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.

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

Анализатор – совокупность трех отделов нервной системы: периферического, проводникового и центрального.

Периферический отдел анализатора представлен рецепторами, воспринимающими внешние и внутренние раздражения.

Все рецепторы делятся на две группы: дистантные и контактные. Дистантные рецепторы способны воспринимать раздражения, источник которых находится на значительном расстоянии от организма (зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы). Контактные рецепторы возбуждаются при непосредственном соприкосновении с источником раздражения. К ним относятся тактильные, температурные, вкусовые рецепторы.

Рецепторы трансформируют энергию раздражения в энергию нервного импульса. Причиной возникновения возбуждения в рецепторе является деполяризация его поверхностной мембраны в результате воздействия раздражителя. Эту деполяризацию называют рецепторным, или регенераторным, потенциалом.

Адаптация - приспособление к силе раздражителя. Происходит снижение чувствительности рецепторов к постоянно действующему раздражителю. Проприорецепторы не способны к адаптации.

Проводниковый отдел анализатора представлен нервными путями, проводящими нервные импульсы в центральный отдел анализатора.

Центральный, или мозговой, отдел анализатора - определенные области коры большого мозга. В клетках коры большого мозга нервные импульсы являются основой для возникновения ощущения. На базе ощущений возникают более сложные психические акты - восприятие, представление и абстрактное мышление.

Павлов И.П. Мозговой конец анализатора состоит из двух частей: ядра и периферических рассеянных нервных элементов, располагающихся по всей поверхности коры головного мозга.

Центральная часть анализатора (ядро) состоит из высокодифференцированных в функциональном отношении нейронов, которые осуществляют высший анализ и синтез информации, поступающей к ним. Рассеянные элементы мозгового конца анализатора представлены менее дифференцированными нейронами, способными к выполнению простейших функций.

Все анализаторы делятся на внешние и внутренние. К внешним анализаторам относят зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный. К внутренним анализаторам - двигательный, вестибулярный и анализатор внутренних органов (интерорецептивный анализатор).

ВНЕШНИЕ АНАЛИЗАТОРЫ.

Зрительный анализатор. Периферический отдел зрительного анализатора - фоторецепторы, расположенные на сетчатой оболочке глаза. Нервные импульсы по зрительному нерву (проводниковый отдел) поступают в затылочную область - мозговой отдел анализатора. В нейронах затылочной области коры большого мозга возникают многообразные и различные зрительные ощущения.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Стенку глазного яблока образуют три оболочки: роговица, склера, или белочная, и сосудистая. Внутренняя (сосудистая) оболочка состоит из сетчатки, на которой расположены фоторецепторы (палочки и колбочки), и ее кровеносных сосудов.

В состав глаза входят рецепторный аппарат, находящийся в сетчатке, и оптическая система. Оптическая система глаза представлена передней и задней поверхностью роговой оболочки, хрусталиком и стекловидным телом. Для ясного видения предмета необходимо, чтобы лучи от всех его точек падали на сетчатку. Приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов называют аккомодацией . Аккомодация осуществляется путем изменения кривизны хрусталика. Рефракция – преломление света в оптических средах глаза.

Существуют две главные аномалии преломления лучей в глазу: дальнозоркость и близорукость.

Поле зрения - угловое пространство, видимое глазом при фиксированном взгляде и неподвижной голове.

На сетчатке расположены фоторецепторы: палочки (с пигментом родопсин) и колбочки (с пигментом йодопсин). Колбочки обеспечивают дневное зрение и восприятие цвета, палочки – сумеречное, ночное зрение.

Человек обладает способностью различать большое количество цветов. Механизм цветовосприятия по общепринятой, но уже устаревшей трехкомпонентной теории заключается в том, что в зрительной системе имеются три датчика, чувствительных к трем основным цветам: красному, желтому и синему. Поэтому нормальное цветовосприятие называется трихромазией. При определенном смешении трех основных цветов возникает ощущение белого цвета. При нарушении работы одного или двух датчиков основных цветов правильного смешения цветов не наблюдается и возникают нарушения цветовосприятия.

Различают врожденную и приобретенную формы цветоаномалии. При врожденной цветоаномалии чаще наблюдается снижение чувствительности к синему цвету, а при приобретенной - к зеленому. Цветоаномалия Дальтона (дальтонизм) заключается в снижении чувствительности к оттенкам красного и зеленого цветов. Этим заболеванием страдают около 10 % мужчин и 0,5 % женщин.

