Орагны чувств

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Органы чувств – это специализированные органы, способные с помощью рецепторов воспринимать информацию об окружающем мире из внешней среды. Рецепторы, воспринимающие определенный вид раздражений ( свет, звук и т.д.) возникли в ходе эволюции. Они концентрировалиь в определенных органах, например, рецепторы, воспринимающие световые ощущения – в глазном яблоке, звуковые – в структурах наружного, среднего и внутреннего уха и т.д.

В организме человека существует шесть специализированных органов чувств: зрения, слуха, равновесия, обоняния, вкуса и соматосенсорные органы (кожа и мышцы), воспринимающие тактильные раздражения (осязание), боль, температуру, чувство веса, давления и вибрации.

По генетическим и морфофункциональным признакам рецепторы подразделяют на:

- органы чувств, развивающиеся  из нервной пластинки и имеющие в своем составе нейросенсорные рецепторные клетки – это органы зрения и  обоняния;       

- органы чувств, развивающиеся из утолщений эктодермы и имеющие в своем составе сенсорные эпителиоциты – органы вкуса, равновесия и слуха;

- группу рецепторных инкапсулированных и свободнолежащих телец и  образований  – органы  осязания  и  мышечно-кинетической  чувствительности.

Органы чувств представляют собой периферические отделы анализаторов.

Анализатор (греч. analysis – разложение, расчленение) – термин, введенный И.П. Павловым в 1909 году для обозначения совокупности образований, деятельность которых обеспечивает разложение и анализ в нервной системе раздражителей, воздейст­вующих на организм. Каждый анализатор состоит из трех частей: периферической воспринимающей структуры, содержащей рецепторы, – это органы чувств; проводящих путей и центров мозга;  высших корковых центров головного мозга, куда проецируется импульсация.

В научной литературе анализаторы называют сенсорными систе­мами (лат. sensus – чувство, ощущение). С помощью анализаторов осу­ществляется познание окружающей нас действительности, а инфор­мация, передаваемая в центральную нервную систему от рецепторов внутренних органов, слу­жит основой процессов саморегуляции.

При воздействии того или иного фактора среды в рецепторе возникает процесс возбуждения. Это возбуждение передается в промежуточные центры, расположенные в спинном мозге, мозговом стволе и проме­жуточном мозге, а затем в центральную часть анализатора – кору больших полушарий. Элементарный, «низший» анализ воздействия среды происходит уже в рецепторном отделе и промежуточных центрах анализатора. Высший тончайший анализ в неразрывном единстве с синтезом совершается в центральном отделе анализатора – в коре большого мозга.

Все анализаторы делятся на две группы: внешние и внутренние. К внешним анализаторам относятся зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный (тактильный, болевой, температурный) анализаторы. К внутренним –  двигательный, вестибулярный и интероцептивный анализаторы. Функция двигательного ана­лизатора свойственна в основном скелетным мышцам. Рецепторы внешних анализаторов называются экстерорецепторами, внутренних анализаторов – интерорецепторами.

Рецепторы обладают рядом общих свойств.

1. Все они имеют очень высокую возбудимость. Порог раздра­жения рецепторов, т.е. количество  энергии, которое необходимо для возникновения возбуждения, чрезвычайно низок.

2. С увеличением силы раздражения возрастает интенсивность ощущения.

3. Почти все рецепторы обладают свойством адаптации, т.е. при­способления к силе действующего  раздражителя (например, к шуму, запаху, давлению). Свойства адаптации нет у вестибуло- и  проприорецепторов.

4. Энергия внешнего раздражения в рецепторах трансформи­руется в нервные импульсы.

В этом заключается основная функция рецепторов: кодировать любой вид энергии (химической, световой, механической и др.) в нервные импульсы.

По афферентным путям импульсы проводятся к соответствующим чувствительным зонам коры, где формируются специфические ощущения. Таким образом, энергия внешнего раздражения после многократного ее преоб­разования, высшего анализа и синтеза переходит в ощущение и сознание. После этого происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.

11.1. Орган зрения

Орган зрения – глаз (лат. oculus, греч. ophthalmos) – важ­нейший из органов чувств. Он является периферической рецепторной частью зрительного анализатора, обеспечивающего восприятие и анализ светового излучения окружающей среды и формирующего зри­тельные ощущения и образы. Орган зрения воспринимает более 90% информации внешнего мира. Глаз, являясь рецепторной частью зрительного анализатора, воспринимает объекты внешнего мира посредством улавливания отражаемого или излучаемого объектами света. У человека световые колебания в диапазоне длин волн 390-760 нм  воспринимаются фоторецеп­торными клетками глаза. Нервное возбуждение через проводящие пути зрительного анализатора: нервные клетки сетчатки, ядра таламуса, латеральных коленчатых тел или верхних хол­миков четверохолмия поступает в высший корковый отдел – заты­лочную долю большого мозга, где возникает зрительное ощущение.

