Opišite opći plan strukture osjetnog sustava. Opća fiziologija osjetnih sustava

U sklopu osjetnog sustava razlikuju se 3 odjela. 1) periferni, koji se sastoji od receptora koji percipiraju određene signale i posebnih formacija koje pridonose radu receptora (ovaj dio su osjetilni organi oči, uho itd.); 2) dirigent, uključujući putove i subkortikalne živčane centre; 3) kortikalna područja moždane kore kojima su ove informacije upućene.

Neuralni put koji povezuje receptor s kortikalnim stanicama obično se sastoji od četiri neurona: prvi, osjetni neuron nalazi se izvan CNS-a u spinalnim čvorovima ili čvorovima kranijalnih živaca (kohlearni čvor, vestibularni čvor itd.); drugi neuron nalazi se u kralježnici, produženoj moždini ili srednjem mozgu; treći neuron u relejnim (preklopnim) jezgrama talamusa (međumožda); četvrti neuron je kortikalna stanica projekcijske zone kore velikog mozga.

Glavne funkcije senzorskih sustava:

• prikupljanje i obrada informacija o vanjskom i unutarnjem okruženju tijela;
• provedba povratne informacije koja obavještava živčane centre o rezultatima aktivnosti;
• održavanje normalne razine (tonusa) funkcionalnog stanja mozga.

I. P. Pavlov je glavnu funkciju osjetilnih sustava (analizatora) smatrao razlaganje složenosti vanjskog i unutarnjeg svijeta na zasebne elemente i njihovu analizu. Osim primarnog prikupljanja informacija, važna funkcija osjetnih sustava je i realizacija povratnih informacija o rezultatima tjelesnih aktivnosti. Da bi razjasnio i poboljšao različite ljudske radnje, prvenstveno motoričke, središnji živčani sustav mora primati informacije o snazi ​​i trajanju izvedenih mišićnih kontrakcija, o brzini i točnosti pokreta tijela ili radnih sredstava, o promjenama u brzini pokreta, o stupanj ostvarenja cilja itd. Bez ovih podataka nemoguće je formirati i usavršavati motoričke sposobnosti, pa tako i sportske, a teško je usavršavati tehniku ​​izvođenja vježbi.

Konačno, senzorni sustavi doprinose regulaciji funkcionalnog stanja organizma. Impuls koji dolazi od različitih receptora do kore velikog mozga, kako specifičnim tako i nespecifičnim putovima, bitan je uvjet za održavanje normalne razine njezina funkcionalnog stanja. Umjetno isključivanje osjetilnih organa u posebnim pokusima na životinjama dovelo je do naglog smanjenja tonusa korteksa i padanja u san. Takva se životinja budila samo tijekom hranjenja i s nagonom za mokrenjem ili pražnjenjem crijeva.

Podjela i mehanizmi ekscitacije receptora

Receptori se nazivaju posebnim formacijama koje pretvaraju (pretvaraju) energiju vanjske iritacije u specifičnu energiju živčanog impulsa.

Svi receptori, prema prirodi okoline koja se opaža, dijele se na egzoreceptore koji primaju podražaje iz vanjske okoline (receptori organa sluha, vida, njuha, okusa, dodira), interoreceptore koji reagiraju na podražaje iz unutarnjih organa i proprioceptori koji percipiraju podražaje iz motornog aparata (mišići, tetive, zglobne čahure).

Prema vrsti percipiranog nadražaja razlikuju se kemoreceptori (receptori osjeta okusa i njuha, kemoreceptori krvnih žila i unutarnjih organa); mehanoreceptori (proprioreceptori motoričkog senzornog sustava, baroreceptori krvnih žila, receptori slušnog, vestibularnog, taktilnog i bolnog senzornog sustava); fotoreceptori (receptori vidnog osjeta) i termoreceptori (receptori temperaturnog osjeta kože i unutarnjih organa).

Po prirodi veze s podražajem razlikuju se udaljeni receptori koji reagiraju na signale iz udaljenih izvora i izazivaju reakcije tijela (vizualne i slušne) i kontakta, primajući izravne utjecaje (taktilne, itd.).

Prema strukturnim značajkama razlikuju se primarni i sekundarni receptori. Primarni receptori su završeci osjetljivih bipolarnih stanica čije je tijelo izvan središnjeg živčanog sustava, jedan proces se približava površini koja percipira iritaciju, a drugi ide u središnji živčani sustav (na primjer, proprioreceptori, termoreceptori, olfaktorne stanice), Sekundarni receptori predstavljaju specijalizirane receptorske stanice koje se nalaze između osjetljivog neurona i točke primjene podražaja (na primjer, fotoreceptori oka). U primarnim receptorima energija vanjskog podražaja izravno se pretvara u živčani impuls u istoj stanici. U perifernom kraju osjetljivih stanica, pod djelovanjem podražaja, dolazi do povećanja propusnosti membrane i njezine depolarizacije, javlja se lokalna ekscitacija - receptorski potencijal, koji, dosegnuvši vrijednost praga, uzrokuje pojavu akcijskog potencijala koji se širi duž živčanog vlakna do živčanih centara.

