Анализаторы

Совокупность нервных структур, обеспечивающих восприятие и анализ информации и формирующих ощущения называются анализатором, или сенсорной системой.

Учение об анализаторах было создано И.П. Павловым.

Анализатор состоит из трех отделов:

1. Периферический - представлен рецепторами, которые воспринимают и преобразуют раздражения в специфическую активность нервной системы;

2. Проводниковый - афферентные волокна;

3. Корковый - представлен определенной зоной в коре больших полушарий.

I. Зрительный анализатор - обеспечивает ориентировку организма в пространстве, информирует о смене дня и ночи; он дает примерно 90% информации, поступающей в мозг и воспринимает электромагнитные излучения в видимом диапазоне от 400 до 750 нм.

Отделы:

1. Периферический – рецепторный аппарат глаз;

2. Проводниковый – зрительные нервы;

3. Корковый отдел – затылочная доля коры больших полушарий.

1 Периферический отдел

Строение глаза. Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата (брови, веки, ресницы, мышц, слезная железа, коньюктива).

Глазное яблоко имеет ядро и три оболочки:

Ядро составляет: хрусталик, стекловидное тело, водянистая влага.

а) Хрусталик - двояковыпуклая линза, расположен позади зрачка, покрыт капсулой. Он преломляет лучи света и собирает их в фокусе на сетчатке.

б) Стекловидное тело заполняет всю полость глазного яблока и состоит из аморфного прозрачного вещества. В его состав входят коллаген и гуалуроновая кислота.

в) Водянистая влага находится в передней и задней камерах глаза.

Оболочки глазного яблока

1. Наружная - склера спереди переходит в прозрачную роговицу. Роговица хорошо проницаема для различных лекарственных веществ и поддерживает необходимое омотическое давление.

2. Средняя – сосудистая богата сосудами и пигментными клетками, поглощающими свет. Передний ее отдел переходит в радужную оболочку, содержащую пигмент. В центре ее находится отверстие – зрачок. В радужке имеются кольцевые и радиальные мышцы. В сосудистой оболочке есть ресничное тело (цилиарное). В нем имеется ресничная мышца (гладкая), связанная цинковой связкой с хрусталиком глаза.

3. Внутрення оболочка – сетчатка содержит разные группы нервных клеток, а также рецепторы: колбочки и палочки.

Колбочки (6-7 млн) воспринимают цвета; осуществляют центральное зрение и работают при ярком свете. Расположены в центре сетчатки, особенно много в центральной ямке (желток пятно).

Палочки (120млн) обеспечивают зрение при слабой освещенности; осуществляют периферическое зрение; воспринимают подвижные объекты. Расположены на периферии сетчатки.

Оптический аппарат глаза: роговица, камеры глаза, радужка, зрачок, хрусталик и его сумка, стекловидное тело.

Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки

Лучи света, попав через зрачок, преломляются хрусталиком и собираются в фокусе на сетчатке. Палочки содержат зрительный пигмент родопсин, колбочки – иодопсин и др. Молекула зрительного пигмента состоит из белка опсина и ретиналя. Источником ретиналя служам коротиноиды, их недостаток приводит к дефициту витамина А; при этом нарушается «сумеречное зрение» и возникает заболевание «куриная слепота». Под действием света пигменты распадаются. При этом в сетчатке изменяется ионный транспорт и возникает электрический сигнал, который передаются биполярным, гонглиозным и др. клетками сетчатки. В темноте и более медленно на свету родопсин восстанавливается. Иодопсин распадается в четыре раза медленней, а восстанавливается интенсивнее в темноте. При выходе из темного помещения на яркий свет глаза адаптируются к свету в течение 4-6 минут. При переходе от света в темноту происходит темновая адаптация, которая продолжается примерно 45 минут.

2 Проводниковый отдел. Зрительный образ, сформированный на сетчатке, кодируется и передается по волокнам зрительного нерва (II пара), которые идут от правого и левого глаза. У основания мозга они образуют частичный перекрест, после которого они называются зрительными трактами. По их волокнам возбуждение поступает в средний мозг (ядра верхних бугров), далее – к ядрам латерального коленчатого тела таламуса. Волокна последнего нейрона поступают в кору.

