Лекция – анализаторы.

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.

Рецепторы – чувствительные окончания, воспринимающие раздражение и преобразующие внешний сигнал в нервные импульсы. Проводниковая часть анализатора состоит из соответствующего нерва и проводящих путей. Центральная часть анализатора – один из отделов ЦНС.

Зрительный анализатор обеспечивает получение зрительной информации из окружающей среды и состоит из трех частей: периферической – глаз, проводниковой – зрительный нерв и 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 и сетчатую . Часть сосудистой оболочки, снабженная пигментами, называется радужной оболочкой . В центре радужной оболочки находится отверстие - зрачок , который может изменять диаметр 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) и 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.

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, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.

Среднее ухо 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. Внутреннее ухо 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.

Свет состоит из частиц, называемых фотонами, каждую из которых можно рассматривать как пакет электромагнитных волн. Будет ли луч электромагнитной энергии именно светом, а не рентгеновскими лучами или радиоволнами, определяется длиной волны - расстоянием от одного гребня волны до следующего: в случае света это расстояние составляет приблизительно 0,0000001 (10-7) метра, или 0,0005 миллиметра, или 0,5 микрометра, или 500 нанометров (нм).

Свет - это то, что мы можем видеть. Наши глаза могут воспринимать электромагнитные волны длиной от 400 до 700 нм. Обычно попадающий в наши глаза свет состоит из сравнительно однородной смеси лучей с различными длинами волн; такую смесь называют белым светом (хотя это весьма нестрогое понятие). Для оценки волнового состава световых лучей измеряют световую энергию, заключенную в каждом из последовательных небольших интервалов, например от 400 до 410 нм, от 410 до 420 нм и т. д., после чего рисуют график распределения энергии по длинам волн. Для света, приходящего от солнца, этот график похож на левую кривую на рис. 8.1. Это кривая без резких подъемов и спадов с пологим максимумом в области 600 нм. Такая кривая типична для излучения раскаленного объекта. Положение максимума зависит от температуры источника: для Солнца это будет область около 600 нм, а для звезды более горячей, чем наше Солнце, максимум сдвинется к более коротким волнам - к голубому концу спектра, т. е. на нашем графике - влево. (Представление художников о том, что красные, оранжевые и желтые цвета - теплые, а синие и зеленые - холодные, связано только с нашими эмоциями и ассоциациями и не имеет никакого отношения к спектральному составу света от раскаленного тела, зависящему от его температуры, - к тому, что физики называют цветовой температурой.)

Если мы будем каким-то способом фильтровать белый свет, удаляя все, кроме узкой спектральной полосы, то получим свет, который называют монохроматическим (см. график на рис. 8.1 справа).

Зрение основано на обнаружении электромагнитного излучения. Электромагнитный спектр имеет широкий диапазон, и видимая часть составляет лишь очень малую долю.

Энергия электромагнитного излучения обратно пропорциональна длине волны. Длинные волны несут слишком мало энергии, чтобы активировать фотохимические реакции, лежащие в основе фоторецепции. Энергия коротких волн так велика, что они повреждают живую ткань.

Рис. 8.1. Слева: энергия света (например, солнечного) распределена в широком диапазоне длин волн - примерно от 400 до 700 нанометров. Слабо выраженный пик определяется температурой источника: чем горячее источник, тем больше смещение пика к синему (коротковолновому) концу. Справа: монохроматический свет - это свет, энергия которого сосредоточена в основном в области какой-то одной длины волны. Его можно создать при помощи разнообразных фильтров, лазера или спектроскопа с призмой или дифракционной решеткой.

Большая часть коротковолнового излучения Солнца поглощается озоновым слоем атмосферы (в узком участке спектра - от 250 до 270 нм): если бы этого не было, жизнь на Земле вряд ли могла возникнуть. Все фотобиологиче- ские реакции ограничены узким участком спектра между двумя этими областями.

Большая часть информации, получаемая водителем от дороги, среды движения и автомобиля, представляет собой условные сигналы. Дорожные знаки, разметка, показания контрольных приборов являются условными сигналами, несущими информацию, необходимую для выполнения целенаправленных управляющих действий или их прекращения. Нервная система в процессе всей деятельности непрерывно расчленяет сложные раздражители, действующие на наши органы чувств, на более простые составные элементы (анализ) и тут же объединяет их соответствующие обстановке системы (синтез).

Любой рефлекторный акт связан с определённой областью коры головного мозга. Все процессы, протекающие в головном мозге, материальны (в их основе лежат материальные процессы, протекающие в определённых частях нервной системы).

