ёё(ЕГЭ)
Наш организм улавливает различные изменения, происходящие во внешней среде, с
помощью органов чувств: осязания, зрения, слуха, обоняния и вкуса, кожного чувства. В
каждом из них имеются специфические рецепторы, воспринимающие определенный вид
раздражения. Органы чувств — это комплекс анатомических структур, которые
воспринимают энергию внешнего воздействия, превращают ее в нервный импульс и
передают в соответствующие центры головного мозга, в том числе в кору большого
мозга, где происходит высший анализ.
Специальные нервные аппараты, служащие для анализа внешних и внутренних
раздражений, И. П. Павлов назвал анализаторами. Современное представление об
анализаторах как сложных многоуровневых системах, передающих информацию от
рецепторов к коре и включающих регулирующие влияния коры на рецепторы и
нижележащие центры, привело к появлению более общего понятия сенсорные системы.
(Сологуб, Солодков)
7.1. ОБЩИЙ ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ И ФУНКЦИИ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
В составе сенсорной системы различают 3 отдела:
1)периферический, состоящий из рецепторов, воспринимающих определенные сигналы,
и специальных образований, способствующих работе рецепторов (эта часть представляет
собой органы чувств — глаз, ухо и др.);
2) проводниковый, включающий проводящие пути и подкорковые нервные центры;
3) корковый — области коры больших полушарий, которым адресуется данная
информация.
Нервный путь, связывающий рецептор с корковыми клетками, обычно состоит из
четырех нейронов: первый, чувствительный нейрон расположен вне ЦНС — в
спинномозговых узлах или узлах черепно мозговых нервов (спиральном узле улитки,
вестибулярном узле и др.); второй нейрон накопится в спинном, продолговатом или
среднем мозге; третий нейрон — в релейных (переключательных) ядрах таламуса
(промежуточный мозг); четвертый нейрон представляет собой корковую клетку
проекционной зоны коры больших полушарий.
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.
(НАЗАРОВА ЖИЛОВ)
Рецепторный отдел осуществляет опознание адекватных раздражителей и преобразование энергии их
воздействия в нервное возбуждение. Рецепторы являются специализированными образованиями,
реагирующими на качественно различные сигналы — на адекватные раздражители. Так, глаз
чувствителен только к свету, а ухо — к звуку и т.д. Воспринимаемая рецепторами специфическая
энергия раздражителя преобразуется в энергию нервных импульсов, передающихся далее по
афферентным путям. Различают экстерорецепторы, воспринимающие раздражения из внешней среды
(зрительные, слуховые, вкусовые, обонятельные, тактильные, температурные, болевые),
интерорецепторы, воспринимающие раздражения от внутренних органов и сосудов, и
проприорецепторы, воспринимающие раздражения, возникающие в мышцах и суставах. По физической
природе воспринимаемого раздражителя рецепторы подразделяются на механо-, фото-, термо-, хемо-,
баро-, осморецепторы и ноцицепторы (рецепторы боли). По строению периферический отдел
анализатора может быть представлен простыми клетками (тельца Пачини, Мейснера, Руффини и др.);
свободными нервными окончаниями; рецепторными клетками (например, сетчатки, Кортнева органа),
входящими в состав сложно устроенных органов чувств (зрения, слуха, обоняния, вкуса).
Следует особо подчеркнуть, что анализаторы не имеют отдельных рецепторов, реагирующих или
только на естественные, или только на искусственные раздражители. Звук (водопада, самолета), свет
(Солнца, лампы), тепло (Солнца, отопительного прибора), кислота (лимона, уксуса), запах и другие
раздражители воспринимаются одинаково одними и теми же рецепторами вне зависимости от их
естественного или искусственного происхождения.
Проводниковый отдел обеспечивает многоэтапную передачу нервного возбуждения по
соответствующим чувствительным трактам через ряд подкорковых центров. К проводниковому отделу
любого анализатора относятся различные ядра ствола мозга и таламуса, такие образования, как
ретикулярная формация, структуры лимбической системы, мозжечок, которые принимают
непосредственное участие в обработке сенсорной информации. По мере передачи сенсорной
информации от одного уровня нервного центра к другому осуществляется ее последовательный анализ,
в результате чего возникает ощущение (то или иное чувство). Проводниковые отделы анализаторов
осуществляют частичную переработку информации, ее первичный безусловно-рефлекторный анализ по
оценке физических параметров адекватного раздражителя (в основном силы).
Центральный отдел (корковый конец анализатора), находящийся в коре больших полушарий,
осуществляет высший анализ и синтез раздражителей не только по их физическим параметрам, но и по
биологическому значению — психофизиологический процесс восприятия. Этот анализ раздражителей
является условно-рефлекторным, т.е. приобретенным на основе жизненного опыта — индивидуальной
памяти. Распознавание принадлежности конкретного раздражителя определенному объекту или
субъекту основано на сформированных ранее условно-рефлекторных связях, когда конкретный
раздражитель (звук, свет, запах) был подкреплен словесным сигналом («пение соловья», «свет молнии»,
«запах розы»). Таким образом, полученная конкретная информация в коре головного мозга кодируется
не только в импульсной форме, но и определенным словесным сигналом. Кроме того, корковый анализ
полученных раздражителей осуществляется с учетом субъективного переживания воспринимаемой
сенсорной информации (эмоциональная окраска), основанного на доминирующем возбуждении
(потребности и мотивации), в результате чего формируется осознанное ощущение или восприятие.
Центральный (корковый) отдел состоит из двух частей: центральной (ядра), со специфическими
нейронами, и периферической, с нейронами, не обладающими строгой специфичностью,
рассредоточенными по коре. Каждый анализатор имеет свою локализацию в коре мозга. Корковое ядро
двигательного анализатора расположено в лобной доле, зрительного — в затылочной, ядра слухового,
вестибулярного, вкусового и обонятельного — в височной, кожного — в теменной. Сенсорные зоны не
являются строго ограниченными, они перекрывают друг друга, что обеспечивает взаимодействие
анализаторов и способствует более полному восприятию окружающей среды.
Таким образом, ощущение и восприятие — сложные многоэтапные процессы, реализация которых
связана с функциональным объединением различных структур мозга. На уровне рецепторов происходит
опознание раздражений, поступающих из внешней и внутренней сред. По мере проведения сенсорной
информации в нервной системе через ряд промежуточных нервных центров происходит все более
сложный ее анализ и возникает само чувство. Однако восприятие как психический процесс
субъективного отражения действительности возникает лишь на уровне коры мозга и включает не
только опознание различных раздражителей и субъективное переживание их воздействий, но и
соотнесение их с прошлым опытом (памятью, эмоциями), в силу чего этот анализ был назван условнорефлекторным.
Общими для всех анализаторов являются их тесное функциональное взаимодействие и широкий
диапазон изменения чувствительности к адекватному раздражителю.
Для нормального восприятия окружающего мира необходима совместная деятельность всех
анализаторов. Именно поэтому все анализаторы связаны в единую функциональную систему,
обеспечивающую удовлетворение потребностей и адаптацию к среде обитания. Нарушение
деятельности любого отдела анализатора нарушает и его работу в целом. Так, например, нарушения
зрения могут быть связаны с нарушениями глазного яблока, проводящих путей зрительного
анализатора и с поражением корковых зон зрительного анализатора.
Изменение функционального состояния или нарушение деятельности одного анализатора, не
способного удовлетворить доминирующую потребность, мобилизует деятельность другого. В процессе
совместной работы анализаторы могут осуществлять взаимный контроль и частично заменять друг
друга. Так, у слепых в силу систематического одновременного функционирования слухового и
двигательного анализаторов вырабатывается способность познавать окружающий мир с помощью
осязания и слуха.
Одна из важнейших функциональных особенностей анализаторов — чрезвычайно высокая
изменчивость чувствительности к действию адекватных раздражителей.
Чувствительность анализатора относится к важнейшим показателям, характеризующим его
функциональное состояние. Величина чувствительности анализатора оценивается по минимальной силе
раздражителя, вызывающей возникновение ощущения, — порогу раздражения. Величина порога
раздражения определяется уровнем возбудимости рецепторов, который не является постоянным и
зависит от окружающих условий и функционального состояния организма.
Анализаторная система, и прежде всего его рецепторный отдел, обладает свойством приспосабливаться
(адаптироваться) к воздействию адекватного раздражителя в целях получения приспособительного
результата (ликвидировать потребность в получении соответствующей информации: увидеть, услышать и
т.д.). Адаптация (удовлетворение потребности) — фундаментальное свойство живого организма, которое выражается
в привыкании к постоянной силе длительно действующего раздражителя. При действии сильных
раздражителей и отсутствии потребности (желания) ощущать (видеть, слышать, обонять и т.д.)
чувствительность рецепторов снижается, а в условиях слабых раздражителей происходит повышение их
чувствительности. Например, войдя в темное помещение, человек некоторое время не способен видеть
окружающие предметы, но затем вследствие повышения чувствительности зрительных рецепторов
зрение адаптируется к низким уровням раздражителя (света). Наоборот, при выходе из темного
помещения на яркий солнечный свет человек буквально «слепнет» от яркого света, но очень быстро
вследствие снижения чувствительности рецепторов зрение восстанавливается. Аналогичные примеры
можно наблюдать при действии шумов, запахов, температуры и т.д.
В психическом процессе восприятия особая роль принадлежит ассоциативным областям коры, которые
осуществляют интеграцию признаков разной сенсорной модальности и на этой основе создают
целостный образ внешнего мира. Система двусторонних связей ассоциативных областей коры, в
особенности лобных отделов, с лимбическими и ретикулярными регуляторными структурами мозга
определяет высокую пластичность процесса восприятия и его адекватность текущей ситуации в
соответствии с ведущей потребностью.
Восприятие как психическая функция не ограничивается обработкой информации в сенсорноспецифическом анализаторе. Являясь активным процессом, восприятие включает ряд когнитивных
операций — оценку стимула с точки зрения его значимости, опознание, классификацию, и зависит от
задачи, стоящей перед субъектом.
Нейронная организация ассоциативной коры характеризуется наличием сложных нейронных
ансамблей и разветвленной системой межнейрональных связей. Нейроны ассоциативной коры
получают сенсорно-специфическую информацию как из подкорковых отделов, так и из проекционных
зон коры. В отличие от нейронов проекционных корковых зон нейроны ассоциативных областей
обладают способностью на разные стимулы реагировать определенным рисунком импульса,
отражающим его специфические признаки.
(Сологуб, Солодков) стр 76-79 Классификация и свойства рецепторов
(САПИН) ОРГАН ЗРЕНИЯ
Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательных органов глаза,
расположенных в глазнице.
Глазное яблоко имеет шаровидную форму, у него выделяют передний и задний
полюсы. Передний полюс — это наиболее выступающая точка роговицы, задний полюс
расположен латерально от места выхода зрительного нерва.
Соединяющая оба полюса условная линия называется наружной осью глаза, она равна
примерно 24 мм. Выделяют также внутреннюю, зрительную ось глаза, проходящую от
роговицы через середину хрусталика до центральной ямки.
Глазное яблоко состоит из внутреннего ядра, которое окружают три оболочки:
наружная фиброзная, средняя сосудистая и внутренняя сетчатая (рис. 97)
Наружная фиброзная оболочка подразделяется на заднюю часть — белочную
оболочку, или склеру, и прозрачную переднюю часть — роговицу. Склера образована
плотной соединительной тканью, ее толщина составляет 0,3—0,6 мм.
Через заднюю часть склеры из глазного яблока выходит зрительный нерв. В толще
передней части склеры, у ее границы с роговицей, имеется круговой узкий канал —
венозный синус склеры, в который оттекает жидкость из передней камеры глаза.
Прозрачная роговица является выпукло-вогнутой линзой, через которую свет проникает
внутрь глаза.
В роговице очень много нервных окончаний, обеспечивающих высокую ее
чувствительность, и нет кровеносных сосудов.
Сосудистая оболочка глазного яблока расположена под склерой, у нее выделяют три
части: собственно сосудистую оболочку, ресничное тело и радужку.
Рис. 97. Глазное яблоко. Разрез в горизонтальной плоскости (схема):
Хрусталик при расслаблении (а) и сокращении (б) ресничной
мышцы.
1 — роговица, 2 — передняя камера глаза, 3 — хрусталик, 4 — радужка, 5 — задняя камера глаза, 6 —
конъюнктива, 7 — латеральная прямая мышца, 8 — белочная оболочка (склера), 9 — собственно
сосудистая оболочка, 10 — сетчатка, 11 — центральная ямка, 12 — зрительный нерв, 13 — диск
зрительного нерва (слепое пятно), 14 — наружная ось глаза, 15 — медиальная прямая мышца, 16 —
поперечная ось глаза, 17 — ресничное тело, 18 — ресничный поясок, 19 — зрительная ось глаза
Собственно сосудистая оболочка состоит из сети кровеносных сосудов и небольшого
количества соединительной ткани. К переди собственно сосудистая оболочка переходит
в утолщенное ресничное тело кольцевидной формы.
Ресничное тело, состоящее из различно направленных гладкомышечных пучков,
участвует в аккомодации (приспособлении) глаза к видению предметов, расположенных
на различном расстоянии. Ресничное тело кпереди продолжается в радужку.
Радужка представляет собой круглый диск с отверстием в центре (зрачок). Расположена
радужка между роговицей спереди и хрусталиком сзади. Она отделяет переднюю камеру
глаза, ограниченную спереди роговицей, от задней камеры глаза, находящейся кпереди
от хрусталика.
Вокруг зрачка расположены пучки миоцитов, которые образуют сфинктер
(суживатель) зрачка. Пучки миоцитов, расширяющие зрачок — дилятатор {расширитель)
зрачка, имеют радиальное направление. Наличие в радужке пигментных клеток,
содержащих пигмент меланин, обусловливает цвет глаз — карий, черный (при наличии
большого количества пигмента) или голубой, зеленоватый (если пигмента мало). Кнутри
от сосудистой оболочки глаза располагается внутренняя (светочувствительная) оболочка
глазного яблока — сетчатка.
