Органы чувств, или сенсорные органы - (от лат. sensus -восприятие, чувство, ощущение) высокоспециализированные органы, приспособленные к восприятию различных раздражений из внешней или внутренней среды.
Анализаторная (сенсорная)система (АС) – совокупность чувствительных нервных образований, воспринимающих и анализирующих внешние и внутренние раздражения.
Органы чувств — единственный путь поступления в организм информации о внешнем мире, а мозг — орган, обеспечивающий ее точное восприятие.
Компоненты АС:
1. Периферический воспринимающий аппарат – рецепторы, органы чувств;
2. Проводящая нервная система – нервные волокна;
3. Подкорковые центры;
4. Кора больших полушарий головного мозга (пр.: зрительный – в затылочной зоне, слуховой – в височной и т.д.).
Свойства АС:
1. Рецепторы анализаторов обладают высокой чувствительностью (низкий порог раздражения), во много раз превышающей чувствительность нервных волокон.
2. Адекватность (специфичность) - каждый рецептор приспособлен (имеет низкий порог раздражения) к адекватному раздражителю, т.е. специфичному для данного анализатора (пр.: для слухового – звуковые волны, для зрительного – световые волны).
3. Минимальная величина раздражения, которая вызывает минимальное ощущение называется порогом ощущения (раздражения).
4. Последовательные образы - ощущение длится дольше раздражения, т.е проявляется некоторое время и после действия раздражителя (пр. после выключения звук еще слышен).
5. Анализаторы работают взаимосвязано.
6. Порог различий – разница между двумя крайними величинами раздражителя для АС.
7. Адаптация рецепторов – привыкание к определенным раздражителям. Зависит от силы и длительности раздражения. Бывает положительная – при снижении порога раздражения для данного (пр. из света в темноту) и отрицательная – при повышении порога раздражения, чувствительность снижается (пр. неприятный запах).
8. Сенсибилизация – повышение возбудимости рецепторов при повторном раздражении.
9. Способность к ответу на длящееся раздражение – рецепторы посылают сигналы до прекращения действия раздражителя – информирует о длительности воздействия на анализатор (пр. солнце еще светит).
Методы изучения АС:
1. Метод условных рефлексов.
2. Метод раздражения рецепторов.
3. Метод раздражения центров.
4. Электрофизиологические методы – регистрация биотоков различных частей АС.
Рецепторы делят на 2 группы:
1. Соматосенсорные рецепторы - сигнализирующие о состоянии тела (кожные рецепторы, проприорецепторы, нонирецепторы).
2. Специальные сенсорные, или рецепторы органов чувств (зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные).
Классификация анализаторов:
1. Контактные – рецепторы непосредственно взаимодействуют с раздражителем: кожный, вкусовой, обонятельный.
2. Дистантные – рецепторы взаимодействуют опосредованно с раздражителем: слуховой, зрительный.
3. Вестибулярный – анализатор равновесия.
4. Проприорецептивный – анализатор движения (мышцы, сухожилия).
5. Интерорецептивный – рецепторы во внутренних органах.
Рецепторы: тактильные, терморецепторы, болевые, фоторецепторы, хеморецепторы (вкусовой, обонятельный), проприорецепторы.
Рецепторы:
1. Первичные – возбуждение возникает в самом чувствительном нейроне (обонятельный, тактильный).
2. Вторичные – сенсорный нейрон возбуждается через посредство рецепторной клетки (вкусовой, слуховой, зрительный).
Механизм действия раздражителя на рецепторы:
Раздражитель контактирует с мембраной клетки, происходит ее деполяризация, в некоторых клетках выделяются медиаторы, возбуждение возникает в виде электрических и биохимических реакций, которые передаются по нервным волокнам в ЦНС.
Ощущения, которые возникают в коре больших полушарий в ответ на раздражение имеют 4 свойства:
1. Качество 2. Интенсивность 3. Протяженность 4. Длительность
Анализатор кожи.
1. Тактильные рецепторы – прикосновение, давление.
1) Волосяные рецепторы (вибрисы) 2) Тельца Пачини 3) Тельца Меркеля 4) Тельца Мейснера.
2. Терморецепторы:
1) Кисти Руффини – воспринимают тепло
2) Колбочки Краузе – воспринимают холод.
