Строение органов зрения и слуха. Вкусовой, обонятельный, тактильный и температурный анализаторы

13

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ

ЛУБЕНСКОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧИЛИЩЕ

РЕФЕРАТ

по ФИЗИОЛОГИИ

НА ТЕМУ: Сетчатка и ее строение, бинокулярное зрение. Вкусовой и обонятельный анализаторы, тактильный и температурный анализаторы.

Выполнил: студент группы Ф-31

Школяр Александр

Лубны 2009

Сетчатка и ее строение

Сетчатка имеет сложную многослойную структуру (рис. 89). Здесь расположены два нида различных по своему функциональному значению фоторецепторов -- палочки и колбочки и несколько видов нервных клеток с их многочисленными отростками.

В палочках содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, в колбочках -- пигмент йодопсин. При действии света в палочках и колбочках осуществляются физические и химические процессы. В частности, под влиянием света родопсин разрушается. При затемневши глаз происходит восстановление зрительного пурпура. Для этого необходим витамин А. Если же в организме витамин А отсутствует, то образование родопсина резко нарушается, что приводит к развитию гемералопии (куриной слепоты), то есть неспособности видеть при слабом свете или в темноте, Йодопсин также подвергается разрушению под влиянием света, в темноте он восстанавливается. Распад йодопсина совершается в 4 раза медленнее по сравнению с разрушением зрительного пурпура.

У человека в сетчатке имеется около 6--7 млн. колбочек и 119--125 млн. палочек. Палочки и к071бочки распределены в сетчатке неравномерно. Центральная ямка сетчатки содержит только колбочки (до 140 тыс. на 1 мм²). По направлению к периферии сетчатки количество колбочек уменьшается, а палочек соответственно возрастает. Периферическая часть сетчатки содержит исключительно палочки. Участок сетчатки глаза, где сосредоточены только колбочки, называется пятном (желтое пятно). Место выхода зрительного нерва из глазного яблока -- сосок (диск.) зрительного нерва -- совсем не содержит фоторецепторов. Это так называемое слепое пятно (рис. 90). В существовании слепого пятна можно убедиться с помощью опыта Мариотта. Если, закрыв левый глаз, правым фиксировать крестик, изображенный на рис. 91, то при определенном расстоянии рисунка от глаза (приблизительно около 25 см) круг исчезает, так как его изображение падает на" слепое пятно.

Колбочки обеспечивают дневное зрение и восприятие цвета, палочки -- сумеречное, ночное зрение.

Свет, попадая на сетчатку глаза, вызывает изменение зрительного пигмента в палочках и колбочках. Один из образовавшихся промежуточных продуктов превращения родопсина приводит фоторецепторы сетчатки глаза в возбуждение. Возникшие нервные импульсы передаются на нервные клетки сетчатки глаза, в которых осуществляется их сложная обработка. Переработанные нервные импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в мозговой конец анализатора (затылочную область).

В нейронах мозгового отдела зрительного анализатора осуществляется переработка поступившей информации, в результате возникают зрительные ощущения -- формы и размеры предмета, его цвета, расположения, в пространстве и т. д.

Адаптация. Чувствительность глаза к восприятию света зависит от освещенности предмета. Так, если человек перейдет из темного помещения в светлое, то в первое время наступает ослепление. Постепенно глаз адаптируется к свету за счет понижения чувствительности фоторецепторов сетчатки глаза.

Это явление получило название световой адаптации. При переходе из светлого помещения в темное человек сначала ничего не видит. Через некоторое время чувствительность фоторецепторов сетчатки повышается, появляются контуры предметов, затем начинают различаться их детали, т. е. проявляется темповая адаптация.

Бинокулярное зрение

Рассматривание предметов обоими глазами называют бинокулярным зрением. Когда человек смотрит на какой-либо предмет обоими глазами, то у него не получается восприятия двух одинаковых предметов. Это связано с тем, что изображения от всех предметов при бинокулярном зрении падают на соответствующие, или идентичные, участки сетчатки, в результате чего в представлении человека эти два изображения сливаются в одно.

Бинокулярное зрение имеет большое значение в определении расстояния до предмета, его формы. Оценка величины предмета связана с размером его изображения на сетчатке и расстоянием предмета от глаза.

