Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическая роль слюны. Слюноотделение, его регуляция
ДЫХАНИЕ
Дыхание, его основные этапы. Механизм внешнего дыхания. Биомеханика вдоха и выдоха. Эластическая тяга лёгких. Давление в плевральной полости, его происхождение, изменение при дыхании.
Дыхание – сложный непрерывный процесс, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови.
В процессе дыхания различают три звена: внешнее, или легочное, дыхание, транспорт газов кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание.
Внешнее дыхание — это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Осуществляется в два этапа — обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом и газообмен между кровью легочных капилляров и альвеолярным воздухом.
Аппарат внешнего дыхания включает в себя дыхательные пути, легкие, плевру, скелет грудной клетки и ее мышцы, а также диафрагму. Основной функцией аппарата внешнего дыхания является обеспечение организма кислородом и освобождение его от избытка углекислого газа. О функциональном состоянии аппарата внешнего дыхания можно судить по ритму, глубине, частоте дыхания, по величине легочных объемов, по показателям поглощения кислорода и выделения углекислого газа и т. д.
Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления (напряжения) газов по пути их следования: кислорода от легких к тканям, углекислого газа от клеток к легким.
Пищеварение:
Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическая роль слюны. Слюноотделение, его регуляция.
Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне. В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек. Околоушные железы и железы, расположенные на боковых поверхностях языка, - серозные (белковые). Их секрет содержит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам, секрет которых содержит много муцина. Подчелюстные и подъязычные железы являются смешанными.
Состав и свойства слюны.
Слюна, находящаяся в ротовой полости, является смешанной. Ее рН равна 6,8-7,4. У взрослого человека за сутки образуется 0,5-2 л слюны. Она состоит из 99% воды и 1% сухого остатка. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Среди неорганических веществ - анионы хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, фосфатов; катионы натрия, калия, кальция магния, а также микроэлементы: железо, медь, никель и др. Органические вещества слюны представлены в основном белками. Белковое слизистое вещество муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует пищевой комок. Основными ферментами слюны являются амилаза и мальтаза, которые действуют только в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет полисахариды (крахмал, гликоген) до мальтозы (дисахарида). Мальтаза действует на мальтозу и расщепляет ее до глюкозы.
В слюне в небольших количествах обнаружены также и другие ферменты: гидролазы, оксиредуктазы, трансферазы, протеазы, пептидазы, кислая и щелочная фосфатазы. В слюне содержится белковое вещество лизоцим (мурамидаза), обладающее бактерицидным действием.
Пища находится в полости рта всего около 15 секунд, поэтому здесь не происходит полного расщепления крахмала. Но пищеварение в ротовой полости имеет очень большое значение, так как является пусковым механизмом для функционирования желудочно-кишечного тракта и дальнейшего расщепления пищи.
Функции слюны
Слюна выполняет указанные ниже функции. Пищеварительная функция - о ней было сказано выше.
Экскреторная функция. В составе слюны могут выделяться некоторые продукты обмена, такие как мочевина, мочевая кислота, лекарственные вещества (хинин, стрихнин), а также вещества, поступившие в организм (соли ртути, свинца, алкоголь).
Защитная функция. Слюна обладает бактерицидным действием благодаря содержанию лизоцима. Муцин способен нейтрализовать кислоты и щелочи. В слюне находится большое количество иммуноглобулинов, что защищает организм от патогенной микрофлоры. В слюне обнаружены вещества, относящиеся к системе свертывания крови: факторы свертывания крови, обеспечивающие местный гемостаз; вещества, препятствующие свертыванию крови и обладающие фибринолитической активностью; вещество, стабилизирующее фибрин. Слюна защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания.
Трофическая функция. Слюна является источником кальция, фосфора, цинка для формирования эмали зуба.
Регуляция слюноотделения
Слюноотделение, саливация - выделение слюнными железами слюны. Слюноотделение крупных желез происходит рефлекторно при раздражении пищей чувствительных нервных окончаний ротовой полости или при воздействии условных раздражителей (вид, запах пищи). Мелкие слюнные железы секретируют постоянно, увлажняя слизистую оболочку.
