Анализаторы и их значение. Строение, функции и гигиена органов слуха. Строение, функции и гигиена органов зрения
Анализатор (сенсорная система) – это система чувствительных нервных образований, воспринимающих и анализирующих различные внешние и внутренние раздражения.
Каждый анализатор состоит из трех отделов.
- Периферическим отделом анализатора являются рецепторы, которые воспринимают информацию о раздражителях. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств.
- Проводниковый отдел анализатора – это чувствительные (афферентные) нейроны и проводящие пути.
- Центральный отдел составляют участки головного мозга, которые воспринимают и анализируют раздражение.
Основные свойства рецепторов
- Каждый рецептор приспособлен к определенному виду раздражителя. К такому раздражителю рецептор обладает очень высокой чувствительностью.
- Для каждого рецептора имеется определенный порог раздражения, характеризующийся определенной силой и длительностью воздействия раздражителя.
- Адаптация рецепторов (привыкание) проявляется в снижении чувствительности к постоянно или повторно действующим раздражителям: дым, постоянный шум на улице, звуки радио и т. д.
Органы чувств – это органы восприятия раздражений, идущих из окружающей и внутренней среды. К ним относят органы осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В органах чувств находятся скопления специфических рецепторов. В рецепторе энергия внешнего возбуждения трансформируется в нервные импульсы, а затем по чувствительным нервным путям эти импульсы поступают в соответствующую зону коры больших полушарий головного мозга, где формируются специфические ощущения. В зависимости от способа взаимодействия с раздражителем различают рецепторы контактные (осязательные, вкусовые) и дистантные(зрительные, слуховые, обонятельные).
Осязание –этовосприятие формы, величины, плотности, температуры предметов. Рецепторы осязания расположены в коже, в мышцах, связках. Наиболее богаты рецепторами губы, язык, кончики пальцев. Рецепторы мышечного чувства располагаются в мышцах, связках, на суставных поверхностях. Мышечное чувство позволяет человеку определять положение тела. Импульсы от рецепторов осязания поступают в спинной мозг, а затем по проводящим путям в зону кожно-мышечной чувствительности, которая расположена в постцентральной извилине теменной доли коры больших полушарий.
Орган вкуса. Это орган, обеспечивающий восприятие вкуса пищи. Рецепторы вкуса представлены совокупностью вкусовых луковиц (почек), расположенных в многослойном эпителии сосочков языка. Вкусовые луковицы могут располагаться и на других органах: губах, наружной и внутренней поверхности надгортанника, голосовых связках. У человека насчитывается около 2000 вкусовых луковиц. Рецепторы, специфичные к восприятию сладкого, расположены на кончике языка, горького – на корне языка, кислого и соленого – на боковых его поверхностях. Возбуждение от вкусовых луковиц передается в виде сигналов по нервным путям в центральный отдел вкусового анализатора. Центральный отдел вкусового анализатора расположен в коре больших полушарий.
Орган обоняния. Это орган, обеспечивающий восприятие запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней и средней носовых раковин. У человека в органе обоняния насчитывается до 40 млн рецепторных клеток. При вдохе молекулы пахучих веществ оседают на обонятельном эпителии, растворяются в слизи и раздражают реснички рецепторных клеток. Импульсы от обонятельных рецепторов поступают по обонятельному нерву в обонятельную зону коры больших полушарий.
Органом зрения является глаз. Он находится в углублении лицевой части черепа – глазнице. Свет, возбуждая рецепторный аппарат глаза, вызывает зрительные ощущения.
Строение глаза. Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Вспомогательные образования выполняют защитно-приспособительную роль. К ним относятся глазные мышцы (по шесть для каждого глаза), веки, брови, ресницы и слезные железы. Основу век составляет плотная соединительнотканная пластинка, снаружи покрытая кожей, а изнутри – конъюнктивой (слизистой оболочкой). Конъюнктива с век переходит на переднюю поверхность глазного яблока. Она покрыта многослойным плоским эпителием. При сомкнутых веках образуется узкое пространство между конъюнктивой век и конъюнктивой глазного яблока – конъюнктивальный мешок. При закрывании иоткрывании век наружная часть роговицы увлажняется и очищается. Слезная железа располагается у наружного края глазницы. Ее протоки открываются в конъюнктивальный мешок, который переходит в носослезный канал. Слезная жидкость не только увлажняет поверхность глазного яблока, но и убивает попавшие бактерии, так как содержит бактерицидное вещество – лизоцим. По носослезному каналу избыток слезной жидкости выводится в носовую полость.
