Физиология анализаторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методические указания к лабораторным занятиям по нормальной физиологии для студентов II курса

тема: Физиология анализаторов

Тирасполь, 2011

Аннотация

Все живые организмы, в том числе и человек, нуждаются в информации об окружающей среде. Эту возможность им обеспечивают сенсорные системы. Деятельность любой сенсорной системы начинается с восприятия рецепторами энергии раздражителя, трансформации ее в нервные импульсы и передачи их через цепь нейронов в мозг, в котором нервные импульсы преобразуются в специфические ощущения -- зрительные, обонятельные, слуховые и др.

Предлагаемая структура и объем данных методических указаний позволяет полностью реализовать поставленные курсом нормальной физиологии цели и задачи по теме «Анализаторы», в том числе, усвоение теоретического материала, овладение приемами физиологических экспериментальных исследований и применения их на практике.

Тема 1. Общая физиология сенсорных систем. Соматосенсорный, вкусовой и обонятельный анализаторы

Необходимо знать:

1. Учение И.П. Павлова об анализаторах. Классификация анализаторов и значение их в познании внешнего мира (теория Мюллера, Гельмгольца). Основные этапы познания внешнего мира.

2. Рецепторный отдел анализаторов. Классификация, функциональные свойства и особенности рецепторов. Адаптация рецепторов.

3. Механизм возбуждения рецепторов. Рецепторный и генераторный потенциалы.

4. Закон Вебера-Фехнера в его современной трактовке.

5. Адаптация анализаторов, ее периферические и центральные механизмы. Координирование информации в сенсорной системе.

6. Соматосенсорный анализатор. Виды кожной рецепции. Роль тактильного и температурного анализаторов в адаптации организма к окружающей среде.

7. Соматосенсорный анализатор. Болевая рецепция. Биологическое значение боли. Современные представления о ноцицепции и центральны механизмы боли. Нейрохимические механизмы антиноцицепции.

8. Физиологическая характеристика обонятельного анализатора. Классификация запахов, механизм их восприятия. Адаптация обонятельного анализатора к различным пахучим веществам.

9. Характеристика вкусового анализатора. Механизм генерирования рецепторного потенциала при действии вкусовых раздражителей различной модальности. Функциональная мобильность вкусовых рецепторов.

Ключевые понятия и определения

Сенсорные системы человека являются частью его нервной системы, способной воспринимать внешнюю для мозга информацию, передавать ее в ЦНС и анализировать. В качестве синонима сенсорной системы применяется предложенное И. П. Павловым понятие «анализатор», указывающее на функцию сенсорной системы. Каждый анализатор состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального.

Периферический отдел представлен рецепторами - чувствительными нервными окончаниями, обладающими избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств. В сложных органах чувств (зрения, слуха, вкуса) кроме рецепторов есть и вспомогательные структуры, которые обеспечивают лучшее восприятие раздражителя, а также выполняют защитную, опорную и другие функции. Например, вспомогательные структуры зрительного анализатора представлены глазом, а зрительные рецепторы -- лишь чувствительными клетками (палочки и колбочки). Рецепторы бывают наружные, расположенные на поверхности тела и воспринимающие раздражения из внешней среды, и внутренние, которые воспринимают раздражения из внутренних органов и внутренней среды организма.

Проводниковый отдел анализатора представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему (например, зрительный, слуховой, обонятельный нерв и т. п.).

Центральный отдел анализатора -- это определенный участок коры головного мозга, где происходит анализ и синтез поступившей сенсорной информации и преобразование ее в специфическое ощущение (зрительное, обонятельное и т. д.).

Обязательным условием нормального функционирования анализатора является целостность каждого из его трех отделов.

Сенсорные системы человека обеспечивают: 1) формирование ощущений и восприятие действующих стимулов; 2) контроль произвольных движений; 3) контроль деятельности внутренних органов; 4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.

Ощущение представляет собой субъективную чувственную реакцию на действующий сенсорный стимул (например, ощущение света, тепла или холода, прикосновения и т. п.). Однородные сенсорные стимулы активируют одну из сенсорных систем и вызывают субъективно одинаковые ощущения, совокупность которых обозначается термином модальность. Самостоятельными модальностями являются осязание, зрение, слух, обоняние, вкус, чувство холода или тепла, боли, вибрации, ощущение положения конечностей и мышечной нагрузки. Внутри модальностей могут существовать разные качества, или субмодальности; например, во вкусовой модальности различают сладкий, соленый, кислый и горький вкус. На основе совокупности ощущений формируется чувственное восприятие, т. е. осмысление ощущений и готовность их описать. Восприятие не является простым отражением действующего стимула, оно зависит от распределения внимания в момент его действия, памяти о прошлом сенсорном опыте и субъективного отношения к происходящему, выражающегося в эмоциональных переживаниях.

Сенсорное восприятие включает следующие этапы: 1) действие раздражителя на периферические рецепторы; 2) преобразование энергии стимула в электрические сигналы - потенциалы действия, возникающие в первичном сенсорном нейроне; 3) последующую переработку передаваемых сигналов на всех иерархических уровнях сенсорной системы; 4) возникновение субъективной реакции на раздражитель, представляющей собой восприятие или внутреннее представительство действующего стимула в виде образов или словесных символов.

Указанная последовательность соблюдается во всех сенсорных системах, отражая иерархический принцип их организации.

Соматосенсорный анализатор

В соматосенсорную анализаторную систему включают систему кожной чувствительности и чувствительную систему скелетно-мышечного аппарата, главная роль в которой принадлежит проприорецепции.

Кожная рецепция

Кожные рецепторы. Рецепторная поверхность кожной чувствительной системы огромна -- от 1,4 до 2,1 м2. В коже сосредоточено большое количество чувствительных к прикосновению, давлению, вибрации, теплу и холоду, а также к болевым раздражениям нервных окончаний. Они весьма различны по структуре, локализуются на разной глубине кожи и распределены неравномерно по ее поверхности. Больше всего их в коже пальцев рук, ладоней, подошв, губ и половых органов.

