет рассеянных элементов. Такая анатомо-физиологическая организация обеспечивает динамичность и высокую надежность функций анализаторов.

Биологическая роль анализаторов заключается в том, что они являются специализированными следящими системами, информирующими организм о всех событиях, происходящих в окружающей среде и внутри него. Из огромного потока сигналов, непрерывно поступающих в мозг по внешним и внутренним анализаторам, отбирается та полезная информация, которая оказывается существенной в процессах саморегулирования (поддержания оптимального, константного уровня функционирования организма) и активного поведения животных в окружающей среде. Эксперименты показывают, что сложная аналитико-синтетическая деятельность мозга, детерминированная факторами внешней и внутренней среды, осуществляется по полианализаторному принципу. Это означает, что вся сложная нейродинамика корковых процессов, формирующая целостную деятельность мозга, складывается из сложного взаимодействия анализаторов (см. ).

Анализатор (analyser) - термин, введенный И.П.Павловым для обозначения функциональной единицы, ответственной за прием и анализ сенсорной информации какой-либо одной модальности.

Совокупность нейронов разных уровней иерархии, участвующих в восприятии раздражений, проведении возбуждения и в анализе раздражения.

Анализатор, вместе с совокупностью специализированных структур (органов чувств), содействующих восприятию информации среды, называют сенсорной системой.

Например, слуховая система представляет собой совокупность очень сложных взаимодействующих структур, включающую в себя наружное, среднее, внутреннее ухо и совокупность нейронов, называемых анализатором.

Часто понятия «анализатор» и «сенсорная система» используют как синонимы.

Анализаторы, как и сенсорные системы, классифицируют по качеству (модальности) тех ощущений, в формировании которых они участвуют. Это зрительный, слуховой, вестибулярный, вкусовой, обонятельный, кожный, вестибулярный, двигательные анализаторы, анализаторы внутренних органов, соматосенсорный анализаторы.

Термин анализатор используется, главным образом, в странах бывшего СССР.

В анализаторе выделяют три отдела :

1. Воспринимающий орган или рецептор, предназначенный для преобразование энергии раздражения в процесс нервного возбуждения;

2. Проводник, состоящий из афферентных нервов и проводящих путей, по которому импульсы передаются к вышележащим отделам центральной нервной системы;

3. Центральный отдел, состоящий из релейных подкорковых ядер и проекционных отделов коры больших полушарий.

Кроме восходящих (афферентных) путей существуют нисходящие волокна (эфферентные), по которым осуществляется регуляция деятельности нижних уровней анализатора со стороны его высших, в особенности корковых, отделов

Анализаторы являются специальными структурами организма, служащими для ввода внешней информации в мозг для последующей ее переработки.

Второстепенные термины

· рецепторы;

Структурная схема терминов

В процессе трудовой деятельности организм человека приспосабливается к изменениям окружающей среды благодаря регулирующей функции центральной нервной системы (ЦНС). Человек связан со средой с помощью анализаторов , которые состоят из рецепторов, проводящих нервных путей и мозгового конца в коре головного мозга. Мозговой конец состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов, обеспечивающих нервные связи между отдельными анализаторами. Например, когда человек ест, то он чувствует вкус, запах пищи и ощущает её температуру.

Основная характеристика анализаторов – чувствительность .

Нижний абсолютный порог чувствительности - минимальная величина раздражителя, на который начинает реагировать анализатор.

Если раздражитель вызывает боль или нарушение деятельности анализатора - это будет верхний абсолютный порог чувствительности . Интервал от минимума до максимума определяет диапазон чувствительности (для звука от 20 Гц до 20 кГц).

У человека рецепторы настроены на следующие раздражители:

· электромагнитные колебания светового диапазона - фоторецепторы в сетчатке глаза;

· механические колебания воздуха - фонорецепторы уха;

· изменение гидростатического и осмотического давления крови - баро- и осморецепторы;

· изменение положения тела относительно вектора гравитации - рецепторы вестибулярного аппарата.

Кроме того, есть хеморецепторы (реагируют на воздействие химических веществ), терморецепторы (воспринимают температурные изменения как внутри организма, так и в окружающей среде), тактильные рецепторы и болевые.

В ответ на изменение условий окружающей среды, чтобы внешние раздражители не вызывали повреждений и гибели организма, в нём формируются компенсаторные реакции, которые могут быть: поведенческими (изменение места пребывания, отдёргивание руки от горячего или холодного) или внутренними (изменение механизма терморегуляции в ответ на изменение параметров микроклимата).

Человек обладает рядом важных специализированных периферических образований - органов чувств, обеспечивающих восприятие воздействующих на организм внешних раздражителей. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.

Нельзя путать понятия «органы чувств» и «рецептор». Например, глаз - это орган зрения, а сетчатка - фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Органы чувств сами по себе не могут обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в соответствующий отдел коры больших полушарий.

Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв, зрительный центр в затылочной части коры головного мозга. Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм. В этих границах различные диапазоны волн вызывают различные ощущения (цвета) при воздействии на сетчатку:

0,38 - 0,455 мкм - фиолетовый цвет;

0,455 - 0,47 мкм - синий цвет;

0,47 - 0,5 мкм - голубой цвет;

0,5 - 0,55 мкм - зеленый цвет;

0,55 - 0,59 мкм - жёлтый цвет;

0,59 - 0,61 мкм - оранжевый цвет;

0,61 - 0,77 мкм - красный цвет.