Саливация находится под контролем вегетативной нервной системы. Центры слюноотделения располагаются в продолговатом мозге. Стимуляция парасимпатических окончаний вызывает образование большого количества слюны с низким содержанием белка. Наоборот, симпатическая стимуляция приводит к секреции малого количества вязкой слюны. Без стимуляции секреция слюны происходит со скоростью около 0,5 мл/мин.
Отделение слюны уменьшается при стрессе, испуге или обезвоживании и практически прекращается во время сна и наркоза. Усиление выделения слюны происходит при действии обонятельных и вкусовых стимулов, а также вследствие механического раздражения крупными частицами пищи и при жевании.
В среднем за сутки выделяется 1—2,5 л слюны.
При поступлении пищи в ротовую полость происходит раздражение механо-, термо- и хеморецепторов слизистой оболочки. Возбуждение от этих рецепторов по чувствительным волокнам язычного (ветвь тройничного нерва) и языкоглоточного нервов, барабанной струны (ветвь лицевого нерва) и верхнегортанного нерва (ветвь блуждающего нерва) поступает в центр слюноотделения в продолговатом мозге. От слюноотделительного центра по эфферентным волокнам возбуждение доходит до слюнных желез и железы начинают выделять слюну. Эфферентный путь представлен парасимпатическими и симпатическими волокнами. Парасимпатическая иннервация слюнных желез осуществляется волокнами языкоглоточного нерва и барабанной струны, симпатическая иннервация - волокнами, отходящими от верхнего шейного симпатического узла. Тела преганглионарных нейронов находятся в боковых рогах спинного мозга на уровне II-IV грудных сегментов. Ацетилхолин, выделяющийся при раздражении парасимпатических волокон, иннервирующих слюнные железы, приводит к отделению большого количества жидкой слюны, которая содержит много солей и мало органических веществ. Норадреналин, выделяющийся при раздражении симпатических волокон, вызывает отделение небольшого количества густой, вязкой слюны, которая содержит мало солей и много органических веществ. Такое же действие оказывает адреналин. Субстанция Р стимулирует секрецию слюны. СО2 усиливает слюнообразование. Болевые раздражения, отрицательные эмоции, умственное напряжение тормозят секрецию слюны.
Слюноотделение осуществляется не только с помощью безусловных, но и условных рефлексов. Вид и запах пищи, звуки, связанные с приготовлением пищи, а также другие раздражители, если они раньше совпадали с приемом пищи, разговор и воспоминание о пище вызывают условно-рефлекторное слюноотделение.
Качество и количество отделяемой слюны зависят от особенностей пищевого рациона. Например, при приеме воды слюна почти не отделяется. В слюне, выделяющейся на пищевые вещества, содержится значительное количество ферментов, она богата муцином. При попадании в ротовую полость несъедобных, отвергаемых веществ выделяется жидкая и обильная слюна, бедная органическими соединениями.
12. Моторная деятельность тонкой кишки и ее регуляция. Рефлексы желудочно-кишечного тракта.
Моторика тонкой кишки обеспечивает перемешивание ее содержимого (химуса) с пищеварительными секретами, продвижение химуса по кишке, смену его слоя у слизистой оболочки, повышение внутрикишечного давления, способствующего фильтрации растворов из полости кишки в кровь и лимфу. Следовательно, моторика тонкой кишки способствует гидролизу и всасыванию питательных веществ.
Движение тонкой кишки происходит в результате координированных сокращений продольного и циркулярного слоев гладких мышц. Принято различать несколько типов сокращений тонкой кишки: ритмическая сегментация, маятникообразные, перистальтические (очень медленные, медленные, быстрые, стремительные), антиперистальтические и тонические. Первые два типа относятся к ритмическим, или сегментирующим, сокращениям.
Ритмическая сегментация обеспечивается преимущественно сокращениями циркулярного слоя мышечной оболочки. При этом содержимое кишки делится на части. Следующим сокращением образуется новый сегмент кишки, содержимое которого состоит из химуса двух половин бывших сегментов. Данными сокращениями достигаются перемешивание химуса и повышение давления в каждом сегменте.
