Зрительная сенсорная система. Орган слуха и равновесия. Анализаторы обоняния и вкуса. Кожная сенсорная система.

Организм человека как единое целое - единство функций и форм. Регуляция жизнеобеспечения организма, механизмы поддержания гомеостаза.

Тема для самостоятельного изучения: Строение глаза. Строение уха. Строение языка и расположение зон чувствительности на нем. Строение носа. Тактильная чувствительность.

Органы чувств (анализаторы)

Человек воспринимает окружающий его мир посредством органов чувств (анализаторов): осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В каждом из них имеются специфические рецепторы, воспринимающие определенный вид раздражения.

Анализатор (орган чувств) - состоит из 3 отделов: периферического, проводникового и центрального.Периферическое (воспринимающее) звено анализатора - рецепторы. В них происходит преобразование сигналов внешнего мира (свет, звук, температура, запах и др.) в нервные импульсы. В зависимости от способа взаимодействия рецептора с раздражителем различают контактные (рецепторы кожи, вкусовые) и дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) рецепторы.Проводниковое звено анализатора - нервные волокна. Они проводят возбуждение от рецептора до коры больших полушарий.Центральное (обрабатывающее) звено анализатора - участок коры больших полушарий. Нарушение функций одной из частей вызывает нарушение функций всего анализатора.

Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой и кожный анализаторы, а также двигательный анализатор и вестибулярный анализатор. Каждый рецептор приспособлен к своему определенному раздражителю и не воспринимает другие. Рецепторы способны приспосабливаться к силе раздражителя, посредством снижения или повышения чувствительности. Эта способность называется адаптацией.

Зрительный анализатор. Рецепторы возбуждаются от квантов света. Органом зрения является глаз. Он состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.Вспомогательный аппарат представлен веками, ресницами, слезными железами и мышцами глазного яблока.Веки образованы складками кожи, выстланными изнутри слизистой оболочкой (конъюнктивой).Ресницы защищают глаз от частичек пыли.Слезные железы расположены в наружном верхнем углу глаза и продуцируют слезы, которые омывают переднюю часть глазного яблока и через носослезный канал попадают в полость носа.Мышцы глазного яблока приводят его в движение и ориентируют в сторону рассматриваемого предмета.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму. Оно содержит три оболочки:фиброзную (наружную),сосудистую (среднюю) и сетчатую (внутреннюю), а также внутреннее ядро, состоящее из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза.

Задний отдел фиброзной оболочки - плотная непрозрачная соединительнотканная белочная оболочка (склера) , передний - прозрачная выпуклая роговица. Сосудистая оболочка богата сосудами и пигментами. В ней выделяют собственно сосудистую оболочку (задняя часть),ресничное тело и радужную оболочку. Основную массу ресничного тела составляет ресничная мышца, изменяющая своим сокращением кривизну хрусталика. Радужная оболочка (радужка ) имеет вид кольца, окраска которого зависит от количества и характера пигмента, в ней содержащегося. В центре радужки находится отверстие -зрачок. Он может сужаться и расширяться благодаря сокращению мышц, расположенных в радужной оболочке.

В сетчатке различают две части: заднюю - зрительную, воспринимающую световые раздражения, и переднюю - слепую, не содержащую светочувствительных элементов. Зрительная часть сетчатки содержит светочувствительные рецепторы. Имеется два вида зрительных рецепторов: палочки (130 млн) и колбочки (7 млн).Палочки возбуждаются слабым сумеречным светом и не способны различать цвет.Колбочки возбуждаются ярким светом и способны различать цвет. В палочках имеется красный пигмент - родопсин , а в колбочках - иодопсин . Прямо напротив зрачка имеется желтое пятно - место наилучшего видения, в состав которого входят только колбочки. Поэтому наиболее четко мы видим предметы, когда изображение падает на желтое пятно. По направлению к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, количество палочек нарастает. По периферии располагаются только палочки. Место на сетчатке, откуда выходит зрительный нерв, лишено рецепторов и называется слепое пятно .

Большая часть полости глазного яблока заполнена прозрачной студенистой массой, образующей стекловидное тело, которое поддерживает форму глазного яблока.Хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу. Его задняя часть прилегает к стекловидному телу, а передняя - обращена к радужной оболочке. При сокращении мышцы ресничного тела, связанной с хрусталиком, меняется его кривизна и лучи света преломляются так, чтобы изображение объекта зрения попало на желтое пятно сетчатки. Способность хрусталика изменять свою кривизну в зависимости от удаленности предметов называют аккомодацией. При нарушении аккомодации могут возникнуть близорукость (изображение фокусируется перед сетчаткой) и дальнозоркость (изображение фокусируется за сетчаткой). При близорукости человек видит нечетко дальние предмета, при дальнозоркости - ближние. С возрастом происходит уплотнение хрусталика, ухудшение аккомодации, развивается дальнозоркость.

На сетчатке изображение получается перевернутым и уменьшенным. Благодаря переработке в коре информации, получаемой от сетчатки и рецепторов других органов чувств, мы воспринимаем предметы в их естественном положении.