Приспособление глаза к различию данного объекта в данных условиях осуществляется путём трёх процессов без участия воли человека.

Аккомодация - изменение кривизны хрусталика так, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки (наведение на фокус).

Конвергенция - поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересеклись на объекте различия.

Адаптация - приспособление глаза к данному уровню яркости. В период адаптации глаз работает с пониженной работоспособностью, поэтому необходимо избегать частой и глубокой переадаптации.

Слух - способность организма принимать и различать звуковые колебания слуховым анализатором в диапазоне от 16 до 20000 Гц.

Воспринимающая часть слухового анализатора - ухо, которое делится на три отдела: наружное, среднее и внутреннее. Звуковые волны, проникая в наружный слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале приводит в движение волокна основной перепонки в резонанс звукам, поступающим в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение расположенные в них клетки кортиева органа, возникает нервный импульс, который передаётся в соответствующие отделы коры головного мозга. Порог болевых ощущений 130 - 140 дБ.

Обоняние - способность воспринимать запахи. Рецепторы расположены в слизистой оболочке верхнего и среднего носовых ходов.

Человек обладает разной степенью обоняния к различным пахучим веществам. Приятные запахи улучшают самочувствие человека, а неприятные - действуют угнетающе, вызывают отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока (сероводород, бензин), способны изменять температуру кожи, вызывать отвращение к пище, приводить к подавленности и раздражительности.

Вкус - ощущение, возникающее при воздействии определённых химических веществ, растворимых в воде, на вкусовые рецепторы, расположенные на различных участках языка.

Вкус складывается из четырёх простых вкусовых ощущений: кислое, солёное, сладкое и горькое. Все остальные вариации вкуса - это комбинации из основных ощущений. Различные участки языка имеют разную чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка чувствителен к сладкому, края языка - к кислому, кончик и край языка - к солёному, корень языка - к горькому. Механизм восприятия вкусовых ощущений связан с химическими реакциями. Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определённых вкусовых веществ.

Осязание - сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, наружных частей слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата.

Кожный анализатор воспринимает внешние механические, температурные, химические и другие раздражители кожи.

Одна из основных функций кожи - защитная. Растяжения, ушибы, давления обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив к различным химическим веществам. Пигмент меланин предохраняет кожу от воздействия ультрафиолетовых лучей. Неповреждённый слой кожи непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают гибельную кислую среду для микробов.

Важная защитная функция кожи - участие в терморегуляции, т.к. 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре окружающей среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается. Отдача тепла через кожу идёт также и потоотделением.

Секреторная функция осуществляется через сальные и потовые железы. С кожным салом и потом выделяются йод, бром, токсические вещества.

Обменная функция кожи - участие в регуляции общего обмена веществ в организме (водного, минерального).

Рецепторная функция кожи - восприятие извне и передача сигналов в ЦНС.

Виды кожной чувствительности: тактильная, болевая, температурная.

С помощью анализаторов человек получает информацию о внешнем мире, которая определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.

Максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств, приведены в таб. 1.6.1

Таблица 1. Характеристики органов чувств

Реакция организма человека на воздействие внешней среды зависит от уровня воздействующего раздражителя. Если этот уровень мал, то человек просто воспринимает информацию извне. При высоких уровнях появляются нежелательные биологические эффекты. Поэтому устанавливают на производстве нормируемые безопасные значения факторов в виде предельно-допустимых концентраций (ПДК) или предельно-допустимых уровней энергетического воздействия (ПДУ).

ПДУ - это тот максимальный уровень фактора, который, воздействуя на человека (изолированно или в сочетании с другими факторами) в течение рабочей смены, ежедневно, на протяжении всего трудового стажа, не вызовет у него и его потомства биологических изменений, даже скрытых и временно компенсированных, а также психологических нарушений (снижение интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности, надёжности).

Выводы по теме

Нормируемые безопасные значения факторов в виде ПДК и ПДУ необходимы для исключения необратимых биологических эффектов в организме человека.

Передняя часть перепончатого лабиринта - улитковый проток, ductus cochlearis, заключенный в костной улитке, является самой существенной частью органа слуха. Ductus cochlearis начинается слепым концом в recessus cochlearis преддверия несколько кзади от ductus reuniens, соединяющего улитковый проток с sacculus. Затем ductus cochlearis проходит по всему спиральному каналу костной улитки и оканчивается слепов ее верхушке. На поперечном сечении улитковый проток имеет треугольное очертание. Одна из трех его стенок срастается с наружной стенкой костного канала улитки, другая, membrana spiralis, является продолжением костной спиральной пластинки, протягиваясь между свободным краем последней и наружной стенкой. Третья, очень тонкая стенка улиточного хода, paries vestibularis ductus cochlearis, протянута косо от спиральной пластинки к наружной стенке.

