Основные свойства рецепторов

1. Каждый рецептор приспо­соблен к определенному виду раздражителя. К такому раздражителю рецептор обладает очень вы­сокой чувствительностью.

2. Для каждого рецептора имеется определенный порог раз­дражения, характеризующийся определенной силой и дли­тельностью воздействия раздражителя.

3. Адаптация рецепторов (привыкание) проявляется в снижении чувствительности к постоянно или повторно действую­щим раздражителям: дым, постоянный шум на улице, звуки радио и т. д.

Органы чувств – это органы восприятия раздражений, идущих из окружающей и внутренней среды. К ним относят органы осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В органах чувств находятся скопления специфических рецепторов. В ре­цепторе энергия внешнего возбуждения трансформируется в нервные импульсы, а затем по чувствительным нервным путям эти импульсы поступают в соответствующую зону коры боль­ших полушарий головного мозга, где формируются специфи­ческие ощущения. В зависимости от способа взаимодействия с раздражителем различают рецепторы контактные (осязательные, вку­совые) и дистантные(зрительные, слуховые, обонятельные).

Осязание –этовосприятие формы, величины, плотности, температуры предметов. Рецепторы осязания расположены в коже, в мышцах, связках. Наиболее богаты рецепторами губы, язык, кончики пальцев. Рецепторы мышечного чувства располагаются в мышцах, связках, на суставных поверхностях. Мышечное чувство позволяет человеку определять положение тела. Импульсы от ре­цепторов осязания поступают в спинной мозг, а затем по проводящим путям в зону кожно-мышечной чувствительности, которая расположена в постцентральной извилине теменной доли коры больших полушарий.

Орган вкуса. Это орган, обеспечивающий восприятие вкуса пищи. Рецепторы вкуса представлены совокупностью вкусовых луковиц (почек), рас­положенных в многослойном эпителии сосочков языка. Вкусо­вые луковицы могут располагаться и на других органах: губах, на­ружной и внутренней поверхности надгортанника, голосовых связках. У человека насчитывается около 2000 вкусовых луковиц. Рецепторы, специфичные к восприятию сладкого, располо­жены на кончике языка, горького – на корне языка, кислого и соленого – на боковых его поверхностях. Возбуждение от вкусовых луковиц передается в виде сигналов по нервным путям в центральный отдел вкусового ана­лизатора. Центральный отдел вкусового анализато­ра расположен в коре больших полушарий.

Орган обоняния. Это орган, обеспечивающий восприятие запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней и средней носовых раковин. У человека в органе обоняния насчитывается до 40 млн рецепторных кле­ток. При вдохе молекулы пахучих веществ оседают на обо­нятельном эпителии, растворяются в слизи и раздражают реснички рецепторных клеток. Импульсы от обонятельных ре­цепторов поступают по обонятельному нерву в обонятельную зону коры больших полушарий.

Органом зрения является глаз. Он находится в углублении лицевой части черепа – глазнице. Свет, возбуждая рецепторный аппарат глаза, вызывает зрительные ощущения.

Строение глаза. Глаз состоит из глазного яблока и вспомога­тельного аппарата. Вспомогательные образования выпол­няют защитно-приспособительную роль. К ним относятся глазные мышцы (по шесть для каждого глаза), веки, брови, ресницы и слезные железы. Основу век составляет плотная соединительнотканная пластинка, снаружи покрытая кожей, а изнутри – конъ­юнктивой (слизистой оболочкой). Конъюнктива с век переходит на переднюю по­верхность глазного яблока. Она покрыта многослойным плоским эпителием. При сомкнутых веках образуется узкое пространство между конъюнктивой век и конъюнктивой глаз­ного яблока – конъюнктивальный мешок. При закрывании иоткрывании век наружная часть роговицы увлажняется и очи­щается. Слезная железа располагается у на­ружного края глазницы. Ее протоки открываются в конъюнкти­вальный мешок, который переходит в носослезный канал. Слезная жидкость не только увлажняет поверхность глазного яблока, но и убивает попавшие бактерии, так как содержит бактерицидное вещество – лизоцим. По носослезному каналу избыток слезной жидкости выводится в носовую полость.