Всю информацию, необходимую для управления автомобилем, водитель получает с помощью анализаторов. Каждый анализатор состоит из трех отделов. Первый отдел - наружный, воспринимающий аппарат, в котором происходит превращение энергии воздействующего раздражителя в нервный процесс. Эти наружные анатомические образования и есть органы чувств. Второй отдел - это чувствительные нервы. Третий отдел - центр, который представляет собой специализированный участок коры головного мозга, превращающий нервные раздражения в соответствующее ощущение. Так, в зрительном анализаторе первым, наружным отделом является внутренняя оболочка глазного яблока, состоящая из светочувствительных клеток - колбочек и палочек. Раздражение этих клеток, передаваемое по зрительному нерву в центр зрительного анализатора, дает ощущение света, цвета и зрительное восприятие предметов внешнего мира. Центр зрительного анализатора находится в затылочной области головного мозга .

Кроме специфических свойств анализаторы имеют и общие свойства. Общим свойством анализатора является их высокая возбудимость, выражающаяся в возникновении очага возбуждения в коре головного мозга даже при небольшой силе раздражителя. Всем анализаторам присуща иррадиация возбуждения, при которой возбуждение из центра анализатора распространяется на соседние участки коры головного мозга. Следующей особенностью анализаторов является адаптация, т.е. способность в большом диапазоне воспринимать раздражители различной силы. Фоторецепторы - это один из видов сенсорных органов (систем), отвечающие за зрение. Именно возможностями фоторецепторов определяется оптическая ориентация.

Фоторецепторные клетки содержат пигмент (обычно это родопсин), который под действием света обесцвечивается. При этом изменяется форма молекул пигмента, причем в отличие от выцветания, с каким мы встречаемся в повседневной жизни, такой процесс обратим. Он ведет к еще не совсем понятным электрическим изменениям в рецепторной мембране.

Человеческого глаз окружен плотной оболочкой - склерой, прозрачной в передней части глаза, где она называется роговицей. Непосредственно изнутри роговица покрыта черной выстилкой - сосудистой оболочкой, которая снижает пропускающую и отражающую способность боковых частей глаза. Сосудистая оболочка выстлана изнутри светочувствительной сетчаткой. Спереди сосудистая оболочка и сетчатка отсутствуют. Здесь находится крупный хрусталик, делящий глаз на переднюю и заднюю камеры, заполненные соответственно водянистой влагой и стекловидным телом. Перед хрусталиком расположена радужка - мышечная диафрагма с отверстием, называемым зрачком. Радужка регулирует размеры зрачка и тем самым количество света, попадающее в глаз. Хрусталик окружен ресничной мышцей, которая изменяет его форму. При сокращении мышцы хрусталик становится более выпуклым, фокусируя на сетчатке изображение предметов, рассматриваемых вблизи. При расслаблении мышцы хрусталик уплощается, и в фокус попадают более отдаленные предметы.

Фоторецепторы делятся на два типа - палочки и колбочки. Палочки, более вытянутые по сравнению с колбочками, очень чувствительны к слабому освещению и обладают только одним типом фотопигмента -родопсином. Поэтому палочковое зрение бесцветное. Оно также отличается малой разрешающей способностью (остротой), поскольку много палочек соединено только с одной ганглиозной клеткой. То, что одно волокно зрительного нерва получает информацию от многих палочек, повышает чувствительность в ущерб остроте. Палочки преобладают у ночных видов, для которых важнее первое свойство.

Колбочки наиболее чувствительны к сильному освещению и обеспечивают острое зрение, так как с каждой ганглиозной клеткой связано лишь небольшое их число. Они могут быть разных типов, обладая специализированными фотопигментами, поглощающими свет в различных частях спектра. Таким образом, колбочки служат основой цветового зрения. Они наиболее чувствительны к тем длинам волн, которые сильнее всего поглощаются их фотопигментами. Зрение называют монохроматическим, если активен лишь один фотопигмент, например, в сумерках у человека, когда работают только палочки.

В 1825 г. чешский физиолог Ян Пуркинье заметил, что красные цвета кажутся ярче синих днем, но с наступлением сумерек их окраска блекнет раньше, чем у синих. Как показал в 1866 г. Щульц, это изменение спектральной чувствительности глаза, названное сдвигом Пуркинъе, объясняется переходом от колбочкового зрения к палочковому во время темповой адаптации. Это изменение чувствительности при темповой адаптации можно измерить у человека, определяя порог обнаружения едва видимого света через разные промежутки времени пребывания в темной комнате. По мере адаптации этот порог постепенно снижается.