Процесс восприятия цвета не ограничивается реакцией сетчатки, а существенно зависит от обработки полученных сигналов мозгом .

Слуховой анализатор.

Значение слухового анализатора состоит в восприятии и анализе звуковых волн. Периферический отдел слухового анализатора представлен спиральным (кортиевым) органом внутреннего уха. Слуховые рецепторы спирального органа воспринимают физическую энергию звуковых колебаний, которые поступают к ним от звукоулавливающего (наружное ухо) и звукопередающего аппарата (среднее ухо). Нервные импульсы, образующиеся в рецепторах спирального органа, через проводниковый путь (слуховой нерв) идут в височную область коры большого мозга - мозговой отдел анализатора. В мозговом отделе анализатора нервные импульсы преобразуются в слуховые ощущения.

Орган слуха включает наружное, среднее и внутреннее ухо.

Строение наружного уха. В состав наружного уха входят ушная раковина, наружный слуховой проход.

Наружное ухо от среднего отделяется барабанной перепонкой. С внутренней стороны барабанная перепонка соединена с рукояткой молоточка. Барабанная перепонка колеблется при всяком звуке соответственно длине его волны.

Строение среднего уха. В состав среднего уха входит система слуховых косточек - молоточек, наковальня, стремечко, слуховая (евстахиева) труба. Одна из косточек - молоточек - вплетена своей рукояткой в барабанную переронку, другая сторона молоточка сочленена с наковальней. Наковальня соединена со стремечком, которое прилегает к мембране окна преддверия (овального окна) внутренней стенки среднего уха.

Слуховые косточки участвуют в передаче колебаний барабанной перепонки, вызванных звуковыми волнами, окну преддверия, а затем эндолимфе улитки внутреннего уха.

Окно преддверия расположено на стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего. Там же имеется круглое окно. Колебания эндолимфы улитки, начавшиеся у овального окна, распостраняются по ходам улитки, не затухая, до круглого окна.

Строение внутреннего уха. В состав внутреннего уха (лабиринта) входят преддверие, полукружные каналы и улитка, в которой расположены особые рецепторы, реагирующие на звуковые волны. Преддверие и полукружные каналы к органу слуха не относятся. Они представляют собой вестибулярный аппарат , который участвует в регуляции положения тела в пространстве и сохранении равновесия.

На основной мембране среднего хода улитки имеется звуковоспринимающий аппарат - спиральный орган. В его состав входят рецепторные волосковые клетки, колебания которых преобразуются в нервные импульсы, распространяющиеся по волокнам слухового нерва и поступают в височную долю коры большого мозга. Нейроны височной доли коры большого мозга приходят в состояние возбуждения, и возникает ощущение звука. Так осуществляется воздушная проводимость звука.

При воздушной проводимости звука человек способен воспринимать звуки в очень широком диапазоне - от 16 до 20 000 колебаний в 1 с.

Костная проводимость звука осуществляется через кости черепа. Звуковые колебания хорошо проводятся костями черепа, передаются сразу на перилимфу верхнего и нижнего ходов улитки внутреннего уха, а затем - на эндолимфу среднего хода. Происходит колебание основной мембраны с волосковыми клетками, в результате чего они возбуждаются, и возникшие нервные импульсы в дальнейшем передаются к нейронам головного мозга.

Воздушная проводимость звука выражена лучше, чем костная.

Вкусовой и обонятельный анализаторы.

Значение вкусового анализатора заключается в апробации пищи при непосредственном соприкосновении ее со слизистой оболочкой полости рта.

Вкусовые рецепторы (периферический отдел) заложены в эпителии слизистой оболочки ротовой полости. Нервные импульсы по проводниковому пути, главным образом блуждающему, лицевому и языкоглоточному нервам, поступают в мозговой конец анализатора, располагающегося в ближайшем соседстве с корковым отделом обонятельного анализатора.

Вкусовые почки (рецепторы) сосредоточены, в основном, на сосочках языка. Больше всего вкусовых рецепторов имеется на кончике, краях и в задней части языка. Рецепторы вкуса располагаются также на задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах, надгортаннике.

