Министерство здравоохранения Украины

Анализатор - это совокупность рецепторов и нейронов мозга, участвующих в обработке информации о сигналах внешнего или внутреннего мира и в получении о них представления (ощущения, восприятия). Все анализаторы состоят из трех основных отделов: периферического (в нем происходит превращение сигнала внешнего мира в электрический процесс), проводникового - в нем происходит обработка информации и проведение ее в высшие отделы мозга и, наконец, центрального или коркового отдела, в котором происходит окончательная обработка сенсорной информации и возникает ощущение - субъективный образ сигнала. Рассмотрим принцип работы анализатора. Рецептор - это специализированная структура (клетка или окончание нейрона), которая в процессе эволюции приспособилась к восприятию соответствующего раздражителя внешнего или внутреннего мира. Например, адекватным раздражителем для фоторецепторов является квант видимого света, для фонорецепторов - звуковые колебания воздушной или водной среды, для терморецепторов - воздействие температуры. Под влиянием адекватного раздражителя в рецепторной клетке или в нервном специализированном окончании происходит изменение проницаемости для ионов (например, под влиянием растяжения в рецепторе растяжения мышц рака происходит увеличение открытия натриевых каналов, что вызывает деполяризацию, степень которой пропорциональна степени растяжения), что приводит к генерации рецепторного потенциала. Афферентные нейроны - это первые нейроны, которые участвуют в обработке сенсорной информации. Как правило, афферентные нейроны лежат в ганглиях (спинномозговые ганглии, ганглии головы и шеи, например, вестибулярный ганглий, спиральный ганглий, коленчатый ганглий и т.п.). Исключением являются фоторецепторы - их афферентные нейроны лежат непосредственно на сетчатке. Следующий нейрон, принимающий участие в обработке информации, расположен в спинном, продолговатом или в среднем мозге. Отсюда идут пути к таламусу. Исключением из этого правила является обонятельный анализатор - после обонятельной луковицы информация направляется сразу же в обонятельную кору, не заходя в таламус. От общего сенсорного коллектора (таламуса) информация поступает в соответствующие проекционные и ассоциативные зоны коры. Для каждого анализатора имеются свои конкретные участки, куда приходят импульсы от рецепторного аппарата. В проекционных зонах происходит декодирование информации, возникает представление о модальности сигнала, о его силе и качестве, а в ассоциативных участках коры - определение "что это такое?" - акцепция сигнала. Это происходит с участием процессов памяти. Высшие отделы наряду с собственными рецепторными механизмами регулируют и процессы адаптации в рецепторах - привыкание. В основном, все рецепторы - быстро адаптирующиеся, поэтому они реагируют на начало воздействия стимула и на окончание его действия. Часть рецепторов - медленно адаптирующиеся, поэтому постоянно реагируют на стимул. Например, быстро адаптируются рецепторы обоняния, вкуса, но медленно адаптируются рецепторы боли (ноцицепторы).

Основные функции сенсорных систем:

сбор и обработка информации о внешней и внутренней среде организма;

осуществление обратных связей, информирующих нервные центры о результатах деятельности;

поддержание нормального уровня (тонуса) функционального состояния мозга.

Разложение сложностей внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы и их анализ И. П. Павлов считал основной функцией сенсорных систем (анализаторов). Помимо первичного сбора информации важной функцией сенсорных систем является также осуществление обратных связей о результатах деятельности организма. Для уточнения и совершенствования различных действий человека, в первую очередь двигательных, ЦНС должна получать информацию о силе и длительности выполняемых сокращений мышцами, о скорости и точности перемещений тела или рабочих снарядов, об изменениях темпа движений, о степени достижения поставленной цели и т. п. Без этой информации невозможно формирование и совершенствование двигательных навыков, в том числе спортивных, затруднено совершенствование техники выполняемых упражнений. Наконец, сенсорные системы вносит свой вклад в регуляцию функционального состояния организма. Импульсация, идущая от различных рецепторов в кору больших полушарий как по специфическим, так и по неспецифическим путям, является существенным условием поддержания нормального уровня ее функционального состояния. Искусственное выключение органов чувств в специальных экспериментах на животных приводило к резкому снижению тонуса коры и засыпанию. Такое животное просыпалось лишь во время кормления и при позывах к мочеиспусканию или опорожнению кишечника.