Слуховой анализатор. Рецепторы возбуждаются от звуковых колебаний воздуха. Органом слуха является ухо. Оно состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода.Ушные раковины служат для улавливания и определения направления звука.Наружный слуховой проход начинается наружным слуховым отверстием и заканчивается слепо барабанной перепонкой , которая отделяет наружное ухо от среднего. Он выстлан кожей и имеет железы, выделяющие ушную серу.

Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и слуховой (евстахиевой) трубы.Барабанная полость заполнена воздухом и соединена с носоглоткой узким проходом -слуховой трубой , через которое поддерживается одинаковое давление в среднем ухе и окружающем человека пространстве. Слуховые косточки -молоточек, наковальня и стремечко - соединены между собой подвижно. По ним колебания от барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо состоит из костного лабиринта и расположенного в нем перепончатого лабиринта.Костный лабиринт содержит три отдела: преддверие, улитку и полукружные каналы. Улитка относится к органу слуха, преддверие и полукружные каналы - к органу равновесия (вестибулярному аппарату).Улитка - костный канал, закрученный в виде спирали. Ее полость разделена тонкой перепончатой перегородкой - основной мембраной, на которой располагаются рецепторные клетки. Вибрация жидкости улитки раздражает слуховые рецепторы.

Ухо человека воспринимает звуки с частотой от 16 до 20 000 Гц. Звуковые волны через наружный слуховой проход достигают барабанной перепонки и вызывают ее колебания. Эти колебания усиливаются (почти в 50 раз) системой слуховых косточек и передаются жидкости в улитке, где воспринимаются слуховыми рецепторами. Нервный импульс передается от слуховых рецепторов через слуховой нерв в слуховую зону коры больших полушарий.

Вестибулярный анализатор. Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе и представлен преддверием и полукружными каналами.Преддверие состоит из двух мешочков.Три полукружных канала расположены в трех взаимно противоположных направлениях соответствующих трем измерениям пространства. Внутри мешочков и каналов имеются рецепторы, которые способны воспринимать давление жидкости. Полукружные каналы воспринимают информацию о положении тела в пространстве. Мешочки воспринимают замедление и ускорение, изменение силы тяжести.

Возбуждение рецепторов вестибулярного аппарата сопровождается рядом рефлекторных реакций: изменением тонуса мышц, сокращением мышц, способствующих выпрямлению тела и сохранению позы. Импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в центральную нервную систему. Вестибулярный анализатор функционально связан с мозжечком, который регулирует его деятельность.

Вкусовой анализатор. Вкусовые рецепторы раздражаются химическими веществами, растворенными в воде. Органом восприятия являются вкусовые почки - микроскопические образования в слизистой оболочке полости рта (на языке, мягком небе, задней стенки глотки и надгортаннике). Рецепторы, специфичные к восприятию сладкого, расположены на кончике языка, горького - на корне, кислого и соленого - по бокам языка. С помощью вкусовых рецепторов происходит опробование пищи, определяется ее пригодность или непригодность для организма, при их раздражении происходит выделение слюны и желудочного и поджелудочного соков. Нервный импульс передается от вкусовых почек через вкусовой нерв во вкусовую зону коры больших полушарий.

Обонятельный анализатор. Рецепторы обоняния раздражаются газообразными химическими веществами. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистой оболочке носа. Нервный импульс передается от обонятельных рецепторов через обонятельный нерв в обонятельную зону коры больших полушарий.

Кожный анализатор. Кожа содержит рецепторы , воспринимающие тактильные (прикосновение, давление), температурные (тепловые и холодовые) и болевые раздражения. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистых оболочках и коже. Нервный импульс передается от осязательных рецепторов через нервы в кору больших полушарий. С помощью осязательных рецепторов человек получает представление о форме, плотности, температуре тел. Тактильных рецепторов больше всего на кончиках пальцев, ладонях, подошвах ног, языке.

Двигательный анализатор. Рецепторы возбуждаются при сокращении и расслаблении мышечных волокон. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в мышцах, связках, на суставных поверхностях костей.

Человек воспринимает окружающий его мир посредством органов чувств (анализаторов). Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, кожный, вестибулярный и двигательный анализаторы. Каждый анализатор содержит рецепторы , воспринимающие сигнал; нервное волокно , проводящее возбуждение от рецептора в кору больших полушарий и участок коры больших полушарий, обрабатывающий полученную информацию.

Рецепторы зрительного анализатора возбуждаются от квантов света. Органом зрения является глаз, состоящий из глазного яблока и вспомогательного аппарата (веки, ресницы, слезные железы, мышцы глазного яблока). Глазное яблоко содержит три оболочки: фиброзную (наружную) , сосудистую и сетчатую , а также хрусталик , стекловидное тело и камеры глаза , заполненные водянистой влагой (рис. 26).

Рис. 26.Строение глаза:

1 – роговица; 2 – радужка;

3 – хрусталик; 4 – сетчатка;

5 – сосудистая оболочка;

6 – фиброзная оболочка;

7 – зрительный нерв;

8 – стекловидное тело

Задний отдел фиброзной оболочки – непрозрачная склера, передний – прозрачная выпуклая роговица. Сосудистая оболочка спереди формирует пигментированную радужку. В центре радужки имеется отверстие – зрачок, который может изменять свой размер. Часть сосудистой оболочки формирует ресничную мышцу, изменяющую кривизну хрусталика.