Сетчатка подразделяется на две части — заднюю зрительную и переднюю —
ресничную. Последняя покрывает сзади ресничное тело и не содержит
светочувствительных клеток. Задняя зрительная часть сетчатки содержит
светочувствительные палочковидные и колбочковидные клетки, имеющие форму
палочек и колбочек. Светочувствительные (фоторецепторные) клетки сетчатки через
посредство вставочных биполярных клеток соединяются с ганглиозными клетками
сетчатки. Аксоны ганглиозных клеток сходятся в задней части глазного яблока, где
образуют толстый зрительный нерв, прободающий сосудистую и белочную оболочку и
уходящий в сторону верхушки глазницы.
Место выхода из сетчатки аксонов ганглиозных клеток называют диском зрительного
нерва (слепым пятном). В этом месте палочки и колбочки отсутствуют. В области диска
в сетчатку входит ее центральная артерия.
Латеральнее от диска зрительного нерва (на 4 мм) располагается желтоватого цвета
пятно с центральной ямкой в нем. Центральная ямка является местом наилучшего
видения, здесь сосредоточено большое количество колбочек.
Внутренние среды глазного яблока образованы хрусталиком, стекловидным телом,
камерами глаза.
Хрусталик представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу диаметром около 9
мм, имеющую переднюю и заднюю поверхности. Хрусталик покрыт прозрачной
капсулой. Вещество хрусталика бесцветное, прозрачное, плотное, сосудов и нервов не
содержит. К хрусталику прикрепляются волокна ресничного пояска (цинновой связки).
При натяжении связки в момент расслабления ресничной мышцы хрусталик уплощается,
устанавливается на дальнее видение. При расслаблении связки во время сокращения
ресничной мышцы выпуклость хрусталика увеличивается, он устанавливается на
ближнее видение. Приспособление хрусталика к видению на различные расстояния
называют аккомодацией глаза.
Стекловидное тело заполняет пространство между хрусталиком спереди и сетчаткой
сзади. Оно представляет собой аморфное межклеточное вещество желеобразной
консистенции. На передней поверхности стекловидного тела имеется ямка, к которой
прилежит хрусталик. Камеры глаза располагаются роговицей спереди и хрусталиком с
цинновой связкой и ресничным телом сзади.
Выделяют две камеры глаза — переднюю и заднюю, которые разделены радужкой и
сообщаются между собой через зрачок. В камерах находится прозрачная жидкость —
водянистая влага, которая вырабатывается капиллярами ресничных отростков и
выделяется в заднюю камеру глаза, а из задней камеры через зрачок оттекает в
переднюю камеру.
Задняя камера сообщается с пространствами между волокнами ресничной связки,
отходящей к хрусталику от ресничных отростков. В углу передней камеры,
образованном краем радужки и роговицы, имеются узкие щели, через которые
водянистая влага оттекает в венозный синус склеры, а из него — в вены глазного яблока.
Благодаря оттоку водянистой влаги сохраняется равновесие между ее образованием и
всасыванием, что и является условием поддержания внутриглазного давления.
Вспомогательные органы глаза. Глазное яблоко у человека может поворачиваться так,
чтобы зрительные оси обоих глаз сходились на рассматриваемом предмете. В глазнице
имеется шесть поперечнополосатых глазодвигательных мышц. Это четыре прямые
(верхняя, нижняя, медиальная, латеральная) и две косые (верхняя и нижняя) мышцы.
Благодаря содружественному действию глазодвигательных мышц движения обоих
глазных яблок согласованы.
Позади глазного яблока находится жировое тело глазницы, выполняющее роль
эластичной подушки для глаза.
Веки защищают глазное яблоко спереди. Они представляют собой кожные складки,
ограничивающие глазную щель и закрывающие ее при смыкании век. Нижнее веко
при открывании глаз слегка опускается под действием силы тяжести. К верхнему
подходит мышца, поднимающая верхнее веко, которая начинается вместе с прямыми
мышцами.
В толще век располагаются разветвленные сальные (мейбомиевы) железы,
открывающиеся возле корней ресниц. Задняя поверхность век покрыта конъюнктивой,
которая продолжается в конъюнктиву глаза. Конъюктива представляет собой тонкую
соединительнотканную пластинку, покрытую многослойным эпителием. В местах
перехода с век на глазное яблоко конъюнктива образует узкие щели — верхний и
нижний своды конъюнктивы.
Слезный аппарат глаза включает слезную железу, слезные канальцы, слезный мешок и
носослезный проток. Слезная железа располагается на верхнелатеральной стенке
глазницы, в одноименной ямке. От 5 до 12 ее выводных канальцев открываются в
верхний свод конъюнктивы. Слезная жидкость омывает глазное яблоко и увлажняет
роговицу. Мигательные движения век прогоняют слезную жидкость в медиальный угол
глаза, где на краях верхнего и нижнего век берут начало слезные канальцы. Верхний и
нижний слезные канальцы впадают в слезный мешок, который обращен слепым концом
вверх. Нижняя часть слезного мешка переходит в носослезный проток, открывающийся в
нижний носовой ход. Слезная часть круговой мышцы глаза, сращенная со стенкой
слезного мешка, сокращаясь, расширяет его, что способствует всасыванию слезы в
слезный мешок через слезные канальцы.
Механизм восприятия света. Когда свет падает на световоспринимающие рецепторы, в
них возникают сложные фотохимические процессы. Продукты распада родопсина и
йодопсина вызывают возбуждение в фоторецепторах. От них возбуждение по
зрительному нерву поступает в подкорковые (четверохолмие, зрительные бугры) центры
зрения, а затем в кору затылочных долей мозга, где воспринимается в виде зрительного
ощущения.
(САПИН)
Бинокулярное, черно-белое и цветное зрение
Зрение двумя глазами (бинокулярное зрение) дает возможность воспринимать объемное
изображение предметов, глубину их расположения, оценивать расстояние, на котором
они находятся. При рассматривании какого-либо предмета правый глаз видит его больше
с правой стороны, левый с левой стороны. В то же время человек эти два изображения
воспринимает как одно, только рельефное. Бинокулярное зрение возможно благодаря
тому, что его изображение возникает на одинаковых, соответветствующих друг другу
участках сетчатки правого и левого глаз. Работая сообща, объединяя зрительную
информацию, оба глаза обеспечивают стереоскопическое зрение, которое позволяет
получить более точные представления о форме, объеме и глубине расположения
предметов.
Адаптация глаз к свету. При переходе из темного помещения на свет или из светлого
помещения в темное необходимо некоторое время для привыкания, адаптации,
Привыкание к яркому свету (световая адаптация) происходит быстро, в течение 4—6
мин. Значительно медленнее глаз привыкают к темноте. При переходе из светлого
помещения в темное темновая адаптация длится до 45 мин и более. При этом резко
повышается чувствительность палочковидных нейроцитов (палочек).
Цветовое зрение обеспечивают колбочковидные нейроциты (колбочки). В темноте
функционируют только палочки, цвета они не различают. В восприятии цветов
участвуют не только колбочковидные фоторецепторы глаза (колбочки), но и зрительные
центры головного мозга. Нарушение цветового зрения {дальтонизм) встречается
примерно у 8% мужчин и 0,5% женщин. В таких случаях отсутствует восприятие или
красного, или зеленого, или синего цветов, Полная цветовая слепота {ахромазия)
встречается редко.
Хрусталик с помощью ресничной мышцы постоянно изменяет свою кривизну,
приспосабливает глаз для ясного видения предметов на разном их удалении от глаза.
Такое свойство хрусталика получило название аккомодации. В то же время
преломляющая сила роговицы, водянистой влаги и стекловидного тела
остаются постоянными. Прозрачные среды глаза и его аккомодационный аппарат
оптимально преломляют параллельные лучи света, фокусирует их строго на сетчатке.
Если преломляющая сила роговицы или хрусталика ослаблена (хрусталик уплощен), то
лучи света сходятся в фокусе позади сетчатки. Такое явление называют
дальнозоркостью. При этом человек хорошо видит далеко отстоящие предметы и плохо
расположенные вблизи. При повышении преломляющей силы прозрачных сред глаза
(хрусталик более выпуклый) лучи света сходятся в одной точке кпереди от сетчатки.
При этом развивается близорукость, при которой хорошо видны близко расположенные
предметы, а удаленные — плохо. И дальнозоркость, и близорукость исправляются с
помощью очков с двояковыпуклыми или двояковогнутыми линзами.
Дальнозоркость может быть врожденная или приобретенная (старческая). Врожденная
дальнозоркость может быть вызвана слабой преломляющей силой роговицы или
хрусталика, а также небольшим размером глазного яблока. Старческая дальнозоркость
связана с потерей эластичности хрусталика, в связи с чем он значительно теряет
способность изменять кривизну, и ослаблением функции ресничной мышцы.
Близорукость также может быть врожденной или приобретенной. Врожденная
близорукость связана с увеличением размеров глазного яблока или кривизны хрусталика,
приобретенная — с ослаблением ресничной мышцы. Для исправления близорукости
используют двояковогнутые, дальнозоркости — двояковыпуклые стекла.
Профилактика нарушения зрения
1. Разумные зрительные нагрузки. Как любой человеческий орган, глаза, от чрезмерных усилий и
напряжения, утомляются и снижают эффективность своей работы, регулярное перенапряжение может
привести к спазму глазных мышц, в результате чего глаза перестают отзываться на смену фокусного
расстояния.
2. Контакт с компьютером и телевизором необходимо ограничить до двух часов в день, обеспечив
малышу правильное освещение и достаточную дистанцию до монитора компьютера — 40-б0 см, и до
телевизионного экрана — 2-3 метра.
3. Правильное чтение и письмо.
• Исключить чтение в положении лежа.
• Книга (тетрадь) должна быть расположена от глаз на расстоянии, равном длине предплечья (от
локтевого сгиба до кончика пальцев).
• Ребенок должен заниматься в хорошо освещенном месте, при этом источник света должен находиться
слева и сверху от него.
• Обязателен крупный шрифт в книгах для детей дошкольного и младшего школьного возраста.
Высокие нагрузки на детское зрение с недостаточно развитой аккомодацией приведут к развитию
близорукости.
• При чтении необходимы короткие перерывы — не менее 3-5 минут.
4. В процессе выполнения уроков и других «сидячих» занятий, дети забывают о правильной позе: спина
прямая, плечи опущены и расслаблены, расстояние от глаз до поверхности стола- 35-40см. Грамотная
организация рабочего места школьника.
Главные элементы школьного места - это удобный стул и стол, полноценное освещение и качественный
монитор.
5. Активный образ жизни.
6. Сбалансированные физические нагрузки и свежий воздух — это лучшая профилактика нарушения
зрения у детей.
7. Здоровое питание. Для зорких глаз полезны продукты с высоким содержанием витаминов А и С. Это
творог, мясо, кефир, рыба, морковь, яблоки, курага, черника, смородина и лимоны. В межсезонье не
отказывайте себе и детям в аптечных витаминно-минеральных комплексах для глаз.
Возрастные особенности и гигиена органа зрения.
Гигиена зрения. Зрение играет очень важную роль в жизни человека, поэтому его нужно
беречь. Для предупреждения ухудшения остроты зрения в связи с высокой нагрузкой на
глаза нужно выполнять определенные правила:
1) при чтении должно быть достаточное и равномерное освещение;
2) свет должен падать слева;
3) расстояние от глаза до предмета должно быть около 30—35см;
4) нельзя читать в транспорте, так как в результате постоянно меняющегося расстояния
между книгой и хрусталиком ослабевает эластичность хрусталика и ресничной мышцы,
что ведет к ухудшению зрения. Необходимо беречь глаза от попадания пыли и
инородных предметов, слишком яркого света, который разрушает светочувствительные
рецепторы. Поэтому при очень ярком освещении нужно надевать темные очки.
Возрастные изменения остроты зрения. У детей, глаза которых имеют разные
преломляющие свойства, возрастные изменения остроты зрения неодинаковы. Так, у
детей с нормальным зрением острота зрения повышается от 0,98 в 10-11 лет до 1,15 в 1515 лет. У дальнозорких детей острота зрения снижается в те же годы с 0,73 до 0,68, а у
близоруких – с -,32 до 0,28. Возрастные изменения остроты зрения при нормальных
преломляющих свойствах глаза представлены в таблице 3.
Гигиенические проблемы профилактики близорукости можно сгруппировать в
четыре направления: 1) рациональная организация режима учебных занятий,
направленная на уменьшение зрительной нагрузки: а) чередование устной и письменной
работы; б) отдых глаз в ходе работы (перевод взгляда с близких на удаленные предметы
и специальные комплексы гимнастики для глаз); в) минуты тишины с закрытыми
глазами; г) правильное питание с достаточным количеством минеральных солей и
витаминов (главным образом А, Р и С); 2) правильное использование технических
средств обучения в школе (телевидение, компьютеры): а) расстояние при просмотре
телевизионных передач в пределах 3—5 метров; б) длительность просмотра — 15— 20
минут; в) подсветка; г) использование специальных школьных компьютеров,
соответствие их гигиеническим нормам; 3) школьный учебник и гигиена чтения: а)
шрифт, печать, поля должны отвечать Санитарным правилам по оформлению школьных
учебников.— МЗ СССР (М., 1976); б) неотрывное чтение — 3—7 минут (I—II класс), 7—
15 минут (III— IV класс) и 20—25 минут (V—X класс); в) расстояние глаз до текста для
младших школьников — 24 см, для средних и старших — 29 см; г) недопустимо чтение
лежа; 4) рациональная организация освещения в учебных помещениях школы и дома: а)
минимальная естественная освещенность — 600 лк; б) наименьшая искусственная
освещенность в школе и дома при лампах накаливания — 150 лк, в кабинете черчения —
300 лк, швейных мастерских — 200 лк, спортивных залах — 100 лк; с использованием
люминесцентных ламп — соответственно 300; 500; 700 и 200 лк; в) ежедневное
пребывание на воздухе — не менее 2—3 часов. Состояние зрения учитывается при
назначении школьнику группы по физкультуре.