Кожный анализатор

Кожный анализатор, совокупность анатомо-физиологических механизмов, обеспечивающих восприятие, анализ и синтез механических, термических, химических и др. раздражений, падающих из внешней среды на кожу и некоторые слизистые оболочки (полости рта и носа, половых органов и др.). Как и др. анализаторы, К. а. состоит из рецепторов, проводящих путей, передающих информацию в центральную нервную систему (ЦНС), и высших нервных центров в коре головного мозга. К. а. включает разные виды кожной чувствительности: тактильную (прикосновение и давление), температурную (тепло и холод) и болевую (ноцицептивную). Рецепторов прикосновения и давления (механорецепторов), осуществляющих функцию осязания, в коже человека свыше 600 тыс. Ощущение тепла и холода возникает при раздражении терморецепторов, которых около 300 тыс., в том числе около 30 тыс. тепловых рецепторов.

Вопрос о самостоятельной болевой рецепции ещё не решен: одни признают наличие в коже 4 видов рецепторов — тепла, холода, прикосновения и боли — с раздельными системами передачи импульсов; другие считают, что одни и те же рецепторы и проводники могут быть болевыми и неболевыми в зависимости от силы раздражения. Среди кожных рецепторов встречаются свободные нервные окончания, обычно рассматриваемые как болевые рецепторы; осязательные тельца Мейснера и Меркеля, тельца Гольджи — Маццони и Фатера — Пачини (рецепторы давления), концевые колбы Краузе (рецепторы холода), тельца Руфини (рецепторы тепла) и др. Эти рецепторы, за исключением болевых, легко адаптируются к раздражениям, что выражается в снижении чувствительности. Нервные волокна от кожных рецепторов в ЦНС различаются строением, толщиной и скоростью проведения импульсов: самые толстые передают главным образом тактильную чувствительность со скоростью 50— 140 м/сек. Волокна температурной чувствительности несколько тоньше, скорость проведения 15—30 м/сек, тонкие волокна лишены миелиновой оболочки и проводят импульсы со скоростью 0,6—2 м/сек. Чувствительные пути К. а. проходят через спинной и продолговатый мозг в зрительные бугры, связанные с задней центральной извилиной теменной области коры головного мозга, где нервное возбуждение превращается в ощущение. От всех чувствительных путей, идущих в головной мозг, отходят ветви в ретикулярную формацию ствола мозга. В нормальных условиях кожные раздражения не воспринимаются раздельно. Ощущения формируются в виде сложных целостных реакций. В интеграции восприятий принимают участие разные отделы ЦНС и вегетативной нервной системы. От их состояния и взаимодействия зависят характер (модальность) и эмоциональная окраска ощущений, возникающих вследствие деятельности К. а.

В коже представлена тактильная, температурная и болевая рецепция. На 1 см кожи, в среднем, приходится 12-13 Холодовых точек, 1 -2 тепловых, 25 тактильных и около 100 болевых.

Тактильная сенсорная система предназначена для анализа давления и прикосновения. Ее рецепторы представляют собой свободные нервные окончания и сложные образования, в которых нервные окончания заключены в специальную капсулу.

Они находятся в верхних и нижних слоях кожи, в кожных сосудах, в основаниях волос. Особенно их много на пальцах рук и ног, ладонях, подошвах, губах) Это механорецепторы, реагирующие на растяжение, давление и вибрацию. Наиболее чувствительным рецептором является тельце Паччини, которое вызывает ощущение прикосновения при смещении капсулы лишь на 0.0001 мм. Чем больше размеры тельца Паччини, тем более толстые и быстропроводяшие афферентные нервы отходят от него. Они проводят кратковременные залпы, информирующие о начале и окончании действия механического раздражителя. Путь тактильной информации следующий: рецептор — 1 -и нейрон в спинномозговых узлах —2-й нейрон в спинном или продолговатом мозге — 3-й нейрон в промежуточном мозге — 4-й нейрон в задней центральной извилине коры больших полушарий.