В стенке глазного яблока различают три оболочки:
1) наружная – фиброзная,
2) средняя – сосудистая,
3) внутренняя – сетчатая.
В фиброзной оболочке различают непрозрачную часть – склеру и прозрачную часть – роговицу. Склера представляет собой непрозрачную соединительнотканную капсулу, защищающую внутренние структуры и помогающую глазу сохранять свою форму. На передней поверхности глаза склера переходит в прозрачную роговицу, через которую проникает свет в глаз.
Средняя оболочка называется сосудистой (богата сосудами). В ней различают три отдела:
1) собственно сосудистая оболочка;
2) ресничное тело;
3) радужная оболочка (радужка).
Собственно сосудистая оболочка – это задняя часть средней оболочки. Она содержит пигментный слой, который поглощает свет.
В ресничном теле различают наружный отдел, образованный ресничной мышцей, и внутренний отдел, образованный отростками, которые окружают хрусталик.
Радужная оболочка содержит пигмент меланин, обусловливающий цвет глаз. У альбиносов глаза красные, поскольку нет пигмента, и просвечиваются кровеносные сосуды. Радужка представляет собой пластинку с отверстием в центре – зрачком. Вблизи зрачкового края радужной оболочки в этом слое располагаются мышцы, суживающие (кольцевые) и расширяющие (радиальные) зрачок.
За радужкой располагается хрусталик, прикрепленный к отросткам ресничной мышцы с помощью цинновой связки. Хрусталик располагается сразу позади зрачка и преломляет входящие в глаз лучи света, фокусируя их на сетчатке. Кривизна хрусталика изменяется с помощью ресничной мышцы.
Между роговицей и радужной оболочкой глаза располагается передняя камера глаза, сообщающаяся через зрачок с задней камерой глаза. Задняя камера глаза расположена между задней поверхностью радужной оболочки и хрусталиком. Камеры глаза заполнены жидкостью – водянистой влагой. Пространство за хрусталиком до сетчатки заполнено желатиноподобной массой – стекловидным телом.
Внутренняя сетчатая оболочка (сетчатка) состоит из двух листков: наружного, содержащего пигмент, и внутреннего, который представляет собой светочувствительный слой, связанный со зрительным нервом. В светочувствительном слое сетчатки присутствует множество рецепторных клеток, называемых палочками и колбочками. В глазу всего около 125 млн. палочек и 6–7 млн колбочек. На месте выхода зрительного нерва из глазного яблока нет ни палочек, ни колбочек. Поэтому это место не воспринимает свет, и его называют слепым пятном. В середине сетчатки (на прямой линии, проходящей через центры роговицы и хрусталика) находится область наибольшей остроты зрения – желтое пятно. Здесь сосредоточены колбочки, ответственные за цветовое зрение. Существует три различных типа колбочек – для красного, зеленого и синего цвета. Палочки являются рецепторами, ответственными за «сумеречное» зрение. По направлению к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а палочек, отсутствующих в центре, увеличивается.
Палочки содержат светочувствительный пигмент родопсин. Синтез родопсина нарушается при недостатке витамина А, что приводит к резкому ухудшению сумеречного зрения – «куриной слепоте». Колбочки содержат светочувствительный пигмент иодопсин.
Глаз состоит из двух основных систем:
1) оптической системы светопреломляющих сред; в преломлении лучей участвуют роговица, водянистая влага камер глаза, хрусталик и стекловидное тело;
2) рецепторной системы сетчатки; к рецепторной системе относятся светочувствительные клетки: колбочки и палочки, связанные с нейронами коры головного мозга.
Путь прохождения света в глазу:
Роговица →передняя камера глаза → зрачок →задняя камера глаза → хрусталик → стекловидное тело → сетчатка.