Основная медицинская группа назначается при остроте зрения 0,5 и выше (с
коррекцией и без коррекции) и степени аномалии рефракции до ±3,0 Д;
подготовительная группа — при остроте зрения ниже 0,5 (с коррекцией) и степени
аномалии рефракции до ±3,0 Д и независимо от остроты зрения — при степени аномалии
рефракции от 4,0 Д до 6,0 Д. Начиная с 7,0 Д, независимо от степени снижения остроты
зрения, целесообразны дыхательные упражнения. При наличии изменений глазного дна,
независимо от степени снижения остроты зрения, допуск к занятиям по физическому
воспитанию решает офтальмолог.
ОРГАН СЛУХА И РАВНОВЕСИЯ
(ПРЕДЦВЕРНО-УЛИТКОВЫЙ ОРГАН)
Орган слуха и равновесия— парный. В нем орган слуха подразделяют на наружное,
среднее и внутреннее ухо
Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход, отграниченный
от среднего уха барабанной перепонкой. Ушная раковина, приспособленная для
улавливания звуков, образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Нижняя часть
ушной раковины (мочка) представляет собой кожную складку, не содержащую хряща.
К височной кости ушная раковина прикреплена связками.
Наружный слуховой проход имеет хрящевую и костную части. В месте, где хрящевая
часть переходит в костную, слуховой проход имеет сужение и изгиб. Длина наружного
слухового прохода у взрослого человека около 33—35 мм, диаметр его просвета
колеблется на разных участках от 0,8 до 0,9 см. Выстлан наружный слуховой проход
кожей, в которой имеются трубчатые железы (видоизмененные потовые),
вырабатывающие секрет желтоватого цвета — ушную серу.
Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего. Оно представляет собой
соединительнотканную пластинку, снаружи покрытую тонкой кожей, а изнутри, со
стороны барабанной полости, слизистой оболочкой. В центре барабанной перепонки
имеется вдавление (пупок барабанной перепонки) — место прикрепления к перепонке
одной из слуховых косточек — молоточка.
Среднее ухо располагается внутри пирамиды височной кости, оно включает барабанную
полость и слуховую трубу, соединяющую барабанную полость с глоткой.
Рис. 98. Преддверно-улитковый орган:
1 — ушная раковина, 2 — наружный слуховой проход, 3 — барабанная перепонка, 4 — барабанная полость, 5 — молоточек, 6 — наковальня, 7 — стремя, 8 — полукружные протоки, 9 — преддверие, 10 —
улитка, 11 — преддверно-улитковый нерв, 12 — слуховая труба
С р е д н е е ухо является звукопроводящим аппаратом, оно представляет собой
воздушную полость, которая через слуховую (Евстахиеву) трубу соединяется с полостью
носоглотки. Колебания от барабанной перепонки через среднее ухо передают
соединенные друг с другом 3 слуховые косточки — молоточек, наковальня и
стремячко, а последнее через перепонку овального окна передает эти колебания
жидкости, находящейся во внутреннем ухе, - п е р и л и м ф е.
Благодаря слуховым косточкам амплитуда колебаний уменьшается а сила их
увеличивается, что позволяет приводить в движение столб жидкости во внутреннем ухе.
Внутреннее ухо расположено в пирамиде височной кости между барабанной полостью и
внутренним слуховым проходом. Оно представляет собой систему узких костных
полостей (лабиринтов), содержащих рецепторные аппараты, воспринимающих звук и
изменения положения тела. является звуковоспринимающим аппаратом.
и содержит улитку, которая у человека образует 2.5 спиральных витка. Улитковый канал
разделен двумя перегородками основной мембраной и вестибулярной мембраной на 3
узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний (перепончатый канал) и нижний
(барабанная лестница). На вершине улитки имеется отверстие, соединяющее верхний и
нижний каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и далее к
круглому окну. Полость его заполнена жидкостью перилимфой, а полость среднего
перепончатого канала заполнена жидкость иного состава — эндолимфой. В среднем
канале расположен звуковоспринимаюший аппарат— Ко р т и е в орган, в котором
находятся механорецепторы звуковых колебаний — волосковые клетки.
Гигиена слуха. Для сохранения слуха нужно оберегать от повреждающего действия
различных факторов, прежде всего от механических повреждений, кожный покров
наружного уха и особенно барабанную перепонку. Необходимо регулярно мыть уши
теплой водой с мылом, так как вместе со скопившейся в слуховом проходе серой там
задерживаются пыль и микроорганизмы. Травмирующее действие на слуховой
анализатор, которое приводит к снижению или потере слуха, оказывает очень громкий
звук, постоянные шумы и особенно звуковые колебания ультравысоких и инфранизких
частот. Поэтому для борьбы с вредным влиянием этих факторов в производственных
условиях применяется комплекс защитных мероприятий (индивидуальные
противошумные наушники, специальная облицовка помещений, поглощающая звук).
Необходимо своевременно лечить простудные заболевания носоглотки, так как через
слуховую трубу в барабанную полость могут проникать болезнетворные
микроорганизмы, вызывая воспалительные процессы в органе слуха.
Определение бинаурального слуха Человек обладает пространственным слухом, т.е.
способностью локализовать источник звука, что обусловлено наличием двух
симметричных половин слуховой сенсорной системы — бинаурального слуха.
7.5. Гигиенические требования к шумовой среде помещений для детей и подростков
Слуховой анализатор человека в процессе онтогенеза не претерпевает таких существенных изменений,
как его органы зрения. Четкая реакция на звук появляется у ребенка через 7—8 недель после рождения,
а с 6 месяцев ребенок уже способен к относительно тонкому анализу звуков. Слова дети слышат много
хуже, чем звуковые тоны, что отличает их от взрослых.
Окончательное морфофункциональное формирование органов слуха у детей заканчивается к 12 годам.
К этому возрасту значительно повышается острота слуха, которая достигает максимума к 14—19 годам
и после 20 лет уменьшается. С возрастом также изменяются пороги слышимости и снижается верхняя
частотная граница слуха. У детей она иногда достигает 30 000 Гц, а в 35 лет составляет всего 15 000 Гц.
Функциональное состояние слухового анализатора находится в зависимости от действия многих
факторов окружающей среды. Специальной тренировкой можно добиться повышения его
чувствительности. Например, занятия музыкой, танцами, фигурным катанием, спортивной и
художественной гимнастикой вырабатывают тонкий слух. С другой стороны, физическое и умственное
утомление, высокий уровень шумов, резкие колебания температуры и давления значительно снижают
чувствительность органов слуха. Кроме того, сильные звуки вызывают перенапряжение нервной
системы, способствуют развитию нервных и сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим каждый
педагог должен прививать учащимся умение беречь общую тишину. Они должны осознавать, что,
создавая шум в учебных помещениях, общественных местах, на улицах, они наносят вред не только
своему здоровью, но и здоровью всех окружающих.
7.7. ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Вестибулярная сенсорная система служит для анализа положения и движения
тела в пространстве. Импульсы вестибулярного аппарата используются в организме
для поддержания равновесия тела, для регуляции и сохранения позы, для
пространственной организации движений человека.
7.7.1. ОБЩИЙ ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ
Вестибулярная сенсорная система состоит из следующих отделов:
1) периферический отдел включает два образования, содержащие механорецепторы
вестибулярной системы — преддверие (мешочек и маточка) и полукружные каналы,
2) проводниковый отдел начинается от рецепторов волокнами биполярной клетки
(первого нейрона) вестибулярного узла, расположенного в височной кости, другие
отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в
составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в продолговатый
мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны,
импульсы от которых поступают к третьим нейронам в таламусе (промежуточный мозг);
3) корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в
височной области коры, а другая часть находится в моторной области коры и в
постцеигральной извилине.
7.7.2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ВЕСТИБУЛЯРНОГО
АППАРАТА
Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится во внутреннем
ухе. Каналы и полости в височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного
аппарата, который частично заполнен перепончатым лабиринтом. Между костным и
перепончатым лабиринтами находится жидкость — перилимфа, а внутри перепончатого
лабиринта — эндолимфа.
Три дуги полукружных каналов распложены в трех взаимно перпендикулярных
плоскостях.
В одном из концов каждого канала имеется расширение— ампула. Находящиеся в ней
волоски чувствительных клеток склеены в гребешок — ампулярную купулу. Она
представляет собой маятник, который может отклоняться в результате разности давления
эндолимфы на противоположные поверхности купулы . Отклонение купулы изгибает
волоски рецепторных клеток и вызывает появление нервных импульсов в вестибулярном
нерве.
Аппарат преддверия предназначен для анализа действия силы тяжести при изменениях
положения тела в пространстве. Перепончатый лабиринт преддверия разделен на 2
полости — мешочек и маточку, содержащих отолитовые приборы.
Механорецепторы отолитовых приборов представляют собой волосковые клетки. Они
склеены студнеобразной массой, образующей поверх волосков отолитовую мембрану,
в которой находятся кристаллы углекислого кальция — о т о л и т ы. При изменении
положения головы и тела, а также при вертикальных или горизонтальных ускорениях
отолитовые мембраны свободно перемащаются под действием силы тяжести во всех трех
плоскостях, натягивая, сжимая или сгибая при этом волоски механорецепторов. Чем
больше деформация волосков, тем выше частота афферентных импульсов в волокнах
вестибулярного нерва.
(Сологуб, Солодков)
7.9.3. ОБОНЯТЕЛЬНАЯ И ВКУСОВАЯ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ
Ощущения от вкуса и запаха связаны с действием химических веществ на
специальные чувствительные клетки органов вкуса и обоняния. Восприятие вкуса и
различных запахов играет важную роль в жизни человека. Вкус и запахи дают ценную
информацию о качестве пищи, окружающей среде, влияют на эмоциональное состояние
человека и на его поведение.
Обонятельная и вкусовая сенсорные системы относятся к древнейшим
системам. Они предназначены для восприятия и анализа химических раздражений,
поступающих из внешней среды. Xеморецепторы о б о н я н и я находятся в
обонятельном эпителии верхних носовых ходов. Это — волосковые биполярные клетки,
передающие информацию через решетчатую кость черепа к клеткам обонятельной
луковицы мозга и далее через обонятельный тракт к обонятельным зонам коры (крючек
морского коня, извилина гиппокампа и другие). Различные рецепторы избирательно
реагируют на разные молекулы пахучих веществ, возбуждаясь лишь теми молекулами,
которые являются зеркальной копией поверхности рецептора.
Они воспринимают эфирный, камфарный, мятный, мускусный и др. запахи, причем к
некоторым веществам чувствительность необычайно высока.
Х е м о р е ц е п т о р ы в к у с а представляют собой вкусовые луковицы,
расположенные в эпителии языка, задней стенке глотки и мягкого неба. У детей их
количество больше, а с возрастом — убывает.
Микроворсинки рецепторных клеток выступают из луковицы на поверхность языка и
реагируют на растворенные в воде вещества. Их сигналы поступают через волокна
лицевого и языко-глоточного нервов (продолговатый мозг) в таламус и далее в
соматосенсорную область коры. Рецепторы разных частей языка воспринимают четыре
основных вкуса: горького (задняя часть языка), кислого (края языка), сладкого
(передняя часть языка) и соленого (пердняя часть и края языка). Между вкусовыми
ощущениями и химическим строением вещества отсутствует строгое соответствие, так
как вкусовые ощущения могут изменяться при заболевании, беременности, условнорефлекторных воздействиях, изменениях аппетита. В формировании вкусовых
ощущений участвуют обоняние, тактильная, болевая и температурная чувствительность.
Информация вкусовой сенсорной системы используется для организации пищевого
поведения, связанного с добыванием, выбором, предпочтением или отверганием пищи,
формированием чувства голода, сытости.
(НАЗАРОВА ЖИЛОВ)
7.6. Строение и функции кожного анализатора. Особенности терморегуляции детей и
подростков
Строение и функции кожного анализатора. Под кожным анализатором понимают совокупность
рецепторных образований, расположенных в коже и обеспечивающих температурные, тактильные
и болевые ощущения. Каждый вид ощущений воспринимается специальными рецепторами, которые
отличаются строением и глубиной залегания в коже. Они распределены по всей поверхности кожи
неравномерно.
Температурные рецепторы имеют большое значение для сохранения постоянства температуры тела,
т.е. одной из важных констант жизнедеятельности организма. Существуют два типа температурных
рецепторов: воспринимающие холод и тепло. Рецепторы, воспринимающие холод (колбы Краузе),
расположены ближе к поверхности кожи, их в 10 раз больше, чем тепловых (тельца Руфини).
Температурный анализ способен к быстрой адаптации, а температурные ощущения, которые возникают
при изменении температуры кожи, зависят от исходной температуры, скорости ее изменения и площади
кожи. Чувствительность температурных рецепторов на первых этапах онтогенеза ребенка ниже, чем у
взрослых.
Тактильные рецепторы обеспечиваю! восприятие механических воздействий, чувства давления,
прикосновения, вибрации. Плотность расположения тактильных рецепторов на различных участках
тела неодинакова. Наибольшее количество тактильных рецепторов расположено на губах, кончике
языка и кончиках пальцев, с чем связана более высокая осязательная чувствительность этих участков
кожи.
Чувствительность тактильных рецепторов у детей ниже, чем у взрослых, однако у младших школьников
осязание развито лучше, чем у взрослых, чему способствует тонкость кожи. Уменьшение порогов и
рост чувствительности происходят постепенно, достигая максимума к 17 — 27 годам. Кроме того,
большое значение имеет род занятий и тренировка тактильной чувствительности, в процессе которой
при действии сильных раздражителей чувствительность понижается, а при их исключении, наоборот,
повышается.