У человека в коже с волосяным покровом (90 % всей кожной поверхности) основным типом рецепторов являются свободные нервные окончания ветвящихся нервных волокон, идущих вдоль мелких сосудов, а также более глубоко локализованные разветвления тонких нервных волокон, оплетающих волосяную сумку. Эти окончания обеспечивают высокую чувствительность волос к прикосновению. Рецепторами прикосновения считают также осязательные мениски (диски Меркеля), образованные в нижней части эпидермиса контактом свободных нервных окончаний с модифицированными эпителиальными структурами. Их особенно много в коже пальцев рук.

Обонятельный и вкусовой анализаторы

Рецепторы обонятельного анализатора расположены в правом и левом верхних носовых ходах, занимая общую площадь около 5 кв. см. Они чувствительны к взвешенным в воздухе молекулам пахучих веществ. Для человека значение обоняния в основном ограничивается распознаванием свойств пищи и окружающего воздуха.

Рецепторы вкусового анализатора расположены в слизистой оболочке спинки языка, мягкого нёба, надгортанника и глотки. Они чувствительны к веществам, находящимся в растворе. Вкусовой анализатор сигнализирует о химических раздражителях, которые находятся не в окружающей среде, а в полости рта, что позволяет различать качество попадаемой в рот пищи.

Различение раздражителей частично происходит в периферическом отделе обоих анализаторов. Тонкий анализ раздражений происходит в коре больших полушарий. Возможность различать большое количество обонятельных и вкусовых ощущений объясняется тем, что большинство веществ одновременно действует еще и на болевые или другие рецепторы слизистой оболочки ротовой и/или носовой полостей. Так, хлороформ, помимо возбуждения обонятельных рецепторов, действует на вкусовые, чувствительные к сахару (отсюда сладковатый привкус хлороформа); многие остро пахнущие вещества действуют, кроме обонятельных, также на болевые и тактильные рецепторы слизистой оболочки.

То же можно сказать и про вкусовые ощущения. Острый вкус некоторых блюд объясняется действием на болевые рецепторы, разный вкус жидкой и крутой каши -- неодинаковым действием на тактильные рецепторы, а холодного и горячего мяса -- неодинаковыми температурными и особенно тактильными ощущениями (от застывшего жира, оседающего на слизистой оболочке). К тому же, как правило, всякое раздражение вкусовых рецепторов сопровождается раздражением обонятельных. Хорошо известно, что временная потеря обоняния, например при сильном насморке, резко нарушает вкусовые ощущения: многие блюда либо становятся безвкусными, либо приобретают иной, необычный вкус. Если плотно зажать нос и задержать дыхательные движения, положенный в рот лук на вкус неотличим от яблока. В таких же условиях различные конфеты, ягоды, фрукты, теряют специфический вкус и вызывают однообразные ощущения сладкого, кислого, горького или соленого.

При длительном действии раздражителя происходит адаптация вкусового анализатора, иными словами, его чувствительность понижается, причем обычно к тому виду вкусовых ощущений, который вызывается данным раздражителем. Быстрее всего происходит адаптация к сладкому и соленому; к кислому и особенно к горькому адаптация протекает очень медленно. Под влиянием адаптации из двух одинаково соленых или сладких блюд, последовательно принимаемых в пищу, второе кажется менее соленым или сладким, чем первое; Адаптацией объясняется пресный вкус нормально посоленного супа, если ему предшествовала соленая закуска. Адаптация к соленому повышает возбудимость к сладкому, а адаптация к сладкому повышает возбудимость к кислому и горькому. Поэтому после соленой пищи пресная вода кажется сладковатой, а после сладкой -- яблоко или апельсин кажутся более кислыми.

Чувствительность обонятельного анализатора тем выше, чем чище воздух. Резкое понижение и даже полное исчезновение обоняния наблюдается при затрудненном попадании пахучих веществ в обонятельную область слизистой оболочки носа, например при насморке.

Адаптацию обонятельного анализатора можно наблюдать при длительном действии запахового раздражителя. По отношению ко многим пахучим веществам довольно быстро наступает полная адаптация, т. е. их запах перестает ощущаться. Человек перестает замечать такие непрерывно действующие раздражители, как запах своего тела, одежды, комнаты и т. п. По отношению к ряду веществ адаптация происходит медленно и лишь частично. При кратковременном действии слабого вкусового или обонятельного раздражителя: адаптация может проявиться в повышении чувствительности соответствующего анализатора. Установлено, что изменения чувствительности и явления адаптации в основном происходят не в периферическом, а в корковом отделе вкусового и обонятельного анализаторов. Иногда, особенно при частом действии одного и того же вкусового или обонятельного раздражителя, в коре больших полушарий возникает стойкий очаг повышенной возбудимости. В таких случаях ощущение вкуса или запаха, к которому возникла повышенная возбудимость, может появляться и при действии различных других веществ.

Необходимо уметь:

1. Исследовать, одинакова ли точность в определении точки прикосновения на различных участках кожи;

2. Определять пространственные пороги тактильной рецепции.

3. Доказать в эксперименте, что локализация ощущений вырабатывается под контролем других органов чувств;

4. Наблюдать адаптацию рецепторов к температурному раздражению;

5. Определять локализацию болевых рецепторов и болевых точек;

7. Определять вкусовые ощущения и вкусовые пороги;

8. Доказать возможность выполнения движений за счет сигналов от проприорецепторов;

9. Доказать значение совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов для точности движений.

Работа №1. Определение точек прикосновения

Цель работы: исследовать, одинакова ли точность в определении точки прикосновения на различных участках кожи.

Необходимо для работы: испытуемый, чернила, ручка с пером или чернильным карандашом, миллиметровая бумага или линейка.