Маятникообразные сокращения обеспечиваются продольными мышцами и участием в сокращении циркулярных мышц. При этом происходят перемещение химуса вперед — назад и слабое поступательное движение его в каудальном направлении. В верхних отделах тонкой кишки человека частота ритмических сокращений составляет 9-12, в нижних — 6-8 в минуту.
Перистальтическая волна, состоящая из перехвата и расширения тонкой кишки, продвигает химус в каудальном направлении. Одновременно вдоль кишки продвигается несколько перистальтических волн. Перистальтическая волна продвигается по кишке со скоростью 0,1—0,3 см/с, в проксимальных отделах она больше, чем в дистальных. Скорость стремительной (пропульсивной) волны 7—21 см/с.
При антиперистальтических сокращениях волна движется в обратном (оральном) направлении. В норме тонкая кишка, как и желудок, антиперистальтически не сокращаются (это характерно для рвоты).
Тонические сокращения могут иметь локальный характер или перемещаться с очень малой скоростью. Тонические сокращения суживают просвет кишки на большом ее протяжении.
Исходное (базальное) давление в полости тонкой кишки составляет 5—14 см вод. ст. Монофазные волны повышают внутрикишечное давление в течение 8 с до 30—90 см вод. ст. Медленный компонент сокращений длится от 1 до нескольких минут и повышает давление не столь значительно.
Регуляция моторики тонкой кишки. Моторика тонкой кишки регулируется миогенными, нервными и гуморальными механизмами. Миогенные механизмы обеспечивают автоматию кишечных мышц и сократительную реакцию на растяжение кишки. Однако организованная фазная сократительная деятельность стенки кишки реализуется нейронами мышечно-кишечного миэнтерального (ауэрбахово) нервного сплетения, обладающими ритмической фоновой активностью. Кроме осцилляторов энтеральных метасимпатических узлов имеются два «датчика» ритма кишечных сокращений — первый у места впадения в двенадцатиперстную кишку общего желчного протока, второй — в подвздошной кишке. Деятельность этих «датчиков» и узлов энтерального нервного сплетения контролируется нервными и гуморальными механизмами.
Парасимпатические влияния преимущественно усиливают, симпатические тормозят моторику тонкой кишки. Описаны пептидергические нервные влияния обоих типов. Эффекты раздражения вегетативных нервов в большой мере зависят от состояния кишки, на фоне которого производятся раздражения. Моторику изменяют раздражения спинного и продолговатого мозга, гипоталамуса, лимбической системы, коры больших полушарий. Раздражения ядер передних и средних отделов гипоталамуса преимущественно возбуждают, а заднего — тормозят моторику желудка, тонкой и толстой кишки.
Акт еды тормозит, а затем усиливает кишечную моторику. В дальнейшем она определяется физическими и химическими свойствами химуса: грубая, богатая неперевариваемыми в тонкой кишке пищевыми волокнами и жирами пища ее усиливает.
Местными раздражителями, усиливающими моторику кишки, являются продукты переваривания питательных веществ, особенно жиры, кислоты, щелочи, соли (в концентрированных растворах).
Важное значение для моторики тонкой кишки имеют рефлексы с различных отделов пищеварительного тракта: пищеводно-кишечный (возбуждающий), желудочно-кишечный (возбуждающий и тормозящий), ректоэнтеральный (тормозящий).
Дуги этих рефлексов замыкаются на различных уровнях. В целом моторная деятельность любого участка тонкой кишки есть суммарный результат местных, удаленных влияний в пределах пищеварительного тракта (преимущественно возбуждающих влияний с проксимальных и тормозных — с дистальных его отделов относительно раздражаемого участка) и влияний с других систем организма. Гуморальная регуляция. Серотонин, гистамин, гастрин, мотилин, ХЦК, вещество Р, вазопрессин, окситоцин, брадикинин и др., действуя на миоциты или энтеральные нейроны, усиливают, а секретин, ВИП, ГИП и др. тормозят моторику тонкой кишки.
Желудочно-кишечные рефлексы
Анатомическое расположение энтеральной нервной системы и ее связь с симпатической и парасимпатической системами позволяют осуществлять три типа гастроинтестинальных рефлексов, необходимых для контроля за работой желудочно-кишечного тракта.