Kod sekundarnih receptora podražaj uzrokuje pojavu receptorskog potencijala u receptorskoj stanici. Njegova ekscitacija dovodi do oslobađanja medijatora u presinaptičkom dijelu kontakta receptorske stanice s vlaknom osjetljivog neurona. Lokalna ekscitacija ovog vlakna očituje se pojavom ekscitatornog postsinaptičkog potencijala ili tzv. generatorskog potencijala. Kada se dosegne prag ekscitabilnosti u vlaknu osjetljivog neurona, javlja se akcijski potencijal koji prenosi informaciju u CNS. Tako kod sekundarnih receptora jedna stanica pretvara energiju vanjskog podražaja u receptorski potencijal, a druga u generatorski potencijal i akcijski potencijal.

Svojstva receptora

Glavno svojstvo receptora je njihova selektivna osjetljivost na odgovarajuće podražaje. Većina receptora podešena je za opažanje jedne vrste (modaliteta) podražaja - svjetlosti, zvuka itd. Osjetljivost receptora na takve za njih specifične podražaje izuzetno je visoka. Ekscitabilnost receptora mjeri se minimalnom vrijednošću energije odgovarajućeg podražaja, koja je potrebna za pojavu ekscitacije, tj. prag uzbuđenja.

Drugo svojstvo receptora je vrlo niska vrijednost pragova za odgovarajuće podražaje. Na primjer, u vizualnom senzornom sustavu može doći do ekscitacije fotoreceptora pod djelovanjem svjetlosne energije, koja je potrebna za zagrijavanje 1 ml vode na 1 gram. C 60 000 godina. Do ekscitacije receptora može doći i pod djelovanjem neadekvatnih podražaja (primjerice, osjet svjetlosti u vidnom sustavu tijekom mehaničkog i električnog podražaja). Međutim, u ovom slučaju, pragovi uzbude su mnogo viši.

Postoje apsolutni i diferentni (diferencijalni) pragovi.

Apsolutni pragovi mjere se minimalnom percipiranom veličinom podražaja. Diferencijalni pragovi predstavljaju minimalnu razliku između dva intenziteta podražaja koju tijelo još percipira (razlike u nijansama boja, svjetlini, stupnju mišićne napetosti, zglobnim kutovima itd.).

Temeljno svojstvo svih živih bića je adaptacija, odnosno prilagodljivost okolišnim uvjetima. Procesi prilagodbe ne obuhvaćaju samo receptore, već i sve dijelove osjetilnih sustava. Prilagodba perifernih elemenata očituje se u činjenici da pragovi ekscitacije receptora nisu konstantna vrijednost. Podizanjem pragova ekscitacije, odnosno smanjenjem osjetljivosti receptora dolazi do prilagodbe na dugotrajne monotone podražaje. Na primjer, osoba ne osjeća stalni pritisak na kožu svoje odjeće, ne primjećuje kontinuirano otkucavanje sata.

No, po brzini prilagodbe na dugotrajne podražaje receptori se dijele na brzo prilagodbe (fazične) i sporo prilagodbe (tonike). Fazni receptori reagiraju tek na početku ili na kraju djelovanja podražaja s jednim ili dva impulsa (npr. kožni receptori za pritisak-Pacinijeva tjelešca), atonični nastavljaju dugo slati neumoljive informacije u središnji živčani sustav. djelovanja podražaja (na primjer, tzv. sekundarni završeci u mišićnim vretenima, koji informiraju središnji živčani sustav o statičkim naprezanjima).

Adaptacija može biti popraćena smanjenjem i povećanjem ekscitabilnosti receptora. Dakle, pri prelasku iz svijetle sobe u tamnu, postupno se povećava ekscitabilnost fotoreceptora oka, a osoba počinje razlikovati slabo osvijetljene predmete - to je takozvana adaptacija na tamu. Međutim, tako visoka ekscitabilnost receptora ispada pretjerana kada se uđe u jarko osvijetljenu prostoriju ("svjetlo škodi očima"). U tim uvjetima ekscitabilnost fotoreceptora brzo opada - dolazi do adaptacije na svjetlost.