Проведение работы:

1. Химическим карандашом или пером нанести раздражение на кожу пальца левой руки, глаза испытуемого должны быть закрыты.

2. Не отнимая пера от кожи, предложить испытуемому отметить другим пером или карандашом место раздражения.

3. Определить в миллиметрах расстояние между местом раздражения и местом ощущения.

4. Повторить то же, нанося раздражение на кожу ладони и предплечья.

5. Результаты внести в таблицу.

Участок кожи	Расстояние между местом раздражения и ощущении (мм)
Палец Ладонь Предплечье

6. В выводах отметить, одинакова ли степень точности локализации ощущения при раздражении различных участков кожи и от чего зависит локализация тактильных ощущений.

Работа №2. Определение пространственных порогов тактильной рецепции (порог пространства)

Цель работы: сравнить чувствительность различных участков поверхности тела.

Необходимо для работы: испытуемый, эстезиометр Вебера или циркуль, спирт, вата.

Проведение работы:

1. При помощи эстезиометра Вебера или циркуля с максимально сведенными ножками (расстояние 1 мм) прикоснуться к участку кожи испытуемого. Глаза у испытуемого должны быть закрыты.

2. Продолжать прикасаться к данному участку кожи, каждый раз увеличивая расстояние между ножками циркуля.

3. Найти наименьшее расстояние, при котором возникает ощущение двух прикосновений. Это и будет порог пространства.

4. Результаты измерений внести в таблицу.

5. В выводах отметить, одинакова ли чувствительность различных участков кожи и от чего она зависит.

Участок кожи	Пространственный порог чувствительности
Пальцы рук Ладонь Шея Кончик языка Нос Десневой сосочек Предплечье

Работа №3. Опыт Аристотеля

Цель работы: выявить в эксперименте, что локализация ощущений вырабатывается под контролем других органов чувств (зрения и мышечного чувства).

Необходимо для работы: испытуемый, парафиновый шарик или горошина.

Проведение работы:

1. Поместить между средним и указательным пальцами горошину. Последняя обычно прикасается к внутренней (ульнарной) поверхности указательного пальца и наружной (радиальной) среднего. Катать горошину по столу. Перекрестить указательный и средний пальцы, поместить между ними горошину и продолжать катать ее по столу.

2. Повторить тот же опыт, прикасаясь скрещенными пальцами к кончику носа (глаза должны быть закрыты).

3. В протоколах кратко описать ход проведения эксперимента и характер ощущений. В выводах отметить, в какой мере характер ощущения зависит от деятельности других анализаторов.

Работа №4. Адаптация к температурному раздражению

Цель работы: наблюдать адаптацию рецепторов к температурному раздражению.

Необходимо для работы: испытуемый, три стакана, термометр, горячая вода.

Проведение работы:

1. Налить в три стакана воду, нагретую до температуры 6, 20 и 40⁰С.

2. Опустить средний палец одной руки в воду с t=6⁰С, а палец другой руки - в воду с t=40⁰С. Затем оба пальца одновременно погрузить в воду с t=20⁰С.

3. Описать ход работы и отметить, какая рука ощущает холод и какая тепло. Объяснить наблюдаемые ощущения

Работа №5. Определение локализации болевых рецепторов

Цель работы: убедиться в наличии рецепторов боли.

Необходимо для работы: испытуемый, энтомологическая булавка, спирт, вата.

Проведение работы:

1. К волярной поверхности предплечья около лучезапястного сустава прикасаться острием булавки. Производить давление в разных точках приблизительно одинаковой силы.

2. Отметить, в каких случаях испытуемый ощущает прикосновение, а в каких возникает чувство боли.

3. Повторить опыт, прикасаясь к кончику языка и десневого сосочка.

4. Сделать вывод о наличии точек, особенно чувствительных к болевым раздражениям.

Работа №6. Определение локализации болевых точек

Цель работы: убедиться в том, что существуют участки поверхности тела, где отсутствуют болевые рецепторы.

Необходимо для работы: испытуемый, энтомологическая булавка, спирт.

Проведение работы:

1. Прикасаться острием булавки к внутренней поверхности щеки. При раздражении слизистой оболочки щек ощущается только прикосновение, боль не чувствуется.

2. В протоколе отметить, что некоторые участки лишены болевых рецепторов.

Работа №7. Вкусовой анализатор. Определение вкусовых ощущений

Цель работы: убедиться в наличии четырех основных вкусовых ощущений.

Необходимо для работы: испытуемый, растворы 1%-ного хлорида хинина, 40%-ного тростникового сахара, 20%-ной поваренной соли и 2%-ной виннокаменной кислоты, четыре пробирки, четыре стеклянные палочки, стакан дистиллированной воды .

Проведение работы:

1. Налить растворы в четыре пробирки. Испытуемый не должен знать, какой раствор находится в пробирке. Для каждой пробирки своя стеклянная палочка.

2. При закрытых глазах испытуемому нанести стеклянной палочкой на язык один из растворов и предложить хорошо растереть его в полости рта. Назвать возникшее вкусовое ощущение.

3. Между испытаниями рот должен быть хорошо прополоснут дистиллированной водой.

4. В протоколе описать ход работы, последовательность предъявления растворов, отметить наличие или отсутствие четырех основных вкусовых ощущений.

Работа №8. Определение вкусовых порогов

Цель работы: научиться определять порог вкусовых ощущений.

Необходимо для работы: испытуемый, раствор соли (хлорида натрия), возрастающей концентрации от 0,1 до 1%, пипетка.

Проведение работы:

1. Испытуемый, которому неизвестно содержание пробирки, берет в рот (при помощи пипетки) 5-10 мл раствора и через 30 с выплевывает его.

2. Необходимо отметить ту концентрацию вещества, которая последней воспринимается как безвкусная, и ту, которая первой воспринимается как имеющая вкус. После каждой пробы рот ополаскивают водой.