Долю колбочкового зрения можно определить, направляя очень слабый свет на центральную ямку на сетчатке, в которой палочки отсутствуют. Долю участия в восприятии палочек определяют у «палочковых монохроматов», т. е. у редких индивидуумов, лишенных колбочек. Палочки гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, но содержат только один фотопигмент-родопсин, максимальная чувствительность которого лежит в синей части спектра. Поэтому синие предметы кажутся в сумерках ярче предметов других цветов. Для нескольких миллионов людей на земле нет почти никакой разницы между красным сигналом и зеленым. Это дальтоники - люди с нарушенным цветным зрением. Среди мужчин дальтоники составляют - 4 - 6%, а среди женщин 0,5%.

Раздражителем зрительного анализатора является свет, и рецептором является позитивная энергия. Зрение позволяет воспринимать цвет, форму, яркость и движение предмета. Возможности зрительного восприятия определяются следующие характеристики:

• 1) энергетическими;
• 2) пространственными;
• 3) временными;
• 4) информационными.

Энергетические характеристики зрительного анализатора определяются мощностью или интенсивностью светового тока (диапазон яркости, контраст). Яркость предмета - это величина (3

где J - сила света;

S - величина светящейся поверхности;

а - угол, под которым рассматривается поверхность.

В общем случае яркость определяется двумя составляющими:

• 1) яркость излучения;
• 2) яркость отражения.

Яркость излучения определяется мощностью источника света, а яркость отражения уравнением освещенностью данной поверхности.

Коэффициент отражения определяется цветом поверхности: белый-0,9; желтый - 0,75; зеленый - 0,52; синий - 0,40; коричневый-0,10; черный-0,05.

Под адаптирующей яркостью понимают ту яркость, на которую настроен в данное время зрительный анализатор.

Видимость предметов определяется также контрастностью, которая бывает:

• - прямая (предмет темнее фона);
• - обратная (предмет ярче фона).

Для обеспечения необходимого контраста вводится понятие порогового контраста, т.е. min разница яркости предмета и фона впервые, обнаруживаемая глазом.

Для получения оперативного порога (нормальная видимость) необходимо, чтобы фактическая разница в яркости предмета и фона была выше пороговой в 10 - 15 раз. Большое влияние на условие видимости оказывает величина внешней освещенности.

Для создания оптимальных условий зрение необходимо обеспечивать:

• 1. Требуемую яркость;
• 2. Контраст;
• 3. Равномерное распределение яркости в поле зрения.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 380 до 760 Нм.

Самую нужную от 500 до 600 Нм (желто-зеленое излучение).

Важнейшей характеристикой глаза является относительная характеристика

S - ощущение, вызываемое источником мощности для 550 длины.

Sx - ощущение, вызывающие источником той же мощности данной х.

Кривая относительной видимости показывает, что для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность синего излучения была в 16 раз, а красного в 9 раз больше мощности желто-зеленого.

Восприятие цвета в действительности водителем важно по 2 причинам:

• 1) цвет может использоваться как один из способов кодирования информации;
• 2) эстетическое оформление для улучшения зрительного восприятия.

Основной информационной характеристикой зрительного анализатора

является его пропускная способность (количество информации, которую он способен воспринять в единицу времени) - воронка.

Реторецепторы способны воспринимать 5,6-109 движения в секунду.

В подобном принципе работы зрительного восприятия заложен глубокий биологический смысл. «Информационная воронка» повышает надежность смены передач и резко сокращает вероятность ошибочного финала.

Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора.

• 1) острота зрения;
• 2) поле зрения;
• 3) объем зрительного восприятия.

Острота зрения - способность глаза различать мелкие детали предмета, она зависит от уровня освещенности, от расстояния до предмета, его положения относительно наблюдателя, от возраста.

Пороговый уровень восприятия составляет 15 смен. Для простых предметов 30-40 смен для сложных форм.

Каждый характер зрительного восприятия является его объем, т.е. количество предметов, который может охватить человек во время одного взгляда.

Поле зрение человека можно разделить на 3 зоны

• 1 зона: 4 градуса.
• 2 зона: 40 градусов.
• 3 зона: 90 градусов.
• 1 зона - зона центрального видения (наиболее четкое различение деталей);
• 2 зона - зона ясного видения;
• 3 зона - зона переферийного видения.

