Санкт-Петербургский государственный университет Биолого-почвенный факультет Анатомия человека ОРГАНЫ ЧУВСТВ Тельце Фаттер-Пачини Обухов Д. К. Профессор, д. б. н. Академик Российской и Европейской академии естествознания Санкт-Петербург 1
Тельце Фаттер-Пачини Сенсорные системы. Органы чувств. Общая характеристика и классификация. Под сенсорной системой понимают совокупность органов и структур, обеспечивающих: восприятие различных раздражителей, действующих на организм; преобразование и кодирование внешней энергии в нервный импульс, передачу по нервным путям в подкорковые и корковые центры, где происходят анализ поступившей информации и формирование субъективных ощущений. 2
ОБЩАЯ СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ СЕНСОРНОЙ СИСТЕМЫ СТИМУЛ ПЕРИФЕРИЯ ПЕРЕФЕРИЯ Подготавливает стимул к восприятию рецепторами Воспринимает стимул РЕЦЕПТОРНЫЙ ОТДЕЛ Чувствительный нерв ПЕРЕФЕРИЯ Передает информацию в нервную систему ПЕРВИЧНЫЕ ЦЕНТРЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ Проводящие тракты Вторичные и третичные центры переработки информации в ЦНС Сигнал на исполнительные органы 3
Рецептор высокоспециализированное образование, способное воспринять. трансформировать и передать энергию внешнего стимула в нервную систему. Классификация рецепторов строится исходя из многих параметров: по физической природе стимула (фото-, механо-, хемо, термо - и др. рецепторы) механорецепторы (рецепторы органа слуха, равновесия, тактильные рецепторы кожи, рецепторы аппарата движения, барорецепторы), хеморецепторы (органов вкуса, обоняния, сосудистые интерорецепторы), фоторецепторы (сетчатки глаза), терморецепторы (кожи, внутренних органов), болевые рецепторы. по расположению в организме (интерорецепторы и экстерорецепторы) по происхождению рецепторной клетки (первичночувствующие и вторично-чувствующие) 4
5
Кодирование сенсорной информации. Общие свойства рецепторов. 1. Качество (или модальность) - группа одинаковых сенсорных впечатлений, возникающих через посредство определенного сенсорного органа (органов). К наиболее важным модальностям относятся традиционные пять органов чувств: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание. Кроме них мы чувствительны (хотя может быть бессознательно) к таким стимулам как: "чувство равновесия", боль, температура, хеморецепция, барорецепция. В пределах восприятия одной модальности мы часто различаем разные виды сенсорных впечатлений - они называются качествами. Специфичность сенсорных ощущений достигается не только специфичностью рецепторов, но определяется центральными механизмами переработки сенсорных сигналов в ЦНС, сравнением ответов рецепторов одного и того же типа в данной рецепторной зоне, с информацией, поступающей от близлежащих рецепторов других модальностей. 6
ВОСПРИЯТИЕМ ЦВЕТА УПРАВЛЯЕТ МОЗГ ! Изображение живой сетчатки двух разных людей, отличающихся по количеству колбочек, воспринимающих определенный цвет При исследовании людей, имеющих более чем 40 -кратное различие в количестве определенных типов колбочек обнаружилось, что восприятие ими определенного цвета (например желтого) было одинаковым 7
2. Интенсивность (или количество) сенсорного ощущения. Интенсивоность воздействия стимула можно измерить двумя способами: измерить частоту (число) потенциалов действия, возникающих в единицу времени в отдельных афферентных волокнах определить число рецепторов, задействованных данным стимулом. Но нельзя измерить таким способом интенсивность сенсорных ощущений !. В настоящее время нет никаких оснований полагать, что зависимость между входом и выходом для органов чувств должна совпадать с психофизиологическими функциями, связывающие интенсивность стимула и интенсивностью ощущений. Дело в том, что полное совпадение между силой стимула и ощущением этого стимула было бы возможно, если бы мозг работал как простой "линейный оператор", а не как "аналоговая система", оценивающая не только непосредственную сенсорную информацию данной модальности, но и многочисленные влияния со стороны других центров нервной системы и других органов чувств. 8
3. Пространственная размерность сенсорного ощущения. Для понимания работы сенсорной системы важно определять ее пространственные параметры - пространственного расположения рецепторов на поверхности. или в глубине органа/ов. Рецептивное поле - область, занимаемая совокупностью всех рецепторов, стимуляция которых приводит к изменению активности определенного элемента (афферентного волокна или сенсорного нейрона). Рецептивная зона - область сосредоточения рецепторов одной модальности. Плотность рецепторов в разных участках рецептивной зоны может быть разной. Чем выше плотность рецепторов - тем ниже порог чувствительности и тем больше зона представительства данной зоны в центральных отделах мозга. 9