Раздражение одних сосочков вызывает ощущение только сладкого вкуса, других - только горького и т. д. Вместе с тем имеются сосочки, возбуждение которых сопровождается двумя или тремя вкусовыми ощущениями.

Обонятельный анализатор принимает участие в определении запахов, связанных с появлением в окружающей среде пахучих веществ.

Периферический отдел анализатора образуется обонятельными рецепторами, которые находятся в слизистой оболочке полости носа. От обонятельных рецепторов нервные импульсы по проводниковому отделу - обонятельному нерву - поступают в мозговой отдел анализатора - область крючка и гиппокампа лимбической системы. В корковом отделе анализатора возникают различные обонятельные ощущения.

Рецепторы обоняния сосредоточены в области верхних носовых ходов. На поверхности обонятельных клеток имеются реснички. Это увеличивает возможность их контакта с молекулами пахучих веществ. Рецепторы обоняния очень чувствительны. Так, для получения ощущения запаха достаточно, чтобы было возбуждено 40 рецепторных клеток, причем на каждую из них должна действовать всего одна молекула пахучего вещества.

Ощущение запаха при одной и той же концентрации пахучего вещества в воздухе возникает лишь в первый момент его действия на обонятельные клетки. В дальнейшем ощущение запаха ослабевает. Количество слизи в полости носа также влияет на возбудимость обонятельных рецепторов. При повышенном выделении слизи, например во время насморка, происходит снижение чувствительности рецепторов обоняния к пахучим веществам.

Тактильный и температурный анализаторы.

Деятельность тактильного анализатора связана с различением различных воздействий, оказываемых на кожу - прикосновение, давление.

Тактильные рецепторы , находящиеся на поверхности кожи и слизистых оболочках полости рта и носа, образуют периферический отдел анализатора. Они возбуждаются при прикосновении к ним или давлении на них. Проводниковый отдел тактильного анализатора представлен чувствительными нервными волокнами, идущими от рецепторов в спинной (через задние корешки и задние столбы), продолговатый мозг, зрительные бугры и нейроны ретикулярной формации. Мозговой отдел анализатора - задняя центральная извилина. В нем возникают тактильные ощущения.

К тактильным рецепторам относят осязательные тельца (мейсснеровы), расположенные в сосудах кожи, и осязательные мениски (меркелевы диски), имеющиеся в большом количестве на кончиках пальцев и губ. К рецепторам давления относят пластинчатые тельца (Пачини), которые сосредоточены в глубоких слоях кожи, в сухожилиях, связках, брюшине, брыжейке кишечника.

Температурный анализатор. Его значение состоит в определении температуры внешней и внутренней среды организма.

Периферический отдел этого анализатора образован терморецепторами. Изменение температуры внутренней среды организма приводит к возбуждению температурных рецепторов, расположенных в гипоталамусе. Проводниковый отдел анализатора представлен спиноталамическим путем, волокна которого заканчиваются в ядрах зрительных бугров и нейронах ретикулярной формации ствола мозга. Мозговой конец анализатора - задняя центральная извилина КГМ, где формируются температурные ощущения.

Тепловые рецепторы представлены тельцами Руффини, холодовые - колбами Краузе.

Терморецепторы в коже располагаются на разной глубине: более поверхностно находятся холодовые, глубже - тепловые рецепторы.

ВНУТРЕННИЕ АНАЛИЗАТОРЫ.

Вестибулярный анализатор. Участвует в регуляции положения и движения тела в пространстве, в поддержании равновесия, а также имеет отношение к регуляции мышечного тонуса.

Периферический отдел анализатора представлен рецепторами, расположенными в вестибулярном аппарате. Они возбуждаются при изменении скорости вращательного движения, прямолинейном ускорении, изменении направления силы тяжести, вибрации. Проводниковый путь - вестибулярный нерв. Мозговой отдел анализатора расположен в передних отделах височной доли КГМ. В результате возбуждения нейронов этого отдела коры возникают ощущения, дающие представления о положении тела и отдельных его частей в пространстве, способствующие сохранению равновесия и поддержанию определенной позы тела в покое и при движении.

Вестибулярный аппарат состоит из преддверия и трех полукружных каналов внутреннего уха. Полукружные каналы - это узкие ходы правильной формы, которые располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Верхний, или передний, канал лежит во фронтальной, задний - в сагиттальной, а наружные - в горизонтальной плоскости. Один конец каждого канала колбообразно расширен и называется ампулой

Возбуждение рецепторных клеток происходит за счет перемещения эндолимфы каналов.