Большую роль в зрении играет движение глаз, которое подразделяются:

• 1) гностические (познавательные);
• 2) поисковые (установочные).

Время, в течение которого глаз познает предмет, составляет от 0,2 до 0,4 секунды.

Время, в течение которого переносится взгляд - 0,025 - 0,03 секунды.

Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного оснащения.

• 1) латентный (скрытый) период зрительной реакции.
• 2) длительность инерции ощущению;
• 3) критическая частота мелькания.

Латентным периодом называют промежуток времени от момента подачи сигнала до возникновения ощущения. Этот период зависит от интенсивности сигнала; от его значимости; от сложности работы оператора. Для большинства людей от 160 до 240.

Если возникает необходимость в последовательном реагировании на появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть не меньше времени сохранения ощущения 0,2-0,5 секунды.

Критической частотой мелькания называется та min частота проблесков, при которой возникает слитное восприятие. Она зависит от яркости, размеров, и конфигурации от 15 до 25 Герц.

Вопрос о частоте мелькания имеет значение при решении 2 задач:

• 1) в тех случаях, чтобы эта частота мелькания не замечалась.
• 2) для привлечения внимания операторов (аварийная ситуации) 8 Герц - оптимальная частота.

К временным характеристикам зрительного анализа относится - время при переходе от света к темноте.

Согласно представлению И.П.Павлова (1909), любой анализатор имеет три отдела.

1. Периферический отдел анализатора представлен рецепторами. Его назначение -восприятие и первичный анализ изменений внешней и внутренней сред организма. Восприятие раздражителей в рецепторах происходит благодаря трансформации энергии раздражителя в нервную импульсацию, а также ее усиления за счет внутренней энергии метаболических процессов. Для рецепторов характерна специфичность, т.е. способность воспринимать определенный вид раздражителя (адекватные раздражители), которую они развили в процессе эволюции. Так, рецепторы зрительного анализатора приспособлены к восприятию света, а слуховые рецепторы - звука и др.

2. Проводниковый отдел анализатора включает афферентные (периферические) и промежуточные нейроны стволовых и подкорковых структур ЦНС. Он обеспечивает проведение возбуждения от рецепторов в кору большого мозга. В проводниковом отделе происходит частичная переработка информации, при этом важную роль играет взаимодействие возбуждений от различных рецепторных аппаратов, принадлежащих различным анализаторам.

Проведение возбуждения по проводниковому отделу осуществляется двумя афферентными путями. Специфический проекционный путь идет от рецептора по строго обозначенным специфическим путям с переключением на различных уровнях ЦНС (на уровне спинного и продолговатого мозга, в зрительных буграх и в соответствующей проекционной зоне коры большого мозга).

Неспецифический путь включает ретикулярную формацию. На уровне ствола мозга от специфического пути отходят коллатерали к клеткам ретикулярной формации, к которым могут конвергировать афферентные возбуждения, обеспечивая взаимодействие информации от различных анализаторов. При этом афферентные возбуждения теряют свои специфические свойства (сенсорную модальность) и изменяют возбудимость корковых нейронов.

Возбуждение проводится медленно через большое число синапсов. За счет коллатералей в процесс возбуждения включаются гипоталамус и другие отделы лимбической системы мозга, а также двигательные центры. Все это обеспечивает вегетативный, двигательный и эмоциональный компоненты сенсорных реакций.

3. Центральный, или корковый, отдел анализатора, согласно И.П.Павлову, состоит из двух частей: центральной части («ядра»), представленной специфическими нейронами, перерабатывающими афферентную импульсацию от рецепторов, и периферической части («рассеянных элементов») - нейронов, рассредоточенных по коре большого мозга. Корковые концы анализаторов называют также «сенсорными зонами», которые не являются строго ограниченными участками, так как они перекрывают друг друга.

Данные особенности строения центрального отдела обеспечивают взаимодействие различных анализаторов и процесс компенсации нарушенных функций. На уровне коркового отдела осуществляются высший анализ и синтез афферентных возбуждений, обеспечивающие формирование полного представления об окружающей среде.



Сенсорные системы обеспечивают восприятие и отражение в сознании человека всех явлений повседневной жизни. Органы чувств являются начальным отделом анализаторов. Анализатор состоит из 3-х отделов:

1) периферический отдел – рецепторы;

2) проводниковый отдел – соответствующий нерв (чувствительный);

3) центральный отдел – соответствующая зона коры больших полушарий.