Задняя часть сетчатки воспринимает световые раздражения и содержит зрительные рецепторы, палочки и колбочки. Палочки отвечают за черно-белое зрение, колбочки – за цветное. Прямо напротив зрачка на сетчатке имеется желтое пятно , место наилучшего видения, содержащее только колбочки. По периферии расположены только палочки. Место в сетчатке, где отходит зрительный нерв, называется слепым пятном , оно лишено рецепторов.

Хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу. При сокращении ресничной мышцы изменяется его кривизна, и лучи света преломляются так, чтобы изображение объекта попало на желтое пятно сетчатки. Способность хрусталика изменять свою кривизну в зависимости от удаленности объекта называется аккомодацией . От сетчатки по зрительному нерву информация передается в зрительную зону коры больших полушарий, где она перерабатывается, и человек получает естественное изображение предметов.

При несоблюдении правил гигиены зрения, например при чтении в недостаточно освещенном помещении или лежа, могут происходить нарушения зрения. Самое распространенное из таких нарушений близорукость, при котором нарушается аккомодация, хрусталик остается в выпуклом положении, что не позволяет четко видеть отдаленные предметы. Нарушение зрения может происходить вследствие постоянного чтения в транспорте, а также из-за вредного действия алкоголя и табака. Еще одним распространенным нарушением зрения является дальнозоркость, которая может быть врожденной или возникать вследствие возрастного уплощения хрусталика.

Органом слуха является ухо , его рецепторы возбуждается от колебаний воздуха. Ухо человека воспринимает звуки с частотой от 16 до 20000 Гц. Оно состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода. Наружное ухо от среднего отделяет барабанная перепонка. Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и евстахиевой трубы, которая соединяет барабанную полость с носоглоткой. Слуховые косточки, молоточек, наковальня и стремечко соединены подвижно, по ним колебания от барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо (рис. 27). Система косточек усиливает колебания барабанной перепонки в 50 раз. Колебания слуховых косточек передаются жидкости, заполняющей внутреннее ухо. Внутреннее ухо содержит улитку, костный канал, закрученный в виде спирали (рис. 27). В улитке находятся рецепторные клетки, которые возбуждаются от вибрации жидкости, находящейся в улитке. Нервные импульсы передаются через слуховой нерв в слуховую зону больших полушарий.

Рис. 27.Слуховые косточки

(А) и общий вид

внутреннего уха (Б):

1 – молоточек;

2 – наковальня;

3 – стремечко; 4 – барабанная перепонка; 5 – улитка;

6 – круглый мешочек;

7 – овальный мешочек;

8 – 10 – полукружные каналы

Вестибулярный анализатор расположен во внутреннем ухе и представлен овальным и круглым мешочками и полукруглыми каналами (рис. 27). Внутри мешочков и каналов имеются рецепторы, возбуждающиеся от давления жидкости. Полукружные каналы воспринимают информацию о положении тела в пространстве, мешочки воспринимают замедление и ускорение, изменение направления силы тяжести. Вестибулярный анализатор функционально связан с мозжечком, регулирующим его деятельность.

Вкусовой анализатор представлен вкусовыми почками, расположенными в ротовой полости и на языке. Вкусовые рецепторы раздражаются химическими веществами, растворенными в воде. С помощью вкусовых рецепторов происходит апробация пригодности пищи, при их раздражении происходит выделение пищеварительных соков.

Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке носа, они воспринимают разнообразные химические вещества. От них нервный импульс передается в обонятельную зону больших полушарий, расположенную в островковой зоне.

Кожные рецепторы воспринимают давление, изменение температуры, болевые ощущения. Рецепторы кожного анализатора расположены в коже и слизистых оболочках. Больше всего их на кончиках пальцев, ладонях, языке.

Двигательный анализатор передает в мозг информацию о состоянии мышц и положении частей тела. Его рецепторы расположены в мышцах, связках, на суставных поверхностях и возбуждаются при сокращении и расслаблении мышечных волокон.

Органами чувств , или анализаторами , называются приборы, посредством которых нервная система получает раздражения от внешней среды, а также от органов самого тела и воспринимает эти раздражения в виде ощущений.

Показания органов чувств являются источниками представлений об окружающем нас мире. «Иначе, как через ощущения, мы ни о каких формах вещества и ни о каких формах движения ничего узнать не можем...» {Ленин В. И. Поли. собр. соч., т. 18, с. 320). Поэтому В. И. Ленин считал физиологию органов чувств одной из наук, лежащих в основе построения диалектико-материалистической теории познания.

Процесс чувственного познания совершается у человека по шести каналам : осязание, слух, зрение, вкус, обоняние, земное тяготение . Шесть органов чувств дают человеку многообразную информацию об окружающем объективном мире, которая отражается в сознании в виде субъективных образов - ощущений, восприятий и представлений памяти .