1. Рефлексы, которые целиком реализуются энтеральной нервной системой внутри стенки кишки. Эти рефлексы регулируют основную часть желудочно-кишечной секреции, перистальтики, сократительной активности для перемешивания, местные угнетающие эффекты и др.
2. Рефлексы, дуги которых замыкаются в превертебральных симпатических ганглиях. Они осуществляются в пределах желудочно-кишечного тракта. Эти рефлексы передают сигналы на значительные расстояния из одной области желудочно-кишечного тракта в другую. Например, сигналы из желудка являются причиной эвакуации из толстого кишечника (гастроободочный рефлекс), сигналы из толстого и тонкого кишечников угнетают двигательную и секреторную активность желудка (энтерогастралъный рефлекс), рефлексы из толстой кишки тормозят эвакуацию содержимого подвздошной кишки в толстый кишечник (ободочно-подвздошный рефлекс).
3. Рефлексы, дуги которых замыкаются в спинном и головном мозге. Они включают: рефлексы из желудка и двенадцатиперстной кишки с участием ствола головного мозга. Проводящим путем служит блуждающий нерв, который контролирует моторную и секреторную активности желудка; болевые рефлексы, вызывающие полное угнетение деятельности всего пищеварительного тракта; рефлекс дефекации, дуга которого начинается из толстой кишки и прямой кишки, поступает в спинной мозг и возвращается обратно, вызывая значительное сокращение мышц толстой кишки и прямой кишки, а также напряжение брюшных мышц, необходимых для дефекации.
АНАЛИЗВТОРЫ
Учение И. П. Павлова об анализаторах. Рецепторный отдел анализаторов. Рецепторы: понятия, классификация, основные свойства и особенности, механизм возбуждения, функциональная мобильность.
Анализатор, по И.П. Павлову, состоит из трех тесно связанных между собой отделов: периферического, проводникового и центрального. Рецепторы являются периферическим звеном анализатора. Они представлены нервными клетками, реагирующими на определенные изменения в окружающей среде. Рецепторы различны по строению, местоположению и функциям. Некоторые рецепторы имеют вид сравнительно просто устроенных нервных окончаний, либо они являются отдельными элементами сложно устроенных органов чувств, как, например, сетчатки глаза. Центростремительных нейроны, проводящие пути от рецептора до коры больших полушарий, составляют проводниковый отдел анализатора. Участки коры больших полушарий головного мозга, воспринимающие информацию от соответствующих рецепторных образований, составляют центральную часть, или корковый отдел анализатора. Все части анализатора действуют как единое целое. Нарушение деятельности одной из частей вызывает нарушение функций всего анализатора. Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой и кожный анализаторы, двигательный анализатор, рецепторы которого находятся в мышцах, сухожилиях, суставах, и вестибулярный анализатор, его рецепторы раздражаются при изменении положения тела.