3 Корковый отдел находится в затылочной доле: в поле 17 формируются ощущения яркости цвета, формы; в полях 18 и 19 происходит тонкий анализ образовав, зрительное внимание.

Трехкомпонентная теория цветоощущения разработана Ломоносовым, Юнгом, Гельмгольцем: в сетчатке имеются 3 вида колбочек, воспринимающих красный, синий и зеленый цвета. При выпадении какого-либо цвета наступает цветовая слепота, например дальтонизм.

Зрачковый рефлекс – это сужение или расширение зрачка, регулирующего поток света на сетчатку. Кольцевые мышцы радужки иннервируют парасимпатические нервы, радиальные симпатические нервы.

1) Свет ® рецепторы сетчатки ® зрительные нервы ® РSS (III пара) ® сокращиние кольцевых мышц (Ах и М-холинорецепторы) ® сужение зрачка.

2) Мало света ® рецепторы сетчатки ® зрительные нервы ® SS (С₈-Тh₁) ® верхний шейный ганглий ® сокращение радиальных мышц (НА+α-адренорецепторы) ® расширение зрачка.

Аккомодация - это приспособление глаз к четкому видению различно удаленных предметов. При рассматривании отдаленных предметов ресничная мышца (иннервируется III парой парасимпатической нервной системы) расслабляется, а цинкова связка натягивается и хрусталик уплощается; при рассматривании близких предметов – ресничная мышца сокращается, а цинова связка расслабляется и кривизна хрусталика увеличивается. Обычно при этом суживается зрачок. Введение в глаз атропина ограничивает аккомодацию, а введение пилокарпина – вызывает сокращение этой мышцы.

Острота зрения – это максимальная способность глаза различать отдельные объекты. Острота зрения обратно пропорциональна минимальному зрительному углу, под которым крайние точки объекта не сливаются в зрительном восприятии. ОЗ-visus (V), норма V=1,0.

Аномалии рефракции (преломление лучей без аккомодационных изменений) глаза.

1. Миопия – близорукость – продольная ось глаза длинная, лучи от далеких предметов фокусируются перед сетчаткой – необходимы вогнутые линзы.

2. Гиперметропия – дальнозоркость – продольная ось глаза короткая, лучи от далеких предметов фокусируются за сетчаткой – необходимы выпуклые линзы.

3. Пресбиопия – старческая дальнозоркость – теряется эластичность хрусталика.

4. Астигматизм – неодинаковое преломление лучей в разных направлениях – необходимы цилиндрические линзы.

II. Вкусовой анализатор формирует вкусовые ощущения. В формировании вкуса участвуют также тактильная и температурная чувствительность ротовой полости и обонятельная чувствительность.

1 Рецепторный отдел – это вкусовые почки (луковицы), расположены на языке, задней стенке глотки, мягком небе, миндалинах и надгортаннике. Их приблизительно 10 тысяч. Каждая состоит из рецепторных клеток с микроворсинками и опорных клеток. Дистальные части рецепторыных клеток выходят в общую камеру и заканчиваются порой на вершине почки. У корня языка рецепторы воспринимают горькое, на кончике – сладкое и соленое, по краям соленое и кислое.

2 Проводниковый отдел представлен лицевым нервом (IX) (задняя треть языка), блуждающим нервом (X) (от рецепторов глотки). Импульсы по ним идут в продолговатый мозг, таламус, гипоталамус и далее в кору.

3 Корковый отдел расположен в височной доле, где формируются ощущения вкуса.

III. Обонятельный анализаторобеспечивает оценку качества внешней среды, участвует в регуляции пищеварения, эмоциональных состояний.

1 Рецепторный отдел - это обонятельный эпителий верхних носовых раковин и соответствующий им участок перегородки носа. Пахучие вещества раздражают не только обонятельные рецепторы, но и нервные окончания тройничного (V) нерва (полость носа), IX и X (глотка) нервов и обонятельная информация от последних поступает в мозг, минуя обонятельные нервы и тракты.