Живая протоплазма обладает раздражимостью и способностью отвечать на раздражение. В процессе филогенеза эта способность особенно развивается у специализированных клеток покровного эпителия под влиянием внешних раздражений и клеток кишечного эпителия под влиянием раздражения пищей. Специализированные клетки эпителия уже у кишечнополостных оказываются связанными с нервной системой. В некоторых участках тела, например на щупальцах, в области рта, специализированные клетки, обладающие повышенной возбудимостью, образуют скопления, из которых возникают простейшие органы чувств. В дальнейшем в зависимости от положения этих клеток происходит их специализация по отношению к раздражителям. Так, клетки ротовой области специализируются к восприятию химических раздражений (обоняние, вкус), клетки на выступающих частях тела - к восприятию механических раздражений (осязание) и т. д.

Развитие органов чувств обусловлено значением их для приспособления к условиям существования. Например, собака тонко воспринимает запах ничтожных концентраций органических кислот, выделяемых телом животных (запах следов), и плохо разбирается в запахе растений, которые не имеют для нее биологического значения.

Возрастание тонкости анализа внешнего мира обусловлено не только усложнением строения и функции органов чувств, но прежде всего усложнением нервной системы. Особенное значение для анализа внешнего мира приобретает развитие головного мозга (особенно его коры), отчего Ф. Энгельс называет органы чувств «орудиями мозга». Возникающие в силу тех или иных раздражений нервные возбуждения воспринимаются нами в форме различных ощущений. Как учит ленинская теория отражения, ощущение - это отражение в сознании человека предметов и явлений внешнего мира в результате их воздействия на органы чувств. Так, например, световая энергия, действуя на сетчатку глаза, вызывает нервные импульсы, которые, передаваясь по нервной системе, вызывают в нашем сознании зрительные ощущения. «...Ощущение... есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания» (Ленин В. И. Пол. собр. соч., т. 18, с. 46).

Для возникновения ощущений необходимы: приборы, воспринимающие раздражение, нервы, по которым передается это раздражение, и мозг, где оно превращается в факт сознания. Весь этот аппарат, необходимый для возникновения ощущения, И. П. Павлов назвал анализатором (см. также «Морфологические основы динамической локализации функций...»). «Анализатор - это такой прибор, который имеет своей задачей разлагать сложность внешнего мира на отдельные элементы» {Павлов И. П. Лекции по физиологии, 1952, с. 445).

Органы чувств – это специализированные структуры, через которые отделы головного мозга получают информацию из внутренней или внешней среды. С их помощью человек способен воспринимать окружающий мир.

Органы чувств – афферентный (рецепторный) отдел системы анализатора . Анализатор — это периферическая часть рефлекторной дуги, которая осуществляет связь между центральной нервной системой и окружающей средой, принимает раздражение и передает его через проводящие пути в кору мозга, там происходит переработка информации и формируется ощущение.

5 органов чувств человека

Сколько основных органов чувств у человека?

Всего у человека принято разделять 5 чувств. В зависимости от происхождения их делят на три типа.

• Органы слуха и зрения походят из эмбриональной нервной пластинки. Это нейросенсорные анализаторы, относятся к первому типу .
• Органы вкуса, равновесия и слуха развиваются из эпителиальных клеток, которые передают импульс нейроцитам. Это сенсорно-эпителиальные анализаторы, относятся ко второму типу .
• Третий тип включает периферические части анализатора, которые ощущают давление и прикосновение.

Зрительный анализатор

Основные структуры глаза: глазное яблоко и вспомогательный аппарат (веки, мышцы глазного яблока, слезные железы).

Глазное яблоко имеет овальную форму, крепится с помощью связок, может совершать движение с помощью мышц. Состоит из трех оболочек: внешней, средней и внутренней. Внешняя оболочка (склера) — это белковая оболочка непрозрачной структуры окружает поверхность глаза на 5/6. Склера переходит постепенно в роговицу (она прозрачная), которая составляет 1/6 часть внешней оболочки. Область перехода называется лимбом.

Средняя оболочка состоит из трех частей: сосудистой оболочки, цилиарного тела и радужки. Радужка имеет цветной окрас, в центре нее находится зрачок, благодаря его расширению и сужению, регулируется поступление света на сетчатку. При ярком свете зрачок сужается, а при недостаточном освещении, наоборот, расширяется, чтобы уловить больше световых лучей.

Внутренняя оболочка — это сетчатка. Сетчатка находится на дне глазного яблока, обеспечивает световосприятие и цветовосприятие. Фотосенсорные клетки сетчатки — это палочки (около 130 млн.) и колбочки (6-7 млн.). Палочковые клетки обеспечивают сумеречное зрение (черно-белое), колбочки служат для дневного зрения, различения цветов. Глазное яблоко имеет внутри хрусталик и камеры глаза (переднюю и заднюю).

Значение зрительного анализатора

С помощью глаз человек получает около 80% информации об окружающей среде, различает цвета, форму предметов, способен видеть даже при минимальном поступлении света. Аккомодационный аппарат дает возможность сохранять четкость предметов при переводе взгляда вдаль, или близком чтении. Вспомогательные структуры защищают глаз от повреждений, загрязнений.

Слуховой анализатор

Орган слуха включает внешнее, среднее и внутреннее ухо, которые осуществляют восприятие звуковых раздражений, генерируют импульс и передают его в кору височной зоны. Слуховой анализатор неотделим от органа равновесия, поэтому внутреннее ухо чувствительно к изменениям гравитации, к вибрации, вращению, перемещению тела.