Membrana spiralis на заложенной в ней базилярной пластинке, lamina basilaris, несет аппарат, воспринимающий звуки, - спиральный орган. При посредстве ductus cochlearis scala vestibuli и scala tympani отделяются друг от друга, за исключением места в куполе улитки, где между ними имеется сообщение, называемое отверстием улитки, helicotrema. Scala vestibuli сообщается с перилимфатическим пространством преддверия, a scala tympani оканчивается слепо у окна улитки.

Спиральный орган, organon spirale, располагается вдоль всего улиткового протока на базилярной пластинке, занимая часть ее, ближайшую к lamina spiralis ossea. Базилярная пластинка, lamina basilaris, состоит из большого количества (24000) фиброзных волокон различной длины, натянутых, как струны (слуховые струны). Согласно известной теории Гельмгольца (1875), они являются резонаторами, обусловливающими своими колебаниями восприятие тонов различной высоты, но, по данным электронной микроскопии, эти волокна образуют эластическую сеть, которая в целом резонирует строго градуированными колебаниями. Сам спиральный орган слагается из нескольких рядов эпителиальных клеток, среди которых можно различить чувствительные слуховые клетки с волосками. Он выполняет роль «обратного» микрофона, трансформирующего механические колебания в электрические.

Артерии внутреннего уха происходит из a. labyrinthi, ветви a. basilaris. Идя вместе с n. vestibulocochlearis во внутреннем слуховом проходе, a. labyrinthi разветвляется в ушном лабиринте. Вены выносят кровь из лабиринта главным образом двумя путями: v. aqueductus vestibuli, лежащая в одноименном канале вместе с ductus endolymphaticus, собирает кровь из utriculus и полукружных каналов и вливается в sinus petrosus superior, v. canaliculi cochleae, проходящая вместе с ductus perilymphaticus в канале водопровода улитки, несет кровь преимущественно от улитки, а также из преддверия от sacculus и utriculus и впадает в v. jugularis interna.

Пути проведения звука.

С функциональной точки зрения орган слуха (периферическая часть слухового анализатора) делится на две части:

1) звукопроводящий аппарат - наружное и среднее ухо, а также некоторые элементы (перилимфа и эндолимфа) внутреннего уха;2) звуковоспринимающий аппарат - внутреннее ухо.

Воздушные волны, собираемые ушной раковиной, направляются в наружный слуховой проход, ударяются о барабанную перепонку и вызывают ее вибрацию. Вибрация барабанной перепонки, степень натяжения которой регулируется сокращением m. tensor tympani (иннервация из n. trigeminus), приводит в движение сращенную с ней рукоятку молоточка. Молоточек соответственно движет наковальню, а наковальня - стремя, которое вставлено в fenestra vestibuli, ведущее во внутреннее ухо. Величина смещения стремени в окне преддверия регулируется сокращением m. stapedius (иннервация от n. stapedius из n. facialis). Таким образом цепь косточек, соединенная подвижно, передает колебательные движения барабанной перепонки направленно к окну преддверия.

Движение стремени в окне преддверия кнутри вызывает перемещения лабиринтной жидкости, которая выпячивает мембрану окна улитки кнаружи. Эти перемещения необходимы для функционирования высокочувствительных элементов спирального органа. Первой перемещается перилимфа преддверия; ее колебания по scala vestibuli восходят до вершины улитки, через helicotrema передаются перилимфе в scala tympani, по ней спускаются к membrana tympani secundaria, закрывающей окно улитки, являющейся слабым местом в костной стенке внутреннего уха, и как бы возвращаются к барабанной полости. С перилимфы звуковая вибрация передается эндолимфе, а через нее спиральному органу. Таким образом, колебания воздуха в наружном и среднем ухе благодаря системе слуховых косточек барабанной полости переходят в колебания жидкости перепончатого лабиринта, вызывающие раздражения специальных слуховых волосковых клеток спирального органа, составляющих рецептор слухового анализатора.

В рецепторе, являющемся как бы «обратным» микрофоном, механические колебания жидкости (эндолимфы) превращаются в электрические, характеризующие нервный процесс, распространяющийся по кондуктору до мозговой коры. Кондуктор слухового анализатора составляют слуховые проводящие пути, состоящие из ряда звеньев.

Клеточное тело первого нейрона лежит в ganglion spirale. Периферический отросток биполярных клеток его в спиральном органе начинается рецепторами, а центральный идет в составе pars cochlearis n. vestibulocochlearis до его ядер, nucleus cochlearis dorsalis et ventralis, заложенных в области ромбовидной ямки. Различные части слухового нерва проводят различные по частоте колебаний звуки.

В названных ядрах помещаются тела вторых нейронов, аксоны которых образуют центральный слуховой путь; последний в области заднего ядра трапециевидного тела перекрещивается с соименным путем противоположной стороны, образуя латеральную петлю, lemniscus lateralis. Волокна центрального слухового пути, идущие из вентрального ядра, образуют трапециевидное тело и, пройдя мост, входят в состав lemniscus lateralis противоположной стороны. Волокна центрального пути, гисходящие из дорсального ядра, идут по дну IV желудочка в виде striae medullares ventriculi quarti, проникают в formatio reticularis моста и вместе с волокнами трапециевидного тела вступают в состав латеральной петли противоположной стороны. Lemniscus lateralis заканчивается частью в нижних холмиках крыши среднего мозга, частью в corpus geniculatum mediale, где помещаются третьи нейроны.