Živčani sustav eferentnom regulacijom receptora fino regulira osjetljivost receptora ovisno o potrebama trenutka. Konkretno, tijekom prijelaza iz stanja mirovanja u mišićni rad, osjetljivost receptora motoričkog aparata značajno se povećava, što olakšava percepciju informacija o stanju mišićno-koštanog sustava (gama regulacija). Mehanizmi prilagodbe različitim intenzitetima podražaja mogu utjecati ne samo na same receptore, već i na druge tvorbe u osjetilnim organima. Na primjer, pri prilagodbi na različite jačine zvuka dolazi do promjene u pokretljivosti slušnih koščica (čekić, nakovanj i stremen) u ljudskom srednjem uhu.

Kodiranje informacija

Amplituda i trajanje pojedinih živčanih impulsa (akcijskih potencijala) koji dolaze od receptora do centara ostaju konstantni pod različitim podražajima. Međutim, receptori prenose odgovarajuće informacije živčanim centrima ne samo o prirodi, već io snazi ​​podražaja koji djeluje. Informacije o promjenama intenziteta podražaja kodiraju se (pretvaraju u oblik koda živčanog impulsa) na dva načina:

1) promjena u frekvenciji impulsa koji idu duž svakog od živčanih vlakana od receptora do živčanih centara, i 2) promjena u broju i raspodjeli impulsa - njihov broj u paketu, intervali između paketa, trajanje pojedinačnih praska impulsa, broj istovremeno pobuđenih receptora i odgovarajućih živčanih vlakana ( raznolika prostorno-vremenska slika tog impulsa, bogata informacijama, naziva se obrazac).

Što je jačina podražaja to je veća učestalost aferentnih živčanih impulsa i njihov broj. To je zbog činjenice da povećanje snage podražaja dovodi do povećanja depolarizacije receptorske membrane, što zauzvrat uzrokuje povećanje amplitude potencijala generatora i povećanje frekvencije impulsa. koji nastaju u živčanom vlaknu. Između logaritma jačine nadražaja i broja živčanih impulsa postoji izravno proporcionalan odnos.

Postoji još jedna mogućnost kodiranja osjetilnih informacija. Selektivna osjetljivost receptora na odgovarajuće podražaje već omogućuje razdvajanje različite vrste energije koja djeluje na tijelo. Međutim, čak i unutar istog senzornog sustava može postojati različita osjetljivost pojedinih receptora na podražaje istog modaliteta s različitim karakteristikama (razlikovanje okusnih karakteristika različitim okusnim pupoljcima jezika, razlikovanje boja različitim fotoreceptorima oka itd.) .

vizualni senzorni sustav

Vizualni senzorni sustav služi za opažanje i analizu svjetlosnih podražaja. Preko njega osoba prima do 80-90% svih informacija o vanjskom okruženju. Ljudsko oko opaža svjetlosne zrake samo u vidljivom dijelu spektra u rasponu od 400 do 800 nm.

Opći organizacijski plan

Vizualni senzorni sustav sastoji se od sljedećih odjela:

1. periferni dio je složeni pomoćni organ - oči, u kojima se nalaze fotoreceptori i tijela 1 (bipolarni) i 2 (ganglijski) neuroni;
2. vodljivi odjel je optički živac (drugi par kranijalnih živaca), koji je vlakna 2. neurona i djelomično se presijeca u kijazmi, prenosi informacije trećim neuronima, od kojih su neki smješteni u prednjem kolikulu srednjeg mozga , drugi dio u jezgri diencefalon, takozvana vanjska koljenasta tijela;
3. kortikalni presjek 4. neuroni se nalaze u 17. polju okcipitalne regije kore velikog mozga. Ova tvorevina je primarno (projekcijsko) polje ili jezgra analizatora, čija je funkcija nastanak osjeta. Uz njega je sekundarno polje ili periferija analizatora (polja 18 i 19), čija je funkcija prepoznavanje i razumijevanje vizualnih osjeta, što je u osnovi procesa percepcije. Daljnja obrada i međusobno povezivanje vizualnih informacija s informacijama iz drugih senzornih sustava odvija se u asocijativnim posteriornim tercijarnim kortikalnim poljima - donjim parijetalnim područjima.