Наружное ухо делится на ушную раковину, слуховой ход и барабанную перепонку. Ушная раковина это эластичный хрящ, с тонким шаром кожи, определяет источники звука. Строение наружного слухового хода включает две части: хрящевую в начале и костную. Внутри расположены железы, которые вырабатывают серу (имеет бактерицидное действие). Барабанная перепонка воспринимает звуковые колебания и передает их на структуры среднего уха.

Среднее ухо включает барабанную полость, внутри которой расположены молоточек, стремя, наковальня и Евстахиеву трубу (связывает среднее ухо с носовой частью глотки, регулирует давление).

Внутреннее ухо делится на костный и перепончатый лабиринт, между ними течет перилимфа. Костный лабиринт имеет:

• преддверие;
• три полукружных канала (находятся в трех плоскостях, обеспечивают равновесие, контролируют перемещение тела в пространстве);
• улитку (в ней находятся волосковые клетки, которые воспринимают звуковые колебания и передают импульс на слуховой нерв).

Значение слухового анализатора

Помогает ориентироваться в пространстве, различая шумы, шорохи, звуки на разном расстоянии. С его помощью осуществляется обмен информации при общении с другими людьми. С рождения человек слыша устную речь, сам учится говорить. Если возникают врожденные нарушения слуха, то ребенок не сможет разговаривать.

Рецепторные клетки находятся в задней части верхних носовых ходов. Воспринимая запахи, они передают информацию на обонятельный нерв, который доставляет ее в обонятельные луковицы головного мозга.

С помощью запаха человек определяет доброкачественность пищи, или чует угрозу жизни (угарный дым, токсические вещества), приятные ароматы поднимают настроение, запах еды стимулирует выработку желудочного сока, способствуя пищеварению.

Органы вкуса

На поверхности языка располагаются сосочки – это вкусовые рецепторы, на апикальной части которых находятся микроворсинки воспринимающие вкус.

Чувствительность рецепторных клеток к пищевым продуктам разная: кончик языка восприимчив к сладкому, корень – к горькому, центральная часть – к соленому. Через нервные волокна сгенерированный импульс передается в вышележащие корковые структуры вкусового анализатора.

Органы осязания

Воспринимать окружающий мир человек может через прикосновения, с помощью рецепторов на теле, слизистых, в мышцах. Они способны различать температуру (терморецепторы), уровень давления (барорецепторы), боли.

Нервные окончания имеют высокую чувствительность в слизистых оболочках, мочке уха, а, к примеру, восприимчивость рецепторов в области спины низкая. Осязание дает возможность избегать опасности – убрать руку от горячего или острого предмета, определяет степень болевого порога, сигнализирует о повышении температуры.

Каким же образом информация (сигналы, несущие определенные сведения) из внешнего мира поступает в мозг? Ведь мозг, как мы знаем, защищен прочной костной оболочкой черепа, изолирован от окружающей среды. Мозг не вступает в непосредственный контакт с окружающим миром, который вследствие этого не может непосредственно воздействовать на мозг. Как же мозг сообщается с внешним миром? Существуют специальные каналы связи мозга с внешним миром, по которым в мозг по ступает разнообразная информация. И. П. Павлов назвал их анализаторами.

Анализатор - сложный нервный механизм, который производит тонкий анализ окружающего мира, т. е. выделяет отдельные его элементы и свойства. Каждый вид анализатора приспособлен для выделения определенного свойства: глаз реагирует на световые раздражения, ухо - на звуковые, орган обоняния -на запахи и т. д.

Строение анализатора. Любой анализатор состоит из трех отделов: 1) периферического отдела, или рецептора (от латвийского.слова «реципио»- принимать), 2) проводникового и 3) мозгового, или центрального, отдела, представленного в коре головного мозга (рис. 16). .

К периферическому отделу анализаторов относятся рецепторы - органы чувств (глаз, ухо, язык, нос, кожа) и специальные рецепторные нервные окончания, заложенные в мышцах, тканях и внутренних органах тела. Рецепторы реагируют на определенные раздражители, на определенный вид физической энергии И преобразуют ее в биоэлектрические импульсы, в процесс возбуждения. Согласно учению И. П. Павлова, рецепторы - это по сути дела анатомо-физиологические трансформаторы, каждый из которых приспособлен, специализирован на улавливании только определенных раздражений, сигналов, исходящих из внешней или внутренней (организм) среды, и на переработке их в нервный процесс.

Проводниковый отдел, как показывает само название, Проводит нервное возбуждение от рецепторного аппарата к центрам головного мозга. Это центростремительные нервы.

Мозговой, или центральный, корковый, отдел - высший отдел анализатора. Он устроен очень сложно. Здесь осуществляются самые сложные функции анализа. Именно здесь возникают ощущения - зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и т. д.

Механизм действия анализатора заключается в следующем. Предмет-раздражитель действует на рецептор, вызывая в нем физико-химический процесс раздражения. Раздражение трансформируется в физиологический процесс - возбуждение, которое передается в мозг. В корковой области анализатора на основе нервного процесса возникает психический процесс - ощущение. Так происходит «превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания».

Все отделы анализатора работают как единое целое. Ощущение не возникнет, если повреждена любая часть анализатора. Человек ослепнет и при разрушении глаза, и при повреждении зрительного нерва, и при нарушении работы мозгового отдела - центра зрения, даже если остальные две части зрительного анализатора будут полностью сохранны.

