Физиология сенсорных систем

СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА

КАФЕДРА ФИЗИОЛОГИИ СПОРТА И ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ОБЩЕЙ ФИЗИОЛОГИИ

ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ

Преподаватель: ___________________              доктор биол. наук, профессор

                                                                       Бочаров Михаил Иванович

Исполнитель:________________________                          Студент 9210 группы,

Соломкин Владимир Владимирович

Сыктывкар 2007

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ------------------------------------------------------------------------------------3

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНОВ РЕЦЕПЦИИ -------------------------------------5

2. СОМАТОСЕНСОРНАЯ РЕЦЕПЦИЯ ------------------------------------------------6

3. ПРОПРИОРЕЦЕПЦИЯ------------------------------------------------------------------7   

4. СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ЗРЕНИЯ --------------------------------------------------8

   4.1. Структурные основы зрительной рецепции------------------------------------8

   4.2. Анализ световых ощущений -----------------------------------------------------10

5. СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА СЛУХА--------------------------------------------------11

   5.1 Структурные основы звуковой рецепции--------------------------------------11

   5.2. Механизмы рецепции и анализа звука-----------------------------------------12

   5.3. Фонемный анализ сигналов речи-----------------------------------------------13

6. ОБОНЯТЕЛЬНО-ВКУСОВАЯ РЕЦЕПЦИЯ--------------------------------------14

   6.1. Обонятельная рецепция----------------------------------------------------------14

   6.2. Вкусовая рецепция----------------------------------------------------------------14

7. ВЕСТБУЛЯРНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА------------------------------------15

8. РОЛЬ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ В УПРАВЛЕНИИ ДВИЖЕНИЯМИ.  СОМАТОСЕНСОРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И КОРРЕКЦИЯ ДВИЖЕНИЙ -------------------------------------------------------------------------------16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ----------------------------------------------------------------------------18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ----------------------------------------------------------------20

ВВЕДЕНИЕ

              Центральная нервная система получает информацию о внешнем мире и внутреннем состоянии организма от специализированных к восприятию раздражений органов рецепции. Многие органы рецепции называют органами чувств потому, что в результате их раздражения и поступления от них импульсов в большие полушария головного мозга возникает ощущение, восприятия, представления, т.е. различные формы чувтвенного отражения внешнего мира.

              Лишь благодаря информации, доставляемой оргнами рецепции, могут осуществлятся как простые рефлексы, так и различные акты поведения и психической деятельности. На это уже давно указывали философы и физиологи. И.М. Сеченов в своем классическом труде «Рефлексы головного мозга», писал, что «психический акт не может явиться  в сознании без внешнего чувственного возбуждения» [2].

              Рецепторами являются воспринимающие раздражения нервные окончания или специализированные нервные клетки, реагирующие на определенные изменения в окружающей среде.

              Импульсы от рецепторов по афферентным нервным волокнам поступают в ЦНС. От первого рецепторного нейрона возбуждение переключается на второй, а затем и на третий нейроны и доходит до коры больших полушарии головного мозга. Все звенья этой нейронной цепи имеют значение в анализе воспринимаемых раздражений. Высшие формы анализа осуществляются корой больших полушарий.

              Всю совокупность нейронов, участвующих в восприятии раздражений и проведения возбуждений, а также сенсорные клетки коры больших полушарий головного мозга, Павлов считал единой системой, которую он обозначил термином «анализатор». Рецепторы – это периферическое звено анализаторов. Афферентные нейроны и проводящие пути составляют проводниковый отдел анализатора. Участки коры больших полушарий, воспринимающие возбуждение от рецепторов, представляют собой центральные концы анализаторов.

              Существует множество рецепторных аппаратов, отличающихся по морфологической дифферинцеровке и физиологической специализации. Морфологическая дифференцировка рецепторов проявляется в различиях структуры и в том, что многие из рецепторов находятся в специализированных многоклеточных органах – органах рецепции, приспособленных к передаче раздражающих воздействий рецепторным клеткам или нервным окончаниям. Специализация рецепторов проявляется, во-первых, в их приспособлении к восприятию определенного вида раздражений – светового, звукового, химического, механического, теплового, холодового и .т.п. и, во-вторых, в их очень высокой возбудимости, т.е. в способности возбуждаться минимальным количеством энергии внешнего раздражения [1].

