Учение И. П. Павлова об анализаторах. Морфофункциональные особенности. Зрительный, Соматосенсорный анализаторы Лекция 15 Физиология человека Каз. НМУ
ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. Учение И. П. Павлова об анализаторах. Отделы анализатора. 2. Классификация рецепторов. 3. Морфо-функциональные особенности анализаторов. 4. Механизм возбуждения рецепторов при действии раздражителя. 5. Зрительный анализатор. 6. Соматосенсорный анализатор. Анализатор (сенсорная система) – это сложная морфофункциональная система, осуществляющая восприятие информации, кодирование, проведение и анализ, синтез в коре головного мозга (Павлов И. П. ).
Отделы анализатора и их функции: 1. Периферический (рецепторный) отдел - восприятие отдельных видов раздражения. 2. Проводниковый отдел (афферентные волокна, нейроны и подкорковые центры) - передача информации от рецепторов в ЦНС. 3. Центральный отдел (участки коры больших полушарий мозга) - восприятие афферентных сигналов, переработка анализ и синтез полученной информации.
Классификация рецепторов. II. По характеру ощущений, возникающих при раздражении рецепторов: - зрительные, - слуховые, - обонятельные, - вкусовые, - осязательные, - болевые, - терморецепторы, - проприо- и вестибулорецепторы. В зависимости от расположения рецепторов: 1. Внешние (экстерорецепторы) – слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, осязательные. 2. Внутренние (интерорецепторы): а) вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы опорно -двигательного аппарата) б) висцерорецепторы
III. В зависимости от природы раздражителя: 1. Фоторецепторы – зрительные. 2. Механорецепторы – слуховые, тактильные рецепторы, вестибуло- и проприорецепторы, барорецепторы сердечно-сосудистой системы. 3. Хеморецепторы – рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы. 4. Терморецепторы – рецепторы кожи и внутренних органов. Болевые (ноцицептивные) рецепторы выделяются особо.
IV. По характеру контакта со средой: 1. Дистантные – зрительные, слуховые и обонятельные. 2. V. Контактные – вкусовые, тактильные. В зависимости от структурных особенностей: 1. Первичночувствующие (генерация ПД в 1 -ом нейроне) – рецепторы обоняния, тактильные и проприорецепторы. 2. Вторичночувствующие (через рецепторную клетку генерация ПД в 1 -ом нейроне) – рецепторы зрения, слуха, вкуса, вестибулярного аппарата.
1. 2. 3. 4. МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗАТОРОВ. Морфологические особенности: Многослойность, т. е. наличие нескольких слоев нервных клеток, первый слой связан с рецепторным отделом, последний слой – с нейронами коры больших полушарий. Многоканальность – наличие в каждом из слоев нервных элементов, связанных с множеством элементов следующего слоя, а они посылают импульсы элементам более высокого слоя. Наличие «сенсорных воронок» . Физиологический смысл «сходящейся воронки» – в уменьшении избыточности информации, а «расширяющейся воронки» – в обеспечении сложного и дробного анализа разных признаков сигнала. Дифференциация по горизонтали и вертикали. Дифференцировка по вертикали – отделы из нескольких нейронных слоев. Дифференцировка по горизонтали - различные свойства рецепторов, нейронов и связей между ними в пределах каждого из слоев.
1. 2. 3. 4. 5. Физиологические особенности: Высокая чувствительность рецепторов к адекватному раздражителю. Низкая чувствительность рецепторов к неадекватному раздражителю. Адаптация – приспособление к длительно действующему раздражителю. Закон Вебера-Фехнера (отношение к приросту раздражителя). Прирост раздражения заметен (ощутим), если он составляет 1/30 по отношению к предыдущему воздействию. Зависимость описывается уравнением: I/I = constanta; где, I – сила раздражения, I – прирост раздражения. Различение, преобразование и кодирование информации. Информация о раздражении передается в виде групп, или “пачек импульсов” стандартного параметра (амплитуда, длительность, форма), а число импульсов в пачке, их частота, длительность различны в зависимости от характера стимула.
МЕХАНИЗМ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЦЕПТОРОВ I. Первичночувствующие. Действие раздражителя взаимодействие с белковой молекулой мембраны рецептора (І нейрон) изменение проницаемости мембраны для ионов деполяризация ПД. II. Вторичночувствующие. Действие раздражителя взаимодействие с рецепторами мембраны рецепторный потенциал выделение медиатора генераторный потенциал ПД.