Классификация рецепторов:

1) по местоположению:

а) внутренние – во внутренних органах;

б) наружные – в коже.

2) по избирательности:

а) терморецепторы (воспринимают холод и тепло);

б) фоторецепторы (воспринимают свет);

в) хеморецепторы (воспринимают химические вещества);

г) ноцирецепторы (воспринимают боль).

Д) механорецепторы (воспринимают механическое раздражение).

Орган зрения.

Строение и функции органа зрения.

Орган зрения представлен глазным яблоком и вспомогательным аппаратом (глазодвигательные мышцы, веки, ресницы, брови, слезные железы).

Глазное яблоко состоит из трех оболочек:

1) наружная - фиброзная – непрозрачная, плотная; спереди переходит в прозрачную роговицу (неороговевающий плоский многослойный эпителий), а остальная часть называется склера (плотная волокнистая ткань).

2) средняя – сосудистая – состоит из ресничного тела, радужки и собственно сосудистой оболочки, в которой находится большое количество кровеносных капилляров. Передняя часть – радужка – имеет отверстие посередине (зрачок) и пигмент меланин, количество которого определяет цвет глаз. В радужке есть 2 слоя мышц – сфинктер (волокна расположены циркулярно) и расширитель (волокна расположены радиально) зрачка. К ресничному телу с помощью цинновой связки крепится хрусталик – двояковыпуклая линза. При натяжении связки (расслаблении ресничного тела) хрусталик уплощается (установка на дальнее видение), при расслаблении связки (сокращении ресничного тела) хрусталик становится выпуклым (установка на ближнее видение). Это называется аккомодация глаза.

Между роговицей и радужкой, а также радужкой и хрусталиком имеются соответственно передняя и задняя камеры глаза, заполненные водянистой влагой – жидкость, которая снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, так как в них нет кровеносных капилляров.

3) внутренняя – сетчатка – содержит светочувствительные клетки – фоторецепторы (колбочки и палочки). В сетчатке насчитывается 125 млн палочек и 6 млн колбочек. Колбочки отвечают за цветовое зрение и воспринимают форму и детали предметов. В сетчатке имеется три типа колбочек, каждый из которых содержит один из пигментов (йодопсин, хлоролаб, эритлаб); при смешивании этих пигментов получаются все остальные цвета. Колбочки в основном сосредоточены в центральной части сетчатки – желтом пятне (место наилучшего видения). Сбоку от него находится место выхода зрительного нерва – слепое пятно (здесь нет рецепторов). Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Их количество возрастает к периферии сетчатки. Фоторецепторы содержат пигмент родопсин (белок опсин и витамин А).

Полость глаза заполнена прозрачной желеобразной массой – стекловидным телом.

Оптическая система глаза:

Роговица (преломляет)→ водянистая влага → хрусталик (фокусирует)→ стекловидное тело.

Роговица наиболее сильно преломляет.

Формирование зрительного образа:

Лучи света проходят в глаз через роговицу, в которой происходит их основное преломление. Во влаге передней камеры лучи света не преломляются. Дополнительное преломление лучей и точная фокусировка производятся уже хрусталиком. Но прежде, чем достигнуть хрусталика, лучи проходят через зрачок. При высокой яркости света зрачок автоматически сужается и ограничивает излишнюю яркость. При слабой яркости лучей зрачок, соответственно, становится более широким. Хрусталик при преломлении лучей может делать это более точно, чем роговица, за счет своей способности изменять силу преломления. Ресничное тело со своей круговой мышцей в виде баранки окружает хрусталик таким образом, что от него к оболочке (капсуле) хрусталика идут тонкие радиальные связки. Когда мышца цилиарного тела расслаблена (при фокусировании взора на далеких предметах), эта мышечная «баранка» имеет максимально большой диаметр. В этом случае радиальные связки натянуты тоже максимально. Капсула хрусталика делает его наиболее плоским и имеющим минимальную силу преломления.

Если мы рассматриваем предмет с близкого расстояния, например, буквы при чтении, то цилиарная мышца автоматически напрягается больше, то есть эта мышечная «баранка» имеет наименьший диаметр. Тогда радиальные связки расслаблены и минимально натягивают капсулу хрусталика, расслабляют ее так, что хрусталик становиться наиболее толстым и может фокусировать лучи от букв на сетчатке. Появляется возможность прочесть текст. У людей молодого возраста, имеющих нормальное зрение, ткань хрусталика максимально эластична и позволяет хрусталику легко менять свои преломляющие возможности в пределах 3х диоптрий. Этого достаточно, чтобы хорошо видеть и вдаль, и вблизи. Пройдя хрусталик, сфокусированные лучи попадают на светочувствительный слой нервных клеток сетчатки. В центре сетчатки («желтое пятно») располагаются только специальные нервные клетки (колбочки), обеспечивающие остроту зрения глаза, форму и цвет окружающего мира.