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНОВ РЕЦЕПЦИИ

              Рецепторы разделяют на две боьшие группы: внутренние и внешние. Внутренние рецепторы – интеррорецепторы – посылают импульсы сигнализирующие о состоянии внутренних органов (висцерорецепторы) и о положении и движении тела и отдельных его частей в пространстве (вестибулорецепторы и проприорецепторы). Внешние рецепторы – экстерорецепторы – сигнализируют о свойствах предметов и явлений окружающего мира и о воздействии их на организм.

              Рецепторы могут быть классифицированы соответственно физической природе раздражителей, к которым они особенно чувствительны. По такой классификации их разделяют на: фонорецепторы, фоторецепторы, механорецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, барорецепторы.

              Кроме того, возможно разделение органов рецепции соответственно характеру ощущений, возникающих при их раздражении. Согласно этой психофизиологической классификации, различают органы – зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, восприятия тепла и холода, боли и положения тела.

              Некоторые рецепторы способны воспринимать раздражения, исходящие от предметов, находящихся на значительном расстоянии от организма. Такие рецепторы называются дистантными. К их числу относятся зрительные, слуховые, обонятельные рецепторы. Другие же рецепторы - контактные – способны воспринимать раздражения только от предметов, находящихся в близком соприкосновении с рецепторным аппаратом [4].

2. СОМАТОСЕНСОРНАЯ РЕЦЕПЦИЯ

              Рецепторы кожи обеспечивают ощущение тепла, холода, боли прикосновения, давления. Рецепторы прикосновения (тактильные) – этои быстро адаптирующиеся рецепторы, представляющие собой эпителиальные клетки и специализированные образования – тельца Мейснера и Гольджи-Маццони. Кроме того, в основании волосянных луковиц имеются многочисленные нервные сплетения, воспринимающие прикосновение.

              Рецепторами давления являются медленно адаптирующиеся рецепторы кожи – тельца Пачинни. Установлено, что эти рецепторы воспринимают и вибрацию. Температурными рецепторами являются холодовые колбы Краузе, расположенные в поверхностных слоях кожи, и тельца Руффини – глубоко расположенные рецепторы тепла. Роль тепловых рецепторов играет также и некоторые тактильные рецепторы.

              Кожные рецепторы быстро адаптируются. Так, при опускании рук в теплую воду ощущение тепла сохраняется только первые 30-40 сек. Рецепторы осязания быстро адаптируются к одежде. Быстро адаптируются к низким температурам и холодовые рецепторы.

              Предполагается, что рецепторы тепла и холода одни и те же, но расположены на разной глубине (холодовые – на глубине 0,1-0,15 мм, а тепловые – 0,3 м).

              Специфических рецепторов боли нет. Вместе с тем в некоторых частях тела отсутствую все другие виды рецепции кроме болевой. Так, на любое раздражение в роговице формируется только ощущение боли. Этим предупреждаются печальные последствия раздражения роговицы. В тоже время мозговая и костная ткань безболезненны. Сердце и другие внутренние органы лишены тактильной чувствительности.

              Формирование ощущений в рецепторах при действии адекватных раздражителей начинается с возникновения рецепторного потнциала. Болевые ощущения возникаю  в результате образования в нервных окончаниях веществ типа гистамина. В поврежденных тканях образуется также брадикинин, усиливающий болевые ощущения. Накопление гистамина, брадикинина и др. веществ в крови вызывает усиление боли при раздражении кожных рецепторов [5].

3. ПРОПРИОРЕЦЕПЦИЯ

              Первичный анализ сигналов, связанных с изменением мышечного напряжения, растягивания мышц и сухожилий или давления на них, осуществляется прприорецепторами мышц, сухожилий связок, суставных сумок. Наиболее сложными из них являются мышечные веретена.