Поскольку мозг получает информацию и от внешнего мира, и от самого организма, анализаторы бывают внешние и внутренние. У внешних анализаторов рецепторы вынесены на поверхность тела. Внутренние анализаторы имеют рецепторы, расположенные во внутренних органах и тканях. Своеобразное положение занимает двигательный анализатор. Это анализатор внутренний, его рецепторы находятся в мышцах и дают информацию о сокращении мышц тела человека, но сигнализирует он и о некоторых свойствах предметов внешнего мира (через ощупывание, осязание их рукой).

Деятельность анализаторов и двигательная деятельность живого организма составляют неразрывное единство. Организм воспринимает сведения о состоянии и об изменениях в окружающей среде, и на основе этих сведений формируется биологически целесообразная деятельность организма.

Виды ощущений

В зависимости от характера раздражителей, воздействующих на данный анализатор, и от характера возникающих при этом ощущений различают отдельные виды ощущений.

Прежде всего следует выделить группу из пяти видов ощущений, которые являются отражением свойств предметов и явлений внешнего мира,- зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные и кожные. Вторую группу составляют три вида ощущений, отражающих состояние организма,- органические, ощущения равновесия, двигательные. Третью группу составляют два вида особых ощущений-осязательные и болевые, которые представляют собой либо комбинацию нескольких ощущений (осязательные.), либо ощущения различного происхождения (болевые).

Зрительные ощущения. Зрительные ощущения - ощущения света и цвета - играют ведущую роль в познании человеком внешнего мира. Ученые установили, что от 80 до 90 процентов информации от окружающего мира поступает в мозг через зрительный анализатор, 80 процентов всех рабочих операций осуществляется под зрительным контролем. Благодаря зрительным ощущениям мы познаем форму и цвет предметов, их размеры, объем, удаленность. Зрительные ощущения помогают человеку ориентироваться в пространстве, координировать движения. С помощью зрения человек учится читать и писать. Книги, кино, театр, телевидение раскрывают нам весь мир. Недаром великий естествоиспытатель Гелъмгольц считал, что из всех органов чувств человека глаз - наилучший дар и чудеснейшее произведение творческих сил природы.

Зрительные ощущения возникают в результате воз действия световых лучей (электромагнитных волн) на чувствительную часть нашего глаза. Светочувствительным органом глаза является сетчатка. Свет воздействует на находящиеся в сетчатке светочувствительные клетки двух типов- палочки та. колбочки (рис. 17) названные так за их внешнюю форму. Световое раздражение преобразуется в нервный процесс, который по зрительному нерву передается в зрительный центр коры в затылочной части мозга. Количество светочувствительных клеток в сетчатке очень вели ко - около 130 миллионов палочек и 7 миллионов колбочек.

Палочки значительно более чувствительны к свету, нежели колбочки, но зато колбочки дают возможность различать все богатство оттенков цвета, палочки же этого лишены. При дневном освещении активны только колбочки (для палочек такой свет слишком ярок) -в результате мы видим цвета (возникает ощущение хроматических цветов, т. е. всех цветов спектра). При слабом освещении (в сумерки) колбочки прекращают работу (света для них недостаточно), и зрение осуществляется только аппаратом палочек - человек видит в основном серые цвета (все переходы от белого до черного, т. е. ахроматические цвета). Есть заболевание, при котором нарушается работа палочек и человек очень плохо или ничего не видит в сумерки и ночью, а днем его зрение остается относительно нормальным. Эта заболевание называется «куриная слепота», так как куры, голуби не имеют палочек и в сумерки почти ничего не видят. Совы, летучие мыши, наоборот, имеют в сетчатке только палочки - днем эти животные почти слепы.

Цвет различно влияет на самочувствие и работоспособность человека. Установлено, например, что оптимальная окраска рабочего места может повысить производительность труда на 20- 25 процентов. Различно влияет цвет и на успешность учебной работы. Наиболее оптимальный цвет для окраски стен учебных помещений оранжево-желтый, создающий бодрое, приподнятое настроение, и зеленый, создающий ровное, спокойное настроение. Красный цвет возбуждает; темно-синий угнетает; и тот и другой утомляют глаза.

Раздражителем для зрительного анализатора являются световые волны с длиной волны от 390 до 760 миллимикрон (миллионные доли миллиметра). Ощущение разного цвета вызывается различной длиной волны. Свет с длиной волны около 700 миллимикрон дает ощущение красного, 580 миллимикрон - желтого, 530 миллимикрон - зеленого, 450 миллимикрон - синего и 400 миллимикрон - фиолетового цвета.

В некоторых случаях у людей наблюдаются нарушения нормального цветоощущения (примерно у 4 процентов мужчин и 0,5 процентов женщин). Причина - наследственность, заболевания и травма глаз. Чаще всего встречается красно-зеленая слепота, называемая дальтонизмом (по имени Дальтона, впервые описавшего это явление). Дальтоники не различают красный и зеленый цвет, воспринимают их как грязно-желтый цвет, удивляясь, почему остальные люди обозначают этот цвет двумя словами. Дальтонизм-серьезный недостаток зрения, который надо учитывать ври выборе профессии. Дальтоники не могут быть

допущены ко всем профессиям водительского тина (шоферы, машинисты, летчики), не могут быть.художниками-живописцами, модельерами. Очень редко встречается полное отсутствие чувствительности к хроматическим цветам: такому человеку все пред меты кажутся окрашенными в серые цвета, только разной свет лоты (небо светло-серое, трава серая, красные цветы - темно-серые, как в черно-белом кинофильме).