Нижние холмики крыши среднего мозга служат рефлекторным центром для слуховых импульсов. От них идет к спинному мозгу tractus tectospinalis, через посредство которого совершаются двигательные реакции на слуховые раздражения, поступающие в средний мозг. Рефлекторные ответы на слуховые импульсы могут быть получены и из других промежуточных слуховых ядер - ядер трапециевидного тела и латеральной петли, связанных короткими путями с двигательными ядрами среднего мозга, моста и продолговатого мозга.

Оканчиваясь в образованиях, имеющих отношение к слуху (нижние холмики и corpus geniculatum mediale), слуховые волокна и их коллатерали присоединяются, помимо этого, к медиальному продольному пучку, при помощи которого они приходят в связь с ядрами глазодвигательных мышц и с двигательными ядрами других черепных нервов и спинного мозга. Этими связями объясняются рефлекторные ответы на слуховые раздражения.

Нижние холмики крыши среднего мозга не имеют центростремительных связей с корой. В corpus geniculatum mediale лежат клеточные тела последних нейронов, аксоны которых в составе внутренней капсулы достигают коры височной доли большого мозга. Корковый конец слухового анализатора находится в gyrus temporalis superior (поле 41). Здесь воздушные волны наружного уха, вызывающие движение слуховых косточек в среднем ухе и колебания жидкости во внутреннем ухе и превращающиеся далее в рецепторе в нервные импульсы, переданные по кондуктору в мозговую кору, воспринимаются в виде звуковых ощущений. Следовательно, благодаря слуховому анализатору колебания воздуха, т. е. объективное явление существующего независимо от нашего сознания окружающего нас реального мира, отражается в нашем сознании в виде субъективно воспринимаемых образов, т. е. звуковых ощущений.

Это яркий пример справедливости ленинской теории отражения, согласно которой объективно реальный мир отражается в нашем сознании в форме субъективных образов. Эта материалистическая теория разоблачает субъективный идеализм, который, наоборот, на первое место ставит наши ощущения.

Благодаря слуховому анализатору различные звуковые раздражители, воспринимаемые в нашем мозге в виде звуковых ощущений и комплексов ощущений - восприятий, становятся сигналами (первыми сигналами) жизненно важных явлений окружающей среды. Это составляет первую сигнальную систему действительности (И. П. Павлов), т. е. конкретно-наглядное мышление, свойственное и животным. У человека имеется способность к абстрактному, отвлеченному мышлению при помощи слова, которое сигнализирует о звуковых ощущениях, являющихся первыми сигналами, и потому является сигналом сигналов (вторым сигналом). Отсюда устная речь составляет вторую сигнальную систему действительности, свойственную только человеку.

Анализатор - это система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нем какого-либо вида (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д.). Каждый анализатор органов чувств состоит из периферического отдела (рецепторов), проводникового отдела (нервных путей) и центрального отдела (центров, анализирующих данный вид информации).

Зрительный анализатор

Более 90% информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения.

Орган зрения глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. К последнему относят веки, ресницы, мышцы глазного яблока и слёзные железы. Веки - складки кожи, выстланные изнутри слизистой оболочкой. Слезы, образующиеся в слёзных железах, омывают передний отдел глазного яблока и через носослёзный канал проходят в ротовую полость. У взрослого человека в сутки должно вырабатываться не менее 3-5 мл слез, выполняющих бактерицидную и увлажняющую роль.

Глазное яблоко имеет шарообразную форму и располагается в глазнице. При помощи гладких мышц оно может поворачиваться в глазнице. Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная - фиброзная, или белочная - оболочка спереди глазного яблока переходит в прозрачную роговицу, а ее задний отдел называется склерой. Через среднюю оболочку - сосудистую - глазное яблоко снабжается кровью. Впереди в сосудистой оболочке имеется отверстие - зрачок, позволяющий лучам света попадать внутрь глазного яблока. Вокруг зрачка часть сосудистой оболочки окрашена и называется радужкой. Клетки радужки содержат всего один пигмент, и если его мало, радужка окрашена в голубой или серый цвет, а если много - в карий или черный. Мышцы зрачка расширяют или сужают его в зависимости от яркости света, освещающего глаз, приблизительно от 2 до 8 мм в диаметре. Между роговицей и радужкой расположена передняя камера глаза, заполненная жидкостью.

Позади радужки расположен прозрачный хрусталик - двояковыпуклая линза, необходимая для фокусировки лучей света на внутреннюю поверхность глазного яблока. Хрусталик снабжен специальными мышцами, меняющими его кривизну. Этот процесс называется аккомодацией. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза.

Большая часть глазного яблока заполнена прозрачным стекловидным телом. Пройдя через хрусталик и стекловидное тело, лучи света попадают на внутреннюю оболочку глазного яблока - сетчатку. Это многослойное образование, причем три его слоя, обращенные внутрь глазного яблока, содержат зрительные рецепторы - колбочки (около 7 млн.) и палочки (около 130 млн.). В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, они более чувствительны, чем колбочки, и обеспечивают черно-белое зрение при плохом освещении. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин и обеспечивают цветное зрение в условиях хорошей освещенности. Считается, что есть три вида колбочек, воспринимающих красный, зеленый и фиолетовый цвета соответственно. Все остальные оттенки определяются комбинацией возбуждений в этих трех типах рецепторов. Под действием квантов света зрительные пигменты разрушаются, генерируя электрические сигналы, которые передаются от палочек и колбочек к ганглиозному слою сетчатки. Отростки клеток этого слоя образуют зрительный нерв, выходящий из глазного яблока через слепое пятно - место, где нет зрительных рецепторов.