Повышение активности вестибулярного анализатора возникает под влиянием изменения скорости движения тела.

Двигательный анализатор. За счет активности двигательного анализатора определяется положение тела или его отдельных частей в пространстве, степень сокращения каждой мышцы.

Периферический отдел двигательного анализатора представлен проприорецепторами, находящимися в мышцах, сухожилиях, связках и околосуставных сумках. Проводниковый отдел состоит из соответствующих чувствительных нервов и проводящих путей спинного и головного мозга. Мозговой отдел анализатора располагается в двигательной области коры головного мозга - передней центральной извилине лобной доли.

Проприорецепторами являются: мышечные веретена, находящиеся среди мышечных волокон, луковицеобразные тельца (Гольджи), расположенные в сухожилиях, пластинчатые тельца, обнаруженные в фасциях, покрывающих мышцы, в сухожилиях, связках и надкостнице. Изменение активности различных проприорецепторов происходит в момент сокращения или расслабления мышц. Мышечные веретена всегда находятся в состоянии некоторого возбуждения. Поэтому от мышечных веретен постоянно поступают нервные импульсы в центральную нервную систему, в спинной мозг. Это приводит к тому, что двигательные нервные клетки - мотонейроны спинного мозга находятся в состоянии тонуса и непрерывно посылают редкие нервные импульсы по эфферентным путям к мышечным волокнам, обеспечивая их умеренное сокращение - тонус.

Интероцептивный анализатор. Этот анализатор внутренних органов участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).

Периферический отдел образован разнообразными интерорецепторами, диффузно расположенными во внутренних органах. Они называются висцерорецепторами .

Проводниковый отдел включает несколько различных по функциональному значению нервов, которые иннервируют внутренние органы, блуждающие, чревные и внутренностные тазовые. Мозговой отдел располагается в моторной и премоторной области КГМ. В отличие от внешних анализаторов мозговой отдел интероцептивного анализатора имеет значительно меньше афферентных нейронов, воспринимающих нервные импульсы от рецепторов. Поэтому здоровый человек не ощущает работу внутренних органов. Это связано с тем, что афферентные импульсы, поступающие от интерорецепторов в мозговой отдел анализатора, не преобразуются в ощущения, то есть не доходят до порога нашего сознания. Однако при возбуждении некоторых висцерорецепторов, например рецепторов мочевого пузыря и прямой кишки в случае растяжения их стенок, возникают ощущения позыва на мочеиспускание и дефекацию.

Висцерорецепторы участвуют в регуляции работы внутренних органов, осуществляют рефлекторные взаимодействия между ними.

Боль - физиологический феномен, информирующий нас о вредных воздействиях, повреждающих или представляющих потенциальную опасность для организма. Болевые раздражения могут возникать в коже, глубоких тканях и внутренних органах. Эти раздражения воспринимаются ноцицепторами , расположенными по всему телу, за исключением головного мозга. Термин ноцицепция означает процесс восприятия повреждения.

Когда при раздражении кожных ноцицепторов, ноцицепторов глубоких тканей или внутренних органов тела, возникающие импульсы, следуя по классическим анатомическим путям, достигают высших отделов нервной системы и отображаются сознанием, формируется ощущение боли . Комплекс ноцицептивной системы в равной степени сбалансирован в организме комплексом антиноцицептивной системы , обеспечивающей контроль за активностью структур, участвующих в восприятии, проведении и анализе болевых сигналов. Антиноцицептивная система обеспечивает снижение болевых ощущений внутри организма. В настоящее время установлено, что болевые сигналы, поступающие с периферии, стимулируют активность различных отделов центральной нервной системы (околопроводное серое вещество, ядра шва ствола мозга, ядра ретикулярной формации, ядра таламуса, внутренней капсулы, мозжечка, интернейроны задних рогов спинного мозга и др.) оказывающих нисходящее тормозное действие на передачу ноцицептивной афферентации в дорзальных рогах спинного мозга.

