Тема: Фізіологія дискантних аналізаторів.
Лекція №17.
План:
І. Поняття про сенсорні системи та аналізатори. Їхня с-ф організація.
ІІ. Структурно-функціональна організація зорової сенсорної системи. Оптична система, фоторецептори. Поле зору. Рефракція, акомодація. Сприйняття кольору. Методи дослідження зорових функцій.
ІІІ. С-ф організація слухової сенсорної системи. Теорія сприйняття звуків.
ІУ. С-ф організація вестибулярної сенсорної системи.
І. Чутлива або сенсорна система - фізіологічна система, який притаманні такі функції: інформаційна, керування активністю нервової системи, формування відчуттів, мотивацій і емоцій, і всієї психічної діяльності людини. Для збереження сталості внутрішнього середовища організм повинен одержувати інформацію про навколишнє середовище і ефективність своїх пристосувальних реакцій відповідно до його змін. Чутлива функція мозку полягає у визначенні сигнальної значимості стимулів на основі аналізу фізико-хімічних характеристик. Інформаційна функція чутливої системи полягає в її аналізаторській діяльності. Аналізатор складається з трьох частин:
- Периферичні рецептори
- Провідниковий відділ
- Центральний відділ
Аналізатори виявляють і розрізняють сигнали, переводять їх у інформацію, детектевують сигнали та розпізнають образи.
Рецептори – це чутливі нервові структури, які трансформують різні види енергії – світлову, механічну, теплову та інші у нервовий імпульс. За розташуванням розрізняють: а)зовнішні рецептори (екстерорецептори) – сприймають подразнення від явищ зовнішнього середовища, б) внутрішні (інтерорецептори) – сприймають зміни, які виникають у внутрішньому середовищі (вісцерорецептори) або в положенні і русі окремих частин тіла (пропріорецептори, вестибулорецептори).
Рецептори за будовою поділяються на:
- Первинно-чутливі рецептори – це нервове закінчення біполярного нейрону, він передає також збудження на вищий рівень чутливої системи.
- Вторинно-чутливі рецептори – це спеціалізовані рецепторні клітини, які сприймають подразнення і передають збудження на нейрони першого порядку.
Дія рецепторів зводиться до змін просторової конфігурації молекул рецепторних білків, які вбудовані в білково- ліпідний комплекс синаптичних перетинок, що змінює проникність перетинки для іонів ( для натрію), і виникнення іонного струму, який генерує рецепторний потенціал (РП).
Особливості РП:
- Градуальність – РП наростає із збільшенням інтенсивності подразнення,
- Зберігається протягом усього часу подразнення
- Не розповсюджується
- Затухає на деякій відстані від місця від місця виникнення
- Здатний до сумації.
Коли РП досягає певної величини, під його впливом в найближчому вузлі нервового волокна виникає деполяризація критичного рівня – генерується потенціал дії (генераторний ПД). У вторинно-чутливих рецепторах РП викливає виділення квантів медіаторів з передсинаптичної мембрани, які є причиною деполяризації післясинаптичнох мембрани і виникнення післясинаптичного потенціалу. ПСП викликає генераторний потенціал, а потім ПД.
Нервові імпульси, які виникають в рецепторах через ланцюг нейронів, що складається з 3-х нервових клітин, передають у проекційні зони кори головного мозку:
1. Перший нейрон – чутлива, розташована у між хребцевих спинно-мозкових вузлах і вузлах черепно-мозкових нервів.
2. Другий нейрон – у довгастому або середньому мозку.
3. Третій нейрон – у зоровому горбі.
В цих нейронах інформація переробляється та виділяється найбільш важлива і переводиться в зручну форму для аналізу. Аналіз зводься до обмеження надлишкової інформації, виділення суттєвих ознак подразника. Форми обмеження інформації: зменшення пропускної спроможності (стиснення еферентного сигналу), пригнічення інформації про менш суттєві явища. До мозкового кінця надходить обмежена інформація. Процес перетворення енергії подразника на інформацію полягає в його кодуванні (перетворення на «мову», зрозумілу для всіх нервових клітин). «Мовою» мозку є частотний код. Перетворення інформації, тобто переведення її з однієї частотної характеристики на іншу, проходить на кожному рівні аналізаторної системи шляхом зміни коду – перекодування. Окремі ознаки подразнення оцінюються спеціалізованими нейронами – детекторами, які здатні реагувати на певні параметри сигналів.
Першою важливою особливістю діяльності провідникового відділу чутливої системи є передача специфічної інформації від рецептора до кори півкуль великого мозку. Другою особливістю – подальша оцінка цієї інформації в нейронах (в ядерних зонах аналізаторів з аналізом окремих подразників, потім більш складний аналіз інформації з ядерних зон (усвідомлення сигналів), і наприкінці - в задній корі відбувається складний аналіз з виробленням у пам’яті мети і завдання поведінки-внутрішня мова або мислення ).