3. Данные занести в таблицу, в которой отметить пороги различия веществ.

Раствор (%)	Ощущения
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,0

Работа №9. Двигательный анализатор. Определение положения конечности в пространстве

Цель работы: убедиться в возможности выполнения движений за счет сигналов от проприорецепторов.

Необходимо для работы: испытуемый, экспериментатор.

Проведение работы:

1. Испытуемый сидит с закрытыми глазами. Экспериментатор производи пассивное, достаточно сложное перемещение одной из его рук и придает этой руке в конце движения определенное положение в пространстве.

2. Испытуемый, не открывая глаз, должен проделать другой рукой те же движения и придать ей положение, в котором находится первая рука.

3. Описать ход проведения эксперимента и точно воспроизведенных испытуемым заданных движений.

Работа №10. Точность работы двигательного анализатора

Цель работы: убедиться в значении совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов для точности движений.

Необходимо для работы: испытуемый, бумага, карандаш.

Проведение работы:

1. Разделить страницу тетради горизонтальной линией на две части.

2. Опустив левую руку вдоль тела, правой нарисовать посредине большой круг.

3. Закрыть глаза, поднять правую руку и отвести ее в сторону.

4. Не открывая глаз, попытаться попасть карандашом в нарисованный круг.

5. Опыт повторить четыре раза: в двух вариантах для каждой руки - левой и правой; I- вариант - без зрительного контроля; II - вариант - с последующим зрительным контролем (после каждой попытки попасть

карандашом в кружок открыть глаза и установить степень точности).

Порядок проведения опыта: 1) правая рука без зрительного контроля; 2) правая рука со зрительным контролем; 3) левая рука без зрительного контроля; 4) левая рука со зрительным контролем

6. Полученные результаты внести в таблицу.

Вариант опыта	Правая рука	Левая рука
Без зрительного контроля Со зрительным контролем

7. В выводах отметить роль совместной деятельности двигательного и зрительного анализаторов в осуществлении точных движений.

Тема 2. Зрительный, слуховой и вестибулярный анализаторы

физиология сенсорный порог анализатор

Необходимо знать:

1. Оптическая система глаза. Аномалии рефракции.

2. Аккомодация, ее механизм. Зрачковый рефлекс.

3. Структурно-функциональная характеристика различных слоев сетчатки.

4. Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки.

5. Электрические явления в сетчатке и зрительном нерве.

6. Восприятие цвета (Ломоносов, Гельмгольц). Основные формы нарушения цветового зрения. Современные представления о восприятии цвета.

7. Восприятие пространства.

8. Слуховой анализатор. Звукоулавливающий и звукопроводящий аппараты.

9. Рецепторный отдел слухового анализатора. Механизм возникновения рецепторного потенциала в волосковых клетках спирального органа.

10. Восприятие звуков (Ломоносов, Гельмгольц).

11. Звуковые ощущения. Аудиограмма.

12. Роль вестибулярного анализатора в восприятии и оценке положения тела в пространстве и его перемещении. Деятельность вестибулярного анализатора при ускорении и невесомости. Вестибуло-вегетативные и вестибуло-соматические рефлексы.

Ключевые понятия и определения. Зрительный анализатор

Орган зрения. Наибольшее количество информации о внешнем мире (около 90%) человек получает с помощью органа зрения -- глаза, состоящего из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко находится в углублении лицевой части черепа - глазнице - и защищено от механических повреждений нижним и верхним веками, ресницами и выступами костей черепа - лобной (надбровный валик), скуловой и носовой. В верхненаружном углу глазницы расположена слезная железа, выделяющая слезную жидкость -- слезу, которая облегчает движение век, смачивает поверхность глазного яблока и смывает с нее пылевые частицы. Избыток слезы собирается во внутреннем углу глаза и попадает в слезные каналы, а затем по носо-слезному протоку -- в полость носа. Глазное яблоко соединено с костными стенками глазницы шестью глазодвигательными мышцами, позволяющими осуществлять движения вверх, вниз и в стороны.

Стенки глазного яблока образованы тремя оболочками: наружной -- фиброзной, средней -- сосудистой и внутренней -- сетчатой, или сетчаткой (рис. 1). Фиброзная оболочка в задней, большей своей части образует плотную белочную оболочку, или склеру, а впереди она переходит в проницаемую для света прозрачную мембрану -- роговицу. Склера защищает ядро глаза и сохраняет его форму. Сосудистая оболочка богата кровеносными сосудами, питающими глаз. Ее передняя часть --радужка --имеет пигмент, который определяет цвет глаз. При наличии в клетках радужки большого количества пигмента цвет глаз может быть карим или черным, при малом -- светло-серым или голубым. В центре радужки расположено круглое отверстие -- зрачок, диаметр которого рефлекторно изменяется от 2 до 8 мм в зависимости от интенсивности освещения. Эту функцию выполняют два типа мышц -- радиальные, при сокращении расширяющие зрачок, и кольцевые, сужающие его. В результате внутрь глаза пропускается большее или меньшее количество световых лучей.

Рис 1. Схема строения глаза: 1 --ресничная мышца; 2 --радужная оболочка; 3 -- водянистая влага; 4--5 -- оптическая ось; б -- зрачок; 7 -- роговица; 8 -- конъюнктива; 9 -- хрусталик; 10 -- стекловидное тело; 11 -- белочная оболочка; 12 -- сосудистая ободочка; 13 -- сетчатка; 14 -- зрительный нерв.

Между роговицей и радужной оболочкой имеется пространство-- передняя камера глаза, заполненная вязковатой жидкостью. Позади радужки находится прозрачный и эластичный хрусталик -- двояковыпуклая линза диаметром 10 мм. Хрусталик при помощи связок прикреплен к ресничной мышце, расположенной в сосудистой оболочке. При расслаблении ресничной мышцы натяжение связок снижается и хрусталик из-за своей эластичности и упругости становится более выпуклым, и наоборот, при увеличении натяжения связок хрусталик уплощается. Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза, заполненная жидкостью. Вся полость глазного яблока за хрусталиком заполнена студенистой прозрачной массой-- стекловидным телом. Оно предназначено для придания упругости и сохранения формы глазного яблока, а также для удержания сетчатой оболочки в контакте с сосудистой оболочкой и склерой.