Горизонтальный разрез глазного яблока
1 – конъюнктива; 2 – реснитчатое тело; 3 – связка, с помощью которой хрусталик прикреплен к реснитчатому телу; 4 – роговица; 5 – хрусталик; 6 – передняя камера глаза; 7 – радужная оболочка; 8 – задняя камера глаза; 9, 17 – мышца глазного яблока; 10 – склера; 11 – собственно сосудистая оболочка; 12 – сетчатая оболочка; 13 – желтое пятно; 14 – зрительный нерв; 15 – диск зрительного нерва; 16 – стекловидное тело
Аккомодация глаза. Аккомодация – это способность глаза видеть предметы, находящиеся от него на разных расстояниях. Она осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика. При переводе взгляда с близко расположенных предметов на предметы расположенные вдали кривизна хрусталика изменяется от более выпуклой до более плоской.
Световая чувствительность. Минимальное количество световой энергии, достаточное для возникновения светового ощущения, определяет абсолютную чувствительность глаза. Глаз человека максимально чувствителен к желто-зеленой части спектра.
Адаптация. Адаптация – это приспособление глаза к видению при разных уровнях освещенности, обусловленное наличием двух типов фоторецепторов – колбочек и палочек.
Бинокулярное зрение. Зрение человека осуществляется двумя глазами, бинокулярно, что позволяет видеть окружающий мир объемным и обеспечивает пространственную ориентацию.
Острота зрения. Острота зрения – это способность глаза различать две близко расположенные точки.
Рефракция глаза и ее нарушения. Рефракция – преломляющая способность глаза, которая зависит от двух основных факторов: от оптической силы преломляющих сред глаза и размеров (длины) глазного яблока. В норме параллельные лучи света, проникающие в глаз, преломляясь оптической системой глаз, сходятся в фокус на сетчатке, и на ней получается четкое уменьшенное перевернутое изображение рассматриваемого предмета.
Существуют следующие отклонения рефракции глаза от нормы: близорукость, дальнозоркость и астигматизм.
Если параллельные лучи света, преломляясь оптической системой глаза, сходятся в фокус не на сетчатке, а перед ней, на сетчатку падает пучок расходящихся лучей и изображение предметов становится расплывчатым; такой вид рефракции носит название близорукость. Близорукость может возникать, если сетчатка расположена дальше фокусного расстояния хрусталика (удлиненная продольная ось глаза). Для коррекции близорукости используются очки с двояковогнутыми (рассеивающими) линзами.
Если же фокус оптической системы глаза лежит позади сетчатки, и на ней при этом также получается нечеткое изображение предмета, то такой вид рефракции носит название дальнозоркость. Дальнозоркость может возникнуть, если сетчатка расположена слишком близко к хрусталику и фокусировка хороша только при рассматривании далеко расположенных предметов (укороченная продольная ось глаза). Для коррекции дальнозоркости используются очки с двояковыпуклыми (собирающими) линзами.
Астигматизм вызван невозможностью схождения всех лучей в одну точку вследствие неодинакового преломления лучей в разных меридианах глаза. Астигматизм зависит от различной кривизны роговицы и хрусталика в различных меридианах глаза.
Орган слуха. Орган слуха воспринимает механическую энергию колебаний воздуха. Он состоит из трех частей: наружного, среднего и внутреннего уха.
Наружное ухо. Оно представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Ушная раковина образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Наружный слуховой проход выстлан кожей, в которой расположены волоски и серные железы (видоизмененные потовые), выделяющие ушную серу. Сера и волоски имеют защитное значение, так как препятствуют попаданию в глубокие части наружного слухового прохода инородных тел. На границе между наружным и средним ухом натянута барабанная перепонка. Барабанная перепонка представляет собой соединительнотканную пластинку овальной формы, наружная сторона которой покрыта эпидермисом.
Среднее ухо. Представлено барабанной полостью, наружной стенкой которой является барабанная перепонка. В среднем ухе расположены три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Молоточек соединен рукояткой с барабанной перепонкой, а другой стороной с наковальней. В свою очередь, длинный отросток наковальни соединен со стремечком, входящим в овальное окно. Стремечко соединяется с мембраной овального окна. Кроме овального окна, на внутренней стенке барабанной полости имеется круглое окно.