Цветовое зрение. Человек обладает способностью различать большое количество цветов. Наиболее признанной теорией, объясняющей механизм цветового зрения, является трехкомпонентная теория Ломоносова -- Гельмгольца. М. В. Ломоносов (1756) высказал предположение о наличии з сетчатке трех типов элементов, воспринимающих три основных ^ цвета. Эти положения М. В. Ломоносова были в дальнейшем разработаны Юнгом, а затем Гельмгольцем. Согласно трехкомпонентной теории в сетчатке имеются три типа фоточувствительных колбочек, воспринимающих красный, зеленый и сине-фиолетовые цвета. Разложение светочувствительных веществ, находящихся в колбочках, вызывает раздражение нервных окончаний. Возбуждение, дошедшее до коры большого мозга, суммируется, и возникает ощущение одного однородного цвета. Одинаковое и одновременное раздражение трех типов цветовоспринимающих элементов сетчатки даст ощущение белого цвета.

Слуховой анализатор

Значение слухового анализатора состоит в восприятия и анализе звуковых волн. Вследствие этого возможно определение силы, высоты и тембра звука, его направления, а также степени удаленности источника звука.

Периферический отдел слухового анализатора представлен спиральным (кортиевым) органом внутреннего уха. Слуховые рецепторы спирального органа воспринимают физическую энергию звуковых колебаний, которые поступают к ним от звукоулавливающего (наружное ухо) и звукопередающего аппарата (среднее ухо). Нервные импульсы, образующиеся в рецепторах спирального органа, через проводниковый путь (слуховой нерв) идут в височную область коры большого мозга -- мозговой отдел анализатора. В мозговом отделе анализатора нервные импульсы преобразуются в слуховые ощущения.

Орган слуха включает наружное, среднее и внутреннее ухо.

Строение наружного уха. В состав наружного уха входят ушная раковина, наружный слуховой проход. За счет ушной раковины улавливаются звуковые колебания. Наружный слуховой проход служит для проведения звуковых колебаний к барабанной перепонке.

Наружное ухо от среднего отделяется барабанной перепонкой. С внутренней стороны барабанная перепонка соединена с рукояткой молоточка. Колебания барабанной перепонки происходят тогда, когда на нее падают звуковые колебания, улавливаемые наружным ухом. Натяжение барабанной перепонки в различных частях неодинаковое. Это приводит к тому, что она не имеет своего собственного периода колебаний и колеблется при всяком звуке соответственно длине его волны.

Строение среднего уха. В состав среднего уха входит система слуховых косточек -- молоточек, наковальня, стремечко, слуховая (евстахиева) труба (рис. 92).

13

Одна из косточек -- молоточек -- вплетена своей рукояткой в барабанную перерожу, другая сторона молоточка сочленена с наковальней. Наковальня соединена со стремечком, которое прилегает к мембране окна преддверия (овального окна) внутренней стенки среднего уха.

Значение слуховых косточек состоит в том, что они участвуют в передаче колебаний барабанной перепонки, вызванных звуковыми волнами, окну преддверия, а затем эндолимфе улитки внутреннего уха.

Окно преддверия расположено на стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего. Там же имеется круглое окно. Колебания эндолимфы улитки, начавшиеся у овального окна, распостраняются по ходам улитки, не затухая, до круглого окна.

При помощи особого канала -- слуховой трубы, полость среднего уха соединяется с полостью носоглотки.

13

Благодаря этому в полости среднего уха поддерживается давление, равное атмосферному. Если давление в полости среднего уха отличается от атмосферного, то это приводит к понижению остроты слуха, так как нарушаются нормальные колебания барабанной перепонки.

Строение внутреннего уха. В состав внутреннего уха (лабиринта) входят преддверие, полукружные каналы и улитка, в которой расположены особые рецепторы, реагирующие на звуковые волны. Преддверие и полукружные каналы к органу слуха не относятся. Они представляют собой вестибулярный аппарат, который участвует в регуляции положения тела в пространстве и сохранении равновесия.

Улитка -- это костный постепенно расширяющийся спиральный канал, образующий 2 /г витка, Костный канал на всем своем протяжении разделен двумя перепонками: более тонкой, называемой вестибулярной мембраной, или мембраной Рейснера, и более плотной и упругой, получившей название основной мембраны (рис. 93). Эти мембраны на вершине улитки соединяются, В этом месте имеется отверстие. Костный канал улитки за счет вестибулярной и основной мембран разделяется на три узких хода: верхний (лестница преддверия), средний (перепончатый канал улитки) и нижний (барабанная лестница).

В верхнем и нижнем ходах улитки имеется перилимфа, состав которой сходен с цереброспинальной жидкостью. Мембраны овального и круглого окон отделяют перилимфу ходов от воздушной полости среднего уха. Средний ход находится между верхним и нижним. Он образован вестибулярной и основной мембранами. Его полость заполнена эндолимфой и не сообщается с другими ходами улитки.

На основной мембране среднего хода улитки имеется звуковоспринимающий аппарат -- спиральный орга н. В его состав входят рецепторные волосковые к л е т к и, колебания которых преобразуются в нервные импульсы, распространяющиеся по волокнам слухового нерва.

