Частная физиология анализаторов.
У человека наибольшей пропускной способностью обладает зрительный анализатор, который в единицу времени передает в ЦНС более 70% информации; 25—28% информации доставляет в ЦНС слуховой анализатор и 2—5% информации — остальные анализаторы.
Зрительный анализатор.
Фоторецепторы сетчатки.
Основными зрительными рецепторами, расположенными в сетчатке, являются палочки и колбочки. Восприятие фоторецепторами световых волн лежит в диапазоне от 400 до 750 нм. У человека рецепторный слой сетчатки состоит из 120млн палочек и 6 млн колбочек, которые имеют различное гистологическое строение. Центральная ямка сетчатки имеет наибольшую плотность колбочек, а периферия сетчатки содержит почти одни палочки. Колбочки воспринимают цвета и функционируют в условиях яркой освещенности объектов, в то время как палочки воспринимают световые потоки в условиях сумерек.
Механизм возбуждения фоторецепторов. Фоторецепторы сетчатки содержат светочувствительные пигменты, которые обесцвечиваются при действии света. В палочках содержится пигмент родопсин (зрительный пурпур), в колбочках — йодопсин. При действии света в фоторецепторах происходят физико-химические процессы. Под влиянием света родопсин разрушается. Один из образовавшихся промежуточных продуктов превращения родопсина приводит фоторецепторы сетчатки в возбуждение. Возникшие нервные импульсы передаются на другие нервные клетки сетчатки: биполярные и ганглиозные, в которых происходит их сложная обработка. Переработанные нервные импульсы по волокнам зрительного нерва передаются в мозговой конец анализатора. При затемнении глаз происходит восстановление родопсина. Но для этого необходим витамин А. Если в организме отсутствует витамин А образование родопсина резко нарушается, развивается болезнь - куриная слепота (неспособность видеть в при слабом свете или в темноте).
Зрительные пути
Аксоны ганглиозных клеток дают начало зрительному нерву. Зрительный нерв состоит из 106 аксонов, которые передают сигналы от 13∙107 фоторецепторов сетчатки одного глаза. Правый и левый зрительные нервы сливаются у основания черепа, образуя перекрест, где нервные волокна, идущие от внутренних (носовых) половин обеих сетчаток, пересекаются и переходят на противоположную сторону. Волокна, идущие от наружных (височных) половин каждой сетчатки, продолжают идти с той же стороны, объединяясь вместе с перекрещенным пучком аксонов, образуя зрительный тракт. Зрительный тракт заканчивается в первичных центрах зрительного анализатора, к которым относятся верхние бугорки четверохолмия .
Корковые центры зрительного анализатор.
Импульсы поступают в затылочные доли коры головного мозга, где происходит окончательная переработка зрительной информации.
Бинокулярное зрение. Механизм регуляции одновременного движения правого и левого глазных яблок создает эффект бинокулярного зрения. Бинокулярное зрение имеет большое значение в определении расстояния до предмета, его формы.
Слуховой анализатор.
Ухо человека делят на наружное, среднее и внутреннее. Звукопроводящей средой для уха и является воздух, колебания которого передаются через наружный слуховой проход к барабанной перепонке. Барабанная перепонка, разделяющая наружное и среднее ухо, через цепочку трех взаимосвязанных косточек — молоточка, наковальни и стремечка — передает колебания внутреннему уху. Внутреннее ухо находится в височной кости и благодаря своей форме называется улиткой. В улитке расположен кортиев (спиральный) орган, а в нем — собственно рецепторные клетки, называемые волосковыми (фонорецепторы).
Передача звуковых колебаний.
Звук вызывает колебания эндолимфы улиткового протока (средней лестницы) Результатом такого колебания является смещение основной и покровной мембраны кортиева органа относительно друг друга. Так как цилии волосковых клеток плотно соприкасаются с покровной мембраной, это смещение вызывает их отклонение. Сгибание цилий является для волосковых клеток адекватным стимулом. При этом в волосковых клетках возникает рецепторный потенциал, который вызывает высвобождение медиатора. Медиатор действует возбуждающим образом на постсинаптическую мембрану афферентного волокна биполярного нейрона спирального ганглия, что в конечном счете приводит к возникновению потенциалов действия в волокнах слухового нерва.
Слуховой нерв. Основная часть волокон в слуховом нерве идет от внутренних волосковых клеток кортиева органа. Каждое волокно в слуховом нерве начинается от узкой ограниченной области кортиева органа, улитки или даже от одной внутренней волосковой клетки. Отдельные участки улитки воспринимают определенные звуковые частоты. Каждое нервное волокно оптимально возбуждается звуком определенной частоты. Эта частота называется характеристической частотой данного волокна. У основания кортиева органа расположены рецепторные низкие звуки; у вершины улитки рецепторы, клетки, воспринимающие высокие звуки.
Слуховые пути. Первичные афферентные волокна распространяются сначала к вентральной и дорсальной частям кохлеарного ядра . После переключения в нем слуховой тракт переключается в двух ядрах — нижнем бугорке четверохолмия и медиальном коленчатом теле. Из этих образований возбуждение распространяется к центральному концу анализатора — первичной, слуховой области височной доли коры большого мозга.
| \ |
Бинауральный слух обеспечивает возможность человеку локализовать местоположение источника звука в пространстве. Физиологической основой бинаурального слуха служит нейрональный механизм оценки временного различия прихода звуковой волны в левое и правое ухо. В связи с тем, что звук распространяется с конечной скоростью, он достигает более удаленного уха несколько позже и с пониженной интенсивностью, а слуховой анализатор способен обнаружить различие по силе звуков всего в 1 дБ.
Разницы во времени прихода звука к правому и левому уху при различной интенсивности звука еще недостаточно для того, чтобы определить расположение источника звука по отношению к голове: спереди или сзади, сверху или снизу. Дополнительную информацию о расположении источника звука дает ушная раковина. Она имеет пространственную структуру, «искажающую» звуковой сигнал специфическим образом в зависимости от положения источника звука. Благодаря форме ушной раковины звуки, возникающие впереди слушающею человека, воспринимаются совершенно иными, чем те, которые приходят сзади.