Больше всего колбочек располагается прямо напротив зрачка - в так называемом желтом пятне, а в периферических отделах сетчатки колбочек почти нет, там располагаются одни палочки.

Выйдя из глазного яблока, зрительный нерв следует в верхние бугры четверохолмия среднего мозга, где зрительная информация подвергается первичной обработке. По аксонам нейронов верхних бугров зрительная информация попадает в латеральные коленчатые тела таламуса, а уж оттуда - в затылочные доли коры больших полушарий. Именно там формируется тот зрительный образ, который мы субъективно ощущаем.

Следует отметить, что оптическая система глаза формирует на сетчатке не только уменьшенное, но и перевернутое изображение предмета. Обработка сигналов в центральной нервной системе происходит таким образом, что предметы воспринимаются в естественном положении.

Зрительный анализатор человека обладает потрясающей чувствительностью. Так, мы можем различить освещенное изнутри отверстие в стене диаметром всего 0,003 мм. В идеальных условиях (чистота воздуха, безветрие) огонь зажженной на горе спички может быть различим на расстоянии 80 км. Тренированный человек (причем у женщин это получается гораздо лучше) может различать сотни тысяч цветовых оттенков. Зрительному анализатору достаточно всего 0,05 сек для распознавания объекта, который попал в поле зрения.

Слуховой анализатор

Слух необходим для восприятия звуковых колебаний в довольно широком диапазоне частот. В юношеском возрасте человек различает в диапазоне от 16 до 20 000 герц, однако уже к 35 годам верхняя граница слышимых частот падает до 15 000 герц. Помимо создания объективной целостной картины об окружающем мире слух обеспечивает речевое общение людей.

Слуховой анализатор включает в себя орган слуха, слуховой нерв и центры мозга, анализирующие слуховую информацию. Периферическая часть органа слуха, то есть орган слуха, состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо человека представлено ушной раковиной, наружным слуховым проходом и барабанной перепонкой.

Ушная раковина - хрящевое образование, покрытое кожей. У человека, в отличие от многих животных, ушные раковины практически неподвижны. Наружный слуховой проход - канал длиной 3-3,5 см, заканчивающийся барабанной перепонкой, отделяющей наружное ухо от полости среднего уха. В последней, имеющей объем около 1 см 3 , расположены самые маленькие кости организма человека: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек «рукояткой» срастается с барабанной перепонкой, а «головкой» подвижно присоединен к наковальне, которая другой своей частью подвижно соединена со стремечком. Стремечко, в свою очередь, широким основанием сращено с перепонкой овального окна, ведущего во внутреннее ухо. Полость среднего уха через евстахиеву трубу соединена с носоглоткой. Это необходимо для выравнивания по обе стороны барабанной перепонки при изменениях атмосферного давления.

Внутреннее ухо находится в полости пирамиды височной кости. К органу слуха во внутреннем ухе относится улитка - костный, спирально закрученный канал в 2,75 оборота. Снаружи улитка омывается перилимфой, заполняющей полость внутреннего уха. В канале улитки расположен перепончатый костный лабиринт, заполненный эндолимфой; в этом лабиринте находится звуковоспринимающий аппарат - спиральный орган, состоящий из основной мембраны с рецепторными клетками и покровной мембраны. Основная мембрана - тонкая перепончатая перегородка, разделяющая полость улитки и состоящая из многочисленных волокон различной длины. В этой мембране расположено около 25 тыс. рецепторных волосковых клеток. Один конец каждой рецепторной клетки фиксирован на волокне основной мембраны. Именно от этого конца отходит волокно слухового нерва. При поступлении звукового сигнала столбик воздуха, заполняющий наружный слуховой проход, колеблется. Эти колебания улавливаются барабанной перепонкой и через молоточек, наковальню и стремечко передаются на овальное окошко. При прохождении через систему звуковых косточек звуковые колебания усиливаются приблизительно в 40-50 раз и передаются на перилимфу и эндолимфу внутреннего уха. Через эти жидкости колебания воспринимаются волокнами основной мембраны, причем высокие звуки вызывают колебания более коротких волокон, а низкие - более длинных. В результате колебаний волокон основной мембраны возбуждаются рецепторные волосковые клетки, и сигнал по волокнам слухового нерва передается сначала в ядра нижних бугров четверохолмия, оттуда в медиальные коленчатые тела таламуса и, наконец, в височные доли коры больших полушарий, где и находится высший центр слуховой чувствительности.

Вестибулярный анализатор выполняет функцию регуляции положения тела и его отдельных частей в пространстве.

Периферическая часть этого анализатора представлена рецепторами, расположенными во внутреннем ухе, а также большим количеством рецепторов, расположенных в сухожилиях мышц.

В преддверии внутреннего уха расположены два мешочка - круглый и овальный, которые заполнены эндолимфой. В стенках мешочков находится большое число рецепторных волосковидных клеток. В полости мешочков расположены отолиты - кристаллы солей кальция.