Самой сложной по строению является внутренняя сетчатая оболочка, или сетчатка, выстилающая изнутри стенку глазного яблока. Она образована нервными окончаниями зрительного нерва, светочувствительными (рецепторными) клетками -- палочками и колбочками -- и пигментными клетками, расположенными во внешнем слое сетчатки. Пигментный слой просматривается через отверстие зрачка в виде черного пятна. Благодаря черному пигментному слою обеспечивается контрастность изображения предметов. Участок сетчатки, из которого выходит зрительный нерв, не содержит светочувствительных клеток. Из-за неспособности этого участка воспринимать световые раздражения его называют слепым пятном. Почти рядом с ним, напротив зрачка, находится желтое пятно -- место наилучшего видения, в котором сосредоточено наибольшее количество колбочек.

Глаз -- это оптический аппарат. В его светопреломляющую систему входят: роговица, водянистая влага передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело. Лучи света проходят через каждый элемент оптической системы, преломляются, попадают на сетчатку и формируют уменьшенное и перевернутое изображение видимых глазом предметов.

Способность хрусталика изменять свою кривизну, увеличивая ее при рассматривании близко расположенных предметов и уменьшая при взгляде на далекие предметы, называется аккомодацией. Если световые лучи фокусируются не на сетчатке, а впереди нее, то развивается аномалия зрения, называемая близорукостью. В этом случае человек хорошо видит только близко расположенные предметы. Если фокусировка предметов осуществляется позади сетчатки, то развивается дальнозоркость, и тогда четко видны предметы, расположенные вдали. Эти нарушения зрения могут быть врожденными и приобретенными. Если человек унаследовал длинную форму глазного яблока, то у него развивается близорукость, если короткую -- дальнозоркость. У людей пожилого возраста из-за потери эластичности хрусталика и ослабления функции ресничной мышцы постепенно развивается старческая дальнозоркост(пресбиопия). Для коррекции зрения при близорукости используются двояковогнутые линзы, при дальнозоркости -- двояковыпуклые. Невозможность схождения всех лучей в одной точке, фокусе, называют астигматизмом. Это наблюдается обычно при неодинаковой кривизне роговицы в различных ее меридианах.

Механизм световосприятия. В сетчатке находится около 7 млн. колбочек и 130 млн. палочек. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин, позволяющий воспринимать цвета при дневном освещении. Колбочки бывают трех типов, каждый из которых обладает спектральной чувствительностью к красному, зеленому или синему цвету. Палочки благодаря наличию пигмента родопсина воспринимают сумеречный свет, не различая цвета предметов. Под воздействием световых лучей в светочувствительных рецепторах -- палочках или колбочках -- возникают сложные фотохимические реакции, сопровождающиеся расщеплением зрительных пигментов на более простые соединения. Это фотохимическое расщепление сопровождается возникновением возбуждения, которое в форме нервного импульса передается по зрительному нерву в подкорковые центры (средний и промежуточный мозг), а затем в затылочную долю коры больших полушарий, где преобразуется в зрительное ощущение. При отсутствии света (в темноте) зрительный пурпур регенерирует (восстанавливается).

Гигиена органа зрения. Сохранению зрения способствуют следующие факторы: 1) хорошее освещение рабочего места, 2) расположение источника света слева, 3) расстояние от глаза до рассматриваемого предмета должно быть около 30--35 см. Чтение лежа или в транспорте приводит к ухудшению зрения, так как из-за постоянно меняющегося расстояния между книгой и хрусталиком происходит ослабление эластичности хрусталика и ресничной мышцы. Глаза следует беречь от попадания в них пыли и других частиц, слишком яркого света.

Цветовое зрение. Все многообразие цветовых оттенков может быть получено путем смешения трех цветов спектра -- красного, зеленого и фиолетового (или синего). Если быстро вращать диск, составленный из этих цветов, он будет казаться белым. Доказано, что цветоощущающий аппарат состоит из трех видов колбочек.

Слуховой анализатор

Орган слуха. К органу слуха относятся наружное ухо, среднее и часть внутреннего (рис. 2).

Рис. 2. Схема строения органа слуха: 1 -- наружный слуховой проход; 2 -- барабанная перепонка; 3 -- полость среднего уха; 4--молоточек; 5 -- наковальня; 6 -- стремечко; 7 -- полукружные каналы; 8 --улитка; 9 -- евстахиева труба.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой. Ушная раковина напоминает по форме воронку и состоит из хряща и фиброзной ткани, покрытых кожей. Наружный слуховой канал имеет длину от 2 до 5 см. Особые железы канала выделяют вязкую серную жидкость, задерживающую пыль и микроорганизмы. Тонкая (0,1 мм) и упругая барабанная перепонка отделяет наружное ухо от барабанной полости и участвует в передаче звуковых колебаний слуховым косточкам. Среднее ухо расположено за барабанной перепонкой в височной кости черепа. В его барабанной полости объемом около 1 см³ имеются три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Барабанная полость через слуховую (евстахиеву) трубу сообщается с носоглоткой. Благодаря слуховой трубе выравнивается давление по обе стороны барабанной перепонки и сохраняется ее целостность. Слуховые косточки очень малы по размерам и образуют друг с другом подвижную цепочку. Самая наружная косточка -- молоточек -- своей рукояткой соединена с барабанной перепонкой, а головка молоточка с помощью сустава соединена с наковальней. В свою очередь, наковальня подвижно прикреплена к стремечку, а стремечко -- к мембране овального окна. Функцией слуховых косточек является передача и усиление (в 20 раз) звуковой волны от барабанной перепонки к внутреннему уху. На внутренней стенке барабанной полости, отделяющей среднее ухо от внутреннего, имеется два отверстия (окна) -- круглое и овальное, затянутые мембранной перепонкой. Стремечко упирается в перепонку овального окна.