За восприятие и анализ внешних раздражителей отвечают анализаторы человека, являющиеся подсистемой центральной нервной системы (ЦНС). Сигналы воспринимаются рецепторами - периферийной частью анализатора, а обрабатываются мозгом - центральной частью.

Отделы

Анализатор - это совокупность нейронов, которую часто называют сенсорной системой. Любой анализатор имеет три отдела:

• периферический - чувствительные нервные окончания (рецепторы), которые входят в состав органов чувств (зрение, слух, вкус, осязание);
• проводниковый - нервные волокна, цепочка разных типов нейронов, проводящих сигнал (нервный импульс) от рецептора к центральной нервной системе;
• центральный - участок коры головного мозга, анализирующий и преобразовывающий сигнал в ощущение.

Рис. 1. Отделы анализаторов.

Каждому специфичному анализатору соответствует определённый участок коры головного мозга, который называется корковым ядром анализатора.

Виды

Рецепторы, а соответственно и анализаторы, могут быть двух видов :

• внешние (экстероцепторы) - располагаются около или на поверхности тела и воспринимают раздражители внешней среды (свет, тепло, влажность);
• внутренние (интероцепторы) - находятся в стенках внутренних органов и воспринимают раздражители внутренней среды.

Рис. 2. Расположение центров восприятия в головном мозге.

Шесть типов внешнего восприятия описаны в таблице “Анализаторы человека”.

Анализатор	Рецепторы	Проводящие пути	Центральные отделы
Зрительный	Фоторецепторы сетчатки глаза	Зрительный нерв	Затылочная доля коры больших полушарий
Слуховой	Волосковые клетки спирального (кортиева) органа улитки	Слуховой нерв	Верхняя извилина височной доли
Вкусовой	Рецепторы языка	Языкоглоточный нерв	Передний отдел височной доли
Осязательный	Рецепторные клетки: - на голой коже - тельца Мейснера, залегающие в сосочковом слое кожи; На волосяной поверхности - рецепторы волосяного фолликула; Вибрации - тельца Пачини	Скелетно-мышечные нервы, спиной, продолговатый, промежуточный мозг
Обонятельный	Рецепторы полости носа	Обонятельный нерв	Передний отдел височной доли
Температурный	Тепловые (тельца Руффини) и холодовые (колбы Краузе) рецепторы	Миелиновые (холод) и безмиелиновые (тепло) волокна	Задняя центральная извилина теменной доли

Рис. 3. Расположение рецепторов в коже.

К внутренним относят рецепторы давления, вестибулярный аппарат, кинестетические или двигательные анализаторы.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Мономодальные рецепторы воспринимают один тип раздражения, бимодальные - два типа, полимодальные - несколько типов. Например, мономодальные фоторецепторы воспринимают только свет, осязательные бимодальные - боль и тепло. К полимодальным относится подавляющее большинство болевых рецепторов (ноцицепторов).

Характерные особенности

Анализаторы, вне зависимости от типа, обладают рядом общих свойств :

• высокая чувствительность к раздражителям, ограничивающаяся пороговой интенсивностью восприятия (чем ниже порог, тем выше чувствительность);
• различность (дифференциация) чувствительности, позволяющая выделять раздражители по интенсивности;
• адаптация, позволяющая приспосабливать уровень чувствительности к сильным раздражителям;
• тренировка, проявляющаяся как в снижении чувствительности, так и в её повышении;
• сохранение восприятия после прекращения действий раздражителя;
• взаимодействие разных анализаторов друг с другом, позволяющее воспринимать полноту внешнего мира.

Примером особенности работы анализатора может служить запах краски. Люди с низким порогом чувствительности к запахам будут ощущать запах сильнее и активно реагировать (слезотечение, тошнота), чем люди с высоким порогом. Сильный запах анализаторы будут воспринимать интенсивнее, чем другие окружающие запахи. Со временем запах не будет ощущаться резко, т.к. произойдёт адаптация. Если постоянно находиться в помещении с краской, то чувствительность притупится. Однако выйдя из помещения на свежий воздух, некоторое время будет ощущаться, «мерещиться» запах краски.