В механизмах развития анальгезии наибольшее значение придаётся серотонинергической, норадренергической, ГАМКергической и опиоидергической системам мозга. Основная из них, опиоидергическая система , образована нейронами, тело и отростки которых содержат опиоидные пептиды (бета-эндорфин, мет-энкефалин, лей-энкефалин, динорфин). Связываясь с определёнными группами специфических опиоидных рецепторов, 90% которых расположено в дорзальных рогах спинного мозга, они способствуют высвобождению различных химических веществ (гамма-аминомасляная кислота), тормозящих передачу болевых импульсов. Эта природная, естественная болеутоляющая система так же важна для нормальной жизнедеятельности, как и болесигнализирующая система. Благодаря ей, незначительные повреждения типа ушиба пальца или растяжения связок вызывают сильные болевые ощущения только на короткое время - от несколько минут до нескольких часов, не заставляя нас страдать в течение дней и недель, что случилось бы в условиях сохранения боли до полного заживления.

АНАЛИЗАТОРЫ ЧЕЛОВЕКА

Изменение условий окружающей среды и состояние внутренней среды человека воспринимается нервной системой, регулирующей процессы жизнедеятельности.

Нервная система включает центральную нервную систему (ПНС ),

Связь человека с окружающей средой осуществляется с помощью сенсорных систем или анализаторов , которые воспринимают и передают информацию в кору больших полушарий.

Анализатор состоит из рецептора, проводящих путей и мозгового окончания.

В современной физиологии различают восемь анализаторов - двигательный, зрительный,

слуховой, вкусовой, обонятельный, кожный, вестибулярный и висцеральный.

Однако в системе взаимодействия человека с объектами окружающей среды главными при обнаружении опасности выступают зрительный, слуховой и кожный анализаторы .

Другие выполняют вспомогательную или дополняющую функцию. Вместе с тем необходимо учитывать то обстоятельство, что есть целый ряд опасных факторов (ионизирующее излучение, электромагнитные поля, ультразвук, инфракрасное излучение), оказывающих важное биологическое действие на человеческий организм, но для их восприятия нет соответствующих природных анализаторов.

АНАЛИЗАТОРЫ ЧЕЛОВЕКА

Нервная система включает центральную нервную систему (ЦНС ), в которую входят спинной и головной мозг ипериферическую нервную систему (ПНС ),

состоящую из нервных волокон и узлов.

Анализатор состоит из рецептора, проводящих путей(ПП) и мозгового окончания(МО) .

Рецептор воспринимает информацию, которая кодируется в нервных импульсах и по проводящим путям передается через мозговое окончание на ядро анализатора (Я).

Реакция человека и принятие решений носит характербезусловного (БР) или условного (УР) рефлекса.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Исключительную роль в жизни человека и его взаимоотношениях с внешним миром играет зрительный анализатор . С его помощью мы получаем львиную долю (порядка90%) информации. Посредством зрения мы практически мгновенно познаем форму, величину, цвет предмета, определяем направление и расстояние до него.

Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз представляет собой сложнуюоптическую систему , где ограничителем светового потока, несущего информацию, являетсязрачок . В зависимости от яркости света размер его изменяется.

Попав в глаз через зрачок, световые лучи, преломляясь на поверхности глазного яблока, в роговице, хрусталике и стекловидном теле, сходятся на сетчатке , давая на ней изображение видимого предмета.

Сетчатка выстилает заднюю половину глазного яблока и состоит из

светочувствительных рецепторов – палочеки колбочек.

Колбочки и палочки выполняют различные функции. Колбочки позволяют четко различать мелкие детали и цвет предметов, но требуют для этого хорошей освещенности, а потому обеспечивают так называемое «дневное» зрение. «Ночное» же зрение осуществляется с помощью палочек сетчатки, которые способны реагировать на слабое освещение, но не позволяют различать мелкие детали и цветность.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Человеческий глаз преобразует энергию оптического излучения взрительное ощущение .

Воспринимается видимая часть оптического участка спектра электромагнитных колебаний с длиной волны 380 – 780 нм . Глазнепосредственно реагирует на

яркость и избирательнона спектральный составпадающего потока излучения.

кривой видности света .

Относительная спектральная чувствительность глаза Кλравна

отношению чувствительности глаза к однородному излучению с длиной волны λ (qλ ) к максимальному ее значению дляизлучения с длиной волны 555 нм (qmax ) при жëлто-зелëном излучении.

Является жëлто-зелëное

излучение.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Равные по световой мощности лучистые потоки, различающиеся друг от друга длиной волны излучения (цветом), вызывают в глазу неодинаковые по интенсивности излучения, что характеризуется кривой видности света .