Рецепторы расположены на поверхности кожи не равномерно: тактильных больше расположено на кончиках пальцев, носа, губ.
На 1 кв. см температурных рецепторов: 12-13 холодовых и 1-2 тепловых.
3. Нонирецепторы (ноцирецепторы) - ветвящиеся нервные окончания и сплетения кожи и тканей, реагирующие на болевое воздействие.
Наиболее чувствительны к боли слизистые оболочки полых органов, надкостница, язык, кровеносные сосуды, перикард сердца. Болевые импульсы проводятся по нервным волокнам типа А – 20 м/с и С – 0,6-2 м/с. Создается двойственное ощущение боли: сначала короткая и четко локализованная, затем длительная, разлитая, сильная боль.
От кожного анализатора импульсы поступают по различным проводящим путям. От температурных рецепторов - в ЦНС по спиноталамическому пути, в зрительные бугры (подкорковый центр), в заднюю центральную извилину теменной области коры больших полушарий, совпадает с двигательной областью. От тактильных рецепторов – по проводящим путям Голля и Бурдаха, к зрительным буграм, в заднюю центральную извилину.
Виды боли:
1. Мгновенная, приступообразная – сильная, средняя, слабая, она кратковременная (укол, удар).
2. Приступообразная – повторяется через определенные промежутки времени (зубная, камни в почках).
3. Непрерывная.
4. Пульсирующая – возникает через равные промежутки времени.
Анализатор обоняния.
Обонянием называют способность животных ощущать запахи. Обонятельная область расположена кзади от верхних носовых ходов, вихревые движения потока воздуха помогают туда проникать, чему способствуют короткие вдыхания (принюхивание).
Хеморецепторы находятся между цилиндрическими опорными клетками. На поверхности обонятельных клеток имеются реснички, которые погружены в слой слизи, покрывающий эпителий.
У обонятельных рецепторов наиболее выражена чувствительность и способность к адаптации к некоторым запахам.
При повышенном выделении слизи, например при рините, снижается чувствительность.
Волокна обонятельного нерва заканчиваются в обонятельной луковице. Аксоны нейронов луковицы образуют два пути — латеральный и медиальный, которые направляются к образованиям лимбической системы, включая гиппокамп (аммонов рог), лобную и височную доли коры, а также в таламус, гипоталамус, ретикулярную формации.
Обонятельный анализатор хорошо развит у животных, могут выделять из смеси запахов необходимый для оценки корма и двигательной активности. Самец способен находить по запаху самку на большом расстоянии.
Ученый Эймур сделал вывод: запах зависит от формы молекулы: камфорный – шаровидная, мускусный – дисковидная, эфир – палочковидная и т.д.
Запах также зависит от заряда молекулы: острый (+) заряд, гнилостный (-).
Классификация запахов:
1. Камфорный 2. Мускусный 3. Цветочный 4. Мятный 5. Эфирный 6. Острый 7. Гнилостный
Вкусовой анализатор.
Вкусом называется ощущение, возникающее у животного при воздействии различных растворимых веществ на слизистую оболочку полости рта.
Хеморецепторами являются вкусовые луковицы (почки). Импульсы передаются по проводникам (вкусовому, языкоглоточному, блуждающему нервам) в продолговатый, промежуточный мозг (таламус) и кору больших полушарий - лимбическую извилину.
Вкусовые луковицы располагаются преимущественно на сосочках языка. Имеются также на задней стенке глотки, мягком нёбе, надгортаннике.
На сосочке расположено до 100 вкусовых луковиц, образованных двумя типами клеток — опорными и рецепторными. Рецепторные - имеют микроворсинки, выступающие во вкусовую пору.
Вкусовые сосочки приспособлены к восприятию одного из вкусовых ощущений — сладкого, кислого, соленого или горького. Так, желобоватые сосочки языка более чувствительны к горькому, а листовидные — к сладкому. Грибовидные и нитевидные сосочки воспринимают кислый и соленый вкус.
Кислый вкус определяется наличием ионов Н+, соленый – солей и их остатков. Горький и сладкий – зависят от формы молекул химических веществ.