Ощущение цвета отличается по светлоте, зависящей от количества света, который отражается или поглощается поверхностью окрашенных предметов. Поверхности, окрашенные в голубой и желтый цвет, лучше отражают световые лучи, чем окрашенные в зеленый или красный цвет. Черный бархат отражает лишь 0 03 процента света, в то время как белая бумага - 85 процентов падающего света.

Если окрасить секторы круга в семь основных цветов спектра, то при быстром вращении круга все цвета сольются и круг покажется серым. Это происходит потому, что возникающий, в зрительном анализаторе образ отдельных цветов спектра не сразу исчезает после прекращения действия раздражителя. Он продолжает сохраняться некоторое время (около 1/5 с) в виде так называемого последовательного образа. Таким образом исчезает ощущение мелькания отдельных раздражителей и происходит их слияние. На этом основано демонстрирование кинофильмов, где скорость 24 кадра в секунду воспринимается как оживший рисунок.

Человек способен видеть предметы, находящиеся на различном расстоянии от глаза. Оптические свойства глаза меняются при переходе от свободного смотрения вдаль к рассматриванию близких предметов. Эта способность глаза приспосабливаться к ясному видению различно удаленных предметов называется аккомодацией глаза.

Чем меньше света, тем хуже видит человек. Поэтому, нельзя читать при плохом освещении. В сумерки необходимо раньше включать электрическое освещение, чтобы не вызывать излишнее напряжение в работе глаза, что может быть вредным для зрения, способствовать развитию близорукости у школьников.

О значении условий освещения в происхождении близорукости говорят специальные исследования: в школах, расположенных на широких улицах, близоруких обычно меньше, чем в школах, находящихся на узких улицах, застроенных домами. В школах, где отношение площади окон к площади пола в классах было равно 15 процентам, близоруких оказалось больше, чем к школах, где это отношение было равно 20 процентам.

Слуховые ощущения. Раздражителем для слухового анализа тора являются звуковые волны - продольные колебания частиц воздуха, распространяющиеся во все стороны от источника звука. Когда воздушные колебания попадают в ухо, они вызывают колебания барабанной перепонки. Колебание последней через сред нее ухо передается во внутреннее ухо, в котором находится особый аппарат - улитка - для восприятия звуков. Орган слуха человека реагирует на звуки в пределах от 16 до 20000 колебаний в секунду. Наиболее чувствительно ухо к звукам около 1000 колебаний в секунду.

Мозговой конец слухового анализатора находится в височных долях коры. Слух, как и зрение, играет большую роль в жизни человека. От слуха зависит способность речевого общения. При потере слуха люди обычно теряют и способность говорить. Речь можно восстановить, но уже на основе мышечного контроля, который в данном случае заменит слуховой контроль. Это осуществляется путем специального обучения. Поэтому некоторые слепо-глухие владеют удовлетворительной разговорной речью, совершенно не слыша звуков.

Различают три характеристики слуховых ощущений. Слуховые ощущения отражают высоту звука, которая зависит от частоты колебаний звуковых волн, громкость, которая зависит от амплитуды их колебаний, и тембр - отражение формы колебаний звуковых волн. Тембр звука-это качество, которое отличает звуки, равные по высоте и громкости. Разными тембрами отличаются друг от друга голоса людей, звуки отдельных музыкальных инструментов.

Все слуховые ощущения можно свести к трем видам -речевые, музыкальные и шумы. Музыкальные звуки - пение и звуки большинства музыкальных инструментов. Примеры шумов - шум мотора, грохот движущегося поезда, треск пишущей машинки и т. п. В звуках речи сочетаются музыкальные звуки (гласные) и шум».{согласные).

У человека довольно быстро развивается фонематический слух на звуки родного языка. Чужой язык воспринимать труднее, так как каждый язык отличается своими фонематическими при знаками. Ухо многих иностранцев просто не различит слова «Пыл», «пыль», «пил» - слова для русского уха совсем несхожие. Житель Юго-Восточной Азии не услышит разницы в словах «сапоги» и «собаки».

Сильный и продолжительный шум вызывает у людей значительные потери нервной энергии, наносит ущерб сердечно-сосудистой системе - появляется рассеянность, понижается слух, работоспособность, наблюдаются нервные расстройства. Отрицательно влияет шум на умственную деятельность. Поэтому у нас в стране проводятся специальные мероприятия по борьбе с шумом. В частности, в ряде городов запрещено подавать без нужды автомобильные и железнодорожные сигналы, запрещено нарушать тишину после 11 часов вечера.

Вкусовые ощущения. Вкусовые ощущения вызываются действием на вкусовые рецепторы веществ, растворенных в слюне или воде. Сухой кусок сахара, положенный на сухой язык, ни каких вкусовых ощущений не даст.