Внутреннее ухо расположено в височной кости и представляет собой систему полостей и каналов, называемую лабиринтом. В совокупности они формируют костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт. Пространство между костным и перепончатым лабиринтами заполнено жидкостью -- перилимфой. Изнутри перепончатый лабиринт также заполнен жидкостью -- эндолимфой. Во внутреннем ухе выделяют три отдела: преддверие, полукружные каналы и улитку. К органу слуха относится только улитка -- спирально закрученный в 2,5 оборота костный канал. Полость костного канала разделена двумя перепонками на три канала. Одна из перепонок, называемая основной мембраной, состоит из соединительной ткани, которая включает около 24 тыс. тонких волокон различной длины, расположенных поперек хода улитки. У вершины улитки находятся самые длинные волокна, а у ее основания -- самые короткие. На этих волокнах в пять рядов располагаются звукочувствительные волосковые клетки с нависающим над ними выростом основной мембраны, называемой кроющей мембраной. В совокупности эти элементы образуют рецепторный аппарат слухового анализатора -- кортиевый орган.

Механизм восприятия звука. Колебания стремечка, упирающегося в мембрану овального окна, передаются жидкостям каналов улитки, что приводит к резонансным колебаниям волокон определенной длины основной мембраны. При этом звуки высокого тона вызывают колебания коротких волокон, расположенных у основания улитки, а звуки низкого тона -- колебания длинных волокон, находящихся на ее вершине. При этом волосковые клетки касаются кроющей мембраны и изменяют свою форму, что приводит к возникновению возбуждения, которое в виде нервных импульсов по волокнам слухового нерва передается в средний мозг, а затем в слуховую зону височной доли коры больших полушарий, где оно преобразуется в слуховое ощущение. Ухо человека способно воспринимать звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц.

Гигиена органа слуха. Дня сохранения слуха следует избегать механических повреждений барабанной перепонки. Ушные раковины и наружный слуховой проход следует поддерживать в чистоте. При скоплении в ушах серы необходимо обращаться к врачу. Вредное действие на орган слуха оказывают сильные, длительно действующие шумы. Важно своевременно лечить респираторные заболевания , так как через евстахиеву трубу в барабанную полость могут проникнуть патогенные бактерии и вызывать воспаление.

Необходимо уметь:

1. Установить явление сферической аберрации;

2. Осуществлять зрачковый рефлекс;

3. Овладеть методикой определения остроты зрения;

4. Определять размеры слепого пятна;

5. Определять поля зрения;

6. Наблюдать костную и воздушную проводимость звука;

7. Наблюдать в эксперименте, что часть звуковой энергии теряется через наружный слуховой проход в пространство;

8. Выявить некоторые особенности и механизм определения локализации звука при бинаунарном слухе;

9. Определять остроту слуха по способу Воячика;

10. Доказать роль вестибулярного анализатора в психомоторных реакциях.

Работа №11. Сферическая аберрация

Цель работы: изучить различную степень преломления периферических и центральных лучей хрусталиком.

Необходимо для работы: испытуемый, лист картона или плотной черной бумаги с отверстием в 1 мм.

Проведение работы:

1. Закрыть один глаз, а к другому приближать палец или конец карандаша, пока изображение не станет расплывчатым.

2. Поместить между глазом и рассматриваемым предметом черную бумагу (картон) с маленьким отверстием. Отметить, как стал виден предмет при рассматривании его через отверстие.

3. В протоколе кратко описать ход работы и объяснить, почему меняется четкость изображения рассматриваемого предмета.

Работа №12. Реакция зрачка на свет

Цель работы: пронаблюдать за рефлекторной реакцией зрачка на свет.

Необходимо для работы: испытуемый, инструкция.

Проведение работы:

1. В работе участвуют два студента, один из которых является испытуемым. Испытуемый сидит лицом к свету. Через одну-две минуты отметить ширину его зрачков:

А) закрыть один глаз испытуемого рукой и пронаблюдать за изменением ширины зрачка открытого глаза;

Б) открыть глаз и пронаблюдать за изменением ширины зрачков обоих глаз;

В) закрыть оба глаза на 30-60 с. Затем открыть глаза и сразу отметить изменение ширины зрачков. Сравнить степень их расширения в опытах Пронаблюдать за сужением зрачков.

2. В протоколе описать ход наблюдений и в выводах отметить прямую и содружественную реакцию зрачков на свет. Нарисовать рефлекторную дугу зрачкового рефлекса. Указать локализацию центра зрачкового рефлекса.

Работа №13. Определение остроты зрения

Цель работы: овладеть методикой определения остроты зрения.

Необходимо для работы: испытуемый, стандартная таблица для определения остроты зрения, линейка.

Проведение работы:

1. В работе принимают участие два студента, которые поочередно друг у друга определяют остроту зрения для каждого глаза в отдельности и при бинокулярном зрении. Для определения остроты зрения пользуются таблицей Сивцева, состоящей из 12 строк букв различной величины. Толщина линей букв видна в равных рядах на расстоянии пяти метров под углом 1, 2, 5 и 10 мин. В таблице слева указано расстояние (D-дистанция), с которого должна читаться каждая строка под углом в 1 мин., а справа - острота зрения (V-визус). Угол в 1 мин. принимается за норму остроты зрения.

2. Испытуемый стоит на расстоянии пяти метров от таблицы. Один глаз закрывает белым листом бумаги. Экспериментатор предлагает называть буквы таблицы в разбивку, начиная с верхней строчки. Он не должен исправлять испытуемого, если тот неправильно назвал буквы. Экспериментатор находит наиболее мелкую строчку, на которой испытуемый правильно называет все буквы. Провести теже наблюдения для второго глаза.

