Общее понятие об анализаторах (сенсорных системах), их виды, анатомическое и физиологические особенности.

Анализатором (сенсорной системой) называют часть нервной системы, состоящую из множества специализированных воспринимающих рецепторов, а также промежуточных и центральных нервных клеток и связывающих их нервных волокон. Для возникновения ощущения необходимо наличие следующих функциональных элементов:

1) рецепторов органа чувств, осуществляющих воспринимающую функцию (например, для зрительного анализатора это рецепторы сетчатки глаза);

2) центростремительного пути из этого органа чувств в большие полушария, обеспечивающего проводящую функцию (например, зрительные нервы и проводящие пути через промежуточный мозг);

3) воспринимающей зоны в больших полушариях, реализующей анализирующую функцию (зрительной зоны в затылочной области больших полушарий мозга).

Специфичность рецепторов.Рецепторы – это специализированные образования, приспособленные для восприятия определенных воздействий внешней и внутренней среды. Рецепторы обладают специфичностью, т. е. высокой возбудимостью только к определенным раздражителям, получившим название адекватных. В частности, для глаза адекватным раздражителем являются световые, а для уха – звуковые волны и т. д. При действии адекватных раздражителей возникают ощущения, характерные для определенного органа чувств. Так, раздражение глаза вызывает зрительные ощущения, уха – слуховые и т. д. Кроме адекватных, существуют и неадекватные (инадекватные) раздражители, которые вызывают только незначительную часть ощущений, свойственных данному органу чувств, или действуют необычным образом. Например, механическое или электрическое раздражение глаза воспринимается как яркая вспышка света («фосфен»), но не дает образа предмета и восприятия цветов. Специфичность органов чувств является результатом приспособления организма к условиям внешней среды.

Каждый рецептор характеризуется следующими свойствами:

а) определенной величиной порога возбудимости, т. е. наименьшей силой раздражителя, способной вызвать ощущение;

б) хронаксией;

в) временным порогом – наименьшим интервалом между двумя раздражениями, при котором различаются два ощущения;

г) порогом различения – наименьшим приростом силы раздражителя, вызывающим едва заметную разницу ощущения (например, чтобы при закрытых глазах различить разницу в давлении груза на кожу, нужно добавить около 3,2–5,3 % первоначального груза);

д) адаптацией – резким падением (возрастанием) силы ощущения сразу же после начала действия раздражителя. Адаптация основана на уменьшении частоты волн возбуждения, возникающем в рецепторе при его раздражении.

Органы вкуса.В эпителии слизистой оболочки ротовой полости находятся вкусовые луковицы, имеющие круглую или овальную форму. Они состоят из продолговатых и плоских клеток, располагающихся у основания луковицы. Продолговатые клетки делятся на опорные (находятся на периферии) и вкусовые (расположенные в центре). В каждой вкусовой луковице от двух до шести вкусовых клеток, а их общее число у взрослого человека доходит до 9 тыс. Вкусовые луковицы располагаются в сосочках слизистой оболочки языка. Вершина вкусовой луковицы не доходит до поверхности эпителия, а сообщается с поверхностью с помощью вкусового канала. Отдельные вкусовые сосочки находятся на поверхности мягкого неба, задней стенки глотки, надгортанника. Центростремительные импульсы из каждой вкусовой луковицы проводятся по двум-трем нервным волокнам. Эти волокна входят в состав барабанной струны и язычного нерва, которые иннервируют передние две трети языка, а с задней его трети входят в состав языкоглоточного нерва. Далее через зрительные бугры центростремительные импульсы поступают во вкусовую зону больших полушарий.

Органы обоняния.Рецепторы обоняния находятся в верхней части полости носа. Обонятельные клетки являются нейронами, окруженными опорными цилиндрическими клетками. У человека 60 млн обонятельных клеток, поверхность каждой из них покрыта ресничками, которые увеличивают обонятельную поверхность, составляющую у человека примерно 5 кв. см. Из обонятельных клеток центростремительные импульсы по нервным волокнам, проходящим через отверстия в решетчатой кости, входят в обонятельный нерв, а затем через подкорковые центры, где располагаются вторые и третьи нейроны, поступают в обонятельную зону больших полушарий. Так как обонятельная поверхность расположена в стороне от дыхательного пути, воздух с пахучими веществами проникает к ней только путем диффузии.

Органы кожной чувствительности.Кожные рецепторы подразделяют на тактильные (их раздражение вызывает ощущения осязания), терморецепторы (вызывают ощущения тепла и холода) и болевые рецепторы.

Ощущения осязания, или прикосновения и давления, различаются по своему характеру, например языком нельзя ощущать пульс. В коже человека насчитывается примерно 500 тыс. тактильных рецепторов. Порог возбудимости тактильных рецепторов в различных участках тела неодинаков: наибольшая возбудимость у рецепторов кожи носа, кончиков пальцев и слизистой оболочки губ, наименьшая – у кожи живота и паховой области. У тактильных рецепторов одновременный пространственный порог (наименьшее расстояние между рецепторами, при котором одновременное раздражение кожи вызывает два ощущения) наименьший, у болевых рецепторов – наибольший. У тактильных рецепторов также наименьший временной порог, т. е. интервал времени между двумя последовательными раздражениями, при котором вызываются два раздельных ощущения.

Общее количество терморецепторов – около 300 тыс., из них тепловых – 250 тыс., холодовых – 30 тыс. Холодовые рецепторы расположены ближе к поверхности кожи, тепловые – глубже.

Болевых рецепторов насчитывается от 900 тыс. до 1 млн. Болевые ощущения возбуждают оборонительные рефлексы скелетной мускулатуры и внутренних органов, однако длительное сильное раздражение болевых рецепторов вызывает нарушение многих функций организма. Болевые ощущения локализовать сложнее, чем другие виды кожной чувствительности, так как возбуждение, возникающее при раздражении болевых рецепторов, широко иррадиирует по нервной системе. Одновременное раздражение рецепторов зрения, слуха, обоняния и вкуса снижает ощущение боли.

Вибрационные ощущения (колебания предметов с частотой 2-10 раз в секунду) хорошо воспринимаются кожей пальцев и костями черепа. Центростремительные импульсы от рецепторов кожи поступают по задним корешкам в спинной мозг и доходят до нейронов задних рогов. Затем по нервным волокнам, входящим в состав задних столбов (нежный и клиновидный пучки) и боковых (спинно-таламический пучок), импульсы доходят до передних ядер зрительных бугров. Отсюда начинаются волокна третьего нейрона, которые вместе с волокнами проприорецептивной чувствительности доходят до зоны кожно-мышечной чувствительности в задней центральной извилине больших полушарий.