Зрительная система дает 90% всей сенсорной информации, идущей к мозгу. Глаз, как орган, состоит из 2 -х частей: светопреломляющей (оптическая система глаза) и световоспринимающей (сетчатка)
ПРЕЛОМЛЯЮЩИЕ СРЕДЫ ГЛАЗА • роговица • передняя камера • хрусталик • стекловидное тело. Преломляющая сила глаза составляет при рассматривании далеко расположенных предметов - 59 Д, близких предметов - 70, 5 Д.
Аномалии рефракции и их коррекция: • Близорукость или миопия (двояковогнутые линзы). • Дальнозоркость или гиперметропия (двояковыпуклые линзы). • Астигматизм (цилиндрические линзы). • Пресбиопия – старческая дальнозоркость. • Сферическая аберрация – лучи света, проходящие через периферию хрусталика преломляются сильнее, чем лучи, проходящие через его центр.
АККОМОДАЦИЯ Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению объектов, удаленных на разное расстояние. Механизм аккомодации изменение формы (кривизны) хрусталика при сокращении ресничных мышц. Пресбиопия (старческая дальнозоркость) – старческое ослабление аккомодации в связи с потерей хрусталиком эластичности.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛОВ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА 1. Периферический отдел: рецепторы сетчатки. I. фоторецепторы – палочки (110 -125 млн. ) и колбочки (6 -7 млн. ) II. слой биполярных клеток III. ганглиозные нервные клетки. Распределение фоторецепторов в сетчатке неравномерно: палочки – на периферии, колбочки – в центре. Центральная ямка (fovea centralis) содержит только колбочки (140 тыс. на 1 мм 2), место наилучшего видения глаза. На месте выхода зрительного нерва фоторецепторы отсутствуют - слепое пятно.
2. Проводниковый отдел: волокна зрительного нерва у основания мозга перекрест (хиазма) средний мозг (верхние бугры четверохолмия) промежуточный мозг (латеральные коленчатые тела). 3. Центральный отдел – затылочная доля коры больших полушарий, область шпорной борозды (fissura calcarina).
В палочках – ЗРИТЕЛЬНЫЕ ПИГМЕНТЫ родопсин (зрительный пурпур). В колбочках: – йодопсин - максимум поглощения в желтой части спектра, - хлоролаб - максимум поглощения в зеленой части спектра, - эритролаб - максимум поглощения в красной части спектра. ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В РЕЦЕПТОРАХ СЕТЧАТКИ. Родопсин – комплекс ретиналя (альдегид витамина А) и опсина (белка). Поглощение кванта света распад родопсина на ретиналь и опсин, изомеризация цис-ретиналя транс-ретиналь активация ионов Са 2+, изменение проницаемости для ионов Na+ возникновение рецепторного потенциала выделение медиатора ПД.
ЗРИТЕЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ Приспособление глаза к видению при разной степени освещенности , связанное с изменением чувствительности фоторецепторов, называется адаптацией глаза. – Световая адаптация – понижение чувствительности глаза к свету, являющееся приспособлением к условиям яркой освещенности. – Темновая адаптация - повышение чувствительности глаза к свету (в связи с восстановлением зрительных пигментов), являющееся приспособлением глаза к условиям малой освещенности.
ЦВЕТОВОЕ ЗРЕНИЕ Трехкомпонентная теория цветоощущения (М. В. Ломоносов, Т. Юнг, Г. Гельмгольц). В сетчатке глаза - 3 типа колбочек: 1. чувствительных к красному цвету, 2. чувствительных к зеленому цвету, 3. чувствительных к синему цвету. Всякий цвет оказывает действие на все три цветоощущающих элемента, но в разной степени. Возбуждения суммируются зрительными нейронами и, дойдя до коры мозга, дают ощущение того или иного цвета.