Svjetlovodni mediji oka i lom svjetlosti (refrakcija)

Očna jabučica je kuglasta komorica promjera oko 2,5 cm koja sadrži medije koji provode svjetlost - rožnicu, vlagu prednje sobice, leću i želatinoznu tekućinu - staklasto tijelo, čija je svrha lom svjetlosnih zraka. te ih fokusirati u područje receptora na mrežnici. Zidovi komore su 3 školjke. Vanjska neprozirna ljuska bjeloočnice prolazi ispred prozirne rožnice. Srednja žilnica u prednjem dijelu oka tvori cilijarno tijelo i šarenicu, koja određuje boju očiju. U sredini šarenice (irisa) nalazi se rupica zjenica koja regulira količinu propuštenih svjetlosnih zraka. Promjer zjenice reguliran je pupilarnim refleksom čije se središte nalazi u srednjem mozgu. Unutarnja mrežnica (mrežnica) ili mrežnica sadrži fotoreceptore očnih štapića i čunjića i služi za pretvaranje svjetlosne energije u živčanu ekscitaciju. Refraktivni mediji oka lomom svjetlosnih zraka daju jasnu sliku na mrežnici. Glavni lomni medij ljudskog oka su rožnica i leća. Zrake koje dolaze iz beskonačnosti kroz središte rožnice i leće (tj. kroz glavnu optičku os oka) okomito na njihovu površinu ne doživljavaju lom. Sve ostale zrake se lome i konvergiraju unutar očne komore u jednoj točki fokusa. Prilagodba oka na jasno viđenje predmeta na različitim udaljenostima (njegovo fokusiranje) naziva se akomodacija. Taj se proces kod ljudi provodi promjenom zakrivljenosti leće. Bliska točka jasnog vida pomiče se s godinama (sa 7 cm u dobi od 7-10 godina do 75 cm u dobi od 60 ili više godina), jer se elastičnost leće smanjuje i akomodacija se pogoršava. Postoji senilna dalekovidnost.

Normalno, duljina oka odgovara snazi ​​loma oka. Međutim, 35% ljudi ima kršenja ove korespondencije. U slučaju miopije, duljina oka je veća od normalne i fokusiranje zraka se događa ispred mrežnice, a slika na mrežnici postaje mutna. Kod dalekovidnog oka, naprotiv, duljina do oka manja je od normalne, a žarište se nalazi iza mrežnice. Zbog toga je i slika na mrežnici mutna.

fotorecepcija

Fotoreceptori oka (štapići i čunjići) su visoko specijalizirane stanice koje pretvaraju svjetlosne podražaje u živčano uzbuđenje. Fotorecepcija počinje u vanjskim segmentima ovih stanica, gdje se molekule vizualnog pigmenta nalaze na posebnim diskovima, kao na policama (u šipkama - rodopsin, u čunjevima - varijante njegovog analoga). Pod djelovanjem svjetla dolazi do niza vrlo brzih transformacija i obezbojenja vidnog pigmenta. Kao odgovor na podražaj ti receptori, za razliku od svih drugih receptora, stvaraju receptorski potencijal u obliku inhibicijskih promjena na staničnoj membrani. Drugim riječima, na svjetlu dolazi do hiperpolarizacije membrana receptorskih stanica, au mraku do njihove depolarizacije, tj. podražaj za njih je tama, a ne svjetlost. Istodobno dolazi do obrnutih promjena u susjednim stanicama, što omogućuje odvajanje svijetlih i tamnih točaka prostora. Fotokemijske reakcije u vanjskim segmentima fotoreceptora uzrokuju promjene u membranama ostatka receptorske stanice, koje se prenose na bipolarne stanice (prvi neuroni), a zatim na ganglijske stanice (drugi neuroni), iz kojih se šalju živčani impulsi u mozak. Neke ganglijske stanice su ekscitirane na svjetlu, neke u mraku.

Štapići, raspoređeni uglavnom duž periferije mrežnice (ima ih 130 milijuna), i čunjići, smješteni uglavnom u središnjem dijelu mrežnice (ima ih 7 milijuna), razlikuju se po svojim funkcijama (slika 1-A). ). Štapići su osjetljiviji od čunjića i organi su vida u sumrak. Oni percipiraju crno-bijelu (bezbojnu) sliku. Čunjići su organi dnevnog vida. Oni pružaju vid u boji. Kod ljudi postoje 3 vrste čunjića: pretežno crveni, zeleni i plavo-ljubičasti. Njihova različita osjetljivost na boje određena je razlikama u vidnom pigmentu. Kombinacije pobude ovih prijemnika različite boje daju osjete cijele palete nijansi boja, a ravnomjerno uzbuđenje sve tri vrste čunjića osjet bijele boje. Kada je funkcija čunjića oštećena, javlja se sljepilo za boje (sljepilo za boje), osoba prestaje razlikovati boje, posebno crvenu i zelenu. Ova bolest se javlja kod 8% muškaraca i 0,5% žena.

Funkcionalne karakteristike vida

Oštrina vida i vidno polje važne su karakteristike organa vida.