Температурная рецепция осуществляется Холодовыми рецепторами и тепловыми. При температуре кожи 31-37°С эти рецепторы почти неактивны. Ниже этой границы холодовые рецепторы активизируются пропорционально падению температуры, затем их активность падает и совсем прекращается при +12 С. При температуре выше 37°С активизируются тепловые рецепторы, достигая максимальной активности при +43°С, затем резко прекращают ответы.

Болевая рецепция, как считает большинство специалистов, не имеет специальных воспринимающих образований. Болевые раздражения воспринимаются свободными нервными окончаниями, а также возникают при сильных температурных и механических раздражениях в соответствующих термо — и механорецепторах.

Температурные и болевые раздражения передаются в спинной мозг, оттуда в промежуточный мозг и в соматосенсорную область коры. Кожа, благодаря своей большой площади (16 000 см2), выполняет роль огромного рецепторного поля. В нем разветвляются чувствительные нервные окончания (рецепторы) волокон афферентных нейронов.

Кроме большого количества свободных нервных окончаний, воспринимающих болевые раздражения, в коже имеются различные по строению специализированные рецепторы. К ним принадлежат пластинчатые нервные тельца Фатер-Пачини, воспринимающие давление; тельца Мейснера и диски Меркеля, а также нервные сплетения (манжетки) вокруг корня волос, которые воспринимают прикосновение (рис. XI.18). Концевые колбы Краузе относятся к Холодовым рецепторам, сосочковые кисти Руффини — к тепловым. От кожных рецепторов туловища и конечностей возбуждение по чувствительным нервам достигает нейронов задних рогов спинного мозга. Для температурной, болевой, тактильной чувствительности кожи туловища и конечностей первичными центрами являются нейроны задних рогов спинного мозга. Отсюда начинаются восходящие пути кожной чувствительности. Сигналы температурной и болевой чувствительности идут по боковым, а тактильной — по передним канатикам спинного мозга своей и противоположной стороны. Они направляются к нейронам зрительного бугра. От кожных рецепторов лица и отчасти шеи возбуждение передается по чувствительным волокнам тройничного и блуждающего (от промежуточного, верхнего и нижнего узлов) нервов в ядра продолговатого мозга, а затем в зрительный бугор. Корковым отделом кожной чувствительности у человека является кора постцентральной извилины и верхней теменной дольки (поля 1, 2, 3, 5, 7, по Бродману).

Анализатор кожной чувствительности принадлежит к экстероре-цептивным, в отличие от анализаторов внутренних органов, которые называются интерорецептивными. Морфология рецепторного аппарата внутренних органов изучена подробно, однако о проводниковых отделах, промежуточных центрах и корковой локализации сведения противоречивы и неполны. Несомненным является наличие коркового представительства чувствительности внутренних органов, о чем свидетельствует возможность выработки условных рефлексов в ответ на раздражение интерорецепторов различных внутренних органов.

Специально следует отметить двигательный анализатор, воспринимающий и проводящий в центральную нервную систему возбуждения от рецепторов двигательного аппарата (проприоцептивная чувствительность). Мышечно-суставное чувство возникает в результате возбуждения рецепторов мышц и сухожилий и в виде нервных импульсов по соответствующим чувствительным волокнам передается в задние рога спинного мозга, затем к ядрам нежного и клиновидного пучков в продолговатом мозгу. Отсюда в составе медиальной петли они направляются к ядрам зрительного бугра, а после в кору. Корковый отдел двигательного анализатора занимает предцентральную и задние отделы средней и верхней лобной извилин (поля 4 и 6, по Брод-ману).