Глаз располагается в глазнице и состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. К вспомогательному аппарату глаза относятся защитные приспособления – брови, ресницы, веки; слезныйаппарат, включающий слезную железу и слезоотводящие пути (слезные канальцы, слезный мешок и носослезный проток). Двигательный аппарат  глазного яблока состоит из семи мышц, из которых четыре прямые (верхняя, нижняя, латеральная и медиальная), две косые (верхняя и нижняя), и мышцы, поднимающей верхнее веко. Все мышцы поперечнополосатые, сокращаются произвольно.

Глазное яблоко имеет округлую форму с несколько выступающим передним отделом. В нем выделяют два полюса: перед­ний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выступающей точке роговицы, задний полюс находится латеральное места выхода из глазного яблока зрительного нерва. Линия, соединяющая эти точки, называется наружной осью глаза. Она равна примерно 24 мм. Рас­стояние от задней поверхности роговицы до сетчатки называется вну­тренней осью глазного яблока. Оно составляет около 22 мм. При на­личии более длинной или более короткой внутренней оси возникают аномалии рефракции, на которых мы остановимся несколько позже. Масса глазного яблока 7-8 г. Глазное яблоко состоит из трех оболочек и ядра (внутреннего ядра).

Наружная – фиброзная оболочка – самая плотная, выполняет за­щитную и светопроводящую функцию. Передняя меньшая ее часть прозрачная и называется роговицей. Она имеет вид часового стекла, выпуклого спереди и вогнутого сзади. Диаметр роговицы равен 12 мм, толщина – около 1 мм. Периферический край (лимб) роговицы как бы вставлен в передний отдел склеры, в которую переходит роговица.

Роговица богата нервными окончаниями, но не содержит сосудов, активно участвует в преломлении световых лучей. Сила ее пре­ломления 43 диоптрии, что намного превышает преломляющую способ­ность хрусталика (18 диоптрий). Задняя большая часть фиброзной оболочки имеет белесоватый цвет, непрозрачная и назы­вается склерой. В ней возле лимба имеется узкий круговой канал, заполненный венозной кровью – это венозный синус склеры (шлеммов канал), обеспечивающий отток водянистой влаги из передней камеры глаза. На склере прикрепляются глазодвигательные мышцы.

Средняя – сосудистая оболочка глазного яблока – содержит боль­шое количество кровеносных сосудов, обеспечивает питание сетчатки глаза и выделение водянистой влаги. Она регулирует интенсивность светового потока и кривизну хрусталика. В сосудистой оболочке выделяют три части: переднюю – радужку, среднюю – ресничное тело, заднюю – собственно сосудистую оболочку. Радужка по форме напоминает диск, в центре которого имеется круглое отверстие – зрачок. Диаметр зрачка непостоянный: зрачок сужается при сильном освещении и расширяется в темноте, выполняя роль диафраг­мы глазного яблока (от 1 до 8 мм, средняя величина зрачка – 3 мм). Радужка имеет две мышцы: сфинктер, суживающий зрачок, и дилятатор, обусловливающий его расширение. Радужная оболочка содержит много пиг­ментных клеток, количество и расположение которых  определяет цвет глаз (голубой, зеленовато-серый или коричневый) и наследственно обусловлено. Кзади от радужки находится ресничное, или цилиарное, тело – круговой валик шириной около 8 мм, в толще которого находится ресничная, или аккомодационная, мышца. Сокращение рес­ничной мышцы передается через специальную (циннову) связку на хрусталик, и он меняет свою кривизну. Помимо участия в аккомо­дации глаза, ресничное тело продуцирует водянистую влагу передней и задней камер глаза и регулирует ее обмен. Собственно сосудистая оболочка составляет большую часть сосудистой оболочки и выстилает изнутри заднюю часть склеры. Она образована сосудами и соединительной тканью с пигментными клетками.

Внутренняя (сенсорная) оболочка глазного яблока – сет­чатка (ретина) – плотно прилежит к сосудистой оболочке. В сетчатке различают заднюю зрительную часть и меньшую переднюю – слепую часть сетчатки. Зрительная сетчатка состоит из наружной пигментной части и внутренней нервной части. В последней выделяют до 10 слоев нервных клеток. Важнейшими из них являются фоторецепторы сетчатки: палочки – 130 млн. и колбочки – 7 млн., контактирующие с биополяр­ными нейронами, а те в свою очередь – с ганглиозными. Отростки ганглиозных клеток образуют зрительный нерв, место выхода которого называется диском зрительного нерва («слепое» пятно). Световоспринимающие клетки здесь отсутствуют. Латеральнее диска зритель­ного нерва расположено желтоватого цвета пятно с небольшим углуб­лением – центральной ямкой. Оно соответствует заднему полюсу глаза и является местом наилучшего видения за счет скопления здесь боль­шого количества колбочек, палочки в этом месте отсутствуют. Палоч­ки более чувствительны к свету; они являются аппаратом сумеречного зрения, находятся в основном на периферии сетчатки. Колбочки менее чувствительны к свету (в 500 раз меньше, чем чувствительность палочек), они являются аппаратом дневного и цветового видения.