Болевые рецепторы обеспечивают восприятие боли. Эти рецепторы представлены свободными
нервными окончаниями и возбуждаются при действии любого сверхсильного раздражителя,
информируя мозг об опасности. Болевой раздражитель вызывает комплекс вегетативных рефлекторных
реакций: увеличение пульса, давления, содержания сахара в крови, выделение биологически активных
веществ (гормонов, медиаторов). Свойство адаптации к боли как общее свойство всех рецепторов также
имеется, но выражено в значительно меньшей степени. Ощущения боли возникают при участии
подкорковых и корковых нервных структур. Участие корковых структур объясняет индивидуальные
различия в восприятии болевого раздражителя одинаковой силы. Болевые рецепторы у новорожденных
детей имеют более низкую чувствительность, чем у взрослых, которая быстро возрастает в возрасте 5
— 7 лет.
В костных полостях, выстланных надкостницей, располагается перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между перепончатым лабиринтом и костными стенками имеется узкая щель — перилимфатическое
пространство, заполненное жидкостью — перилимфой.
Костный лабиринт состоит из преддверия, трех полукружных каналов и улитки. Костное преддверие имеет форму
овальной полости, сообщающейся с полукружными каналами. На латеральной стенке костного преддверия имеется
овальной формы окно преддверия, закрытое основанием
стремени. На уровне начала улитки находится круглое окно
улитки, затянутое эластичной мембраной,
Три костных полукружных канала лежат в трех взаимноперпендикулярных плоскостях. В сагиттальной плоскости
располагается передний полукружный канал, в горизонтальной — латеральный, во фронтальной — задний канал. Каждый полукружный канал имеет по две ножки, одна из которых {ампулярная костная ножка) перед впадением в преддверие образует расширение — ампулу. Ножки переднего и
заднего полукружных каналов соединяются и образуют общую костную ножку, Поэтому три канала открываются в
преддверие пятью отверстиями.
Костная улитка имеет 2,5 завитка вокруг горизонтально
лежащего стержня. Вокруг стержня наподобие винта закручена костная спиральная пластинка, пронизанная тонкими канальцами, В этих канальцах проходят волокна улитковой части преддверно-улиткового нерва. В основании пластинки расположен спиральный канал, в котором лежит спиральный нервный узел. Пластинка вместе с соединяющимся
с ней перепончатым улитковым протоком делит полость
канала улитки на две спирально извитые полости — лестницы (преддверную и барабанную), сообщающиеся между
собой в области купола улитки.
Стенки перепончатого лабиринта образованы соединительной тканью. Перепончатый лабиринт заполнен жидкостью — эндолимфой, которая через эндолимфатический про-
ток, проходящий в водопроводе преддверия, оттекает в
эндолимфатический мешок, лежащий в толще твердой мозговой оболочки на задней поверхности пирамиды. Из перилимфатического пространства перилимфа по перилимфатическому протоку, проходящему в канальце улитки, оттекает в подпаутинное пространство на нижней поверхности пирамиды височной кости.
419
Орган равновесия
(вестибулярный аппарат внутреннего уха)
Вестибулярный аппарат выполняет функции восприятия положения тела в пространстве, сохранения равновесия. При любом изменении положения тела (головы) раздражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы
передаются в мозг, из которого к соответствующим мышцам поступают нервные импульсы с целью коррекции положения тела и движений.
Вестибулярный аппарат состоит из двух частей: преддверия и полукружных протоков {каналов), В костном преддверии находятся два расширения перепончатого лабиринта.
Это эллиптический мешочек {маточка) и сферический мешочек. Сферический мешочек лежит ближе к улитке, при
помощи соединяющего протока он сообщается с перепончатым улитковым протоком. В эллиптический мешочек (маточку) открываются отверстия трех перепончатых полукружных каналов — переднего, заднего и латерального,
ориентированных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Передний, или верхний, полукружный канал лежит во фронтальной плоскости, задний — в сагиттальной
плоскости, латеральный (наружный) — в горизонтальной
плоскости. Один конец каждого полукружного канала расширен, образует ампулу. На внутренней поверхности сферического и эллиптического мешочков и ампул полукружных каналов имеются участки, содержащие чувствительные волосовые клетки, воспринимающие положение тела
в пространстве и нарушения равновесия.
У эллиптического и сферического мешочков располагается сложно устроенный так называемый отолитовый аппарат, получивший название пятен. Пятна мешочков, ориентированные в вертикальной и горизонтальной плоскостях, состоят из скоплений чувствительных волосковых клеток. На поверхности этих чувствительных клеток, имеющих волоски, располагается студенистая отолитовая мембрана, в которой находятся кристаллы углекислого кальция — отолиты, или статолиты. Волоски рецепторных клеток погружены в отолитовую мембрану. В ампулах полукружных каналов рецепторные волосковые клетки располагаются на вершинах складок, получив название ампулярных
гребешков. На волосковых клетках гребешков располагается
желатиноподобный прозрачный купол, который по его форме сравнивают с колоколом, только не имеющим полости.
420
И пятна мешочков, и гребешки ампул полукружных
каналов являются структурами, где чувствительные рецепторные волосковые клетки очень чутко реагируют на любые изменения положения головы (и тела) в пространство.
При любых изменениях положения головы рецепторные
волосковые клетки улавливают изменения состояния, движения студенистой отолитовой мембраны с ее отолитами
у пятен мешочков или желатиноподобного купола у ампулярных гребешков. При любом подобном воздействии на
рецепторные волосковые клетки в них возникает нервный
импульс.
Чувствительные клетки пятен воспринимают линейные
ускорения, земное притяжение, вибрационные колебания.
При привычном нормальном положении головы отолиты
давят на определенные волосковые клетки. При изменении
положения отолиты оказывают давление на другие рецепторные клетки, возникают новые нервные импульсы, поступающие в мозг, в центральные отделы вестибулярного
анализатора и сигнализирующие о нарушении привычного равновесия.
Чувствительные волосковые клетки в ампулярных гребешках генерируют нервный импульс при различных вращательных движениях головы. Чувствительные клетки возбуждаются при движениях эндолимфы, находящейся в перепончатых полукружных клапанах. Поскольку полукружные
каналы ориентированы в трех взаимно перпендикулярных
плоскостях, то любой поворот головы обязательно приведет эндолимфу в движение в том или ином канале, и ее
инерционное давление возбуждает рецепторные клетки.
Возникшее в рецепторных волосковых клетках пятен и ампулярных гребешков возбуждение передается нервным клеткам преддверного узла, лежащего на дне внутреннего слухового прохода. Аксоны этих клеток образуют преддверную
часть преддверно-улиткового нерва (VIII пара черепных
нервов), который выходит вместе с улитковой частью через внутренний слуховой проход в полость черепа. В мостомозжечковом узле волокна нервов входят в вещество мозга
и подходят к вестибулярным ядрам, расположенным в области вестибулярного поля на дне ромбовидной ямки. Аксоны клеток вестибулярных ядер идут к ядрам шатра мозжечка через его нижнюю ножку, к спинному мозгу, а также в составе дорсального продольного пучка ствола головного мозга. От клеток вестибулярных ядер часть волокон,
перекрещиваясь, идет в таламус, откуда импульсы нап-
421
равляются к коре теменной и височной долей (корковые
центры статокинетического анализатора). В ответ на возбуждение вестибулярных рецепторов возникают рефлекторные реакции. Рефлекторно изменяется тонус мышц. Для
сохранения и восстановления равновесия в необходимом
направлении изменяется положение головы и всего тела.
Известно, что при повреждении вестибулярного аппарата появляется головокружение, человек теряет равновесие. Повышенная возбудимость чувствительных клеток вестибулярного аппарата вызывает симптом морской болезни
и другие расстройства.
Орган слуха
(звуковоспринимающий аппарат внутреннего уха)
Улитка представляет собой спирально изогнутый костный канал. Основание улитки обращено к внутреннему слуховому проходу. Внутри костного канала улитки проходит
перепончатый улитковый проток, образующий, как и костная улитка, 2,5 завитка и имеющий внутри эндолимфу.
Улитковый проток образован костной стенкой (снаружи)
и двумя соединительнотканными мембранами — более упругой основной и более тонкой вестибулярной. Эти две мембраны делят костный канал улитки на три спиральных канала: верхний, средний и нижний. Средний канал является улитковым протоком, верхний — называется лестницей
преддверия (вестибулярной лестницей), нижний — барабанной лестницей. И лестница преддверия, и барабанная лестница заполнены перилимфой. Верхний канал — лестница
преддверия — берет начало возле овального окна, затем
спирально проходит до вершины улитки, где через узкое
отверстие переходит в нижний канал — барабанную лестницу. Барабанная лестница, также спирально изгибаясь,
заканчивается у круглого отверстия, закрытого эластичной
вторичной барабанной перепонкой.
Внутри заполненного эндолимфой улиткового протока,
на его основной мембране, граничащей с барабанной лестницей, располагается воспринимающий аппарат — спиральный (кортиев) орган. Спиральный орган, простирающийся
на все 2,5 завитка улитки, состоит из 3—4 рядов рецепторных (волосковых) клеток, общее число которых достигает
24 000. Каждая рецепторная клетка имеет от 30 до 120 тонких волосков — микроворсинок, которые свободно закан422
чиЕаются в эндолимфе. Над волосковыми клетками на всем
протяжении улиткового протока расположена подвижная
покровная мембрана, свободный край которой обращен
внутрь протока, другой край прикреплен к основной мембране.
Восприятие звука. Звук, представляющий собой колебания воздуха в виде воздушных волн, попадает через ушную
раковину в наружный слуховой проход и действует на барабанную перепонку.
При этом сила звука зависит от величины колебаний
звуковых волн, которые воспринимаются барабанной перепонкой. Звук будет тем сильнее, чем больше величина
колебаний звуковых волн и соответственно барабанной
перепонки. Высота звука зависит от частоты колебаний звуковых волн. Большая частота колебаний в единицу времени
будет восприниматься органом слуха в виде более высоких
тонов (тонкие, высокие звуки голоса). Меньшая частота
колебаний звуковых волн восприним ются органом слуха в
виде низких тонов (басистые, грубые звуки и голоса). Человеческое ухо воспринимает звуки в значительных пределах от 16 до 20 000 колебаний звуковых волн в секунду. Звуковые волны речи имеют колебания от 150 до 2500 колебаний в секунду. Чем старше человек, тем меньше колебаний
звуковых волн улавливает его ухо. У старых людей ухо способно воспринимать не более 15 000—13000 колебаний в
секунду.
Местонахождение, направление звуков человек способен определять при одновременной работе обоих ушей. Глухой на одно ухо должен приспосабливаться, чтобы уловить
направление звука.
Колебания барабанной перепонки передаются слуховым
косточкам, движения которых (стремени) вызывают вибрацию перепонки овального окна (рис. 99). Движения
овального окна колеблют перилимфу в лестнице преддверия и в барабанной лестнице. Колебания перилимфы легко передаются эндолимфе в улитковом протоке. При движениях основной мембраны и эндолимфы микроворсинки (волоски) рецепторных клеток с определенной частотой и силой касаются покровной мембраны. В результате
чувствительные волосковые клетки приходят в состояние
возбуждения — возникает рецепторный потенциал (нервный импульс), Рецепторные волосковые клетки механические воздействия трансформируют в нервный импульс.
Слуховой нервный импульс с рецепторных клеток пере423
дается следующим нервным клеткам, тела которых располагаются в спиральном узле. Аксоны этих клеток образуют
слуховую часть преддверно-улиткового нерва. Далее импульсы по волокнам слухового нерва поступают в мозг, вначале к подкорковым слуховым центрам — верхним бугоркам
четверохолмия и латеральным коленчатым телам. На уровне подкорковых центров слуха замыкаются рефлекторные
дуги, по которым реализуются подсознательные рефлек-
сы (двигательные, секреторные) в ответ на различные слуховые воздействия. Осознанные восприятия звуков, высший их анализ и синтез происходят в корковом центре
слухового анализатора, который находится в коре верхней
височной извилины. Нервные слуховые импульсы, поступившие в нижние бугорки четверохолмия, передаются на
один из экстрапирамидных путей — покрышечно-спинномозговой путь. Нервные импульсы по этому проводящему пути напра ляются к двигательным ядрам передних
рогов спинного мозга, а через них — к скелетным мышцам.
Рис. 99. Распространение звуковой волны (показано стрелками) в наружном среднем и внутреннем ухе:
1 — барабанная перепонка, 2 — молоточек, 3 — наковальня, 4 —
стремя, 5 — круг, 6 — барабанная лестница, 7 — улитковый проток, 8 —
лестница преддверия
424
Возрастные особенности органа слуха и равновесия
Ушная раковина у новорожденного уплощена, хрящ ее
мягкий, покрывающая его кожа тонкая. Долька ушной раковины (мочка) имеет небольшие размеры. Наиболее быстро
ушная раковина растет в течение первых 2 лет жизни ребенка и после 10 лет. В длину она растет быстрее, чем в ширину. Наружный слуховой проход у новорожденного узкий,
длинный (около 15 мм), круто изогнут, имеет сужения на
границе расширенных медиального и латерального его отделов. Стенки наружного слухового прохода хрящевые, за исключением барабанного кольца. Выстилающая наружный
проход кожа тонкая, нежная. У ребенка 1 года длина наружного слухового прохода около 20 мм, у ребенка 5 лет — 22 мм.
Барабанная перепонка у новорожденного относительно велика. Ее высота равна 9 мм, ширина, как и у взрослого, — 8 мм. Наклонена барабанная перепонка у новорожденного сильнее, чем у взрослого. Угол, который она образует с нижней стенкой наружного слухового прохода,
равен 35—40°.