Анализаторы
Строение и функции органа зрения. Гигиена зрения
Глаз расположен в углублении черепа – глазнице. Сзади и с боков он защищен от внешних воздействий костными стенками глазницы, а спереди – веками. Внутренняя поверхность век и передняя часть глазного яблока, за исключением роговицы, покрыты слизистой оболочкой – конъюнктивой. У наружного края глазницы расположена слезная железа, которая выделяет жидкость, предохраняющую глаз от высыхания. Равномерно распределению слезной жидкости по поверхности глаза способствует мигание век. Форма глаза шаровидная. У взрослых диаметр его составляет около 24 мм, у новорожденных – около 16мм. Форма глазного яблока у новорожденных более шаровидная, чем у взрослых. В результате такой формы глазного яблока новорожденные дети от 80 до 94% случаев обладают дальнозоркой рефракцией. Рост глазного яблока продолжается после рождения. Интенсивнее всего оно растет первые пять лет жизни, менее интенсивно – до 9-12 лет. Глазное яблоко состоит из трех оболочек – наружный, средней и внутренней. Наружная оболочка глаза – склера, или белочная оболочка. Это плотная непрозрачная ткань белого цвета, толщиной около 1мм. В передней части она переходит в прозрачную роговицу. Склера у детей тоньше и обладает повышенной растяжимостью и эластичностью. Это способствует легкой деформации глазного яблока, что важно в формировании рефракции глаза. Роговица у новорожденных детей толще и более выпукла. К пяти годам толщина роговицы уменьшаются, а радиус кривизны ее с возрастом почти не меняется. С возрастом роговица становится более плотной и ее преломляющая сила уменьшается. Под склерой расположена сосудистая оболочка глаза. Толщина ее 0,2-0,4 мм. Она содержит большое количество кровеносных сосудов. В переднем отделе глазного яблока сосудистая оболочка переходит в ресничное (цилиарное) тело и радужную оболочку (радужку). В ресничном теле расположена мышца, связанная с хрусталиком и регулирующая его кривизну. Хрусталик – это прозрачное эластичное образование, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик покрыт прозрачной сумкой; по всему его краю к ресничному телу тянутся тонкие, но очень упругие волокна. Они сильно натянуты и держат хрусталик в растянутом состоянии. Ткань радужной оболочки содержит особое красящее вещество – меланин. В зависимости от количества этого пигмента цвет радужки колеблется от серого и голубого до коричневого, почти черного. Цветом радужки определяется цвет глаз. При отсутствии пигмента (людей с такими глазами называют альбиносами) лучи света проникают в глаз не только через зрачок, но и через ткань радужки. У альбиносов глаза имеют красноватый оттенок. У них недостаток пигмента в радужке часто сочетается с недостаточной пигментацией кожи и волос. Зрение у таких людей понижено. Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком имеются небольшие пространства, называемые соответственно передней и задней камерами глаза. В них находится прозрачная жидкость – водянистая влага. Она снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, которые лишены кровеносных сосудов. Полость глаза позади хрусталика заполнена прозрачной желеобразной массой – стекловидным телом. Внутренняя поверхность глаза выстлана тонкой (0,2-0,3 мм), весьма сложной по строению оболочкой – сетчаткой, или ретиной. Она содержит светочувствительные клетки, названные из-за их формы колбочками и палочками. Нервные волокна, отходящие от этих клеток, собираются вместе и образуют зрительный нерв, который направляется в головной мозг. Поступающие в глаз световые лучи, прежде чем они попадут на сетчатку, проходят через несколько преломляющих сред. К ним относятся роговица, водянистая влага передней и задней камер глаза, хрусталик и стекловидное тело. Каждая из этих сред имеет свой показатель оптической силы, которая выражается в диоптриях. 1дптр – это оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1м. Оптическая сила роговицы составляет 43 дптр, хрусталика – 19 дптр, система глаза в целом равна 59 дптр при рассматривании далеких предметов и 70,5 дптр при рассматривании близких предметов. Глаз – чрезвычайно сложная оптическая система. И для упрощения была предложена такая модель глаза, в которой одна выпуклая поверхность дает суммарный эффект преломления лучей во все сложной оптической системе глаза.