              Мышечные веретена – это пучки мышечных волокон, заключенных в соединительно-тканную капсулу. Одним концом они закрепляются в сухожилиях мышц, а другой конец прикрепляется к перемизию и располагается среди сократительных волокон мышцы. Мышечные веретена имеют эфферентную иннервацию, осуществляемую тонкими у-волокнами, выходящими из передних корешков спинного мозга.

              Афферентные нервные волокна, обладающие высокой скоростью проводения возбцждения (до 150 м/сек) и низким порогом возбудимости, несут импульсы от проприорецепторов к соответствующим отделам головного мозга. Возбуждение чувтсвительных нервов мышечных веретен происходит при растяжении. Импульсы, поступающие по у-волокнам, не приводит к видимому изменению напряжения всей мышцы, но вследствие увеличения напряжения самого мышечного веретена вызывают увеличение нервной импульсации через афферентные нервные волокна.

              Второй тип рецепторов – рецепторы Гольджи. Это сухожильные окончания с разветвленными в них нервными волокнами, образующими вокруг сухожилий петли и спирали. Количество нервных окончаний в сухожильных рецепторах меньше, чем в мышечных веретенах. Возбуждение рецепторов Гольджи происходит как при напряжении, так и при растяжении мышцы. Наиболее просто устроены рецепторы связок суставных сумок и фасций. Это простые, древовидно-разветвленные окончания чувствительных нервов [6].

4. СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ЗРЕНИЯ

              4.1. Структурные основы зрительной рецепции.

              Периферическим аппаратом восприятия световых волн является глаз. Глаз представляет часть переднего мозга, выдвинутую на периферию. Сетчатая оболочка глаза и зрительный нерв развиваются непосредственно из мозговой ткани.

              В состав аппарата зрительной рецепции входят оптическая система глаза и рецепторная система сетчатки. Оптическая система глаза состоит из роговицы, передней камеры глаза, хрусталика, задней камеры глаза и стекловидного тела. Ясное видение сохраняется при условии полной прозрачности всех лучепреломляющих сред глаза.

              Преломляющая сила глаза составляет 60-70 диоптрий.

              В зависимости от длины продольной оси глаза, а также от преломляющей силы оптических сред (главным образом хрусталика) изображение видимых предметов может оказаться на сетчатке, впереди ее или за. При уменьшенной длине продольной оси глаза фокусное расстояние увеличивается, изображение оказывается за сетчаткой. Для того, чтобы изображение стало резким, человек вынужден удалять от глаз видимый предмет – дальнозоркость или гиперметропия.

              При удлиненной продольной оси глаза изображение видимых предметов оказывается перед сетчаткой, для ясного видения необходимо приблизить рассматриваемый предмет, чтобы сфокусировать изображение на сетчатке – это близорукость или миопия. Усиление преломляющей силы дальнозоркого глаза достигается двояковыпуклыми линзами. Близорукость корректируется двояковогнутыми линзами.

              Оптические среды глаза фокусируют изображение в одной точке сетчатки. Но если кривизна роговицы в различных частях на одинакова, то наблюдается астигматизм. Последствия астигматизма – неточность в определении расстояний между параллельными линиями или кругами.

              В нормальном глазу изображение предметов оказывается уменьшенным и перевернутым вследствие особого устройства оптической системы глаза. Нормальное, а не перевернутое видение предметов происходит благодаря их повторному «переворачиванию» в корковом отделе зрительного анализатора. Но это повторное переворачивание с первым не имеет ничего общего. Оно – результат абстракции, способности человека сопоставлять видимое с действительностью окружающего нас мира.

              Видимые предметы имеют четкие контуры. Это результат того, что зрачок пропускает в глаз только центральный пучок лучей. Сферическая и хроматическая аберрация при этом невозможна. Количество света пропускаемого зрачком, регулируется круговой и радиальными мышцами радужной оболочки. Они иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервами. Эмоции страха, боли, гнева вызывают через посредство симпатических нервов расширение зрачка. Увеличение светового потока направленного в глаз, усиливает парасимпатические влияния и вызывает сужение зрачка [4].