Кроме того, в полости внутреннего уха присутствуют три полукружных канала, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Они заполнены эндолимфой, в стенках их расширений находятся рецепторы.

При изменении положения головы или всего тела в пространстве отолиты и эндолимфа полукружных канальцев перемещаются, возбуждая волосковидные клетки. Их отростки образуют вестибулярный нерв, по которому информация об изменении положения тела в пространстве попадает в ядра среднего мозга, мозжечок, ядра таламуса и, наконец, в теменную область коры больших полушарий.

Тактильный анализатор

Осязание - это комплекс ощущений, возникающий при раздражении нескольких видов рецепторов кожи. Рецепторы прикосновения (тактильные) бывают нескольких видов: одни из них очень чувствительны и возбуждаются при вдавлении кожи на руке всего на 0, 1 мкм, другие возбуждаются лишь при значительном давлении. В среднем на 1 см 2 приходится около 25 тактильных рецепторов, однако на коже лица, пальцев, на языке их гораздо больше. Кроме того, к прикосновениям чувствительны волоски, покрывающие 95% нашего тела. У основания каждого волоска находится тактильный рецептор. Информация от всех этих рецепторов собирается в спинной мозг и по проводящим путям белого вещества поступает в ядра таламуса, а оттуда в высший центр тактильной чувствительности - область задней центральной извилины коры больших полушарий.

Вкусовой анализатор

Периферический отдел вкусового анализатора - вкусовые рецепторы, расположенные в эпителии языка и, в меньшей степени, слизистой ротовой полости и глотки. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в вещества, а нерастворимые вещества вкуса не имеют. Человек различает четыре вида вкусовых ощущений: соленое, кислое, горькое, сладкое. Больше всего рецепторов, восприимчивых к кислому и соленому, расположено по бокам языка, к сладкому - на кончике языка, а к горькому - на корне языка, хотя небольшое число рецепторов любого из этих раздражителей разбросано по слизистой всей поверхности языка. Оптимальная величина вкусовых ощущений наблюдается при в полости рта 29°С.

От рецепторов информация о вкусовых раздражителях по волокнам языкоглоточного и частично лицевого и блуждающего нерва поступает в средний мозг, ядра таламуса и, наконец, на внутреннюю поверхность височных долей коры больших полушарий, где расположены высшие центры вкусового анализатора.

Обонятельный анализатор

Обоняние обеспечивает восприятие различных запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Общая площадь, занимаемая обонятельными рецепторами, составляет у человека 3-5 см 2 . Для сравнения: у собаки эта площадь составляет около 65 см 2 , а у акулы - 130 см 2 . Чувствительность обонятельных пузырьков, которыми заканчиваются рецепторные обонятельные клетки у человека, тоже не очень велика: для возбуждения одного рецептора необходимо, чтобы на него подействовало 8 молекул пахучего вещества, а ощущение запаха возникает в нашем мозге только при возбуждении приблизительно 40 рецепторов. Таким образом, человек субъективно начинает ощущать запах только в том случае, когда в нос попадает более 300 молекул пахучего вещества. Информация от обонятельных рецепторов по волокнам обонятельного нерва поступает в обонятельную зону коры больших полушарий, расположенную на внутренней поверхности височных долей.

Анализаторы . Все живые организмы, в том числе и человек , нуждаются в информации об окружающей среде. Эту возможность им обеспечивают сенсорные (чувствительные) системы. Деятельность любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами энергии раздражителя, трансформации ее в нервные импульсы и передачи их через цепь нейронов в мозг, в котором нервные импульсы преобразуются в специфические ощущения - зрительные, обонятельные, слуховые и т. п.

Изучая физиологию сенсорных систем, академик И. П. Павлов создал учение об анализаторах . Анализаторами называются сложные нервные механизмы, посредством которых нервная система получает раздражения из внешней среды, а также от органов самого тела и воспринимает эти раздражения в виде ощущений. Каждый анализатор состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального.

Периферический отдел представлен рецепторами -чувствительными нервными окончаниями, обладающими избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств . В сложных органах чувств (зрения, слуха, вкуса) кроме рецепторов есть и вспомогательные структуры, которые обеспечивают лучшее восприятие раздражителя, а также выполняют защитную, опорную и другие функции. Например, вспомогательные структуры зрительного анализатора представлены глазом, а зрительные рецепторы - лишь чувствительными клетками (палочки и колбочки). Рецепторы бывают наружные, расположенные на поверхности тела и воспринимающие раздражения из внешней среды, и внутренние, которые воспринимают раздражения из внутренних органов и внутренней среды организма,

Проводниковый отдел анализатора представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему (например, зрительный, слуховой, обонятельный нерв и т. п.).

Центральный отдел анализатора - это определенный участок коры головного мозга , где происходит анализ и синтез поступившей сенсорной информации и преобразование ее в специфическое ощущение (зрительное, обонятельное и т. д.).

Обязательным условием нормального функционирования анализатора является целостность каждого из его трех отделов.