Барабанная полость через отверстие в передней стенке сообщается посредством евстахиевой (слуховой) трубы с носоглоткой. При глотании выравнивается давление в среднем ухе с наружным атмосферным давление, что обеспечивает одинаковое давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки.
Внутреннее ухо. Включает костный лабиринт, который расположен в височной кости. Костный лабиринт состоит из трех отделов: преддверия, улитки и трех полукружных каналов. Внутри костного лабиринта находится перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между костным и перепончатым лабиринтом имеется пространство, заполненное жидкостью – перилимфой. Перепончатый лабиринт также заполнен жидкостью – эндолимфой. Преддверие занимает центральное положение. Оно сообщается с полукружными каналами и с улиткой. Улитка – это костный канал, который у человека делает 2 и ¾ оборота вокруг своей оси. Перепончатый лабиринт улитки отделен от костного двумя мембранами: вестибулярной и основной. Эти мембраны делят костный лабиринт на три хода (канала). Верхний канал носит название вестибулярной лестницы. Он начинается от овального окна и продолжается до вершины улитки, где через отверстие сообщается с нижним каналом, называемым барабанной лестницей, заканчивающейся в области круглого окна. Оба эти канала заполнены перилимфой и отделены от воздушной полости среднего уха мембранами овального и круглого окон. Колебания мембраны овального окна, прошедшие по ходам улитки, доходят до круглого окна, выпячивая его перепонку в полость среднего уха. Если бы круглого окна не было, то колебания были бы невозможны вследствие несжимаемости жидкости.
Между верхним и нижним каналом находится перепончатый лабиринт. Внутри него на основной мембране располагается звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган. Он состоит из 3–4 рядов рецепторных (волосковых) клеток. Волосковые клетки тянутся рядами вдоль завитков улитки по всей ее длине. Рецепторные клетки одним концом фиксированы на основной мембране, а на втором ее полюсе находятся в волоски, которые омываются эндолимфой. Над волосковыми клетками расположена подвижная покровная мембрана, один конец которой свободный, другой — прикреплен к основной мембране.
Поперечный разрез улитки
1 – лестница преддверия; 2 – вестибулярная мембрана; 3 – проток улитки; 4 –эпителий; 5 – покровная мембрана; 6 – спиральный (кортиев) орган; 7 – спиральная связка; 8 – основная мембрана; 9 – барабанная лестница; 10 – спиральный ганглий; 11 – наружные волосковые клетки; 12 – нервные волокна, подходящие к волосковым клеткам; 13 – внутренние волосковые клетки.
Передача и восприятие звуковых колебаний. Ушная раковина улавливает звуки и направляет их в наружный слуховой проход. Звуковые волны вызывают колебания барабанной перепонки. Они передаются слуховым косточкам – молоточку, наковальне и стремечку, а через мембрану овального окна распространяются на перилимфу верхнего (вестибулярной лестницы) и нижнего (барабанной лестницы) канала. Колебания перилимфы передаются эндолимфе перепончатого лабиринта (через вестибулярную мембрану). Эти колебания приводят в движение основную мембрану, на которой расположен кортиев орган. При этом волоски рецепторных клеток касаются покровной мембраны. В рецепторных клетках возникает возбуждение, которое по волокнам слухового нерва передается в слуховую зону височной доли коры больших полушарий, где нервные импульсы трансформируются в слуховые ощущения.
Ушная раковина →наружный слуховой проход →барабанная перепонка → молоточек → наковальня → стремечко → мембрана овального окна → перилимфа → эндолимфа →волосковые клетки кортиева органа.
Орган равновесия (вестибулярный аппарат) является органом восприятия положения тела и сохранения равновесия. Любое изменение положения и движения тела в пространстве вызывает раздражение рецепторов вестибулярного аппарата, в результате чего возникают рефлексы, обеспечивающие сокращения скелетных
мышц для сохранения равновесия.
Вестибулярный аппарат включает преддверие костного лабиринта и три полукружных канала, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.