Чтобы рассматриваемый предмет был ясно виден, надо, чтобы лучи от всех его точек попали на заднюю поверхность сетчатки, т.е. были здесь сфокусированы. Когда человек смотрит вдаль, предметы, расположенные на близком расстоянии, кажутся расплывчатыми, они не в фокусе. Если глаз фиксирует близкие предметы, неясно видны отдаленные. Попробуйте одновременно одинаково ясно увидеть шрифт книги через марлевую сетку и саму марлевую сетку. Это вам не удастся, т.к. предметы расположены от глаза на разном расстоянии. Глаз способен приспосабливаться к четкому видению предметов, находящихся от него на различных расстояниях. Эту способность глаза называют аккомодацией. Она осуществляется путем изменения кривизны хрусталика. При рассматривании близких предметов хрусталик делается более выпуклым, благодаря чему лучи от предмета сходятся на сетчатке. Хрусталик посредством цинковой связки соединен с мышцей, располагающейся широким кольцом позади корня радужной оболочки. Благодаря деятельности этой мышцы хрусталик может менять свою форму, становиться более или менее выпуклым и соответственно сильнее или слабее преломлять попадающие в глаз лучи света. При рассматривании предметов, находящихся на далеком расстоянии, ресничная мышца расслаблена, а связки, прикрепленные преимущественно к передней и задней поверхности капсулы хрусталика, в это время натянуты, что вызывает сдавливание хрусталика спереди назад и его растягивание. Поэтому при смотрении вдаль кривизна хрусталика и, следовательно, преломляющая сила его становятся наименьшими. При приближении предмета к глазу происходит сокращение ресничной мышцы, связка расслабляется. Это прекращает сдавливание и растягивание хрусталика. Вследствие эластичности хрусталик становится более выпуклым и его преломляющая сила увеличивается. Наименьшее расстояние от глаза, на котором предмет еще отчетливо виден, называют ближайшей точкой ясного видения. У нормального глаза дальняя точка ясного видения лежит в бесконечности. Старческая дальнозоркость обусловлена отодвиганием ближайшей точки ясного видения вследствие потери хрусталиком эластичности и соответствующего уменьшения его преломляющей силы. С возрастом происходит изменение аккомодации. Причиной этого является уплотнение хрусталика. Он становится все менее эластичным и постепенно теряет способность изменять свою форму. Соответственно уменьшается и преломляющая сила хрусталика. Ее уже недостаточно для ясного видения близких предметов, нужны очки. Понижение величины аккомодации начинается с 10-летнего возраста, хотя практически это не сказывается на зрении в течение многих лет. Рефракцией называют преломляющую способность глаза при покое аккомодации, когда хрусталик максимально уплощен. Различают три вида рефракции глаза: соразмерную (эмметропическую), дальнозоркую (гиперметропическую) и близорукую (миопическую). В глазу с соразмерной рефракцией параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пресекаются на сетчатке, тем самым обеспечивается отчетливое видение предмета. Для получения на сетчатке ясных изображений расположенных близко предметов такой глаз должен усилить свою преломляющую способность за счет напряжения аккомодации, т.е. путем увеличения кривизны хрусталика. Чем ближе находится рассматриваемый предмет, тем более выпуклым должен стать хрусталик, чтобы перенести фокусное изображение предмета на сетчатку. Дальнозоркий глаз обладает относительно слабой преломляющей способностью. В таком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пересекаются за сетчаткой. В близоруком глазу параллельные лучи, идущие от далеких предметов, пресекаются впереди сетчатки, не доходя до нее. Это может быть связано со слишком длинной продольной осью глаза или с большей, чем нормальная, преломляющей силой сред глаза (кривизна хрусталика больше). Близорукий глаз хорошо видит только расположенные близко предметы. При близорукости назначают очки с рассеивающими двояковогнутыми стеклами, которые превращают параллельные лучи в расходящиеся. Близорукость в большинстве случае врожденная, однако, она увеличивается в школьном возрасте от младших классов к старшим. В тяжелых случаях близорукость сопровождается изменениями сетчатки, что ведет к падению зрения и даже отслоению сетчатки. Поэтому своевременное ношение очков людьми, страдающими близорукостью, является обязательным.