Орган зрения. Наибольшее количество информации о внешнем мире (около 90%) человек получает с помощью органа зрения - глаза, состоящего из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко находится в углублении лицевой части черепа -глазнице - и защищено от механических повреждений нижним и верхним веками, ресницами и выступами черепных костей -лобной (надбровный валик), скуловой и носовой. В верхненаружном углу глазницы расположена слезная железа, выделяющая слезную жидкость - слезу, которая облегчает движение век, смачивает поверхность глазного яблока и смывает с нее пылевые частицы. Избыток слезы собирается во внутреннем углу глаза и попадает в слезные каналы, а затем по носо-слезному протоку - в полость носа. Глазное яблоко соединено с костными стенками глазницы шестью глазодвигательными мышцами, позволяющими осуществлять движения вверх, вниз и в стороны.

Стенки глазного яблока образованы тремя оболочками: наружной - фиброзной, средней - сосудистой и внутренней - сетчатой, или сетчаткой (рис . 13.18). Фиброзная оболочка в задней, большей своей части образует плотную белочную оболочку, или склеру, а впереди она переходит в проницаемую для света прозрачную мембрану - роговицу. Склера защищает ядро глаза и сохраняет его форму. Сосудистая оболочка богата кровеносными сосудами , питающими глаз . Ее передняя часть -радужка -имеет пигмент, который определяет цвет глаз. При наличии в клетках радужки большого количества пигмента цвет глаз может быть карим или черным, при малом - светло-серым или голубым. В центре радужки расположено круглое отверстие - зрачок, диаметр которого рефлекторно изменяется от 2 до 8 мм в зависимости от интенсивности освещения. Эту функцию выполняют два типа мышц - радиальные, при сокращении расширяющие зрачок, и кольцевые, сужающие его. В результате внутрь глаза пропускается большее или меньшее количество световых лучей.

Рис 13.18 . Схема строения глаза: 1 -ресничная мышца; 2 -радужная оболочка; 3 - водянистая влага; 4 -5 - оптическая ось; б - зрачок; 7 - роговица; 8 - конъюнктива; 9 - хрусталик; 10 - стекловидное тело; 11 - белочная оболочка; 12 - сосудистая ободочка; 13 - сетчатка; 14 - зрительный нерв.

Между роговицей и радужной оболочкой имеется пространство- передняя камера глаза, заполненная вязковатой жидкостью. Позади радужки находится прозрачный и эластичный хрусталик -двояковыпуклая линза диаметром 10 мм. Хрусталик при помощи связок прикреплен к ресничной мышце, расположенной в сосудистой оболочке. При расслаблении ресничной мышцы натяжение связок снижается и хрусталик из-за своей эластичности и упругости становится более выпуклым, и наоборот, при увеличении натяжения связок хрусталик уплощается. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза, заполненная жидкостью. Вся полость глазного яблока за хрусталиком заполнена студенистой прозрачной массой- стекловидным телом. Оно предназначено для придания упругости и сохранения формы глазного яблока, а также для удержания сетчатой оболочки в контакте с сосудистой оболочкой и склерой.

Самой сложной по строению является внутренняя сетчатая оболочка, или сетчатка, выстилающая изнутри стенку глазного яблока. Она образована нервными окончаниями зрительного нерва, светочувствительными (рецепторными) клетками - палочками и колбочками -и пигментными клетками, расположенными во внешнем слое сетчатки. Пигментный слой просматривается через отверстие зрачка в виде черного пятна. Благодаря черному пигментному слою обеспечивается контрастность изображения предметов. Участок сетчатки, из которого выходит зрительный нерв, не содержит светочувствительных клеток. Из-за неспособности этого участка воспринимать световые раздражения его называют слепым пятном. Почти рядом с ним, напротив зрачка, находится желтое пятно - место наилучшего видения, в котором сосредоточено наибольшее количество колбочек.

Глаз - это оптический аппарат. В его светопреломляющую систему входят: роговица, водянистая жидкость передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело. Лучи света проходят через каждый элемент оптической системы, преломляются, попадают на сетчатку и формируют уменьшенное и перевернутое изображение видимых глазом предметов.

Способность хрусталика изменять свою кривизну, увеличивая ее при рассматривании близко расположенных предметов и уменьшая при взгляде на далекие предметы, называется аккомодацией. Если световые лучи фокусируются не на сетчатке, а впереди нее, то развивается аномалия зрения, называемая близорукостью . В этом случае человек хорошо видит только близко расположенные предметы. Если фокусировка предметов осуществляется позади сетчатки, то развивается дальнозоркость, и тогда четко видны предметы, расположенные вдали. Эти нарушения зрения могут быть врожденными и приобретенными. Если человек унаследовал длинную форму глазного яблока, то у него развивается близорукость , если короткую - дальнозоркость. У людей пожилого возраста из-за потери эластичности хрусталика и ослабления функции ресничной мышцы постепенно развивается старческая дальнозоркость. Для коррекции зрения при близорукости используются двояковогнутые линзы, при дальнозоркости - двояковыпуклые.