2 Проводниковый отдел представлен обонятельными нервами (I пара), которые направляются в обонятельную луковицу.

3 Корковый отдел расположен в височной доле коры рядом с центром вкуса, где формируются обонятельные ощущения.

Особенность обонятельной системы – ее афферентные волокна не переключаются в таламусе.

IV. Слуховой анализатор воспринимает звуковые колебания и формирует звуковые ощущения.

1 Периферический отдел – это рецепторы кортиевого органа, находящегося в органе слуха.

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха.

1) Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой, толщиной примерно 0,1 мм. Функции наружного уха: выполняет функцию резонатора; коллектора и обеспечивает направленное поведение звука; защитную функцию; определяет локализацию источника звука.

2) Среднее ухо состоит из барабанной полости, расположенной внутри височной кости. На медиальной стенки находится овальное и круглое окно, затянутые вторичные барабанные перепонки. В полости имеются три слуховые косточки: молоточек, наковальня, стремечко. Они образуют систему рычагов, обеспечивающую усиление давления от барабанной перепонки до овального окна в 20-25 раз. Полость среднего уха соединена с носоглоткой при помощи евстахиевой трубы.

3) Внутреннее ухо располагается в толще пирамиды височной кости, оно соединено со средним при помощи овального окна. Внутреннее ухо содержит рецепторы двух анализаторов: слухового (кортиев орган улитки) и вестибулярного (преддверие и полукружные каналы). Внутреннее ухо состоит из костного и перепончатого лабиринтов, между которыми находится перилимфа. Лабиринт состоит из трех частей: преддверия, трех полукружных каналов и улитки.

Орган слуха – улитка, представлен каналом, который делает вокруг своей оси 2,5 оборота. Внутри он разделен двумя мембранами на 3 канала: верхний (вестибулярный), нижний (барабанная лестница), средний (улиточный). Верхний и нижний каналы соединяются между собой у верхушки улитки и заполнены перилимфой, средний – эндолимфой. Звуковоспринимающий аппарат находится в улитке.

Передача колебаний звука от внутреннего уха в мозг

Внутри среднего канала находится основная (базальная) мембрана, состоящая примерно из 40 тысяч тонких натянутых волокон. Они начинаются от основания улитки и удлиняются к верхнему ее завитку. На мембране расположен кортиев орган. Он состоит из одного ряда внутренних и 3-4 рядов наружных рецепторных волосковых клеток. Волосковые клетки располагаются на опорных клетках. Над волосками находятся текториальная мембрана, состоящая из коллагеновых волокон и желатинозной массы. Звуковые колебания мембраны овального окна вызывают колебания пери и эндолимфы. Эндолимфа вызывает колебания волокон основной мембраны. При этом волоски рецепторов изгибаются и касаются текторильной мембраны. В клетках кортиева органа происходит кодирование силы и частоты звука. Рецепторы у основания улитки воспринимают высокие тона, у вершины – низкие, в средней части – тона.

2 Продолговатый отдел: сигналы от рецепторов передаются афферентным волокнам слухового нерва (VIII) в кохлеарные ядра продолговатого мозга, затем возбуждение переключается на нейроны нижних бугров четверохолмия; от них волокна идут в таламус.

3 Корковый отдел: от таламуса нейроны направляются в кору больших полушарий (височная доля). Первичная слуховая кора находится в верхней части височной доли (41,42 поля), где ощущаются тона, шумы, звуки. Вторичная слуховая кора (22 поле – верхняя височная извилина) производит понимание последовательности тонов, звуков, слов.

Человеческая ухо воспринимает звуки в диапазоне 16-20000 Гц. Наибольшая чувствительность наблюдается от 1000 – до 4000 Гц.

V. Вестибулярный анализатор – оценивает положение и перемещение головы, создает чувство равновесия, сознание положения тела в пространстве (при закрытых глазах).