Нормальная ошибка осязания может быть определена двояким образом: во-первых, как усредненное значение минимального расстояния между контактами, при котором испытуемый ощущает пару отдельных нажатий при одновременном включении контактов (черные столбики); во-вторых, как усредненное расстояние между точкой, и реальным контактом (белые столбики). Как видно из рисунка, точность осязания существенно различна на разных участках тела; наибольшая точность наблюдается на губах и кончиках пальцев. 10
4. Временная размерность сенсорного ощущения. Продолжительность стимуляции сильно влияет на силу сенсорного ощущения стимула. В зависимости от способности менять свою активность в ходе действия длительного раздражения все рецепторы разделяются на: быстро адаптирующиеся (фазные) медленно адаптирующиеся (тонические) промежуточные (фазно-тонические) вначале работают как фазные, потом как тонические. Как известно, длительность действия стимула сигнализируется в нервную систему длительностью вызываемого им нервного разряда. Сложность состоит в том, что до настоящее времени не раскрыт механизм, который позволяет мозгу оценивать истинные временные промежутки с точностью до 10ˉ³ - 10ˉ5 сек. 11
Наше представление о мире, по-видимому, не истинное его подобие, а создание нашего мозга. Мы никогда не сможем познать мир непосредственно. Однако мы доверяем нашим чувствам, поскольку: нам ничего другого не остается, поскольку органы чувств эффективно описывают для целей нашей жизни все, с чем мы сталкиваемся в этом мире. Мы не можем знать, чем вещи являются в действительности, и у нас нет никакого представления об истинной структуре пространства и времени. Но пока эти взаимоотношения (между нами и миром) предстают в форме, обеспечивающей нам жизнь в этом мире пространства и времени. (Сомьен, 1995). 12
ОРГАН ЗРЕНИЯ Оболочки глаза и их производные формируют три функциональных аппарата глаза: светопреломляющий, или диоптрический (роговица, жидкость передней и задней камер глаза, хрусталик и стекловидное тело); аккомодационный (радужка, ресничное тело с ресничными отростками); рецепторный аппарат (сетчатка). 13
14
15
16
17
18
19
20
СЕТЧАТКА 21
22
23
24
25
Мышцы глазного яблока Верхняя прямая Нижняя прямая Внутренняя боковая прямая Наружная боковая прямая Верхняя косая Нижняя косая 26
Строение органов слуха и равновесия. Статоакустическая сенсорная система. Орган слуха и равновесия Периферическая часть статоакустической системы, или преддверно-улитковый орган (organum vestibulecochleare), включает — наружное, среднее и внутреннее ухо, осуществляющие восприятие звуковых, гравитационных и вибрационных стимулов, линейных и угловых ускорений. Рецепторные клетки (волосковые сенсорные эпителиоциты) представлены: в органе слуха — в спиральном (кортиевом) органе улитки, а в органе равновесия — в пятнах двух мешочков (эллиптического и сферического) и в трех ампулярных гребешках полукружных каналов. 27
28
29
30
31
32
2. Слуховая деятельность мозга. Красные и зеленые зоны воспринимают звук, желтая — его анализирует, розовая— отвечает за речевые функции Микрокартирование зрительной активности. Голубым цветом окрашены зоны, где активность нейронов низка, красным и белым— зоны высокой активности МРТ слуховых (2) и зрительных зон (3) коры 33
Орган равновесия 34
35
36
37
38
39
40
Орган вкуса Боковая стенка вкусового сосочека Вкусовые луковицы Вкусовая пора Вкусовая луковица Опорная клетка Сенсорныеклетки Нервное волокно 41
Вкусовая пора Вкусовая луковица. Сканирующий эл. микроскоп 42
Листовидные сосочки 43
44
Нитевидные сосочки языка : а - дорсальная поверхность языка: 1 - слизистая оболочка; 2 - нитевидный сосочек; б - мышечная ткань языка; в - вентральная поверхность языка: 3 - подслизистая основа; 4 - слизистая оболочка. Окраска гематоксилином и эозином 45
Желобоватый сосочек языка. Наливка сосудов кармином Желобоватый сосочек: 1 - желобоватый сосочек; 2 - концевые отделы слюнных желез языка; 3 - выводной проток железы. Окраска гематоксилином 46 и эозином
47
48
49
50
Активация клеток в обонятельной луковице в ответ на одорант - бутанал 51
Вомеро-назальный орган млекопитающих 52
Main Olfactory Bulbs Preoptic Area Cortex and Accessory Hypothalamus Olfactory Bulbs Thalamus Hippocampus Vomeronasal Nerves Olfactory Mucosa Amygdala Vomeronasal Organ Olfactory Nerves Организация вомеро-назального органа млекопитающих 53