В стенке глазного яблока различают три оболочки:

1) наружная – фиброзная,

2) средняя – сосудистая,

3) внутренняя – сетча­тая.

В фиброзной оболочке различают непрозрачную часть – склеру и прозрачную часть – роговицу. Склера представляет собой непрозрачную соединительнотканную капсулу, защищающую внутренние структуры и помогающую глазу сохранять свою форму. На пере­дней поверхности глаза склера переходит в прозрачную роговицу, через которую проникает свет в глаз.

Средняя оболочка называется сосудистой (богата сосудами). В ней различают три отдела:

1) собственно сосудистая оболочка;

2) ресничное тело;

3) радужная оболочка (радужка).

Собственно сосудистая оболочка – это задняя часть средней оболочки. Она содержит пигментный слой, который поглощает свет.

В ресничном теле различают наружный отдел, образован­ный ресничной мышцей, и внутренний отдел, образованный отростками, которые окружают хрусталик.

Радужная оболочка содержит пигмент меланин, обусловливающий цвет глаз. У альбиносов глаза красные, поскольку нет пигмента, и просвечиваются кровеносные сосуды. Радужка представляет собой пластинку с отвер­стием в центре – зрачком. Вблизи зрачкового края радуж­ной оболочки в этом слое располагаются мышцы, суживающие (кольцевые) и расширяющие (радиальные) зрачок.

За радужкой располагается хрусталик, прикрепленный к отросткам ресничной мышцы с помощью цинновой связки. Хрусталик располагается сразу позади зрачка и преломляет входящие в глаз лучи света, фокусируя их на сетчатке. Кривизна хрусталика изменяется с помощью ресничной мышцы.

Между роговицей и радужной оболочкой глаза располага­ется передняя камера глаза, сообщающаяся через зрачок с зад­ней камерой глаза. Зад­няя камера глаза расположена между задней поверхнос­тью радужной оболочки и хрусталиком. Камеры глаза заполнены жидкостью – водянистой влагой. Пространство за хрустали­ком до сетчатки заполнено желатиноподобной массой – стекловидным телом.

Внутренняя сетчатая оболочка (сетчатка) состоит из двух листков: наружного, содержащего пигмент, и внутреннего, который пред­ставляет собой светочувствительный слой, связанный со зрительным нервом. В светочувствительном слое сетчатки присутствует множество рецепторных клеток, называемых палочками и колбочками. В глазу всего около 125 млн. палочек и 6–7 млн колбочек. На месте выхода зрительного нерва из глазного яблока нет ни па­лочек, ни колбочек. Поэтому это место не воспринимает свет, и его называют слепым пятном. В середине сетчатки (на прямой линии, проходящей через центры роговицы и хрусталика) находится область наибольшей остроты зрения – желтое пятно. Здесь сосредоточены колбочки, ответственные за цветовое зрение. Существует три различных типа колбочек – для красного, зеленого и синего цвета. Палочки являются рецепторами, ответственными за «сумеречное» зрение. По направле­нию к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, а па­лочек, отсутствующих в центре, увеличивается.

Палочки содержат светочувствительный пигмент родопсин. Синтез родопсина нарушается при недостатке ви­тамина А, что приводит к резкому ухудшению сумеречного зрения – «куриной слепоте». Колбочки содержат светочувствительный пигмент иодопсин.

Рис. 38. Горизонтальный разрез глазного яблока

1 – конъюнктива; 2 – реснитчатое тело; 3 – связка, с помощью кото­рой хрусталик прикреплен к реснитчатому телу; 4 – рогвица; 5 – хру­сталик; 6 – передняя камера глаза; 7 – радужная оболочка; 8 – задняя камера глаза; 9, 17 – мышца глазного яблока; 10 – склера; 11 – собственно сосудистая оболочка; 12 – сетчатая оболочка; 13 – желтое пятно; 14 – зрительный нерв; 15 – диск зрительного нерва; 16 – стекловидное тело

Глаз состоит из двух основных систем:

1) оптической сис­темы светопреломляющих сред; в преломлении лу­чей участвуют роговица, водянистая влага камер глаза, хрусталик и стекловидное тело;

2) рецепторной системы сет­чатки; к рецепторной системе относятся светочувствительные клетки: колбочки и палочки, связанные с нейронами коры го­ловного мозга.