1 Периферический отдел включает преддверие и 3 полукружных канала. Преддверие состоит из маточки и мешочка, заполненных эндолимфой. В них имеется отолитовый аппарат с рецепторами. Волоски рецепторов погружены в отолитовую (желеобразную) мембрану, в которой содержатся кристаллы СаСО₃. Три полукружных канала лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждый имеет по 2 ножки, одна из них ампула. В каналах находится эндолимфа. В ампулах расположены волосковые рецепторные клетки в виде гребешков (крист), улавливающих любые повороты головы.

2 Продолговатый отдел начинается биполярными клетками вестибулярного ганглия. Их отростки в составе вестибулярного нерва (VIII) идут в продолговатый мозг, таламус, мозжечок, к мотонейронам шейного отдела спинного мозга и мышц-разгибателей, к ретикулярной формации, гипоталамусу.

3 Корковый отдел находится в моторной зоне коры кпереди от центральной извилины, а также в височной коре, коре островка, передней части плоской извилины, нижней части постцентральной извилины.

Соматосенсорнаясистема включает кожную чувствительность и скелетно-мышечное чувство.

Кожная чувствительность – ее рецепторная поверхность составляет 1,5-2,0 м². В коже находятся рецепторы, их соотношение на 1 см²:

а) тактильные (25 шт);

б) температурные: холодовые (6-20); тепловые (3);

в) болевые (примерно 200шт.).

VI. Тактильный анализатор

1 Рецепторный отдел:

а) рецепторы постоянного давления и прикосновения – диски и клетки Меркеля

б) рецепторы прикосновения и вибрации в пределах 40 Гц – тельца Мейсснера и др.

в) рецепторы быстрых изменений прикосновения, давления, вибрации (40-1000 Гц); тельца Фатера-Пачини (в глубоких слоях), а также рецепторы в сухожилиях, связках, брыжейке.

2 Проводниковый отдел: рецепторы → миелиновые волокна (А) → задние корешки спинного мозга → продолговатый мозг → таламус.

3 Корковый отдел импульсы в заднюю центральную извилину → моторную кору → теменную ассоциативную кору → верхнюю стенку сильвиевой борозды (возле слуховой зоны).

VII. Температурный анализатор

1 Рецепторный отдел: большие рецепторы находятся на голове, шее, лице. Существуют:

а) холодовые рецепторы: колбы Краузе, на глубине 0,17 мм;

б) тепловые: тельца Руффини, на глубине 0,3мм. Соотношение а):б)=8:1 (250тыс:30тыс).

2 Проводниковый отдел: импульсы в спинной мозг → ретикулярную формацию → гипоталамус →таламус.

3 Корковый отдел находится в постцентральной извилине.

VIII. Болевой (ноцицептивный) анализатор

Болевые рецепторы – это стражи здоровья, т.к. сигнализируют об опасности.

1 Рецепторный отдел: болевые рецепторы (ноцицепторы) являются свободными окончаниями чувствительных нервных волокон типа А и С.

Типы болевых рецепторов:

1) Механорецепторы (А) реагируют на сильные механические раздражители, проводят быструю боль, быстро адаптируются.

2) Механотермические (А) реагируют на сильные механические и тепловые (140^оС) раздражители; проводят быструю боль, быстро адаприруются.

3) Полимодальные (С) реагируют на различные раздражители, проводят позднюю боль, медленно адаптируются. Ноцицепторы под влиянием медиаторов: АХ, АД, НАД, серотонина, гистамина, брадикинина, простагландина, К⁺, Са²⁺, субстанция Р раздражаются.

Энкефалины оказывают общее угнетающее действие на ЦНС. Экдорфины (как и морфин) оказывают угнетающее влияние только на ноцицентивные синаптические входы, снижают болевую чувствительность.

Кора головного мозга играет основную роль в восприятии и осознании боли. Пути обезболивания: применяют средства для наркоза; наркотические и ненаркотические анальгетики; местные анестетики; отвлекающую терапию, гипноз внушение…