При проведении звуков через перилимфу и эндолимфу происходят колебания основной мембраны вместе с ре-цепторными клетками. При этом волоски рецепторных клеток контактируют с покровной мембраной и деформируются. Это приводит к возникновению возбуждения в рецепторных клетках.

Передача звуковых колебаний. Существует два вида звуковых колебаний -- воздушная и костная проводимость звука. При воздушной проводимости звука звуковые колебания улавливаются ушной раковиной и передаются по наружному слуховому проходу на барабанную перепонку. Она начинает колебаться с частотой, соответствующей частоте звука. Колебания барабанной перепонки передаются системе слуховых косточек: молоточку, наковальне и стремечку. Звуковые колебания переключаются стремечком на мембрану окна преддверия и вызывают колебания перилимфы в верхнем и нижнем ходах улитки. В дальнейшем они доходят до круглого окна и приводят к смещению мембраны окна улитки наружу по направлению к полости среднего уха. Колебания перилимфы верхнего канала через вестибулярную мембрану передаются на эндолимфу среднего хода. Звуковые колебания, распространяющиеся по перилимфе и эндолимфе верхнего и среднего ходов, приводят в движение основную мембрану. Вместе с основной мембраной начинают колебаться волосковые клетки, Во время контакта этих клеток с покровной мембраной они возбуждаются, возникшие нервные импульсы по слуховому нерву и приводящим слуховым путям поступают в височную долю коры большого мозга. Нейроны височной доли коры большого мозга приходят в состояние возбуждения, и возникает настроение звука.

При воздушной проводимости звука человек способен воспринимать звуки в очень широком диапазоне -- от 16 до 20 000 колебаний в 1 с.

Костная проводимость звука осуществляется через кости черепа. Если поставить ножку звучащего Камертона на темя или сосцевидный отросток, то звук будет слышен даже при закрытом слуховом проходе. Это связано с тем, что звуковые колебания хорошо проводятся костями черепа, передаются сразу на перилимфу верхнего и нижнего ходов улитки внутреннего уха, а затем -- на эндолимфу среднего хода. Происходит колебание основной мембраны с волосковыми клетками, в результате чего они возбуждаются, и возникшие нервные импульсы в дальнейшем передаются к нейронам головного мозга.

Воздушная проводимость звука выражена лучше, чем костная. Если ножку звучащего камертона поставить на сосцевидный отросток и держать его до прекращения ощущения звука, а затем поднести этот же камертон к открытому слуховому проходу, то снова услышим звук.

Вкусовой и обонятельный анализаторы

Значение вкусового анализатора заключается вапробация нищи при непосредственном соприкосновении ее со слизистой оболочкой полости рта.

Периферический отдел вкусового анализатора представлен рецепторами, заложенными в эпителии слизистой оболочки ротовой полости. Они получили название вкусовых рецепторов, или вкусовых почек. Адекватными раздражителями этих рецепторов являются вкусовые вещества различного качества. Нервные импульсы, возникшие в рецепторах вкуса, по проводниковому пути, главным образом блуждающему, лицевому и языкоглоточному нервам, поступают в мозговой конец анализатора, располагающегося, по некоторым данным, в ближайшем соседстве с корковым отделом обонятельного анализатора. В мозговом отделе анализатора возникают различные вкусовые ощущения.

Вкусовые почки сосредоточены, в основном, на сосочках языка. Больше всего вкусовых рецепторов имеется на кончике, краях и в задней части языка. Вкусовые рецепторы не обнаружены на середине языка и его нижней поверхности. Рецепторы вкуса располагаются также на задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах, надгортаннике.

Имеется большая специализация вкусовых сосочков в восприятии химических раздражителей, обусловливающих неодинаковые вкусовые ощущения (горькое, сладкое, кислое и соленое). Так, при локальном нанесении различных веществ на отдельные сосочки языка показано, что раздражение одних сосочков вызывает ощущение только сладкого вкуса, других -- только горького и т. д. Вместе с тем имеются сосочки, возбуждение которых сопровождается двумя или тремя вкусовыми ощущениями.

Чтобы возникли вкусовые ощущения, раздражающее вещество должно находиться в растворенном состоянии. Об этом свидетельствует следующий опыт. Если вытереть насухо марлевой салфеткой язык и поместить на него порошкообразное вещество (соль или сахар), то вкусовое ощущение (соленого или сладкого) возникает не сразу, а через несколько минут после того, как вещество растворится в выделяющейся слюне.

Для возникновения ощущения вкуса имеет значение раздражение не только вкусовых, но и обонятельных рецепторов, а также тактильных, болевых и температурных рецепторов полости рта. За счет этого возникает ощущение «едкого», «вяжущего», «терпкого» вкуса.