Аккомодация глаза. Аккомодация – это способность глаза видеть предметы, находящиеся от него на разных рас­стояниях. Она осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика.

Световая чувствительность. Минимальное количество свето­вой энергии, достаточное для возникновения светового ощуще­ния, определяет абсолютную чувствительность глаза. Глаз человека максимально чувствителен к желто-зеленой части спектра.

Адаптация. Адаптация – это приспособление глаза к виде­нию при разных уровнях освещенности, обусловленное наличи­ем двух типов фоторецепторов – колбочек и палочек.

Бинокулярное зрение. Зрение человека осуществляется двумя глазами, бинокулярно, что позволяет видеть окружающий мир объемным и обеспечивает пространственную ориентацию.

Острота зрения. Острота зрения – это способность глаза раз­личать две близко расположенные точки.

Рефракция глаза и ее нарушения. Рефракция – преломляющая способность глаза, которая зависит от двух основных факторов: от оптической силы преломляющих сред глаза и размеров (дли­ны) глазного яблока. В норме параллельные лучи света, проникаю­щие в глаз, преломляясь оптической системой глаз, сходятся в фокус на сетчатке, и на ней получается четкое уменьшенное перевернутое изображе­ние рассматриваемого предмета.

Существуют следующие отклонения рефракции глаза от нормы: близорукость, дальнозоркость и астигматизм.

Если параллельные лучи света, преломляясь оптической си­стемой глаза, сходятся в фокус не на сетчатке, а перед ней, на сетчатку падает пучок расходящихся лучей и изображение предметов становится расплывчатым; такой вид рефракции носит название близорукость. Близорукость может возникать, если сетчатка расположена дальше фокусного рас­стояния хрусталика (удлиненная продольная ось глаза). Для коррекции близорукос­ти используются очки с двояковогнутыми (рассеивающими) линзами.

Если же фокус оптической системы глаза лежит поза­ди сетчатки, и на ней при этом также получается нечет­кое изображение предмета, то такой вид рефракции носит название дальнозоркость. Дальнозоркость может возникнуть, если сетчатка расположена слишком близко к хрусталику и фокусировка хороша только при рас­сматривании далеко расположенных предметов (укороченная продольная ось глаза). Для кор­рекции дальнозоркости используются очки с двояковыпуклыми (собирающими) линзами.

Астигматизм вызван невозможностью схождения всех лучей в одну точку вследствие неодинакового преломления лучей в разных меридианах глаза. Астиг­матизм зависит от различной кривизны роговицы и хруста­лика в различных меридианах глаза.

Орган слуха. Орган слуха воспринимает механи­ческую энергию колебаний воздуха. Он состоит из трех частей: наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо. Оно представлено ушной раковиной и на­ружным слуховым проходом. Ушная раковина образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Наружный слуховой проход выстлан кожей, в которой расположены волоски и железы, выделяющие ушную серу. Сера и волоски име­ют защитное значение, так как препятствуют попаданию в глубокие части наружного слухового прохода инородных тел. На границе между наружным и средним ухом натянута бара­банная перепонка. Барабан­ная перепонка представляет собой соединительно-тканную плас­тинку овальной формы, наружная сторона которой покрыта эпидермисом.

Среднее ухо. Представлено барабанной полостью, наружной стен­кой которой является барабанная перепонка. В среднем ухе расположены три слуховые косточ­ки: молоточек, наковальня и стремечко. Молото­чек соединен рукояткой с барабанной перепонкой, а другой стороной с наковальней. В свою очередь, длинный отросток наковальни соединен со стре­мечком, входящим в овальное окно. Стремечко соединяет­ся с мембраной овального окна. Кроме овального окна, на внутренней стенке барабанной полости имеется круглое окно.