Барабанная полость у новорожденного по размерам мало
отличается от таковой у взрослого человека, однако она
кажется узкой из-за утолщенной в этом возрасте слизистой оболочки. К моменту рождения в барабанной полости
находится жидкость, которая с началом дыхания поступает
через слуховую трубу в глотку и проглатывается. Стенки
барабанной полости тонкие, особенно верхняя. Задняя стенка имеет широкое отверстие, ведущее в сосцевидную пещеру. Сосцевидные ячейки у новорожденного отсутствуют
из-за слабого развития сосцевидного отростка. Слуховые
косточки имеют размеры, близкие к таковым у взрослого
человека. Слуховая труба у новорожденного прямая, широ-
кая, короткая (17—21 мм). В течение первого года жизни
ребенка слуховая труба растет медленно, на втором году
быстрее. Длина слуховой трубы у ребенка 1 года равна 20 мм,
2 лет — 30 мм, 5 лет — 35 мм, у взрослого человека составляет 35—38 мм. Просвет слуховой трубы суживается постепенно: от 2,5 мм в 6 мес. до 2 мм в 2 года и до 1—2 мм у
6-летнего ребенка.
Внутреннее ухо у новорожденного развито хорошо, его
размеры близки к таковым у взрослого человека. Костные
стенки полукружных каналов тонкие, постепенно утолщаются за счет слияния ядер окостенения в пирамиде височной кости.
425
Нарушения развития рецепторного аппарата (спирального органа), недоразвитие слуховых косточек, препятствующее их движению, ведут к врожденной глухоте. Дефекты положения, формы и строения наружного уха
(уродства), как правило, связаны с недоразвитием нижней челюсти (микрогнатия) или даже ее отсутствием (агнатия).
В о п р о с ы для п о в т о р е н и я и с а м о к о н т р о л я :
1. Опишите барабанную полость, находящиеся в ней органы. Назовите стенки барабанной полости.
2. Перечислите анатомические образования, относящиеся к внутреннему уху.
3. Расскажите, какие структуры внутреннего уха и каким образом
воспринимают статические и динамические изменения положения тела,
4. Опишите строение улитки, ее лестниц и улиткового протока.
5. Расскажите о расположении и назначенииперилимфы и эндолимфы.
6. По каким проводящим путям и к каким подкорковым и корковым центрам поступают нервные импульсы от вестибулярных и слуховых рецепторов внутреннего уха?
Сологуб, Солодков)
7.5.2. СВЕТОПРОВОДЯЩИЕ СРЕДЫ ГЛАЗА
И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА (РЕФРАКЦИЯ)
Г л а з н о е я б л о к о представляет собой шаровидную камеру
диаметром около 2.5 см, содержащую светопроводящие среды —рого80
вицу, влагу передней камеры, хрусталик и студнеобразную жидкость —
стекловидное тело, назначение которых преломлять световые лучи и
фокусировать их в области расположения рецепторов на сетчатке.
Стенками камеры служат 3 оболочки. Наружная непрозрачная оболочка
— с к л е р а переходит спереди в прозрачную роговицу.
Средняя сосудистая оболочка в передней части глаза образует
р е с н и ч н о е т ело и р а д ужн ую обо л очк у , обусловливающую
цвет глаз. В середине радужной оболочки (радужки) имеется
отверстие — з рачок, регулирующий количество пропускаемых
световых лучей. Диаметр зрачка регулируется зрачковым рефлексом,
центр которого находится в среднем мозге. Внутренняя сетчатая
о б о л о ч к а ( сетчатка) или ре тина , содержит фо т о рецепторы
глаза — палочки и колбочки и служит для преобразования
световой энергии в нервное возбуждение. Светопреломляющие
среды глаза, преломляя световые лучи, обеспечивают четкое изображение
на сетчатке. Основными преломляющими средами глаза человека
являются роговица и хрусталик. Лучи, идущие из бесконечности
через центр роговицы и хрусталика (т. е. через главную оптическую
ось глаза) перпендикулярно к их поверхности, не испытывают преломления.
Все остальные лучи преломляются и сходятся внутри камеры
глаза в одной точке — фо к у с е . Приспособление глаза к четкому
видению различно удаленных предметов (его фокусирование) называется
а к комодацией. Этот процесс у человека осуществляется
за счет изменения кривизны хрусталика. Ближняя точка ясного
видения с возрастом отодвигается (от 7 см в 7-10 лет до 75 см в 60 лет
и более), так как снижается эластичность хрусталика и ухудшается
аккомодация. Возникает с т а р ч е с к а я д а л ь н о з о р к о с т ь .
В норме длинник глаза соответствует преломляющей силе глаза.
Однако у 35% людей имеются нарушения этого соответствия. В случае
близ орукос ти длинник глазабольше нормы и фокусировка
лучей происходит перед сетчаткой, а изображение на сетчатке становится
расплывчатым. В дальнозорком глазу, наоборот, длин ни к
глаза меньше нормы и фокус располагается за сетчаткой. В результате
изображение на сетчатке тоже расплывчато.
7.5.3. ФОТОРЕЦЕПЦИЯ
Фо т о р е цеп т о ры глаза (палочки и колбочки) — это высокоспециализированные
клетки, преобразующие световые раздражения в нервное
возбуждение. Фоторецепция начинается в наружных сегментах
этих клеток, где на специальных дисках, как на полочках, расположены
молекулы зрительного пигмента (в палочках родопсин, в
колбочках — разновидности его аналога). Под действием света происходит
ряд очень быстрых превращений и обесцвечивание зритель81
ного пигмента. В ответ на стимул эти рецепторы, в отличие от всех
других рецепторов, формируют рецепторный потенциал в виде тормозных
изменений на мембране клетки. Другими словами, на свету
происходит гиперполяризация мембран рецепторных клеток, а в
темноте — их деполяризация, т. е. стимулом для них является темнота,
а не свет. При этом в соседних клетках происходят обратные изменения,
что позволяет отделить светлые и темные точки пространства.
Фотохимические реакции в наружных сегментах фоторецепторов
вызывают изменения в мембранах остальной части рецепторной
клетки, которые передаются биполярным клеткам
(первым нейронам), а затем и ганглиозным клеткам (вторым нейронам),
от которых нервные импульсы направляются в головной
мозг! Часть ганглиозных клеток возбуждается на свету, часть — в
темноте. • •
Палочки, рассеянные преимущественно по периферии сетчатки
(их 130 млн), и колбочки, расположенные преимущественно в центральной
части сетчатки (их 7 млн), различаются по своим функциям
(рис. 16-А). П а л о ч к и обладают более высокой чувствительностью,
чем колбочки, и являются органами сумеречного зрения. Они
воспринимают черно-белое ( бесцветное) изображение. Ко л б о ч к и
представляют собой органы дневного зрения. Они обеспечивают
цветное зрение. Существует 3 вида колбочек у человека: воспринимающие
преимущественно красный, зеленый и сине-фиолетовый
цвет. Разная их цветовая чувствительность определяется различиями
в зрительном пигменте.Комбинации возбуждения этих приемников
разных цветов дают ощущуния всей гаммы цветовых оттенков, а равномерное
возбуждение всех трех ти пов колбочек—ощущение белого
цвета. При нарушении функции колбочек наступает цветовая слепота
(дальтонизм), человек перестает различать цвета, в частности,
красный и зеленый цвет. Это заболевание отмечается у 8% мужчин и
у 0.5% женщин. і ■
7.5.4. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗРЕНИЯ
Важными характеристиками органа зрения являются острота и
поле зрения
О с т р о т о й з р е н и я называется способность различать
отдельные объекты. Она измеряется минимальным углом, при котором
две точки воспринимаются как раздельные, — примерно 0.5 угловой
минуты. В центре сетчатки колбочки имеют более мелкие размеры
и расположены гораздо плотнее, поэтому способность к пространственному
различению здесь в 4-5 раз выше, чем на периферии
сетчатки. Следовательно, центральное зрение отличается более высокой
остротой зрения, чем периферическое зрение. Для детального
разглядывания предметов человек поворотом головы и глаз перемещаетих изображение в центр сетчатки.
Острота зрения зависит не только от густоты рецепторов, но и от
четкости изображения на сетчатке, т. е. от преломляющих свойств
глаза, от степени аккомодации, от величины зрачка. В водной среде
преломляющая сила роговицы снижается, так как ее коэффициент
преломления близок к коэффициенту воды. В результате под водой
острота зрения уменьшается в 200 раз.
Полем з рения называется часть пространства, видимая при
неподвижном положении глаза. Для черно-белых сигналов поле зрения
обычно ограничено строением костей черепа и положением в
глазницах глазных яблок. Для цветных раздражителей поле зрения
меньше, так как воспринимающие их колбочки находятся в центральной
части сетчатки. Наименьшее поле зрения отмечается для зеленого
цвета. При утомлении поле зрения уменьшается.
Человек обладает б и н о к у л я р ным зрением, т.е. зрением
двумя глазами. Такое зрение имеет преимущество перед моноокулярным зрением (одним глазом) в восприятии глубины пространства,
особенно на близких расстояниях (менее 100м). Четкость такого
восприятия (глазомер) обеспечивается хорошей координацией
движения обоих глаз, которые должны точно наводиться на рассматриваемый
объект. В этом случае его изображение попадает на идентичные
точки сетчатки (одинаково удаленные от центра сетчатки) и
человек видит одно изображение. Четкий поворот глазных яблок зависит
от работы наружных мышц глаза — его глазодвигательного аппарата
(четырех прямых и двух косых мышц), другими словами, от
м ыше ч н о г о б а л а н с а глаза. Однакоидеа,іьныймышечный
баланс глаза или ортофория имеется лишьу 40%людей. Его нарушение
возможно в результате утомления, действия алкоголя и пр., а
также как следствие дисбаланса мышц, что приводит к нечеткости и
раздвоению изображения (гетерофория). При небольших нарушениях
сбалансированности мышечных усилий наблюдается небольшое
скрытое (или физиологическое) косоглазие, которое в бодром
состоянии человек компенсирует волевой регуляцией, а при значительных
— явное косоглазие.
Глазодвигательный аппарат имеет важное значение в восприятии
скорости движения, которую человек оценивает либо по скорости
перемещения изображения по сетчатке неподвижного глаза, либо по
скорости движения наружных мышц глаза при следящих движениях
глаза.
Изображение, которое видит человек двумя глазами, прежде всего
определяется его ведущим глазом. Ведущий глаз обладает более
высокой остротой зрения, мгновенным и особенно ярким восприятием
цвета, более обширным полем зрения, лучшим ощущением глу84
бины пространства. При прицеливании воспринимается л ишь то, что
входит в поле зрения этого глаза. В целом, восприятие объекта в
большей мере обеспечивается ведущим глазом, а восприятие окружающего
фона — неведущим глазом.
7.6. СЛУХОВАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Слуховая сенсорная система служит для восприятия и анализа
звуковых колебаний внешней среды. Она приобретает у человека особо
важное значение в связи с развитием речевого общения между
людьми. Деятельность слуховой сенсорной системы имеет также
значение для оценки временных интервалов — темпа и ритма движений.
7.6.1. ОБШИЙ ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ
Слуховая сенсорная система состоит из следующих разделов:
^ п е р и ф е р и ч е с к и й отдел, который представляет собой
сложный специализированный орган, состоящий из наружного,
среднего и внутреннего уха;
2 ) п р о в о д н и к о вый отдел — первый нейрон проводникового
отдела, находящийся в в спиральном узле улитки, получает возбуждение
от рецепторов внутреннего уха, отсюда информация поступает
по его волокнам, т. е. по слуховому нерву (входящему в 8 пар
черепно-мозговых нервов) ко второму нейрону в продолговатом
мозге и после перекреста часть волокон идет к третьему нейрону в
заднем двухолмии среднего мозга, а часть к ядрам промежуточного
мозга — внутреннему коленчатому телу;
3) к о р к о в ы й о т д е л — представлен четвертым нейроном,
который находится в первичном (проекционном) слуховом поле в
височной области коры больших полушарий и обеспечивает возникновение
ощущения, а более сложная обработка звуковой информации
происходит в расположенном рядом вторичном слуховом поле,
отвечающем за формирование восприятия и опознание информации.
Полученные сведения поступают в третичное поле нижнетеменной
зоны, где интегрируются с другими формами информации.
7.6.2. ФУНКЦИИ НАРУЖНОГО, СРЕДНЕГО
И ВНУТРЕННЕГО УХА
Н а р у ж н о е ухо является звукоулавливающим аппаратом.
Звуковые колебания улавливаются ушными раковинами (у животных
они могут поворачиваться к источнику звука) и передаются по
наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего. Улавливание звука и весь проц
слушания двумя ушами - так называемый б и н а у р а л ь н ы и
CJIVX_ имеет значение для определения направления звука. Звуковые
колебания, идущие сбоку, доходят до ближайшего уха на несколько
десятитысячных долей секунды (0.0006 с) раньше, чем до
другого. Этой ничтожной разницы во времени прихода звука к обоим
ушам достаточно, чтобы определить его направление.
С р е д н е е ухо является звукопроводящим аппаратом, ино
представляет собой воздушную полость, которая через слуховую
(Евстахиеву) трубу соединяется с полостью носоглотки. Колебания
от барабанной перепонки через среднее ухо передают соединенные
друг с другом 3 слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремячко, а последнее через перепонку овального окна передает эти колебания
жидкости, находящейся во внутреннем ухе, - п е р и л и м ф е.
Благодаря слуховым косточкам амплитуда колебаний уменьшается
а сила их увеличивается, что позволяет приводить в движение столб
жидкости во внутреннем ухе. При сильных звуках специальные
мышцы уменьшают подвижность барабанной перепонки и слуховых
косточек, адаптируя слуховой аппарат к таким изменениям раздражителя
и предохраняя внутреннее ухо от разрушения. Благодаря соединению
через слуховую трубу воздушной полости среднего уха с
полостью носоглотки возникает возможность выравнивания давления
по обе стороны барабанной перепонки, что предотвращает ее
разрыв при значительных изменениях давления во внешней среде —
при погружениях под воду, подъемах на высоту, выстрелах и пр.
Это б а р о ф у н к ц и я уха.
Внутреннее ухо является звуковоспринимающим аппаратом.