Обонятельный анализатор принимает участие в определении запахов, связанных с появлением в окружающей среде пахучих веществ.

Периферический отдел анализатора образуется обонятельными рецепторами, которые находятся в слизистой оболочке полости носа. Специфическими раздражителями обонятельных рецепторов являются химические вещества различной природы. От обонятельных рецепторов нервные импульсы по проводниковому отделу -- обонятельному нерву -- поступают в мозговой отдел анализатора -- область крючка и гиппокамш лимбической системы. В корковом отделе анализатора возникают различные обонятельные ощущения. Рецепторы обоняния сосредоточены в области верхних носовых ходов. Они находятся между цилиндрическими опорными клетками. На поверхности обонятельных клеток имеются реснички, которые постоянно находятся в движении. Это увеличивает возможность их контакта с молекулами пахучих веществ. Обонятельные рецепторы являются специализированным аппаратом, который возбуждается за счет каких-то свойств молекул пахучих веществ. Рецепторы обоняния очень чувствительны. Так, для получения ощущения запаха достаточно, чтобы было возбуждено 40 рецепторных клеток, причем на каждую из них должна действовать всего одна молекула пахучего вещества.

Ощущение запаха зависит от химической структуры и от концентрации пахучего вещества в воздухе. Кроме того, на интенсивность обонятельного ощущения влияет скорость тока воздуха через нос. Чем больше скорость поступления в нос воздуха с пахучим веществом, тем сильнее ощущение запаха.

У обонятельных рецепторов наиболее выражена способность к адаптации, за счет которой снижается их чувствительность к действию пахучих веществ. Ощущение запаха при одной и той же концентрации пахучего вещества в воздухе возникает лишь в первый момент его действия на обонятельные клетки. В дальнейшем ощущение запаха ослабевает. Вместе с тем адаптация проявляется только по отношению к конкретному запаху и может не распространяться на другие пахучие вещества. Количество слизи в полости носа также влияет на возбудимость обонятельных рецепторов. При повышенном выделении слизи, например во время насморка, происходит снижение чувствительности рецепторов обоняния к пахучим веществам.

Тактильный и температурный анализаторы

Тактильный и температурный анализаторы функционируют в. тесном взаимодействии друг с другом. Деятельность тактильного анализатора связана с различением различных, воздействий, оказываемых на кожу -- прикосновение, давление.

Тактильные рецепторы, находящиеся на поверхности кожи и слизистых оболочках полости рта и носа, образуют периферический отдел анализатора. Они возбуждаются при прикосновении к ним или давлении на них. Проводниковый отдел тактильного анализатора представлен чувствительными нервными волокнами, идущими от рецепторов в спинной (через задние корешки и задние столбы), продолговатый мозг, зрительные бугры и нейроны ретикулярной формации. Мозговой отдел анализатора -- задняя центральная извилина. В нем возникают тактильные ощущения.

К тактильным рецепторам относят осязательные тельца (мейсснеровы), расположенные в сосудах кожи, и осязательные мениски (меркелевы диски), имеющиеся в большом количестве на кончиках пальцев и губ. К рецепторам давления относят пластинчатые тельца (Па чини), которые сосредоточены в глубоких слоях кожи, в сухожилиях, связках, брюшине, брыжейке кишечника.

В различных местах кожи тактильная чувствительность проявляется в неодинаковой степени. Так, она наиболее высока на поверхности губ, носа, языка, а на спине, подошве стоп, животе выражена в меньшей степени.

Температурный анализатор. Его значение состоит в определении температуры внешней и внутренней среды организма.

Периферический отдел этого анализатора образован терморецепторами. Температура окружающей среды возбуждает терморецепторы, сосредоточенные в коже, на роговой оболочке глаза, в слизистых оболочках. Изменение температуры внутренней среды организма приводит к возбуждению температурных рецепторов, расположенных в гипоталамусе. Проводниковый отдел анализатора представлен спиноталамическим путем, волокна которого заканчиваются в ядрах зрительных бугров и нейронах ретикулярной формации ствола мозга. Нервные импульсы, возникшие в терморецепторах, по указанному проводниковому отделу поступают в мозговой конец анализатора -- заднюю центральную извилину коры большого мозга, где формируются температурные ощущения.

Различают терморецепторы, воспринимающие холод и тепло. Тепловые рецепторы представлены тельцами Руффини, холодовые -- колбами. Голые окончания афферентных нервных волокон также могут выполнять функции холодовых и тепловых рецепторов.

Использованная литература

1. Физиология / Под ред. С.А. Георгиевой. - 2-е изд. - Ф48 М.: Медецина, 1986. - 400 с.