По мере приближения к границам видимого спектра чувствительность глаза падает, а наиболее видимым при дневном зрении является жëлто-зелëное

излучение.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Острота зрения. При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, котораяхарактеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные .

Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов.

С увеличением освещенности острота зрения возрастает. При уменьшении контрастности острота зрения снижается. Острота зрения зависит также от места проекции изображения на сетчатке глаза.

Инерция зрения. Ощущение, вызванное световым сигналом, в течение определенного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или изменение его характеристик, в течение 0,1 - 0,2 с.

Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической частотой слияния мельканий . В том случае, когда мелькания света используются в качестве сигнала, оптимальной частотой является частота в пределах 3-10 Гц. Инерция зрения, кроме того, обуславливаетстробоскопический эффект .

При этом возникает, например, иллюзия неподвижности (замедление движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение.

В частности, при освещении пульсирующим светом вращающиеся части оборудования могут казаться неподвижными, что представляет опасность для человека.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Поле зрения. При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160°, по вертикали вверх- 55-60° и вниз - 65-72°.

При восприятии цвета размеры поля зрения снижаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх - 25°, вниз - 35°, вправо и влево по 32°.

Глубина зрения обеспечивает пространственное восприятие. Так ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м составляет в среднем 12% от общего расстояния.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Слуховая система человека включает

наружное, среднее и внутреннее ухо, слуховой нерви центральные слуховые пути.

Колебания барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо, где звук воздействует на чувствительные нервные окончания, каждое из которых реагирует на колебания определенной частоты.

Механические колебания преобразуются в органе слуха в электрические потенциалы.

Основными параметрами звуковых волн являются интенсивность ичастота колебаний, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как

громкость и высота тона.

Зона слышимости звука по интенсивности ограничена порогом слышимости и

порогом болевого ощущения.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

По частоте область слуховых ощущений лежит от 16 Гц до 20 кГц.

Зона слышимости звука ограничена двумя кривыми: порогом слышимости (1)

и порогом болевого ощущения(2).

Порог слышимости (1 ), в отличие от порогаболевого ощущения (2 ), сильно зависит от частоты. Уровень звукаL на пороге слышимости равен 0 дБ при звуковом давленииP 2*10-5 Па, а на пороге болевого ощущения 140 дБ при звуковом давлении 2*102 Па.

Область между порогами называется зоной слышимости звука.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Кривые равной громкости

Абсолютный дифференциальный порог различения частот равен ~2-3 Гц.

Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен

Максимальная чувствительность слухового анализатора лежит в диапазоне частот 3...5 кГц.

Анализатор - функциональная система, состоящая из:

- рецептора,

- чувствительного проводящего пути

- соответствующей зоны коры, куда проецируется данный вид чувствительности.

Анализ и синтез полученной информации осуществляются в строго определенном участке - зоне коры больших полушарий .

По особенностям клеточного состава и строения кору больших полушарий разделяют на ряд участков, называемых корковыми полями . Функции отдельных участков коры неодинаковы. Каждому рецепторному аппарату на периферии соответствует область в коре - корковое ядро анализатора.

Важнейшие зоны коры следующие:

Двигательная зона расположена в переднецентральной и заднецентральной областях коры (передней центральной извилине впереди центральной борозды лобной доли).

Чувствительная зона (зона кожно-мышечной чувствительности расположена позади центральной борозды, в задней центральной извилине теменной доли). Наибольшую площадь занимает корковое представительство рецепторов кисти и большого пальца руки, голосового аппарата и лица, наименьшую - представительство туловища, бедра и голени.

Зрительная зона сосредоточена в затылочной доле коры. В нее поступают импульсы от сетчатки глаза, она осуществляет различение зрительных раздражений.

Слуховая зона расположена в верхней височной извилине височной доли.

Обонятельная и вкусовая зоны - в переднем отделе (на внутренней поверхности) височной доли каждого полушария.

В нашем сознании деятельность анализаторов отражает внешний материальный мир. Это дает возможность приспосабливаться к условиям среды путем изменения поведения.

Деятельность коры головного мозга человека и высших животных определена И.П. Павловым как высшая нервная деятельность , представляющая собой условно-рефлекторную функцию коры головного мозга.