Оно расположено в пирамидке височной кости и содержит улитку,
которая у человека образует 2.5 спиральных витка. Улитковый канал
разделен двумя перегородками основной мембраной и вестибулярной
мембраной на 3 узких хода: верхний (вестибулярная лестница), средний
(перепончатый канал) и нижний (барабанная лестница). На вершине
улитки имеется отверстие, соединяющее верхний и нижний
каналы в единый, идущий от овального окна к вершине улитки и
далее к круглому окну. Полость его заполнена жидкостью перилимфой, а полость среднего перепончатого канала заполнена жидкостью
иного состава — эндолимфой. В среднем канале расположен
звуковоспринимаюший аппарат— Ко р т и е в орган, в котором
находятся механорецепторы звуковых колебаний — волосковые клетки.
7.6.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ВОСПРИЯТИЯ ЗВУКА
Восприятие звука основано на двух процессах, происходящих в
улитке: 1) разделение звуков различной частоты по месту их наиболь86
шего воздействия на основную мембрану улитки и 2) преобразование
рецепторными клетками механических колебаний в нервное возбуждение.
Звуковые колебания, поступающие во внутреннее ухо через
овальное окно, передаются перилимфе, а колебания этой жидкости
приводят к смещениям основной мембраны. От высоты звука зависит
высота столба колеблющейся жидкости и соответственно место
наибольшего смещения основной мембраны: звуки высокой частоты
дают наибольший эффект на начале основной мембраны, а низких
частот—доходят до вершины улитки. Таким образом, приразличных
по частоте звуках возбуждаются разные волосковые клетки и разные
нервные волокна, т. е. осуществляется пространственный код.
Увеличение силы звука приводит к увеличению числа возбужденных
волосковых клеток и нервных волокон, что позволяет различать
интенсивность звуковых колебаний.
Волоски рецепторых клеток погружены в по к р о вную м е м брану.
При колебаниях основной мембраны начинают смещаться
находящиеся на ней волосковые клетки и их волоски механически
раздражаются покровной мембраной. В результате в волосковых рецепторах
возникает процесс возбуждения, который по афферентным
волокнам направляется к нейронам спирального узла улитки и далее
в ЦНС (рис. 16-Б).
Различают к о с т н ую и в о з д ушн ую п р о в о д и м о с т ь
звука. В обычных условиях у человека преобладает воздушная проводимость
— проведение звуковых колебаний через наружное и
среднее ухо к рецепторам внутренего уха. В случае костной проводимости
звуковые колебания передаются через кости черепа непосредственно
улитке (например, при нырянии, подводном плавании).
Человек обычно воспринимает звуки с частотой от 15 до 20000 Гц
(в диапазоне 10-11 октав). У детей верхний предел достигает 22000
Гц, с возрастом он понижается. Наиболее высокая чувствительность
обнаружена в области частот от 1 ООО до 3000 Г ц. Эта область соответствует
наиболее часто встречающимся частотам человеческой речи и
музыки.
7.7. ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Вестибулярная сенсорная система служит для анализа положения
и движения тела в пространстве. Это одна из древнейших
сенсорных систем, развившаяся в условиях действия силы тяжести
на земле. Импульсы вестибулярного аппарата используются в
организме для поддержания равновесия тела, для регуляции и сохранения
позы, для пространственной организации движений человека.
87
7.7.1. ОБЩИЙ ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ
Вестибулярная сенсорная система состоит из следующих отделов:
^ п е р и ф е р и ч е с к и й о т д е л включает два образования,
содержащие механорецепторы вестибулярной системы — преддверие
(мешочек и маточка) и полукружные каналы,
2 ) п р о в о д н и к о в ы й о т д е л начинается от рецепторов
волокнами биполярной клетки (первого нейрона) вестибулярного
узла, расположенного в височной кости, другие отростки этих нейронов
образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в
составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в продолговатый
мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые
нейроны, импульсы от которых поступают к третьим нейронам вталамусе (промежуточный мозг);
3) корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть
которых представлена в проекционном (первичном) поле вестибулярной
системы в височной области коры, а другая часть находится
в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области
коры и в постцеигральной извилине. Точная локализация коркового
отдела вестибулярной сенсорной системы у человека в настоящее
время не установлена.
7.7.2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ВЕСТИБУЛЯРНОГО
АППАРАТА
Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится
во внутреннем ухе. Каналы и полости в височной кости образуют
костный лабиринт вестибулярного аппарата, который частично
заполнен перепончатым лабиринтом. Между костным и перепончатым
лабиринтами находится жидкость — перилимфа, а внутри перепончатого
лабиринта — эндолимфа.
______________Ап п а р а т п р е д д в е р и я предназначен для анализа действия
силы тяжести при изменениях положения тела в пространстве и ускорений
прямолинейного движения. Перепончатый лабиринт преддверия
разделен на 2 полости — мешочек и маточку, содержащих о т о л и т о вые приборы. Механорецепторыотолитовыхприборов
представляют собой волосковые клетки. Они склеены студнеобразной
массой, образующей поверх волосков отолитовуюмембрану, в
которой находятся кристаллы углекислого кальция — о т о л и т ы
(рис. 16-В). В маточке отолитовая мембрана расположена в горизонтальной
плоскости, а в мешочке она согнута и находится во фронтальной
и сагиттальной плоскостях. При изменении положения головы
и тела, атакже при вертикальных или горизонтальных ускорениях
отолитовые мембраны свободно перемащаются под действием
88
силы тяжести во всех трех плоскостях, натягивая, сжимая или сгибая
при этом волоски механорецепторов. Чем больше деформация волосков,
тем выше частота афферентных импульсов в волокнах вестибулярного
нерва.
Ап п а р а т п о л у к р ужных к а н а л о в служит для анализа
действия центробежной силы при вращательных движениях. Адекватным его раздражителем является угловое ускорение. Т ри дуги полукружных
каналов распложены в трех взаимно перпендикулярных
плоскостях: передняя — во фронтальной плоскости, боковая — в горизонтальной,
задняя — в сагиттальной. В одном из концов каждого
канала имеется расширение— ампула. Находящиеся в ней волоски
чувствительных клеток склеены в гребешок — а м п у л я р н у ю
купул у. Она представляет собой маятник, который может отклоняться
в результате разности давления эндолимфы на противоположные
поверхности купулы (рис. 16-Г). При вращательных движениях
в результате инерции эндолимфа отстает от движения костной
части и оказывает давление на одну из поверхностей купулы. Отклонение
купулы изгибает волоски рецепторных клеток и вызывает появление
нервных импульсов в вестибулярном нерве. Наибольшие изменения
в положении купулы происходят в том полукружном канале,
положение которого соответствует плоскости вращения.
В настоящее время показано, что вращения или наклоны в одну
сторону увеличивают афферентную импул ьсацию, а в другую сторону—
уменьшают ее. Это позволяет различать направление прямолинейного
или вращательного движения.
7.7.3. ВЛИЯНИЯ РАЗДРАЖЕНИЙ ВЕСТИБУЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ
НА ДРУГИЕ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА
Вестибулярная сенсорная система связана со многими центрами
спинного и головного мозга и вызывает ряд вестибуло-соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов.
Вестибулярные раздражения вызывают установочные рефлексы
изменения тонуса мышц, лифтные рефлексы, а также особые движения
глаз, направленные на сохранение изображения на сетчатке, —
н и с т а г м (движения глазных яблок со скоростью вращения, но в
противоположном направлении, затем быстрое возвращение к исходеной позиции и новое противоположное вращение).
Помимо основной анализаторной функции, важной для управления
позой и движениями человека, вестибулярная сенсорная система
оказывает разнообразные побочные влияния на многие функции
организма, которые возникают в результате иррадиации возбуждения
на другие нервные центры при н и з к о й у с т о й ч и в о с т и
вестибулярного аппарата. Его раздражение приводит к снижению
89
возбудимости зрительной и кожной сенсорных систем, ухудшению
точности движений. Вестибулярные раздражения приводят к нарушениям
координации движений и походки, изменениям частоты сердцебиения
и артериального давления, увеличению времени двигательной
реакции и снижению частоты движений, ухудшению чувства
времени, изменению психических функций — внимания, оперативного
мышления, кратковременной памяти, эмоциональных
проявлений, В тяжелых случаях возникают головокружения, тошнота,
рвота. Повышение устойчивости вестибулярной системы достигается
в большей мере активными вращениями человека, чем
пассивными. > •, л ,-, .ззгеЗтея ЩМИр
В условиях невесомости (когда у человека выключены вестибулярные
влияния) возникает утрата представления о направлении
гравитационной вертикали и пространственном положении тела. Теряются
навыки ходьбы, бега. Ухудшается состояние нервной системы,
возникает повышенная раздражительность, нестабильность настроения
.
7.8. ДВИГАТЕЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Двигательная сенсорная система служит для анализа состояния
двигательного аппарата — его движения и положения. Информация о степени
сокращения скелетных мышц, натяжении сухожилий, изменении суставных углов
необходима для регуляции двигательных актов и поз.
7.8.1. ОБЩИЙ ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ
Двигательная сенсорная система состоит из следующих 3-х отделов:
п е р и ф е р и ч е с к и й отдел, представленный проприо рецепторами , расположенными
в мышцах, сухожилиях и суставных сумках;
2 ) п р о в о д н и к о вый отдел, который начинается биполярными клетками (первыми
нейронами), тела которых расположены вне ЦНС — в спинномозговых узлах. Один их
отросток связан с рецепторами, другой входит в спинной мозг и передает
проприоцептивные импульсы ко вторым нейронам в продолговатый мозг (часть путей от
проприорецепторов направляется в кору мозжечка), а далее к третьим нейронам —
релейным ядрам таламуса (в промежуточный мозг);
3) к о р к о в ы й о т д е л находится в передней центральной извилине коры больших
полушарий.
К проприорецепторам относятся мышечные веретена, сухожильные органы
(или органы Гольджи) и суставные рецепторы (рецепторы суставной капсулы и
суставных связок). Все эти рецепторы представляют собой механорецепторы,
специфическим раздражителем которых является их растяжение.
Мышечные веретена прикрепляются к мышечным волокнам параллельно—один конец
к сухожилию, а другой — к волокну. Каждое веретено покрыто капсулой, образованной
несколькими слоями клеток, которая в центральной части расширяется и образует ядерную сумку. Внутри веретена содержится несколько (от 2 до 14) тонких
внутриверетенных или так называемых интрафузальных мышечных волокон. Эти
волокна в 2-3 раза тоньше обычных волокон скелетных мышц ( экстрафузальных ) .
Интрафузальные волокна подразделяются на два типа:
1) длинные, толстые, с ядрами в ядерной сумке, которые связаны с наиболее
толстыми и быстропроводящими афферентными нервными волокнами — они
информируют о динамическом компоненте движения (скорости изменения длины
мышцы) и
2) короткие, тонкие, с ядрами, вытянутыми в цепочку, информирующие о статическом
компоненте (удерживаемой в данный момент длине мышцы). Окончания афферентных
нервных волокон намотаны на интрафузальные волокна рецептора. При растяжении
скелетной мышцы происходит растяжение и мышечных рецепторов, которое
деформирует окончания нервных волокон и вызывает появление в них нервных
импульсов.
Частота проприоцептивной импульсации возрастает с увеличением растяжения мышцы,
а также при увеличении скорости ее растяжения. Тем самым нервные центры
информируются о скорости растяжения мышцы и ее длине. Вследствие малой
адаптации импульсация от мышечных веретен продолжается в течение всего
периода поддержания растянутого состояния, что обеспечивает постоянную
осведомленность центров о длине мышцы. Чем более тонкие и координированные
движения осуществляют мышцы, тем больше в них мышечных веретен: у человека в
глубоких мышцах шеи, связывающих позвоночник с головой, среднее их число
составляет63, а в мышцах бедра и таза — менее 5 веретен на 1 г массы мышцы (рис.16Д).
ЦНС может тонко регулировать чувствительность проприорецепторов. Разряды
мелких гамма-мотонейронов спинного мозга вызывают сокращение интрафузальных
мышечных волокон по обе стороны от от ядерной сумки веретена. В результате средняя
несократимая часть мышечного веретена растягивается, и деформация отходящего
отсюда нервного волокна вызывает повышение его возбудимости.
При той же длине скелетной мышцы в нервные центры при этом будет поступать
большее число афферентных импульсов.
Это позволяет, во-первых, выделять проприоцептивную импульсацию на фоне другой
афферентной информации и, во-вторых, увеличивать точность анализа состояния мышц.
Повышение чувствительности веретен происходит во время движения и даже в
предстартовом состоянии. Это объясняется тем, что в силу низкой возбудимости гаммамотонейронов их активность в состоянии покоя выражена слабо, а при произвольных
движениях и вестибулярныхреакциях она активируется. Чувствительность
проприорецепторов повышается также при умеренных раздраженияхсимпатических волокон и выделении небольших доз адреналина.
С у х о ж и л ь н ы е о р г а н ы расположены в месте перехода мышечных волокон в
сухожилия. Сухожильные рецепторы (окончания нервных волокон) оплетают тонкие
сухожильные волокна, окруженные капсулой. В результате последовательного
крепления сухожильных органов к мышечным волокнам (а в ряде случаев к мышечным
веретенам), растяжение сухожильных механорецепторов происходит при напряжении
мышц. Таким образом, в отличие от мышечных веретен, сухожильные рецепторы
информируют нервные центры о степени напряжения мышц и скорости его
развития.
С у с т а в н ы е р е ц е п т о р ы информируют о положении отдельных частей тела в
пространстве и относительно друг друга.
Эти рецепторы представляют собой свободные нервные окончания или окончания,
заключенные в специальную капсулу. Одни суставные рецепторы посылают
информацию о величине суставного угла,т. е. о положении сустава. Их импульсация
продолжается в течение всего периода сохранения данного угла. Она тем большей
частоты, чем больше сдвиг угла. Другие суставные рецепторы возбуждаются
только в момент движения в суставе, т. е. посылают информацию о скорости движения.