На вкусовые ощущения влияют факторы: низкая и высокая температура снижают чувствительность. Взаимосвязь с обонятельным анализатором, функциональным состоянием пищевого центра – при голоде чувствительность повышается и наоборот.
Жвачные, лошади, свиньи — хорошо различают все четыре основных вкуса, однако некоторым отдают предпочтение: свиньи - сладкому, КРС и лошади — соленому. У домашних птиц чувство вкуса развито слабо, и в значительной мере заменено осязанием.
Лекция 32 Физиология анализаторов (2)
Анализатор слуха
Слухом называется способность организма воспринимать звуки.
Звук имеет волновой характер и представляет движение воздуха.
Звуки характеризуют по свойствам:
1.Скорость звука – скорость движения волны (300-330 м/с)
2.Частота звуковых колебаний – чисто волн, проходящих через точку пространства в единицу времени (с)
3.Длина волны – расстояние между двумя соседними вершинами волн
4.Интенсивность (громкость) – расстояние от пика волны до средней линии.
Слуховой анализатор представлен:
1. Периферическим отделом: слуховым органом – ухом;
2. Проводящей системой – кохлеарный или слуховой нерв;
3. Подкорковыми центрами – продолговатый, средний мозг, четверохолмие (задние бугры);
4. Корой больших полушарий – височная область.
Ухо животного состоит из двух отделов: проводящего звук - наружное и среднее ухо и воспринимающего - внутреннее ухо.
Наружное ухо – ушная раковина и слуховой проход. Ушная раковина – кожная складка, в основе которой находится хрящ. Назначение – улавливание звуковой волны. У некоторых животных она подвижна (олень, лошадь, осел, коза, КРС, кошка, собака (не все)).
Ушная раковина сообщается со средним ухом (барабанной полостью) слуховым каналом – это извилистый канал костной ткани, покрыт соединительно-тканной оболочкой, заканчивается барабанной перепонкой, которая имеет слегка вогнутую поверхность в сторону среднего уха, состоит из радиальных и кольцевых мышц, тонкая 0,1-0,2 мм. Соединяется со слуховыми косточками: молоточек (рукоятка, основание), наковальня (чечевицеобразная косточка) и стремечко, усиливающих звук в 40 раз, - это среднее ухо.
Передаются колебания слуховых косточек через овальное окно (тонкая эластичная ткань) во внутреннее ухо (расположено внутри каменистой части височной кости). Состоит из костного и перепончатого лабиринтов. Перепончатый заключен в костный и повторяет его конфигурацию. Между ними есть щель, заполненная жидкостью – перилимфой. Внутренняя часть перепончатого лабиринта – эндолимфа. Между пери- и эндолимфой существует взаимосвязь.
Лабиринт делится на 3 сообщающиеся между собой полости: преддверие, полукружные каналы и улитку. Воспринимающее звуки устройство - в улитке.
Улитка – извитый костный канал, который имеет несколько витков: лошадь – 2, КРС – 3, свинья – 4, собака – 5.
Полость улитки разделена на 3 хода:
1. верхний – вестибулярная или лестница преддверия,
2. средний – поперечный или канал улитки
3. нижний - барабанная лестница.
Имеет 3 мембраны:
1. вестибулярная или рейснерова,
2. базальная или основная,
3. кортиева или текториальная (нависает над кортиевым органом).
На базальной мембране расположен чувствительный аппарат – кортиев орган, состоящий из нервных клеток. Базальная мембрана состоит из тончайших мышечных волокон, которые натянуты как струны. Лестница преддверия начинается от овального окна, идет по спирали улитки до ее вершины, там переходит в лестницу барабанной полости, заканчивающуюся перепонкой круглого окна.
Теория Гельмгольца
Звуковые колебания воспринимаются наружным ухом, передаются по слуховому каналу, воспринимаются барабанной перепонкой, передаются на слуховые косточки – усиливаются, передаются на овальное окно, на эндолимфу улитки и принимают устойчивость благодаря перилимфе. Колебания эндолимфы передаются на кортиеву мембрану, которая соприкасается с чувствительными нервными клетками, вызывает их деполяризацию и возникает импульс. Импульс возникает в той клетке, которая возбуждается при соответствующей частоте волны. Нервные импульсы передаются по кохларному нерву в подкорковые центры и кору больших полушарий.