Барабанная полость через отверстие в передней стенке со­общается посредством евстахиевой (слуховой) тру­бы с носоглоткой. При глотании выравнивается давление в среднем ухе с на­ружным атмосферным давление, что обеспечива­ет одинаковое давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки.

Внутреннее ухо. Включает костный лабиринт, кото­рый расположен в височной кости. Костный лабиринт состоит из трех отделов: преддверия, улитки и трех полукружных каналов. Внутри костного лабиринта находится пе­репончатый лабиринт, повторяющий форму костного лабиринта. Между костным и перепончатым лаби­ринтом имеется пространство, заполненное жидко­стью – перилимфой. Перепончатый лабиринт также заполнен жидкостью - эндолимфой. Преддверие занимает центральное положение. Оно сооб­щается с полукружными каналами и с улиткой. Улитка – это костный канал, который у человека делает 2 и ¾ оборота вокруг своей оси. Перепончатый лабиринт улитки отделен от костного двумя мембранами: вестибулярной и основной. Эти мембраны делят костный лаби­ринт на три хода (канала). Верх­ний канал носит название вестибулярной лестницы. Он начи­нается от овального окна и продолжается до вершины улитки, где через отверстие сообщается с нижним каналом, называе­мым барабанной лестницей, заканчивающейся в об­ласти круглого окна. Оба эти канала заполнены перилимфой и отделены от воздушной полости среднего уха мембранами овального и круглого окон. Колебания мембраны овального окна, прошедшие по ходам улитки, доходят до круглого окна, выпячивая его перепонку в полость среднего уха. Если бы круглого окна не было, то колебания были бы невоз­можны вследствие несжимаемости жидкости.

Между верхним и нижним каналом находится перепончатый лабиринт. Внутри него на основной мембране располагается звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган. Он состоит из 3–4 рядов рецепторных (волосковых) клеток. Волосковые клетки тянутся рядами вдоль за­витков улитки по всей ее длине. Рецепторные клетки одним концом фиксированы на основной мемб­ране, а на втором ее полюсе находятся в волос­ки, которые омываются эндолимфой. Над волосковыми клетками расположена подвижная покров­ная мембрана, один конец которой свободный, дру­гой — прикреплен к основной мембране.

Рис. 39. Поперечный разрез улитки

1 – лестница преддверия; 2 – вестибулярная мембрана; 3 – проток улит­ки; 4 – эпителий; 5 – покровная мембрана; 6 – спиральный (кортиев) орган; 7 – спиральная связка; 8 – основная мембрана; 9 – бара­банная лестница; 10 – спиральный ганглий; 11 – наружные волосковые клетки; 12 – нервные волокна, подходящие к волосковым клеткам; 13 – внутренние волосковые клетки.

Передача и восприятие звуковых колебаний. Ушная ракови­на улавливает звуки и направляет их в наружный слуховой про­ход. Звуковые волны вызывают колебания барабанной пере­понки. Они передаются слуховым косточкам – молоточку, наковальне и стремечку, а через мембрану овального окна распространяются на перилимфу верхнего (вестибулярной лест­ницы) и нижнего (барабанной лестницы) канала. Колебания перилимфы передаются эндолимфе перепончатого лабиринта (через вестибулярную мембрану). Эти колебания приводят в движение основную мембрану, на которой расположен кортиев орган. При этом волоски рецепторных клеток касают­ся покровной мембраны. Врецепторных клетках возникает возбуждение, которое по волокнам слухового нерва передается в слуховую зону височной доли коры больших полушарий, где нервные импульсы трансформиру­ются в слуховые ощущения.

Орган равновесия (вестибулярный аппарат) является органом восприятия поло­жения тела и сохранения равновесия. Любое изменение поло­жения и движения тела в пространстве вызывает раздражение рецепторов вестибулярного аппарата, в результате чего возни­кают рефлексы, обеспечивающие сокращения скелетных мышц для сохранения равновесия.

Вестибулярный аппарат включает преддверие костного лаби­ринта и три полукружных канала, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.