Внутреннее ядро глаза состоит из прозрачных светопреломляющих сред: стекловидного тела, хрусталика и водянистой влаги, наполняющей глазные камеры. Вместе эти среды составляют опти­ческую систему, благодаря которой попадающие в глаза лучи света фокусируются на сетчатке: на ней получается четкое изображение предметов (в уменьшенном  и перевернутом виде). Водянистая влага перед­ней и задней камер участвует в питании роговицы и поддерживает определенное внутриглазное давление, равное в норме у человека 16-26 мм рт.ст. Передняя камера ограничена спереди роговицей, а сзади – радужкой и хрусталиком, задняя – спереди радужкой, а сзади – хруста­ликом, ресничным пояском (цинновой связкой) и ресничным телом. Через отверстие зрачка обе камеры сообщаются между собой. Хруста­лик представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу, состоя­щую из эпителиальных клеток и их производных – хрусталиковых волокон. Хрусталик расположен между радужкой и стекловидным телом. По силе преломления он является второй средой (после роговицы) оптической системы глаза (18 диоптрий). Состоит из ядра, коры и капсулы. К последней в области экватора прикрепляется ресничный поясок (циннова связка). При сокращении ресничной мышцы хрусталик увеличивает свою кривизну, при расслаблении – он уплощается. Стекловидное тело представляет собой прозрачное желеобразное вещество, покрытое мембраной. Как и хрусталик, сосудов и нервов оно не содержит. Показатель прелом­ления стекловидного тела, как и влаги камер, составляет примерно 1, 3.

Для хорошего зрения необходимо прежде всего четкое изобра­жение (фокусирование) рассматриваемого предмета на сетчатке. Спо­собность глаз к ясному видению разноудаленных предметов называ­ется аккомодацией. Она осуществляется путем изменения кривизны хрусталика и его преломляющей способности. Механизм аккомодации глаза связан с сокращением ресничной мышцы, которая изменяет выпуклость хрусталика. Преломление света в оптической системе гла­за называется рефракцией. Клиническую рефракцию характеризует по­ложение главного фокуса по отношению к сетчатке. Если главный фо­кус совпадает с сетчаткой, такая рефракция называется соразмерной. Если главный фокус не совпадает с сетчаткой, то клиническая рефракция несораз­мерная. Существует две главные аномалии рефракции, которые связаны, как правило, не с недостаточностью преломляющих сред, а с ненормальной длиной глазного яблока.

Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие удлинения глазного яблока фокусируются впереди сетчатки, назы­вается близорукостью – миопией. Отдаленные предметы при этом видны неотчетливо. Для исп­равления близорукости необходимо использовать двояковогнутые линзы. Аномалия рефракции, при которой световые лучи вследствие уко­рочения глазного яблока фокусируются позади сетчатки, называется дальнозоркостью. Для коррекции дальнозоркости требуются двояковыпуклые линзы. С возрастом эластичность хрусталика уменьшается, он отвер­девает и утрачивает способность менять свою кривизну при сокраще­нии ресничной мышцы. Такая старческая дальнозоркость, развиваю­щаяся у людей после 40-45 лет. Она исправляется с помощью очков с двоя­ковыпуклыми линзами, которые надевают при чтении. Сочетание в одном глазу различных видов рефракций или разных степеней одного вида рефракции называется астигматизмом. При астигматизме лучи, вышедшие из одной точки объекта, не собираются вновь в одной точке, и изображение получается расплывчатым. Для исправления астигматизма используют собирательные и рассеивающие цилиндрические линзы.

Под воздействием световой энергии в фоторецепторах сетчатки глаза происходит сложный фотохимический процесс, который способствует трансформации этой энергии в нервные импульсы. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках – йодопсин. Под влиянием света родопсин разрушается, а в темноте он восстанавливается, для чего необходим витамин А. При отсутствии или недостатке витамина А образование родопсина нарушается и наступает состояние, которое назыают  куриная слепета, т.е. неспособность видеть при слабом свете или в темноте. Йодопсин под влиянием света также разрушается, но медленнее родопсина (примерно в 4 раза). В темноте он также восстанавливается. Уменьшение чувствительности фоторецепторов глаза к свету называется адаптацией. Адаптация глаз при выходе из темного поме­щения на яркий свет (световая адаптация) происходит в среднем за 4-5 минут. Полная адаптация глаз при выходе из светлого помещения в более темное (темновая адаптация) осуществляется значительно доль­ше и происходит в среднем за 40-50 минут. Чувствительность палочек при этом возрастает в 200000-400000 раз. Вот почему рентгенологи, выходя из своего затемненного кабинета на свет, обязательно надевают темные очки.