Нарушения цветового зрения (цветовая слепота): • Аномалия цветовосприятия – дальтонизм (отсутствие определенных генов в Х-хромосоме мужчин). • Полная цветовая слепота – ахромазия (поражение колбочкового аппарата). • Разновидности частичной цветовой слепоты: - протанопия (отсутствие восприятия красного цвета) - дейтеранопия (отсутствие восприятия эеленого цвета) - тританопия (отсутствие восприятия синего и фиолетового цветов)
ВОСПРИЯТИЕ ПРОСТРАНСТВА • Острота зрения – наименьшее расстояние между двумя точками, которое глаз может различить. Определяется по таблице. Visus = 1. • Поле зрения – пространство, видимое глазом при фиксации взгляда в одной точке. Границы поля зрения для бесцветных предметов составляют: кнаружи – 90 о, внутрь – 60 о, кверху – 60 о, книзу – 70 о. • Бинокулярное зрение – это зрение обоими глазами, когда изображения предметов попадают на сетчатку и в восприятии человека эти два изображения сливаются в одно (центр зрения).
СОМАТОСЕНСОРНЫЙ АНАЛИЗАТОР, ЕГО ОТДЕЛЫ. В соматосенсорную систему включают систему кожной чувствительности и чувствительную систему скелетно-мышечного аппарата.
1. Периферический отдел: - рецепторы кожи - проприорецепторы Виды кожных рецепторов: • • • Рецепторы прикосновения – диски Меркеля, осязательные тельца Мейснера. Рецепторы давления и вибрации – тельца Фатер-Пачини Рецепторы, чувствительные к теплу – тельца Руффини Рецепторы, чувствительные к холоду – колбы Краузе Болевые рецепторы (ноцицепторы) – свободные нервные окончания. Типы проприорецепторов: • • • Первичные окончания мышечных веретен. Вторичные окончания мышечных веретен. Сухожильные рецепторы Гольджи.
2. • Проводниковый отдел. Сигналы от рецепторов кожи, проприорецепторов проводятся по двум основным путям (трактам): лемнисковому и спиноталамическому. Лемнисковый путь: сигналы от тактильных и мышечных рецепторов спинальный ганглий (1 -е нейроны) задние столбы продолговатый мозг (ядра Голля и Бурдаха), 2 -е нейроны перекрест вентральные ядра таламуса (3 -и нейроны).
• Спиноталамический путь: сигналы о температурной и болевой чувствительности спинальный ганглий (1 -е нейроны) серое вещество задних рогов спинного мозга (2 -е нейроны) спиноталамический тракт вентральные ядра таламуса (3 -и нейроны). 3. Центральный отдел: соматосенсорная зона коры больших полушарий (постцентральная извилина).
ТЕМА: ОРАЛЬНЫЙ, ВКУСОВОЙ, ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ, СЛУХОВОЙ И ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗАТОРЫ. Ноцицептивная и антиноцицептивная системы. Болевая чувствительность слизистой оболочки полости рта, тканей зуба и периодонта. 1. 2. 3. 4. 5. План: Слуховой анализатор, характеристика отделов. Структура и функции наружного и среднего уха. Структура и функции внутреннего уха. Теории восприятия звуков. Вестибулярный анализатор, характеристика отделов. 1.
Вкусовой анализатор, его отделы 1. Периферический, рецепторный отдел. Вкусовые рецепторы - вкусовые луковицы или почки, состоят из рецепторных клеток, имеющих микроворсинки, и опорных клеток. Вкусовые почки расположены на грибовидных, желобовидных, листовидных сосочках языка, на задней стенке глотки, на мягком небе, на миндалинах и надгортаннике.
Области специфической чувствительности языка: 1. сладкий - кончик языка, 2. солёный - края, 3. кислый - края, 4. горький - корень.
2. Проводниковый отдел. Сигналы от рецепторов по волокнам черепно-мозговых нервов: барабанной струны, ветви лицевого нерва (VII) , языкоглоточного (IX) ядро tractus solitarius продолговатого мозга (1 -е нейроны) ядро одиночного пучка ствола мозга (2 -е нейроны), аксоны этих нейронов в составе медиальной петли ядра таламуса (3 -и нейроны). 3. Центральный отдел - нижний конец постцентральной извилины (возле сильвиевой борозды, область покрышки).
ТЕОРИИ ВКУСОВОЙ РЕЦЕПЦИИ. 1. Ферментативная теория. Возбуждение вкусовых рецепторов – в результате избирательного подавления или активации ферментов вкусовых луковиц. 2. Мембранная теория. Активные центры (в области микроворсинок рецепторных клеток) избирательно воспринимают разные адсорбированные вещества. При взаимодействии молекул рецепторного белка с молекулами вещества изменяется структура белка, что приводит к открытию мембранных ионных каналов, деполяризации мембраны и формированию рецепторного потенциала.
ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР, ЕГО ОТДЕЛЫ. 1. Периферический отдел - рецепторы расположены в слизистой оболочке верхнего носового хода. Обонятельная рецепторная клетка – биполярная: - от верхней части отходит дендрит (обонятельная булава) с ресничками, погруженными в слизь; - от основания – аксон. Аксоны рецепторных клеток, образуют обонятельный нерв.
2. Проводниковый отдел. Обонятельный нерв пронизывает решетчатую кость полость черепа, обонятельная луковиц (2 -е нейроны) обонятельный тракт (tractus olfactorius), который идет по основанию лобных долей и поступает в центр обоняния. Обонятельный тракт состоит из нескольких пучков, направляющихся в разные отделы мозга: пириформную кору, обонятельное ядро, нервные образования лимбической системы, вегетативные ядра гипоталамуса, ретикулярную формацию и др.
3. Центральный отдел анализатора - внутренняя поверхность височной доли, гиппокамп.
СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР, ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛОВ. 1. 2. Периферический отдел – чувствительные волосковые клетки кортиева органа, расположенного во внутреннем ухе. Проводниковый отдел. От спирального ганглия улитки кохлеарный нерв (в составе VIII пары черепно-мозговых нервов) продолговатый мозг (нейроны кохлеарных ядер) слуховой тракт нейроны верхней оливы нижние бугры четверохолмия среднего мозга внутренние (медиальные) коленчатые тела. 3. Центральный отдел – височная доля коры больших полушарий.
• • СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ НАРУЖНОГО И СРЕДНЕГО УХА. Наружное ухо (ушная раковина и наружный слуховой проход, барабанная перепонка) – улавливание и проведение звуковых колебаний к барабанной перепонке. Среднее ухо (барабанная полость с косточками: молоточек, наковальня, стремечко и евстахиева труба) – передача колебаний от барабанной перепонки внутреннему уху.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ВНУТРЕННЕГО УХА. Улитка – широкий костный спиральный канал, 2, 5 витка. Перепонки, разделяющие костный канал улитки: 1. Вестибулярная мембрана (мембрана Рейсснера) 2. Основная мембрана. Каналы (ходы) улитки: 1. Верхний канал (лестница преддверия) 2. Средний (перепончатый) канал 3. Нижний канал (барабанная лестница)
На основной мембране среднего канала - кортиев орган. Над волосковыми клетками кортиева органа – текториальная, покровная мембрана Корти.
Передача звуковых колебаний. Звук наружный слуховый проход барбанная перепонка молоточек наковальня колебания овального окна колебания перилимфы верхнего и нижнего каналов колебания эндолимфы среднего канала колебания волосковых клеток основной мембраны деформаця волосковых клеток при контакте с покровной мембраной возникновение рецепторного потенциала ПД нервные волокна.
ТЕОРИИ ВОСПРИЯТИЯ ЗВУКА: • Резонансная теория Гельмгольца (1863 г. ) • Телефонная теория Резерфорда (1880 г. ) • Теория «бегущей волны» Бекеши (1960 -1966 гг. ).
5. ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗАТОР. Вестибулярная система играет ведущую роль в пространственной ориентировке человека. При изменении положения тела, головы в пространстве возбуждаются вестибулорецепторы и вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры. Как и все анализаторы вестибулярный анализатор состоит из 3 -х отделов: 1. Периферический отдел - находится в лабиринте височной кости (вестибулярный аппарат)
Вестибулярный аппарат составляют: - 2 мешочка (sacculus, utriculus) В мешочках – отолитовый аппарат (скопления рецепторных клетках на возвышениях или пятнах, кристаллы карбоната Са 2+). - три полукружных перепончатых канала, их концы расширены – ампулы. В ампулах – рецепторные волосковые клетки в виде крист.
2. Проводниковый отдел - волокна вестибулярного нерва (в составе VIII пары черепномозговых нервов) продолговатый мозг, ядра Швальбе, Бехтерева, Дейтерса, Манакова) спинной мозг, мозжечок, средний мозг (глазодвигательные ядра), вегетативные ганглии, ретикулярная формация. 3. Центральный отдел – нижняя часть постцентральной извилины. .