Частота ихимпульсации возрастает с увеличением скорости изменения суставного угла.
Сигналы, идущие от рецепторов мышечных веретен, сухожильных органов, суставных
сумок и тактильных рецепторов кожи, называют к и н е с т е т и ч е с к и м и , т. е.
информирующими о движении тела. Их участие в произвольной регуляции движений
различно. Сигналы от суставных рецепторов вызывают заметную реакцию в коре
больших полушарий и хорошо осознаются. Благодаря им человек лучше воспринимает
различия при движениях в суставах, чем различия в степени напряжения мышц при
статических положениях или поддержании веса. Сигналы же от других
проприорецепторов, поступающие преимущественно в мозжечок, обеспечивают
бессознательную регуляцию, подсознательный контроль движений и поз.
92
7.9. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ КОЖИ, ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ,
ВКУСА И ОБОНЯНИЯ
В коже и внутренних органах имеются разнообразные рецепторы,
реагирующие на физические и химические раздражители.
7.9.1. КОЖНАЯ РЕЦЕПЦИЯ
В коже представлена тактильная, температурная и болевая рецепция.
На 1 см2 кожи, в среднем, приходится 12-13 холодовых точек,
1 -2 тепловых, 25 тактильных и около 100 болевых.
Т а к т и л ь н а я с е н с о р н а я с и с т е м а предназначена для
анализа давления и прикосновения. Ее рецепторы представляют собой
свободные нервные окончания и сложные образования (тельца Мейснера, тельца Паччини), 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 ме х ано р ецепторы,
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 (длительностью 0.005 с), информирующие
о начале и окончании действия механического раздражителя.
Путь тактильной информации следующий: рецептор — 1-й нейрон в
спинномозговых узлах — 2-й нейрон в спинном или продолговатом
мозге — 3-й нейрон в промежуточном мозге (таламус) — 4-й нейрон в
задней центральной извилине коры больших полушарий (первичная
соматосенсорная зона).
Т е м п е р а т у р н а я р е ц е п ц и я осуществляется Холодовыми
рецепторами (колбы Краузе) и тепловыми (тельца Руффини, Гольджи-Маццони). При температуре кожи 31 -37°Сэти рецепторы почти
неактивны. Ниже этой границы холодовые рецепторы активизируются
пропорционально падениютемпературы, 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, каксчитаетбольшинствоспециалистов,
не имеет специальных воспринимающих образований. Болевые раздражения
воспринимаются свободными нервными окончаниями, а
также возникают при сил ьных температурных и механических раздражениях
в соответствующих термо— и механорецепторах.
Температурные и болевые раздражения передаются в спинной
93
мозг, оттуда в промежуточный мозг и в соматосенсорную область
коры.
7.9.2. ВИСЦЕРОЦЕПТИВНАЯ (ИНТЕРОРЕЦЕПТИВНАЯ)
СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА
Во внутренних органах имеется множество рецепторов, воспринимающих
давление—барорецепторы сосудов, кишечного тракта и
др., изменения химизма внутренней среды — хеморецепторы, ее температуры
—терморецепторы, осмотического давления, болевые раздражения.
С их помощью безусловнорефлекторным путем регулируется
постоянство различных констант внутренней среды (поддержание
гомеостаза), ЦНС информируется об изменениях во внутренних
органах. Информация от интерорецепторов через блуждающий,
чревный и тазовый нервы поступает в промежуточный мозг и далее в
лобные и другие области коры головного мозга. Деятельность этой
системы практически не осознается, она мало локализована, однако
при сильных раздражениях она хорошо ощущается. Она участвует в
формировании сложных ощущений — жажды, голода и др.
7.9.3. ОБОНЯТЕЛЬНАЯ И ВКУСОВАЯ СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ
Обонятельная и вкусовая сенсорные системы относятся к древнейшим
системам. Они предназначены для восприятия и анализахимическихраздражений, поступающих из внешней среды. X е м о р е ц е п т о р ы о б о н я н и я находятся в обонятельном эпителии
верхних носовых ходов. Это — волосковые биполярные клетки, передающие
информацию через решетчатую кость черепа к клеткам
обонятельной луковицы мозга и далее через обонятельный тракт к
обонятельным зонам коры (крючек морского коня, извилина гиппокампа
и другие). Различные рецепторы избирательно реагируют на
разные молекулы пахучих веществ, возбуждаясьлишьтеми молекулами,
которые являются зеркальной копией поверхности рецептора.
Они воспринимают эфирный, камфарный, мятный, мускусный и
др. запахи, причем к некоторым веществам чувствительность необычайновысока.
Х е м о р е ц е п т о р ы в к у с а представляют собой вкусовые
луковицы, расположенные в эпителии языка, задней стенке глотки и
мягкого неба. У детей их количество больше, а с возрастом — убывает.
Микроворсинки рецепторных клеток выступают из луковицы на
поверхность языка и реагируют на растворенные в воде вещества. Их
сигналы поступают через волокна лицевого и языко-глоточного нервов
(продолговатый мозг) в таламус и далее в соматосенсорную область
коры. Рецепторы разныхчастей языка воспринимают че ты94
ре основных вкуса: горького (задняя часть языка), кислого (края
языка), сладкого (передняя часть языка) и соленого (пердняя часть и
края языка). Между вкусовыми ощущениями и химическим строением
вещества отсутствует строгое соответствие, так как вкусовые
ощущения могут изменяться при заболевании, беременности, условно-рефлекторных воздействиях, изменениях аппетита. В формировании
вкусовых ощущений участвуют обоняние, тактильная, болевая
и температурная чувствительность. Информация вкусовой сенсорной
системы используется для организации пищевого поведения,
связанного с добываниекм, выбором, предпочтением или отверганием пищи, формированием чувства голода, сытости.__
7.3. Гигиенические требования к световой среде помещений для детей и подростков
Свету как одному из факторов среды, обладающему высоким биологическим действием и сопутствующему человеку
во всей его жизни, принадлежит первостепенная роль в регуляции важнейших жизненных функций организма. Кроме
того, свет (видимое излучение) — адекватный раздражитель зрительного анализатора, через который поступает до 80
% информации об окружающем мире.
К видимому излучению относят электромагнитные волны с длиной волны 400 — 750 нм (1 нм = 1 • 10“9м). Волны
определенных длин этого диапазона (монохроматический свет) вызывают различные цветовые ощущения (красный,
оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Глаз человека наиболее чувствителен к волнам с длиной
550 нм — желто-зеленый свет. Видимое излучение создается естественным и искусственными источниками света,
отличающимися спектральной характеристикой (цветовой окраской излучения), связанной со способом генерации
света. К искусственным источникам света относятся лампы накаливания, газоразрядные (люминесцентные) лампы и
др.
Естественным источником света является Солнце. Естественный световой климат местности зависит от ее широты, а
также времени года, суток и погодных условий. Естественная освещенность на поверхности Земли на широте Москвы
колеблется от 135 000 лк летом в середине дня до 700 лк перед восходом Солнца.
Зрительный анализатор для осуществления процесса зрения выполняет одновременно две функции — четко
воспринимает объект (фокусирует на сетчатке) и реагирует на свет. В этом процессе взаимодействуют три
составляющие: зрительный анализатор, объект, который надо увидеть, т. е. сама зрительная работа, и видимое
излучение. Зрительный анализатор работает в благоприятном режиме тогда, когда на сетчатку падает постоянное и
оптимальное количество света. Для глаза при выполнении заданной зрительной работы благоприятна световая среда,
при которой освещенность сетчатки постоянна и оптимальна, т.е. составляет 5 —6 лк (биологическая константа).
Другая биологическая константа зрительного процесса — размер объекта восприятия. Для глаза величина объекта
восприятия характеризуется не линейным, а угловым размером (градусы, минуты), под которым виден данный объект.
Угловой размер объекта восприятия характеризует точность (сложность) выполняемой зрительной работы.
Следует отметить, что глаз реагирует не на освещенность (количество падающего света), а на яркость объекта
восприятия — количество отраженного света (измеряется в канделах на м2, кд/м2). Яр-
138
Рис. 18. Компоненты процесса зрения: свет (видимое излучение — ВИ) — объект восприятия (зрительная работа) — глаз
кость объекта L тем больше, чем выше его освещенность (люксы) и отражательная способность — светлота (рис. 18):
где Е — освещенность (лк); р — коэффициент отражения.
Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между объектом и фоном (черное на
белом, желтое на зеленом и т.д.). Чем меньше размер объекта восприятия и яркостный контраст, тем сложнее (или
точнее) характер зрительной работы и тем выше требования к световым условиям среды, в которых данная зрительная
работа выполняется (требуются более высокая яркость и равномерность освещения).
Важный показатель зрительной функции — острота зрения. Она оценивается углом зрения, под которым виден объект
восприятия при заданном уровне яркости. Острота зрения, равная 1,0, характеризует возможность глаза при яркости
100 кд/м2 видеть предмет, угловой размер которого равен одной угловой минуте.
Получение четкого изображения рассматриваемого объекта (буква, слово, картинка) на сетчатке осуществляет
оптическая (светопреломляющая) система глаза, благодаря аккомодационному (хрусталик) и пупилломоторному
(зрачок) рефлексам. Зрачок при высоких уров-
139
них видимого излучения регулирует еще и освещенность сетчатой оболочки глаза.
При малых уровнях света, когда зрачок расширен, четкость изображения маленького объекта достигается только
напряжением хрусталика. Длительная зрительная работа в таких неблагоприятных световых условиях весьма
утомительна и порой непосильна. Сведения об этом поступают в центр управления ростом глаза и побуждают его так
изменить оптическую систему, чтобы приспособить ее к работе на близком расстоянии. Это достигается посредством
умеренного удлинения переднезадней оси глаза в период его роста. Для такой перестройки глаз требуется время. Если
напряженная зрительная работа на близком расстоянии начинается у детей в 6 —8 лет, к 11 — 12 годам у них
формируется близорукость (миопическая рефракция).
Процесс развития миопии обусловливается в первую очередь слабостью системы, участвующей в увеличении
оптической силы глаза, зрачкового или аккомодационного рефлексов, т. е. мышц зрачка или хрусталика или того и
другого вместе. Известно, что при рассматривании далеких предметов при низких уровнях освещенности для
близоруких характерно прищуривание глаз (отсюда «миопия» — от греч. туо — щуриться и ops — взгляд, зрение).
Сетчатка при близорукости оказывается позади фокуса попадающих в глаз лучей света, поэтому каждая точка
рассматриваемого предмета изображается на сетчатке в виде небольшого размытого круга, а не точки, что ведет к
понижению остроты зрения. При прищуривании уменьшается размер входного отверстия глаза, круги светорассеяния
становятся меньше и острота зрения несколько повышается.
Обращает на себя внимание и тот факт, что в одном и том же классе ученики читают и пишут в одинаковых условиях.
В сходных условиях школьники делают уроки и дома, т. е. зрительная нагрузка и световые условия при ее выполнении
у них почти одинаковы. Фактором, во многом способствующим развитию миопии, может быть наследственная
предрасположенность к ней.
Причиной развития близорукости, кроме наследственных факторов, является большая зрительная нагрузка при
недостаточной освещенности (яркости) на близком расстоянии. Для профилактики близорукости нужно создавать
высокие уровни видимого излучения, при которых усиление оптической (разрешающей) силы глаза осуществляется
зрачковым рефлексом. При высоких (достаточных) уровнях яркости, когда зрачок, регулируя силу раздражителя
сетчатки, уменьшается до 2 мм, острота зрения увеличивается без напряжения мышц хрусталика, и глаз хорошо
воспринимает предметы как далеко (большого размера), так и близко (малого размера) расположенные (рис. 19).
Основной принцип гигиенической регламентации световой среды учебных помещений — достаточность света,
независимо от его спектральной характеристики (свет Солнца, лампы накаливания, люми-
140
а
Рис. 19. Взаимоотношение зрачкового и аккомодационного аппаратов при рассматривании далеко (1а и 16) и близко (ИА и ПБ)
расположенных предметов при оптимальной (16 и ПА) и недостаточной (1а и ПБ) освещенности. 1а. Яркость предмета мала. Зрачок
расширен, благодаря напряжению мышц зрачка. Хрусталик не напряжен. Изображение предмета на сетчатке нечеткое. Освещенность сетчатки
недостаточна, а адаптация к свету происходит за счет ретиномоторных и биохимических процессов.
16, ПА. Яркость предмета оптимальная, зрачок сужен, мышцы расслаблены, хрусталик не напряжен. Изображение предмета на сетчатке четкое.
Освещенность сетчатки оптимальная и адаптация к свету происходит за счет пупилломоторного механизма. ПБ. Яркость предмета мала, зрачок расширен,
мышцы зрачка и хрусталика напряжены. Изображение на сетчатке нечеткое. Освещенность сетчатки недостаточная и адаптация к свету происходит за счет
ретиномоторных и биохимических процессов
несцентной лампы или смешанное освещение). Функциональное состояние зрительного анализатора тесно связано с
поддержанием постоянства его биологических констант. Имеется четкая количественная зависимость
функционального состояния зрительного анализатора от углового размера объекта восприятия и его яркости. Яркость,
в свою очередь, зависит от освещенности объекта и его светлоты (степени отражения) (табл. 3).
В учебном учреждении зрительная работа характеризуется постоянством угловых размеров рассматриваемых объектов
(чтение текста в книге) и светлоты поверхности объектов восприятия. Уровень яркости должен составлять 100—120
кд/м2 (освещенность
141
Таблица 3. Уровни яркости для выполнения зрительной работы
Зрительная
Размер объекта
Яркость,
Освещенность
работа
различения
кд/м2
(лк) в
зависимости от
светлоты
поверхности
рабочего места
(коэффициента
отражения):
Угловой,
Линейный,
светлая
средняя
темная
мин
мм
(более 60 %) (30-60%)
(менее 30
%)
Грубая
Более
Более
50
200
350
500
50,0
5,0
Точная
10,01,0-5,0
120
500
750
1 200
50,0
Очень
3,0-1,5
0,3-0,15 300
1 200
2 000
3 000
точная
Возрастные особенности органа зрения
Глазное яблоко у новорожденного относительно большое, его передне-задний размер равен 17,5 мм, масса —
2,3 г, Зрительная ось глазного яблока проходит латеральнее, чем у взрослого человека. Растет глазное яблоко на
первом году жизни ребенка быстрее, чем в последующие
годы. К 5 годам масса глазного яблока увеличивается на
70%, а к 20—25 годам — в 3 раза по сравнению с новорожденным.