ІІ. Зоровий аналізатор – найважливіший з органів чуттів людини. Він дає більше 90% інформації, що йде до мозку від усіх рецепторів. Електромагнітне випромінювання у діапазоні від 400 до 750 нм сприймається людиною, як світло. Основним джерелом світла є сонце. Основу зору складає сприйняття не абсолютної яскравості, а контрасту між світлим і темним.
Зорове зображення – складний багатоступеневий акт, який починається формуванням зображення на сітківці і завершується виникненням зорового образу у вищих відділах системи зору.
Зоровий аналізатор складається із:
- Периферичний відділ (рецепторний апарат) – фоторецептори сітківки.
- Провідникового відділу – зоровий тракт.
- Кірковий відділ – підкіркові ядра (верхні горбки, бічне колінчасте тіло, подушка згір’я) та зорова кора (потилична частка, острогова борозна).
Фоторецептори:
- Палички – 120 млн, збільшуються у напрямку до периферії, забезпечують бічний(периферичний) зір. Рецептори денного кольорового бачення. Має зоровий пігмент родопсин.
- Колбочки - 6 млн., максимальна щільність в центрі сітківки (в центральній ямця одні колбочки). Рецептори сутінкового зору. Має зоровий пігмент – родопсин.
Зорові пігменти – це забарвлені білки, які складаються із білкової частині – опсину і речовини, яка поглинає світло – хромофору ( у паличках він зветься ретинол –альдегід вітаміну А). При поглинанні пігментом фоторецептора кванту світла у ньому виникає електричне явище – рецепторний потенціал (РП), який у мембранах клітини перетворюється у нервовий імпульс.
Оптична система ока. ОСО – це складна лінзова система, що формує на сітківці дійсне перевернуте і зменшене зображення зовнішнього світу. Її будова:
- Рогівка.
- Передня та задня камери з водянистою вологою.
- Кришталик, склисте тіло.
Усі промені, паралельно до оптичної осі сферичної поверхні розділу, заломлюються таким чином, що сходяться у фокусі F. Заломлю вальна сила залежить від радіуса кривизни межі двох середовищ і від їх показників заломлення. Заломлю вальна сила оптичної системи вимірюється в діоптріях (Д): заломлювальна (розглядання далеких предметів), а сила ока 59 Д (розглядання близьких предметів).
Акомодація – це здатність ока до чіткого бачення рівновіддалених пердметів. Завдяки акомодації зображення предмета фокусується на сітківці.
Механізм: зміна кривизни кришталика, робота війчастого м’яза (капсула кришталика прикріплюється до війчастого м’яза через війчасту зв’язку):
- Розглядання близьких предметів – м’яз скорочується, кришталик стає більш опуклим, його заломлю вальна сила збільшується.
- Розглядання далеких предметів – розслаблюється, зв’язка натягується, кришталик потоншується, його ЗС зменшується.
Акомодація регулюється ПС волокнами окорухового нерва. Введення в око атропіну викликає порушення передачі нервового імпульсу до війчастих м’язів і обмежує акомодацію при розгляданні близьких предметів. Для здорового ока молодої людини дальня точка чіткого бачення (коли дві точки розрізняються) лежить у нескінченності. Далекі предмети розглядаються без напруження акомодації. Ближня точка чіткого бачення знаходиться на відстані 7-ми см від ока.. З віком зменшується еластичність кришталика, а отже – і акомодаційна здатність ока, що перешкоджає чіткому баченню на близькій відстані. Найближча точка чіткого бачення відсувається від ока. Вікова далекозорість (пресбіопія) розвивається після 40 років.
Рефракція – оптична властивість ока без акомодаційних змін.
Існує два види рефракції:
- Еметропія – в нормальному оці. Головний фокус знаходиться на сітківці, людина чітко бачить предмет.
- Аметропія (аномальна рефракція) – далекозорість (гіперметропія) і короткозорість(міопія). Ця клінічна рефракція виникає при неправильній довжині ока. При міопії поздовжня вісь ока видовжена – головний фокус за сітківкою. На сітківці з’являється коло розсіяного світла. Дальна точка знаходиться на дуже близькій відстані – 25см. Віддалені предмети видні нечітко – необхідні двояковогнуті лінзи. При далекозорості головний фокус позаду сітківки, зображення на сітківці розпливчасте. Необхідно для випавлення лінзи опуклі, вони посилюють заломлення променів.
До фізіологічних недосконалостей ока відносяться:
- Сферична аберація – виникає в результаті того, що фокусна відстань рогівки та кришталика неоднакова для різних ділянок – в центральній частині вона більша, ніж на периферії.
- Хроматична аберація – пояснюється тим, що оптичний апарат ока заломлює світло з коротшою довжиною хвилі (н-д, синій колір) сильніше, ніж з довшою (червоний колір). Саме тому сині предмети нам видаються віддаленішими, ніж червоні.
- Дифузне розсіювання світла – відбувається внаслідок проходження світла через склисте тіло, яке містить структуровані білки
- Астигматизм – виникає в результаті того, що кривизна рогівки у вертикальній площині більша, ніж у горизонтальній. Це викликає зміни заломлю вальної сили. Якщо ця різниця не перевищує 0,5 Д, то такий астигматизм називається «фізіологічним».