Данные о возрастных, половых и этнических различиях в физиологии органов чувств довольно многочисленны. Однако морфологическая основа этих различий ещё почти не изучена. Известны возрастные изменения числа мейснеровских телец в коже стопы.

Тактильной чувствительностью человек обязан функционированию механорецепторов кожного анализатора. Источником тактильных ощущений являются механические воздействия в виде прикосновения или давления.

В коже различают три прослойки: внешнюю (эпидермис), соединительно-тканевую (собственно кожа — дерма) и подкожную жировую клетчатку. В коже очень много нервных волокон и нервных окончаний, которые распределены крайне неравномерно и обеспечивают разным участкам тела различную чувствительность. Наличие на коже волосяного покрова значительно повышает чувствительность тактильного анализатора.

Температурно-сенсорную систему обычно рассматривают как часть кожного анализатора, благодаря совпадению расположения рецепторов и проводниковых путей. Поскольку человек является теплокровным существом, то все биохимические процессы в его организме могут протекать с необходимой скоростью и направлением при определенном диапазоне температур. На поддержку этого диапазона температур и направлены терморегуляционные процессы (теплопродукция и теплоотдача). При высокой температуре внешней среды - сосуды кожи расширяются и теплоотдача усиливается, при низкой температуре — сосуды суживаются и теплоотдача уменьшается.

Температурные рецепторы имеют важное значение для поддержания постоянной температуры тела. В средней полосе России колебание температуры окружающей среды между различными областями в течение одного дня может достигать 20-25°C , а на протяжении всего года — до 70°C (от 35°С ниже нуля — зимой, до 35°C выше нуля — летом). Без температурной адаптации человек не смог бы выжить. Поэтому очень важны быстрое и точное восприятие изменений температуры и соответствующая перестройка механизмов теплопродукции и теплоотдачи в зависимости от изменившихся условий. Именно в этом состоит функция температурных рецепторов. Полагают, что существуют две разновидности: одни воспринимают тепло, другие — холод. Рецепторы, воспринимающие холод, располагаются ближе к поверхности кожи, их количество больше, чем тепловых, которые и располагаются значительно глубже.

Тактильные рецепторы реагируют на механическое воздействие: давление, прикосновение, вибрацию. Концентрация тактильных рецепторов на различных участках тела неодинакова, поэтому чувствительность одних участков выше, например, кожи кончиков пальцев рук, других — ниже. Боль воспринимается специальными рецепторами — свободными нервными окончаниями. Ощущение боли формируется при участии подкорковых и корковых структур мозга. Боль — это защитная реакция организма. Болевые рецепторы — «стражи безопасности».

Тактильные рецепторы Существует множество тактильных рецепторов, что связано с многообразием их функций. Тактильные рецепторы должны:

¾ распознавать разные типы раздражителей (щекотку, давление, прикосновение и вибрацию);

¾ обеспечивать особенно высокую точность осязания в участках безволосой кожи.

Тактильные рецепторы различаются по следующим признакам.

Строение. Выделяют две основные группы тактильных рецепторов: ¾ неспециализированные тактильные рецепторы — свободные нервные окончания. Они обусловливают грубую тактильную чувствительность, так как широко ветвятся (обладают большими рецептивными полями) и не имеют специального аппарата, позволяющего выделять отдельные характеристики раздражителей;

¾ специализированные тактильные рецепторы (тельца Мейсснера, тельца Пачини, диски Меркеля). Они обеспечивают тонкую тактильную чувствительность. Скорость адаптации. Это важнейшая характеристика, от которой зависит чувствительность рецептора к временны{‘}м характеристикам раздражителя:

¾ медленно адаптирующиеся рецепторы обусловливают чувствительность к давлению;

¾ быстро адаптирующиеся рецепторы обусловливают чувствительность к прикосновению и щекотке;

¾ сверхбыстро адаптирующиеся рецепторы обусловливают чувствительность к вибрации. Локализация. Чем поверхностней расположен рецептор, тем более слабые раздражители (меньшую деформацию кожи) он воспринимает:

¾ рецепторы, расположенные в самых поверхностных слоях кожи, отвечают за чувствительность к щекотке; ¾ рецепторы, расположенные в средних слоях кожи, отвечают за чувствительность к прикосновению и вибрации;

¾ рецепторы, расположенные в самых глубоких слоях кожи, отвечают за чувствительность к давлению.