3. Результаты. Рассчитать остроту зрения для правого и левого глаза по следующей формуле:

V=d/D, где V - острота зрения; d - расстояние от таблицы до испытуемого; D - расстояние, с которого нормальный глаз должен правильно читать строку.

4. Сделать вывод, соответствует ли найденная острота зрения норме.

Работа №14. Определение размеров слепого пятна (опыт Мариотта)

Цель работы: определить величину слепого пятна и сравнить с нормой.

Необходимо для работы: испытуемый, белый лист бумаги, тонкая указка с черным кружком на конце (2-3 мм), линейка, карандаш.

Проведение работы:

1. На стене (или на специальном штативе) укрепить лист белой бумаги.

2. Посадить испытуемого в удобную позу так, чтобы расстояние от глаз до бумаги составило 30-40 см.

3. Нанести на бумагу крестик. Испытуемый должен закрыть один глаз, а другим смотреть все время на крестик. Положение головы не менять!

4. Указку с черным кружком перемещать по белой бумаге (для правого глаза - вправо от крестика, для левого - влево) до тех пор, пока испытуемый не отметит его исчезновение. Отметить положение кружка в момент исчезновения. Продолжить движение кружка до его появления. Вновь сделать отметку на бумаге.

5. Аналогично повторить определение, двигая кружок по вертикали над серединой проекции горизонтального диаметра слепого пятна. Соединить полученные на бумаге отметки прямыми линиями. Получим овал, соответствующий форме слепого пятна.

6. Произвести расчет диаметра слепого пятна по следующей формуле:

L = l х (a/ b), где L - диаметр слепого пятна; l - диаметр проекции слепого пятна на бумаге; a - расстояние от узловой точки глаза до сетчатки (?17 мм); b - расстояние предмета до роговицы глаза плюс расстояние передней поверхности роговицы до узловой точки (около 7 мм).

7. В протоколах кратко описать ход исследования. Сделать вывод, соответствует ли норме найденная величина слепого пятна (диаметр слепого пятна в норме равен 1,8-2,0 мм). Зарисовать ход лучей в опыте Мариотта.

Работа №15. Определение цветоощущения

Цель работы: овладеть методикой выявления нарушений цветоощущения.

Необходимо для работы: испытуемые, таблицы Рабкина.

Проведение работы:

1. Испытуемый должен сесть спиной к окну и листом бумаги закрыть один глаз. Экспериментатор показывает ему таблицу на расстоянии 1м. На одну полихроматическую таблицу следует смотреть не более 5 сек.

2. Испытуемый называет цифры или фигуры, которые он видит, экспериментатор зачитывает что действительно изображено на этой таблице. Адекватные ответы испытуемого оцениваются знаком «+» и свидетельствуют о нормальном цветоощущении.

3. Отметить согласно прилагаемой к таблице схеме, к какой категории относится нарушение цветоразличия (если таковые обнаружатся).

Цветовая слепота на красный цвет - протанопия, на зеленый - дейтеранопия и на фиолетовый - тританопия.

Работа №16. Определение поля зрения (периметрия)

Цель работы: знакомство с принципами и методикой определения границ поля зрения для хроматических и ахроматических тест-объектов.

Необходимо для работы: испытуемые, периметр с набором хроматических марок.

Проведение работы:

1. Определение поля зрения производится с помощью периметра Фостера, который устанавливается в хорошо освещенной комнате. Опыт проводится двумя студентами. Испытуемый сидит спиной к свету.

2. Испытуемому закрыть один глаз, а другим зафиксировать точку в центре периметра (подбородок должен упираться в специальную опору). Установить дугу периметра в вертикальном положении. Экспериментатор перемещает по внутренней поверхности дуги периметра от наружного края к центру белую марку до тех пор, пока испытуемый не сообщит, что видит ее. Найти точку наибольшего удаления предмета от центра периметра, в которой он еще виден, и записать соответствующие показания шкалы (в градусах). Повторить то же исследование, перемещая марку по нижней части дуги от края к центру (см. таблицу).

3. Установить дугу периметра в горизонтальном положении. Найти точки наибольшего удаления предмета от центра в обоих направлениях.

4. Повторить всю серию наблюдений с цветными марками, при этом зафиксировать точку на дуге периметра только в тот момент, когда испытуемый впервые точно определит цвет предлагаемой марки (наличие тест-объекта в поле зрения испытуемый знает гораздо раньше).

5. Зарисовать схематично поля зрения для различных хроматических и ахроматических тест-объектов в четырех взаимно перпендикулярных плоскостях. Отметить, к какому (правому, левому) относится поле зрения. Обозначить носовую и височную стороны поля зрения (рис..). В выводах отметить, воспринимают ли цвета периферические отделы сетчатки, совпадает ли цветовое поле зрения для различных цветов, симметричны ли поля зрения для левого и правого глаза.

Работа №17. Наблюдение костной проводимости звука

Цель работы: познакомится с методикой исследования проводимости звука (опыт Вебера).

Необходимо для работы: испытуемый, камертон.

Проведение работы:

1. Испытуемый сидит на стуле. К различным участкам его головы (темени, лбу, зубам) приложить ножку звучащего камертона. Отметить, слышит ли испытуемый его звук.

2. Повторить то же самое, плотно заложив уши ватным тампоном. Отметить, слышен ли звук и его громкость. Объяснить, почему звук слышен более громко.

Работа №18. Воздушная проводимость звука

Цель работы: познакомиться с методом исследования воздушной проводимости звука и сравнить его с костной (опыт Риннэ).

Необходимо для работы: испытуемый, камертон.

Проведение работы:

Приложить ножку звучащего камертона к темени. Как только исчезнет ощущение звука, приблизить камертон к ушной раковине. Отметить, слышен ли звук. Объяснить, почему он слышен. Сделать вывод о роли периферического отдела слухового анализатора и отметить, какая проводимость звука лучше - воздушная или костная.