Анализаторы – совокупность нервных образований, обеспечивающих осознание и оценку, действующих на организм, раздражителей. Анализатор состоит из воспринимающих раздражение рецепторов, проводящей части и центральной части – определенной области коры головного мозга, где формируются ощущения.

Зрительный анализатор обеспечивает получение зрительной информации из окружающей среды и состоит из трех частей:

периферической – глаз,

проводниковой – зрительного нерва

центральной – подкорковой и зрительной зоны коры головного мозга.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, ресницы, слезные железы и мышцы глазного яблока.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму и 3 оболочки :

фиброзную , задний отдел которой образован непрозрачной белочной оболочкой (склерой ),

сосудистую

сетчатую

Часть сосудистой оболочки, снабженная пигментами, называется радужной оболочкой .

В центре радужной оболочки находится зрачок , который может изменять диаметр своего отверстия за счет сокращения глазных мышц.

Задняя часть сетчатки воспринимает световые раздражения. Передняя ее часть – слепая и не содержит светочувствительных элементов. Светочувствительными элементами сетчатки являются:

палочки (обеспечивают зрение в сумерках и темноте)

колбочки (рецепторы цветового зрения, работающие при высокой освещенности).

Колбочки расположены ближе к центру сетчатки (желтое пятно), а палочки концентрируются на ее периферии. Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном .

Полость глазного яблока заполнена стекловидным телом .

Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Он способен изменять свою кривизну при сокращениях ресничной мышцы. При рассматривании близких предметов хрусталик сжимается, при рассматривании отдаленных – расширяется. Такая способность хрусталика называется аккомодацией . Между роговицей и радужкой находится передняя камера глаза , между радужкой и хрусталиком – задняя камера . Обе камеры заполнены прозрачной жидкостью. Лучи света, отражаясь от предметов, проходят через роговицу, влажные камеры, хрусталик, стекловидное тело и, благодаря преломлению в хрусталике, попадают на желтое пятно сетчатки – место наилучшего видения. При этом возникает действительное, обратное, уменьшенное изображение предмета .

От сетчатки по зрительному нерву импульсы поступают в центральную часть анализатора – зрительную зону коры мозга , расположенную в затылочной доле. В коре информация, полученная от рецепторов сетчатки, перерабатывается и человек воспринимает естественное отражение объекта.

Нормальное зрительное восприятие обусловлено:

– достаточным световым потоком;

– фокусированием изображения на сетчатке (фокусирование перед сетчаткой означает близорукость, а за сетчаткой – дальнозоркость);

– осуществлением аккомодационного рефлекса.

Важнейшим показателем зрения является его острота, т.е. предельная способность глаза различать мелкие объекты.

Аккомодация - приспособление глаза к видению различно удаленных предметов. При аккомодации сокращаются мышцы, которые изменяют кривизну хрусталика. При постоянной избыточной кривизне хрусталика световые лучи преломляются перед сетчаткой и в результате возникает близорукость. Если же кривизна хрусталика недостаточна, то световые лучи фокусируются за сетчаткой и возникает дальнозоркость. Близорукость развивается при увеличенной продольной оси глаза. Параллельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются (фокусируются) впереди сетчатки, на которую попадают расходящиеся лучи и в результате получается расплывчатое изображение. При близорукости назначают очки с рассеивающими двояковогнутыми стеклами, уменьшающими преломление лучей настолько, что изображение предметов возникает на сетчатке. Дальнозоркость наблюдается при укороченной оси глазного яблока. Изображение фокусируется позади сетчатки. Для исправления зрения требуются двояковыпуклые стекла. Старческая дальнозоркость развивается обычно после 40 лет, когда хрусталик теряет эластичность, твердеет и утрачивает способность менять кривизну, что мешает четко видеть на близком расстоянии. Глаз утрачивает способность к ясному видению разноудаленных предметов.

Орган слуха и равновесия.

Слуховой анализатор обеспечивает восприятие звуковой информации и ее обработку в центральных отделах коры головного мозга.

Периферическую часть анализатора образуют: внутренне ухо и слуховой нерв.

Центральная часть образована подкорковыми центрами среднего и промежуточного мозга и височной зоной коры.

Ухо – парный орган, состоящий из:

Наружного уха – включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.