МЕХАНОРЕЦЕПЦИЯ ТЕРМОРЕЦЕПЦИЯ 54
Somatic sensory receptors of the skin. Hairy and glabrous skin have a variety of sensory receptors in the dermal and epidermal layers: Free nerve endings (FNE), Meissner’s corpuscles (MC), Ruffini’s endings (RE), nerve endings in the hair follicle root (HFR), Merkel’s disks (MD) Pacinian corpuscles (PC) 55
Тельца Пачини — капсулированные рецепторы давления в округлой многослойной капсуле. Располагаются в подкожно-жировой клетчатке. Являются быстроадаптирующимися, то есть регистрируют силу давления. Обладают большими рецептивными полями, то есть представляют грубую чувствительность. Тельца Мейснера — рецепторы давления, расположенные в дерме. Представляют собой слоистую структуру с нервным окончанием, проходящим между слоями. Являются быстроадаптирующимися. Обладают малыми рецептивными полями, то есть представляют тонкую чувствительность. есть регистрируют продолжительность давления. Обладают малыми рецептивными полями. Рецепторы волосяных луковиц — реагируют на отклонение волоса. Окончания Руффини — рецепторы растяжения. Являются медленноадаптирующимися, обладают большими рецептивными полями. Тельца Меркеля — некапсулированные рецепторы давления. Являются 56 медленноадаптирующимися, то
Осязание (механорецепция) включает восприятие ощущений давления, прикосновения, вибрации, щекотки, которые воспринимаются лишь в определенных осязательных точках кожи. В среднем на 1 см 2 кожи приходится около 170 чувствительных нервных окончаний. Наибольшая плотность осязательных точек в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая - на спине, плечах, бедрах. В коже человека преобладают рецепторы прикосновения. По- видимому, каждый отдельный рецептор воспринимает определенное осязательное ощущение, но при воздействии на кожу различных механических стимулов одновременно реагирует несколько типов рецепторов. 57
Тельце Мейснера Тельце Пачинни 58
Иннервация кожной чувствительности периферическими нервами 59 (справа) и сегментами спинного мозга (слева) (схема). Передняя поверхность:
К терморецепторов, или температурных рецепторов относятся два вида нервных окончаний. Одни из них {колбочки Краузе) воспринимают в основном холодовые раздражения, а вторые (тельца Руффини) – тепловые раздражения. Размещенные терморецепторов в коже, а также в слизистой оболочке носа, рта, гортани, пищевода, желудка и кишечника. Холодовых рецепторов в организме около 250 тыс, тепловых – до 30 тыс. холодовые рецепторы расположены на глубине 0, 17 мм, а тепловые – 0, 3 мм от поверхности кожи. Благодаря этому тепловые рецепторы возбуждаются относительно медленно, тогда как холодовые реагируют очень быстро, как на раздражение с температурой ниже 18 -20 ° С и на раздражение температурой выше 40 -45 ° По строению терморецепторы представляют собой клубочки тонких нервных окончаний, которые содержатся в соединительнотканных капсулах. 60 колба Краузе свободное нервн окончание
Поражение правой теменной доли. Красным цветом обозначено нарушение всех видов чувствительности, голубым - поверхностной чувствительности, зеленым - глубокой чувствительности Болевая, температурная, холодовая, тепловая и частично тактильная чувствительность - это поверхностная чувствительность Чувство положения туловища и конечностей в пространстве - мышечно -суставное чувство; чувство давления и массы тела - двухмернопространственное чувство; кинестетическая, вибрационная 61 чувствительность относится к глубокой чувствительности
Схема расположения на туловище и конечностях некоторых зон Захарьина-Геда, в которых может появляться отраженная боль при ряде заболевания внутренних органов; 1 - легких и бронхов; 2 - сердца; 3 - кишечника; 4 - мочевого пузыря; 5 - мочеточника; 6 - почек; 7 и 9 - печени; 8 - желудка, поджелудочной железы; 10 - мочеполовой системы. 62
Синестези я (греч. συναίσθηση — одновременное ощущение, совместное чувство) — в неврологии — явление восприятия, при котором раздражение одного органа чувств (вследствие иррадиации возбуждения с нервных структур одной сенсорной системы на другую) наряду со специфическими для него ощущениями вызывает и ощущения, соответствующие другому органу чувств. Следует учитывать, что синестезия не является психическим расстройством. Синестетиков не так уж мало. Примерно 1 из 25 000 человек обладает синестезией. При этом женщин-синестетиков больше, чем мужчин 63
64
65
66
67
68
Афферентные и эфферентные пути болевой чувствительности 69
Скачать презентацию Санкт-Петербургский государственный университет Биолого-почвенный факультет Анатомия человека ОРГАНЫ
Лекция 7 Органы чувств.ppt