Вкусовыми рецепторами являются вкусовые почки, расположенные на поверхности языка, глотки и нёба. Их четыре вида; соответственно имеются четыре элементарных вкусовых ощущения: ощущение сладкого, кислого, соленого и горького: Разнообразие вкуса зависит от характера сочетания указанных качеств и от присоединения к вкусовым ощущениям обонятельных ощущений: соединяя в разной пропорции сахар, соль, хинин и щавелевую кислоту удалось смоделировать некоторые из вкусовых ощущений.

Обонятельные ощущения. Органами обоняния являются обонятельные клетки, расположенные в носовой полости. Раздражителями для обонятельного анализатора служат частицы пахучих веществ, которые попадают в носовую полость вместе с воздухом.

У современного человека обонятельные ощущения играют сравнительно незначительную роль. Но при поражении слуха и зрения обоняние наряду с другими оставшимися неповрежденными анализаторами приобретает особо важное значение. Слепо глухие пользуются обонянием, как зрячие пользуются зрением: определяют по запахам знакомые места и узнают знакомых людей.

Кожные ощущения. Различают два вида кожных ощущений - тактильные (ощущения прикосновения) и температурные (ощущения тепла и холода). Соответственно на поверхности кожи имеются разные виды нервных окончаний, каждый из которых Дает ощущение только прикосновения, Только холода, только тепла. Чувствительность разных участков кожи к каждому из этих видов раздражений различна. Прикосновение больше всего ощущается на кончике языка и на кончиках пальцев; спина менее чувствительна к прикосновению. К воздействию тепла и холода наиболее чувствительна кожа тех частей тела, которые обычно прикрыты одеждой.

Своеобразный вид кожных ощущений - вибрационные ощущения, возникающие при воздействии на поверхность тела колебаний воздуха, производимых движущимися или колеблющимися телами. У нормально слышащих людей этот вид ощущений развит слабо. Однако при потере слуха, особенно у слепо-глухих, этот вид ощущений заметно развивается и служит для ориентировки таких людей в окружающем мире. Посредством вибрационных ощущений они чувствуют музыку, даже узнают знакомые мелодии, чувствуют стук в дверь, переговариваются, выстукивая ногой азбуку Морзе и воспринимая сотрясения пола, на улице узнают о приближающемся транспорте и т, д.

Органические ощущения , К органическим ощущениям относятся ощущения голода, жажды, сытости, тошноты, удушья и т. д. Соответствующие рецепторы находятся в стенках внутренних органов: пищевода, желудка, кишечника. При нормальной работе внутренних органов отдельные ощущения сливаются в одно ощущение, составляющее общее самочувствие человека.

Ощущения равновесия. Орган ощущения равновесия - вестибулярный аппарат внутреннего уха, дающий сигналы о движении и положении головы. Нормальная деятельность органов равновесия очень важна для человека. Например, при определении пригодности к специальности летчика, особенно летчика-космонавта, всегда проверяют деятельность органов равновесия. Органы равновесия тесно связаны с другими внутренними органами. При сильном перевозбуждении органов равновесия наблюдается тошнота и рвота (так называемая морская или воздушная болезнь). Однако при регулярной тренировке устойчивость органов равновесия значительно возрастает.

Двигательные ощущения. Двигательные, или кинестетические, ощущения - это ощущения движения и положения частей тела. Рецепторы двигательного анализатора расположены в мышцах, связках, сухожилиях, суставных поверхностях. Двигательные ощущения сигнализируют о степени сокращения мышц и о положении частей нашего тела, о том, например, насколько согнута рука в плечевом, локтевом суставе и т. п.

Осязательные ощущения. Осязательные ощущения представляют собой комбинацию, сочетание кожных и двигательных ощущений при ощупывании предметов, т. е. при прикосновении к ним движущейся руки. Осязание имеет большое значение в трудовой деятельности человека, особенно при выполнении трудовых операций, требующих большой точности. С помощью осязания ощупывания происходит познание маленьким ребенком мира. Это один из важных источников получения информации об окружающих его предметах.

У людей, лишенных зрения, осязание - одно из важнейших средств ориентировки и познания. В результате упражнений оно достигает большого совершенства. Такие люди могут ловко чистить картофель, вдевать нитку в иголку, заниматься лепкой несложным конструированием, даже шитьем.

Болевые ощущения. Болевые ощущения имеют различную природу. Во-первых, существуют специальные рецепторы («точки боли»), расположенные на поверхности кожи и во внутренних органах и мышцах. Механическое повреждение кожи, мышц, заболевания внутренних органов дают ощущение боли. Во-вторых, ощущения боли возникают при действии сверхсильного раздражителя на любой анализатор. Ослепляющий свет, оглушающий звук, сильный холод или тепловое излучение, очень резкий за пах вызывают и болевое ощущение.

Болевые ощущения очень неприятны, но они наш надежный страж, предупреждающий нас об опасности, сигнализирующий о неблагополучии в организме. Если бы не боль, человек частой не замечал бы серьезного недомогания или опасных повреждений. Не даром древние греки говорили: «Боль -это сторожевой пес здоровья». Полная нечувствительность к боли - редка» аномалия, и она приносит человеку не радость, а серьезные неприятности.