Невозможность схождения всех лучей в одной точке, фокусе, называют астигматизмом. Это наблюдается обычно при неодинаковой кривизне роговицы в различных ее меридианах. Нормальные глаза тоже имеют небольшую степень астигматизма, так как поверхность роговицы не строго сферическая: при рассмотрении с расстояния наилучшего видения диска с нанесенными на него концентрическими кругами наблюдается незначительное сплющивание кругов. Резкие степени астигматизма, нарушающие зрение, исправляются при помощи цилиндрических стекол, которые располагаются по соответствующим меридианам роговицы. Для суждения о способности глаза различать форму и величину рассматриваемого предмета пользуется понятием остроты зрения. Острота зрения – способность различать наименьшее расстояние между двумя точками, которая достигается, когда между двумя возбужденными колбочками имеется одна невозбужденная. Мерилом остроты зрения служит угол, который образуется между лучами, идущими от двух точек предмета к глазу, – угол зрения. Чем меньше этот угол, тем выше острота зрения. Нормальное зрение осуществляется двумя глазами – бинокулярное зрение. Это позволяет ощущать рельефные изображения предметов, видеть глубину и определять расстояние предмета от глаза. При зрении 2-мя глазами на сетчатке каждого глаза получается свое изображение рассматриваемого предмета. Однако человек воспринимает предмет одиночным. Это происходит оттого, что изображение предмета возникает на идентичных точках сетчатки. Идентичными точками сетчатки двух глаз называют области центральных ямок и все точки, расположенные от нее на одинаковом расстоянии и в одном и том же направлении. Несовпадающие точки сетчатки называют неидентичными. Если лучи от рассматриваемого предмета попадут на неидентичные (несоответственные) точки сетчаток, то изображения предмета оказывается раздвоенным. Зрение двумя глазами облегчает восприятие пространства и глубины расположения предмета. При рассматривании предмета поочередно то одним, то другим глазом мы видим разные стороны его, что дает представление об объемности предмета. Восприятие движения предмета в случае неподвижного глаза зависит от передвижения, перемещая его изображения на сетчатке. Восприятие движущихся предметов при одновременным движении глаз и головы и определение скорости движения предметов обусловлены не только зрительными, но и центростремительными импульсами от проприорецепторов глазных и шейных мышц.
Сетчатка представляет собой внутреннюю оболочку глаза, имеющую сложную, многослойную структуру. Здесь расположены два вида рецепторов – палочки и колбочки. Это фоторецепторы. Световые лучи от рассматриваемых предметов, проникая через зрачок в глаз, действуют на светочувствительные клетки сетчатки и вызывают в них нервное возбуждение, которое передается по зрительному нерву в корковый центр зрения, расположенный в затылочных долях мозга. В коре головного мозга происходит очень сложный процесс переработки зрительной информации, в результате которого возникает зрительное ощущение. В сетчатой оболочке насчитывается примерно 125 млн. палочек и 6 млн. колбочек. Главная масса колбочек сосредоточена в центральной области сетчатки – в желтом пятне. По мере удаления от центра число колбочек уменьшается, а палочек возрастает. На периферии сетчатки имеются только палочки. Колбочки предназначены для дневного зрения. Они малочувствительны к слабому освещению. Ими воспринимаются форма, цвет и детали предметов. Палочки воспринимают световые лучи в условиях сумеречного освещения. Желтое пятно, особенно его центральная ямка, состоящая только из колбочек, является местом наилучшего видения. Такое зрения называется центральным.
Строение и функции органа слуха
Орган слуха воспринимает колебания воздушной среды. У человека и высших позвоночных животных этот орган обособлен от других органов чувств. Органы слуха связаны во всем животном мире с органами сохранения равновесия, которые участвуют в поддержании определенной позы тела. Утратившие ощущение равновесия животное, начав двигаться, тотчас же перевернулось бы на спину или на бок. Рецепторные аппараты – слуховой и вестибулярный – расположены во внутреннем ухе. В филогенезе они имеют общее происхождение. Оба рецепторных аппарата иннервируются волокнами 8 пары черепных мозговых нервов. Оба возбуждаются механическими колебаниями: вестибулярный аппарат воспринимает угловые ускорения, слуховой – воздушные колебания. Орган слух является частью системы, обеспечивающей способность к членораздельной речи. Слуховые восприятия в процессе развития человека настолько тесно связываются с речью, что ребенок, потерявший слух в раннем детстве, утрачивает и речевую способность, хотя весь артикуляционный аппарат у него остается ненарушенным.
Слуховые рецепторы находятся в улитке внутреннего уха, которая расположена в пирамиде височной кости. Звуковые колебания передаются к ним через целую систему вспомогательных образований, обеспечивающих совершенное восприятие звуковых раздражений. Орган слуха человека состоит из трех частей – наружного, среднего и внутреннего уха.
Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Наружное ухо служит для улавливания звуков. Ушная раковина образована эластическим хрящом, снаружи покрытым кожей. Внизу ушная раковина дополнена кожной складкой – мочкой, которая заполнена жировой тканью. У животных раковина подвижна, что дает возможность им улавливать направление звука. У человека ушные мышцы слабо развиты и ушная раковина почти неподвижна. Определение направления звука у человека связано с так называемым бинауральным слухом, т.е. со слышанием двумя ушами. Всякий звук, идущий сбоку, поступает в одно ухо раньше на несколько долей миллисекунды, чем в другое (в зависимости от местоположения источника звука). Разница во времени прихода звуковых волн, воспринимаемых левым и правым ухом, дает возможность человеку определить направление звука. Если у человека одно ухо поражено и не функционирует, то он определяет направление звука вращением головы. Наружный слуховой проход у взрослого человека имеет длину 2,5 см, емкость 1 см куб. Слуховой проход выстлан тонкой кожей с тонкими волосками и видоизмененными потовыми железами, вырабатывающими ушную серу. Ушная сера состоит из жировых клеток, содержащих пигмент. Волоски и ушная сера выполняет защитную роль. На границе между наружным и средним ухом находится барабанная перепонка. Это тонкая соединительно-тканная пластинка (ее толщина около 0,1 мм), которая снаружи покрыта эпителием, а изнутри слизистой оболочкой. Барабанная перепонка расположена наклонно и начинает колебаться, когда на нее падают со стороны наружного слухового прохода звуковые колебания. И так как барабанная перепонка не имеет собственного периода колебаний, то она колеблется при всяком звуке соответственно его длине волны.
Среднее ухо представлено барабанной полостью, имеющей неправильную форму в виде маленького плоского барабана, на который туго натянута колеблющаяся перепонка, и слуховой трубой. Внутри полости среднего уха расположены сочленяющиеся между собой слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Внутреннее ухо отделено от среднего перепонкой овального окна. Рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку; другим концом молоточек соединен с наковальней, а последняя с помощью сустава подвижно соединена со стремечком. К стремечку прикреплена стременная мышца, удерживающая его у перепонки овального окна преддверия. Система слуховых косточек обеспечивает увеличение давления звуковой волны при передаче с барабанной перепонки на перепонку овального окна примерно в 30-40 раз. Это очень важно, так как даже слабые звуковые волны, падающие на барабанную перепонку, в результате оказывается способными преодолеть сопротивление мембраны овального окна и передать колебания во внутреннее ухо, трансформируясь там в колебания жидкости – эндолимфы. Барабанная полость соединена с носоглоткой при помощи слуховой (евстахиевой) трубы длиной 3,5 см и очень узкой (2 мм). Труба поддерживает одинаковое давление снаружи и изнутри – на барабанную перепонку, что создает наиболее благоприятные условия для ее колебания. Отверстие трубы в глотке обычно находится в спавшемся состоянии, и проход воздуха в барабанную полость происходит во время акта глотания и зевания, когда открывается просвет трубы и давление в глотке и барабанной полости выравнивается.
Внутреннее ухо расположено в каменистой части височной кости и представляет собой костный лабиринт, внутри которого находится перепончатый лабиринт из соединительной ткани. Перепончатый лабиринт как бы вставлен в костный лабиринт и, в общем, повторяет его форму. Между костным и перепончатым лабиринтами имеется жидкость – перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта – эндолимфа. В стенке, отделяющей среднее ухо от внутреннего, кроме овального окошка, имеется еще круглое окно, которое делает возможным колебание жидкости. Костный лабиринт состоит из трех частей: в центре – преддверие, спереди от него находится улитка, а сзади – полукружные каналы. Костная улитка – спирально извивающийся канал, образующий два с половиной оборота вокруг стержня конической формы. Диаметр костного канала у основания улитки 0,04 мм, а на вершине 0,5. От стержня отходит костная спиральная пластинка, которая делит полость канала на две части, или лестницы. Внутри среднего канала улитки, в улитковом ходе. Находится звуковоспринимающий аппарат – спиральный (кортиев) орган. Кортиев орган имеет базилярную (основную) пластинку, которая состоит примерно из 24000 тонких фиброзных волоконец различной длины, очень упругих и слабо связанных друг с другом. На основной пластинке вдоль нее в 5 рядов располагаются опорную и волосковые чувствительные клетки, которые является собственно слуховыми рецепторами.