Таким образом, разные характеристики раздражителей воспринимаются разными рецепторами:

¾ щекотка: свободными нервными окончаниями поверхностных слоев кожи;

¾ давление: медленно адаптирующимися рецепторами глубоких слоев кожи — дисками Меркеля;

¾ прикосновение: быстро адаптирующимися рецепторами:

в волосистой коже — рецепторами волосяных фолликулов;

в безволосой коже и кончике языка — тельцами Мейсснера;

¾ вибрация: быстро адаптирующимися рецепторами — тельцами Пачини.

Терморецепторы

Существуют две группы терморецепторов:

¾ холодовые терморецепторы; полагают, что ими являются тельца Руффини;

¾ тепловые терморецепторы; полагают, что ими являются колбы Краузе.

Раздражителями для тактильного анализатора являются физические тела (твердые, жидкие и газообразные) при контакте их с поверхностью кожи.

Рецептором тактильных ощущений являются расположенные в коже концевые нервные образования двух видов: нервные сплетения вокруг волосяных луковиц в местах кожи, покрытых волосами, и так называемые тельца Мейснера в местах кожи, не покрытых волосами.

Эти нервные образования расположены в коже далеко неравномерно. В среднем они составляют 25 тактильных точек на 1 см2 кожной поверхности. Наиболее густо они расположены на кончике языка, красной части губ, ладонной поверхности кисти, кончиках пальцев (на расстоянии 1—2 мм). На спине (по средней линии) тактильные клетки расположены значительно реже; расстояние между ними достигает здесь 60 мм. В зависимости от густоты расположения этих точек изменяется тактильная чувствительность.

Корковый конец тактильного анализатора расположен в области задней центральной извилины.

Тактильные ощущения возникают в результате различной степени деформации кожи под воздействием указанных выше физических раздражителей. В зависимости от степени этой деформации различают два вида тактильных ощущений: ощущение прикосновения и ощущение давления.

Тактильные ощущения в их связи с мышечно-двигательными составляют осязание, с помощью которого человек отражает качественные особенности поверхности (гладкость или шероховатость) предметов, их плотность, а также место прикосновения предмета к телу и размер раздражаемой при этом поверхности тела.

Основным органом осязания у человека являются руки, с помощью которых даже без участия зрительных ощущений человек может определить форму и величину предметов.

Большую роль тактильные ощущения играют в выполнении движений, обеспечивая вместе с другими ощущениями необходимую их координацию. Например, степень и характер деформации кожи на ладонях рук при выполнении физических упражнений на снарядах дают начало важным татктильным ощущениям, которые в сочетании с мышечно-двигательными ощущениями служат тончайшими регуляторами движений.

Кожный, или тактильный анализатор играет исключительную роль в жизни человека, особенно при его взаимодействии со зрительным и слуховым анализаторами при формировании целостного восприятия окружающего мира. При потере зрения и слуха человек с помощью тактильного анализатора за счет тренировки и разнообразных технических приспособлений может «слышать», «читать», т.е. действовать .

Список литературы:

1. Андреев Л. А., Физиология органов чувств, М., 1941

2. Гранит P., Электрофизиологическое исследование рецепции, перевод с английского, М., 1957

Кассиль Г. Н., Наука о боли, М., 1969.

Министерство здравоохранения Украины

Харьковский национальный медицинский университет

Реферат

по физиологии человека

на тему : « Тактильный анализатор»

Подготовила : студентка 5 группы 2 курса 4 медицинского факультета Куриленок М.В.

Преподаватель: Шедания В.А.

Харьков 2012