Механизм световосприятия. В сетчатке находится около 7 млн. колбочек и 130 млн. палочек. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин, позволяющий воспринимать цвета при дневном освещении. Колбочки бывают трех типов, каждый из которых обладает спектральной чувствительностью к красному, зеленому или синему цвету. Палочки благодаря наличию пигмента родопсина воспринимают сумеречный свет, не различая цвета предметов. Под воздействием световых лучей в светочувствительных рецепторах - палочках или колбочках - возникают сложные фотохимические реакции, сопровождающиеся расщеплением зрительных пигментов на более простые соединения. Это фотохимическое расщепление сопровождается возникновением возбуждения, которое в форме нервного импульса передается по зрительному нерву в подкорковые центры (средний и промежуточный мозг), а затем в затылочную долю коры больших полушарий, где преобразуется в зрительное ощущение. При отсутствии света (в темноте) зрительный пурпур регенерирует (восстанавливается).

Гигиена органа зрения. Сохранению зрения способствуют следующие факторы: 1) хорошее освещение рабочего места, 2) расположение источника света слева, 3) расстояние от глаза до рассматриваемого предмета должно быть около 30-35 см. Чтение лежа или в транспорте приводит к ухудшению зрения, так как из-за постоянно меняющегося расстояния между книгой и хрусталиком происходит ослабление эластичности хрусталика и ресничной мышцы. Глаза следует беречь от попадания в них пыли и других частиц, слишком яркого света.

Орган слуха. К органу слуха относятся наружное ухо , среднее и часть внутреннего (рис. 13.19).

Рис. 13.19 . Схема строения уха: 1 - наружный слуховой проход; 2 - барабанная перепонка; 3 - полость среднего уха; 4 -молоточек; 5 - наковальня; 6 - стремечко; 7 - полукружные каналы; 8 -улитка; 9 - евстахиева труба.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой. Ушная раковина напоминает по форме воронку и состоит из хряща и фиброзной ткани , покрытой кожей. Наружный слуховой канал имеет длину от 2 до 5 см. Особые железы канала выделяют вязкую серную жидкость, задерживающую пыль и микроорганизмы . Тонкая (0,1 мм) и упругая барабанная перепонка отделяет наружное звуковых колебаний и передаче их в среднее ухо.

Среднее ухо расположено за барабанной перепонкой в ви" сочной кости черепа. В его барабанной полости объемом около 1 см 3 имеются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Барабанная полость через слуховую (евстахиеву) трубу сообщается с носоглоткой. Благодаря слуховой трубе выравнивается давление по обе стороны барабанной перепонки и сохраняется ее целостность. Слуховые косточки очень малы по размерам и образуют друг с другом подвижную цепочку. Самая наружная косточка - молоточек - своей рукояткой соединена с барабанной перепонкой, а головка молоточка с помощью сустава соединена с наковальней. В свою очередь, наковальня подвижно прикреплена к стремечку, а стремечко - к стенке внутреннего уха. Функцией слуховых косточек является передача и усиление (в 20 раз) звуковой волны от барабанной перепонки к внутреннему уху. На внутренней стенке барабанной полости, отделяющей среднее ухо от внутреннего, имеется два отверстия (окошечка) - круглое и овальное, затянутые мембранной перепонкой. Стремечко упирается в перепонку овального окошечка.

Внутреннее ухо расположено в височной кости и представляет собой систему полостей и каналов, называемую лабиринтом. В совокупности они формируют костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт. Пространство между костным и перепончатым лабиринтами заполнено жидкостью -перилимфой. Изнутри перепончатый лабиринт также заполнен жидкостью --эндолимфой. Во внутреннем ухе выделяют три отдела: преддверие, полукружные каналы иулитку. К органу слуха относится только улитка - спирально закрученный в 2,5 оборота костный канал. Полость костного канала разделена двумя перепонками на три канала. Одна из перепонок, называемая основной мембраной, состоит из соединительной ткани , которая включает около 24 тыс. тонких волокон различной длины, расположенных поперек хода улитки . У вершины улитки находятся самые длинные волокна, а у ее основания - самые короткие. На этих волокнах в пять рядов располагаются звукочувствительные волос ковые клетки с нависающим над ними выростом основной мембраны, называемой кроющей мембраной. В совокупности эти элементы образуют рецепторный аппарат слухового анализатора - кортиевый орган.

Механизм восприятия звука. Колебания стремечка, упирающегося в мембрану овального окна, передаются жидкостям каналов улитки, что приводит к резонансным колебаниям волокон определенной длины основной мембраны. При этом звуки высокого тона вызывают колебания коротких волоконец, расположенных у основания улитки, а звуки низкого тона - колебания длинных волоконец, находящихся на ее вершине. При этом волосковые клетки касаются кроющей мембраны и изменяют свою форму, что приводит к возникновению возбуждения, которое в виде нервных импульсов по волокнам слухового нерва передается в средний мозг, а затем в слуховую зону височной доли коры больших полушарий, где оно преобразуется в слуховое ощущение. Ухо человека способно воспринимать звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц.

Гигиена органа слуха. Дня сохранения слуха следует избегать механических повреждений барабанной перепонки. Ушные раковины и наружный слуховой проход следует поддерживать в чистоте. При скоплении в ушах серы необходимо обращаться к врачу. Вредное действие на орган слуха оказывают сильные, длительно действующие шумы. Важно своевременно лечить простудные заболевания носоглотки, так как через евстахиеву трубу в барабанную полость могут проникнуть болезнетворные бактерии и вызвать воспаление.