Боль – своеобразное психофизиологическое состояние человека, возникающее в результате сверхсильных или разрушительных, раздражителей, вызывающих органические и функциональные нарушения в организме. Боль - интегративная функция, мобилизующая разнообразные функциональные системы организма на защиту от воздействия повреждающего фактора, и включает такие элементы как сознание, ощущение, память, мотивация, вегетативные, соматические и поведенческие реакции организма.
В настоящее время большинство исследователей считают боль самостоятельным видом рецепции с болевыми воспринимающими приборами, собственной системой проводников и центральных нервных образований. Боль воспринимается свободными неинкапсулированными нервными окончаниями – ноцицепторами.
Виды раздражителей ноцицепторов: • Механорецепторы – чрезмерные механические воздействия. • Терморецепторы – чрезмерные тепловые воздействия. • Хеморецепторы – БАВ (кинины), в определенных концентрациях ионы К+, Са 2+, гистамин, серотонин, ионы Н+. Проводники боли: Нервные волокна типа А и С, дающие двойное ощущение боли (в связи с разной скоростью проведения импульса).
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ БОЛИ Структуры, участвующие в формировании ощущения боли, расположены на разных уровнях ЦНС. Спиноталамический путь: сигналы от ноцицепторов спинальный ганглий (1 -е нейроны) серое вещество задних рогов спинного мозга (2 -е нейроны) спиноталамический тракт вентральные ядра таламуса (3 -и нейроны) нейроны коры головного мозга. - Таламус – формирование чувства боли, как неприятного тягостного ощущения. - Ретикулярная формация – активация коры при ноцицептивном воздействии. - Соматосенсорная зона коры – формирование болевого ощущения, точная проекция боли на тот или иной участок тела.
АНТИНОЦИЦЕПТИВНАЯ СИСТЕМА (АНЦС) АНЦС – образована группами нейронов, активация которых вызывает снижение или прекращение поступления болевой информации к высшим отделам мозга. Изменение эффективности передачи болевых сигналов в синапсах связано со специфическими веществами - нейропептидами. Нейропептиды: - Эндорфины выделяются окончаниями нейронов АНЦС, фрагменты липотропного гормона. - Энкефалины были выделены из мозговой ткани. - Гормоны - вазопрессин, окситоцин, АКТГ, либо их фрагменты. - БАВ – бомбезин, соматостатин, нейротензин, холецистокинин.
Нейропептиды оказывают эффект, подобный опию и его производным. Они взаимодействуют с опиатными рецепторами как лиганды, изменяют функциональное состояние нейронов, воспринимающих боль и в результате тормозится передача болевого сигнала. По химической природе лиганды опиатных рецепторов можно разделить на 2 группы: 1. Пептидной структуры (эндорфины, энкефалины, БАВ и др. ) – являются эндогенными веществами животного происхождения. 2. Алкалоидной структуры (морфин и его производные) – экзогенные вещества растительного происхождения. Опиатные рецепторы - Мю-рецепторы – ответственные за аналгетический эффект. - Дельта-рецепторы - участвуют в регуляции эмоционального поведения.
Болевая чувствительность слизистой оболочки полости рта, ткани зуба, периодонта. • Возбуждение от ноцицепторов слизистой оболочки рта, рецепторов периодонта, языка и пульпы зуба проводится по нервным волокнам, относящимся к группам А и С (вторые и третьи ветви тройничного нерва). • Чувствительные нейроны заложены в ганглии тройничного нерва. • Центральные отростки направляются в продолговатый мозг, заканчиваются на нейронах тригеминального комплекса ядер (главное сенсорное ядро и спинальный тракт) • От ядер тригеминального комплекса импульсы направляются к задним и вентральным ядрам таламуса. • от нейронов задней группы ядер таламуса ноцицептивное возбуждение направляется к сенсорной зоне I (задняя центральная извилина). Сенсорной зоне II (верхняя стенка латеральной или сильвиевой борозды) и к медиальным отделам орбитальной КБМ
Вопросы? ? ? ?
Скачать презентацию Учение И П Павлова об анализаторах Морфофункциональные особенности
Анализат_15,16.ppt