Работа №19. Потеря звуковой энергии через наружный слуховой проход

Цель работы: наблюдать в эксперименте, что часть звуковой энергии теряется через наружный слуховой проход в пространство.

Необходимо для работы: испытуемый, камертон, резиновые трубки, вата, спирт.

Проведение работы:

1. Приложить ножку звучащего камертона к средней линии головы в области темени.

2. Отметить, одинаково ли слышен звук обоими ушами.

3. Вложить в один из слуховых проходов ватный тампон и вновь приложить к этому же месту темени ножку звучащего камертона.

4. Соединить слуховые отверстия двух студентов, вставив в ухо каждого конец тонкой резиновой трубки.

5. К голове одного из испытуемых приложить звучащий камертон. Отметить, какое ухо воспринимает звук с большей силой, слышит ли звук второй испытуемый и если слышит, то почему.

Работа №20. Определение направления звука

Цель работы: выявить некоторые особенности и механизм определения локализации звука при бинаунарном слухе.

Необходимо для работы: испытуемый, источник звука.

Проведение работы:

1. Работа выполняется в виде демонстрации на одном из студентов.

2. Испытуемый садится на стул и закрывает глаза. Экспериментатор помещает звучащий предмет (стеклянные палочки в стаканчике, колокольчик или другой источник звука) спереди, сзади, справа и слева, сверху и снизу от испытуемого. Испытуемый должен указать место, откуда исходит звук.

3. Отметить правильные и неправильные ответы локализации звука и занести в протокольную тетрадь. Сделать вывод, из какого места лучше всего слышен звук при бинаунарном слухе.

Работа №21. Определение остроты слуха по способу Воячика

Необходимо для работы: испытуемый, экспериментатор.

Проведение работы:

1. Остроту слуха определяют шепотом на выдохе. Одно ухо испытуемого обращено к экспериментатору, находящемуся на расстоянии 5 м., в другое вложен ватный тампон. Слова следует произносить за счет резервного воздуха в низких тонах: вон, вор, мор, кум, урок, двор; на высоких тонах: Чай, Саша, чаща, шерсть, честь.

2. При поражении звуковоспроизводящего аппарата страдает преимущественно восприятие низких тонов.

Работа №22. Оценка чувства равновесия (роль вестибулярного анализатора в психомоторных реакциях).

Проведение работы:

1. Испытуемому стать на одну ногу, другую согнуть в колене и упереть в опорную ногу. Руки вытянуть вперед.

2. Зафиксировать время стояния на одной ноге по команде «готов».

3. Произвести оценку теста в баллах в соответствии с приведенными в инструкции данными.

Стояние в течении 15 с. - 2 балла

30 с. - 3 балла

То же с повязкой на глазах 15 с. - 4 балла

То же с повязкой на глазах, голова

запрокинута назад 15 с. - 5 баллов

4. Зарегистрировать время, в течении которого удерживалась заданная поза (до 60 с) Кроме чувства равновесия в этом опыте оценивается (путем наблюдения) и тремор (покачивание, размахивание руками, дрожь в мышцах конечностей и др.)

Ситуационные задачи

Задача №1. Перед операцией анестезиолог для премедикации назначил больному атропина сульфат, через 10 минут пациент почувствовал сильную боль в глазах, резко снизилась острота зрения - до светоощущения, появились рвота и головокружение. Больному выставлен диагноз: глаукома (заболевание при котором происходит повышение внутриглазного давления). Каким образом атропин спровоцировал приступ глаукомы?

Задача №2. Мужчина 45 лет обратился к офтальмологу с жалобами на ухудшение зрения, при чтении в течение последнего года, при этом практически полностью сохранено зрение вдаль. Что случилось с больным, чем объяснить снижение зрения?

Задача №3. При страхе происходит расширение зрачка, что отражено в крылатом выражении - «у страха глаза велики». Объясните физиологический механизм данного феномена.

Задача № 4. К врачу обратился молодой мужчина с жалобами на резкое снижение зрения в сумерки и ночью, при этом днем нарушения зрения нет. Что случилось с больным и как ему помочь?

Задача №5. Мальчик 15 лет в течение последних 3 месяцев постепенно теряет зрение. Сначала выпало правое височное и левое назальное поля зрения. Светопроводящий аппарат глаза не изменен, в сетчатке грубой патологии не выявлено. Где располагается патологический процесс?

Задача № 6. Мальчик 7 лет на медицинском осмотре не смог различить изображения в фиолетовом цвете, на показанных ему таблицах он указывает различные оттенки красного и зеленого цветов. Такая же патология у его отца, а мать и сестра здоровы. Чем объяснить выше названную клинику?

Задача №7. Мальчик 2 г. 3 мес., со слов матери заболел три дня назад когда появился кашель, слизистые выделения из носа, сегодня ребенок отказался от еды, плачет, пальпация козелка левого уха резко болезненна. Мать ребенка обратилась к врачу, поставлен диагноз: острый средний левосторонний отит. Каким образом инфекция попала в среднее ухо?

Задача № 8. Женщина 35 л. плывшая на корабле по Средиземному морю, внезапно, почувствовала запах черемухи, через 5 мин у нее начался приступ типичных тонико-клонических судорог. В прошлом неоднократно получала травмы головы. Учитывая физиологию обонятельного анализатора определите локализацию очага в головном мозге.

Задача № 10. Ели опустить руку в очень горячую воду, вначале она воспринимается как холодная. Объясните данный феномен с точки зрения физиологии?

Сергей Казаков

Задача №11. Женщина 54 г. сбита машиной при падении ударилась головой об асфальт, в сознании, на вопросы отвечает, рвота головокружение , потливость, нистагм направленный вправо, при ходьбе заваливается влево. Укажите локализацию поражения.

Размещено на Allbest.ru