Среднего уха – состоит из барабанной полости, цепочки слуховых косточек и слуховой (евстахиевой) трубы. Слуховая труба связывает барабанную полость с полостью носоглотки. Это обеспечивает выравнивание давления по обеим сторонам барабанной перепонки. Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко связывают барабанную перепонку с перепонкой овального окна, ведущего в улитку. Среднее ухо обеспечивает передачу звуковых волн из среды с низкой плотностью (воздух) в среду с высокой плотностью (эндолимфу), в которой находятся рецепторные клетки внутреннего уха.

Внутреннего уха – расположено в толще височной кости и состоит из костного и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Пространство между ними заполнено перилимфой, а полость перепончатого лабиринта – эндолимфой. В костном лабиринте различают три отдела – преддверие, улитку и полукружные каналы . К органу слуха относится улитка – спиральный канал в 2,5 оборота. Полость улитки разделена перепончатой основной мембраной, состоящей из волоконец разной длины. На основной мембране находятся рецепторные волосковые клетки . Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам. Они усиливают эти колебания почти в 50 раз и через овальное окошко передаются в жидкость улитки, где воспринимаются волоконцами основной мембраны. Рецепторные клетки улитки воспринимают раздражение, поступающее от волоконец и по слуховому нерву передают его в височную зону коры головного мозга. Ухо человека воспринимает звуки частотой от 16 до 20 000 Гц.

Орган равновесия или вестибулярный аппарат образован двумя мешочками , заполненными жидкостью, и тремя полукружными каналами . Рецепторные волосковые клетки расположены на дне и внутренней стороне мешочков. К ним примыкает мембрана с кристаллами – отолитами, содержащими ионы кальция. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В основаниях каналов находятся волосковые клетки. Рецепторы отолитового аппарата реагируют на ускорение или замедление прямолинейного движения. Рецепторы полукружных каналов раздражаются при изменениях вращательных движений. Импульсы от вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в ЦНС. Сюда же поступают импульсы от рецепторов мышц, сухожилий, подошв. Функционально вестибулярный аппарат связан с мозжечком, отвечающим за координацию движений, ориентацию человека в пространстве.

Вкусовой анализатор состоит из рецепторов, расположенных во вкусовых почках языка, нерва, проводящего импульс в центральный отдел анализатора, который находится на внутренних поверхностях височной и лобной долей.

Обонятельный анализатор представлен обонятельными рецепторами, находящимися в слизистой оболочке носа. По обонятельному нерву сигнал от рецепторов поступает в обонятельную зону коры головного мозга, находящуюся рядом со вкусовой зоной.

Кожный анализатор состоит из рецепторов, воспринимающих давление, боль, температуру, прикосновение, проводящих путей и зоны кожной чувствительности, расположенной в задней центральной извилине.

Тематические задания

А1. Анализатор

1) воспринимает и перерабатывает информацию

2) проводит сигнал от рецептора в кору полушарий

3) только воспринимает информацию

4) только передает информацию по рефлекторной дуге

А2. Сколько звеньев в анализаторе

А3. Размеры и форма предмета анализируются в

1) височной доле мозга

3) затылочной доле мозга

2) лобной доле мозга

4) теменной доле мозга

А4. Высота звука распознается в

1) височной доле коры

3) затылочной доле

2) лобной доле

4) теменной доле

А5. Воспринимающим световое раздражение органом является

2) хрусталик

3) сетчатка

4) роговица

А6. Воспринимающим звуковые раздражения органом является

2) евстахиева труба

3) слуховые косточки

4) овальное окошко

А7. Максимально усиливает звуки

1) наружный слуховой проход

2) ушная раковина

3) жидкость улитки

4) комплект слуховых косточек

А8. При возникновении изображения перед сетчаткой возникает

1) куриная слепота

2) дальнозоркость

3) близорукость

4) дальтонизм

А9. Деятельность вестибулярного аппарата регулируется

1) вегетативной нервной системой

2) зрительной и слуховой зонами

3) ядрами продолговатого мозга

4) мозжечком и двигательной зоной коры мозга

А10. Укол, ожог анализируются в

1) лобной доле головного мозга

2) затылочной доле мозга

3) передней центральной извилине

4) задней центральной извилине

В1. Выберите отделы анализаторов, в которых воспринимается раздражение

1) поверхность кожи

3) слуховой нерв

4) зрительная зона коры

5) вкусовые почки языка

6) барабанная перепонка

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. ).