Роговица у новорожденного относительно толстая, кривизна ее в течение жизни почти не меняется; хрусталик почти круглый, радиусы его передней и задней кривизны примерно равны. Особенно быстро растет хрусталик в течение
первого года жизни, в дальнейшем темпы роста его снижаются. Радужка выпуклая кпереди, пигмента в ней мало, диаметр зрачка равен 2,5 мм. По мере увеличения возраста ребенка толщина радужки увеличивается, количество пигмента в ней возрастает к двум годам, диаметр зрачка становится большим. В возрасте 40—50 лет зрачок немного суживается.
Ресничное тело у новорожденного развито слабо. Рост и
дифференцировка ресничной мышцы осуществляются довольно быстро. Способность к аккомодации устанавливается к 10 годам. Зрительный нерв у новорожденного тонкий
(0,8 мм), короткий. К 20 годам жизни диаметр его возрастает почти вдвое.
Мышцы глазного яблока у новорожденного развиты
достаточно хорошо, кроме их сухожильной части. Поэтому
движения глаза возможны сразу после рождения, однако
координация этих движений наступает со второго месяца
жизни ребенка.
Слезная железа у новорожденного имеет небольшие раз-
меры, выводные канальцы железы тонкие. На первом месяце жизни ребенок плачет без слез. Функция слезоотделения появляется на втором месяце жизни ребенка. Жировое
тело глазницы развито слабо. У людей пожилого и старческого возраста жировое тело глазницы уменьшается в размерах, частично атрофируется, глазное яблоко меньше
выступает из глазницы.
Глазная щель у новорожденного узкая, медиальный угол
глаза закруглен. В дальнейшем глазная щель быстро увеличивается. У детей до 14—15 лет она широкая, поэтому глаз
кажется большим, чем у взрослого человека.
412
Оптическая система и аккомодационный аппарат глаза
Оптическая система глаза. Зрительное восприятие начинается с передачи изображения на сетчатку и возбуждения ее
фоторецепторных клеток — палочковидных и колбочковидных нейроцитов — палочек и колбочек. Проекцию изображения на сетчатку обеспечивает оптическая система глаза,
состоящая из светопреломляющего и аккомодационного аппаратов.
Светопреломляющий аппарат включает роговицу, водянистую влагу, хрусталик, стекловидное тело. Это прозрачные структуры, преломляющие свет при переходе его из
одной среды в другую (воздух—роговица—жидкость—хрусталик). Роговица обладает большой преломляющей способностью.
Аккомодационный аппарат образуют ресничное тело с его
мышцей, радужка и хрусталик. Эти структуры фокусируют
лучи света, исходящего от рассматриваемых объектов, на
зрительную часть сетчатки. Основным механизмом аккомодации (приспособления) является хрусталик, способный к
изменению своей преломляющей силы. Изменение кривизны хрусталика регулируется сложно устроенной мышцей ресничного тела. При сокращении ресничной мышцы ослабевает натяжение волокон ресничного пояска, прикрепляющегося к капсуле хрусталика. При этом хрусталик, не испытывающий давления своей капсулы, распрямляется, становится
более выпуклым, что повышает его преломляющую способность. При расслаблении ресничной мышцы волокна ресничного пояска натягиваются, хрусталик уплощается, преломляющая способность его уменьшается. Хрусталик с
помощью ресничной мышцы постоянно изменяет свою кривизну, приспосабливает глаз для ясного видения предметов
на разном их удалении от глаза. Такое свойство хрусталика
получило название аккомодации. В то же время преломляющая
сила роговицы, водянистой влаги и стекловидного тела
остаются постоянными. Прозрачные среды глаза и его аккомодационный аппарат оптимально преломляют параллель-
ные лучи света, фокусирует их строго на сетчатке. Если преломляющая сила роговицы или хрусталика ослаблена (хрусталик уплощен), то лучи света сходятся в фокусе позади
сетчатки. Такое явление называют дальнозоркостью. При этом
человек хорошо видит далеко отстоящие предметы и плохо —
расположенные вблизи. При повышении преломляющей
413
силы прозрачных сред глаза (хрусталик более выпуклый)
лучи света сходятся в одной точке кпереди от сетчатки.
При этом развивается близорукость, при которой хорошо
видны близко расположенные предметы, а удаленные —
плохо. И дальнозоркость, и близорукость исправляются с
помощью очков с двояковыпуклыми или двояковогнутыми линзами.
Проводящий путь зрительного анализатора
Периферическим звеном зрительного анализатора являются светочувствительные элементы — палочки и колбочки. Центральным звеном, ядром этого анализатора служит зрительная кора на медиальной поверхности затылочной доли полушарий большого мозга, в области («по берегам») шпорной борозды.
Свет на пути к светочувствительной сетчатке проходит
через все прозрачные среды глаза. Зрачок, играющий роль
диафрагмы, под действием ее мышц то суживается, то расширяется, пропуская внутрь глаза меньший или больший
пучок света. Светопреломляющие среды (роговица, водянистая влага передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело) направляют пучок света на самое чувствительное место сетчатки — желтое пятно с его центральной
ямкой. Глазодвигательные мышцы поворачивают глаза в
сторону рассматриваемого объекта.
Попавший в глаз свет проникает в самые глубокие слои
клетчатки, где раздражает палочковидные и колбочковидные нейроциты (палочки и колбочки). Преобразование энергии света в нервные импульсы происходит в результате
химических процессов в палочках и колбочках. Под действием света в наружных члениках светочувствительных клеток происходят химические реакции, при которых зрительные пигменты (родопсин) распадаются на более простые
химические вещества. Эти вещества действуют на палочки
и колбочки, вызывая в них возбуждение. После прекращения действия света происходит восстановление родопсина.
Следовательно, химические реакции приводят к возникновению в светочувствительных клетках рецепторного потенциала, который генерирует нервный импульс.
Палочковидные нейроциты {палочки) не способны различать цвета, они используются преимущественно в сумеречном, ночном зрении для распознавания предметов по
их форме и освещенности. Колбочковидные нейроциты (кол414
бочки) выполняют свои функции в дневное время и для
цветного зрения. В соответствии с особенностями строения
и химического состава одни колбочки воспринимают синий цвет, другие — зеленый, третьи — красный, имеющие различную длину световой волны.
Возникший в палочках и колбочках нервный импульс
передается расположенным в толще сетчатки биполярным
клеткам, а затем ганглиозным нейроцитам, которые являются элементами проводящего пути зрительного анализатора. Аксоны ганглиозных клеток, собираясь в области слепого пятна, формируют зрительный нерв, который направляется в полость черепа. На нижней поверхности мозга правый и левый зрительные нервы образуют частичный
перекрест. В зрительном перекресте на другую сторону переходят не все нервные волокна зрительного нерва, а только
те, которые идут от медиальной части сетчатки. Таким
образом, за зрительным перекрестом в составе зрительного
тракта идут нервные волокна от латеральной («височной»)
части сетчатки «своего» глаза и медиальной («носовой»)
части сетчатки другого глаза. Далее нервные волокна идут
к подкорковым зрительным центрам — латеральному коленчатому телу и верхним холмикам пластинки четверохолмия среднего мозга. В этих центрах от волокон ганглиозных клеток сетчатки импульс передается следующим нейронам, чьи отростки направляются в корковый центр зрения — кору затылочной доли мозга, где происходит высший анализ зрительных восприятий. Частичный перекрест
зрительных проводящих путей обеспечивает бинокулярность
зрения.
Бинокулярное, черно-белое и цветное зрение
Зрение двумя глазами (бинокулярное зрение) дает возможность воспринимать объемное изображение предметов, глубину их расположения, оценивать расстояние, на котором
они находятся. При рассматривании какого-либо предмета
правый глаз видит его больше с правой стороны, левый —
с левой стороны. В то же время человек эти два изображения воспринимает как одно, только рельефное. Бинокулярное зрение возможно благодаря тому, что его изображение возникает на одинаковых, соответветствующих друг
другу участках сетчатки правого и левого глаз. Работая сообща, объединяя зрительную информацию, оба глаза обеспечивают стереоскопическое зрение, которое позволяет
415
получить более точные представления о форме, объеме и
глубине расположения предметов.
Адаптация глаз к свету. При переходе из темного поме-
щения на свет или из светлого помещения в темное необходимо некоторое время для привыкания, адаптации, Привыкание к яркому свету (световая адаптация) происходит
быстро, в течение 4—6 мин. Значительно медленнее глаза
привыкают к темноте. При переходе из светлого помещения в темное темновая адаптация длится до 45 мин и более.
При этом резко повышается чувствительность палочковидных нейроцитов (палочек).
Цветовое зрение обеспечивают колбочковидные нейроциты (колбочки). В темноте функционируют только палочки, цвета они не различают. В восприятии цветов участвуют
не только колбочковидные фоторецепторы глаза (колбочки), но и зрительные центры головного мозга.
Нарушение цветового зрения {дальтонизм) встречается
примерно у 8% мужчин и 0,5% женщин. В таких случаях
отсутствует восприятие или красного, или зеленого, или
синего цветов, Полная цветовая слепота {ахромазия) встречается редко.
ОРГАНЫ ВКУСА И ОБОНЯНИЯ
Ощущения от вкуса и запаха связаны с действием химических веществ на
специальные чувствительные клетки органов вкуса и обоняния. Восприятие вкуса и
различных запахов играет важную роль в жизни человека. Вкус и запахи дают ценную
информацию о качестве пищи, окружающей среде, влияют на эмоциональное состояние
человека и на его поведение.
Орган вкуса
Орган вкуса у человека представлен множеством (около 2000) вкусовых почек,
расположенных в многослойном эпителии слизистой оболочки языка, мягкого нёба, зева,
глотки, надгортанника. Особенно много вкусовых почек в эпителии нитевидных,
грибовидных, листовидных, желобовидных сосочков. Вкусовые почки имеют
эллипсоидную форму, состоят из плотно прилежащих друг к другу рецепторных
(вкусовых) и опорных клеток. На вершине каждой вкусовой почки имеется вкусовое
отверстие (вкусовая пора), которая ведет в маленькую вкусовую ямку, образованную
верхушками вкусовых клеток. На поверхности каждой вкусовой клетки, обращенной в
сторону вкусовой ямки, имеются микроворсинки. Вкусовые чувствительные клетки
воспринимают сладкое, горькое, соленое, кислое или комбинации из этих четырех видов
вкусовых раздражителей. Для воздействия на вкусовые клетки эти вещества должны
быть растворены в жидкости. Растворителем в полости рта является слюна. Растворенное
вещество проникает во вкусовую почку через отверстие на ее вершине — вкусовую
пору, возбуждая вкусовые клетки. Это возбуждение передается прилежащим нервным
окончаниям, в которых возникает нервный импульс. По нервным волокнам, которые
заходят во вкусовую почку, нервный импульс поступает в мозг. Нервный импульс от
передних 2/3 языка передается по нервным волокнам язычного нерва, а затем барабанной
струны лицевого нерва. От желобовидных сосочков, мягкого нёба и нёбных дужек он
проходит по волокнам языкоглоточного нерва, от надгортанника — по блуждающему не-
рву. Тела первых нейронов вкусового проводящего пути залегают в соответствующих
узлах VII, IX, X пар черепных нервов. Аксоны этих клеток направляются в составе
указанных нервов в ядро одиночного пути, расположенное в продолговатом мозге, где
заканчиваются синапсами на телах его нейронов. Центральные отростки этих нервных
клеток направляются в таламус. Аксоны нейронов таламуса идут к корковому концу
вкусового анализатора, расположенному в коре парагиппокампальной извилины, крючка
и гиппокампа (аммонова рога).
Орган обоняния
Орган обоняния находится в обонятельной области слизистой оболочки полости носа.
Это верхняя носовая раковина и лежащая на этом же уровне зона носовой перегородки,
где слизистая оболочка покрыта обонятельным эпителием. Обонятельные рецепторы
клетки имеют длинные центральные и короткие периферические отростки. Число
обонятельных клеток у человека около 40 млн. Периферический отросток-дендрит
заканчивается утолщением — дендрической луковицей (обонятельной булавой), на
вершине которой располагается по 10—12 подвижных обонятельных ресничек,
вступающих в контакт с пахучими веществами. Молекулы пахучих веществ,
предварительно растворяясь в секрете слизистых желез, взаимодействуют с
рецепторными белками ресничек, что вызывает нервный импульс. Для возбуждения
одной обонятельной (чувствительной) клетки достаточно одной молекулы пахучего
вещества.
Центральные отростки-аксоны обонятельных клеток проходят между поддерживающими
клетками и собираются в обонятельные нити, которые в количестве 20—40 проникают
в полость черепа через решетчатую пластинку решетчатой кости и направляются к
обонятельной луковице. В обонятельной луковице располагаются следующие (вторые)
нейроны обонятельного проводящего пути. Аксоны этих клеток образуют обонятельный
тракт, волокна которого далее проходят через переднее продырявленное вещество,
обонятельный треугольник, затем они проделывают сложный путь в составе свода, а
также вокруг мозолистого тела и достигают сосцевидных тел и коркового конца
обонятельного анализатора, расположенного в крючке и парагиппокампальной извилине.
Обонятельные импульсы направляются также в гипоталамус, гиппокамп, миндалевидное
тело, входящие в состав лимбической системы, участвующей в формировании
эмоциональных реакции.
Федюкович