Vidna oštrina je sposobnost razlikovanja pojedinačnih objekata. Mjeri se minimalnim kutom pod kojim se dvije točke percipiraju kao odvojene, otprilike 0,5 kutnih minuta. U središtu mrežnice čunjići su manji i znatno gušći, pa je sposobnost prostorne diskriminacije ovdje 4-5 puta veća nego na periferiji mrežnice. Stoga, centralni vid ima veću vidnu oštrinu od perifernog vida. Za detaljan pregled predmeta, osoba okretanjem glave i očiju pomiče njihovu sliku u središte mrežnice.

Riža. 1. Receptori osjetnih sustava
A: fotoreceptori. Čunjevi (1) i šipke (2).
B: slušni receptori. 1 vestibularne ljestve, 2 timpanijske
stubište, 3 membranski kanal pužnice, 4 vestibularna membrana.
5 glavna membrana, 6-pokrovna membrana, 7 stanica dlake,
8 aferentnih živčanih vlakana, 9 spiralnih živčanih stanica
ganglion (prvi neuroni). C i D: vestibularni receptori.
B otolitni aparat. 1 otolitska membrana, 2 otolita (kristali kalcijevog karbonata), 3 stanice receptora za kosu,
4 vlakna vestibularnog živca. G polukružni kanali. 1 vlakno vestibularnog živca, 2 ampula,
3 kupula sa stanicama receptora za kosu,
4 polukružni kanal. Strelice pokazuju smjer oscilacija kupule tijekom inercijskih pomaka endolimfe.
D: proprioceptori. Mišićno vreteno. 1 aferentni živčani
vlakna, 2 ekstrafuzalna mišićna vlakna (presjek),
3 intrafuziformna (intrafuzalna) mišićna vlakna,
4 omotač vretena, 5 jezgra, 6 nuklearna vrećica,
7- osjetljivi živčani završeci,
8 eferentnih živčanih gama vlakana, 9 tetiva.
Tetivni organ. 1 aferentno živčano vlakno,
2 mišićna vlakna, 3- tetiva, 4- kapsula,
5 osjetljivih živčanih završetaka.

Oštrina vida ne ovisi samo o gustoći receptora, već i o jasnoći slike na mrežnici, odnosno o refrakcijskim svojstvima oka, stupnju akomodacije i veličini zjenice. U vodenom okolišu smanjuje se lomna snaga rožnice, budući da je njezin indeks loma blizak indeksu loma vode. Zbog toga se oštrina vida pod vodom smanjuje 200 puta.

Vidno polje je dio prostora vidljiv kada oko miruje. Za crno-bijele signale, vidno polje je obično ograničeno strukturom kostiju lubanje i položajem u očnim dupljama. očne jabučice. Za obojene podražaje vidno polje je manje, budući da se čunjići koji ih percipiraju nalaze u središnjem dijelu mrežnice. Najmanje vidno polje označeno je zelenom bojom. S umorom se vidno polje smanjuje.

Osoba ima binokularni vid, tj. vid s dva oka. Takav vid ima prednost u odnosu na monookularni vid (jedno oko) u percepciji dubine prostora, osobito na malim udaljenostima (manjim od 100 m). Jasnoća takve percepcije (oko) osigurava se dobrom koordinacijom pokreta oba oka, koja moraju biti točno usmjerena prema predmetu o kojem se radi. U tom slučaju njegova slika pada na identične točke mrežnice (jednako udaljene od središta mrežnice) i osoba vidi jednu sliku. Jasna rotacija očnih jabučica ovisi o radu vanjskih mišića oka njegovog okulomotornog aparata (četiri ravna i dva kosa mišića), drugim riječima, o mišićnoj ravnoteži oka. Međutim, samo 40% ljudi ima idealnu ravnotežu očnih mišića ili ortoforiju. Njegovo kršenje moguće je kao posljedica umora, djelovanja alkohola itd., Kao i kao rezultat mišićne neravnoteže, što dovodi do zamagljenih i bifurkiranih slika (heteroforija). Uz male neravnoteže u ravnoteži mišićnih napora, uočava se blagi latentni (ili fiziološki) strabizam, koji u stanju pripravnosti osoba kompenzira voljnom regulacijom, a sa značajnim očitim strabizmom.

Okulomotorni aparat je važan u percepciji brzine kretanja, koju osoba procjenjuje ili brzinom kretanja slike duž mrežnice nepomičnog oka, ili brzinom kretanja vanjskih mišića oka tijekom servo pokreti očiju.

Sliku koju čovjek vidi s dva oka prvenstveno određuje njegovo oko koje vodi. Dominantno oko ima veću vidnu oštrinu, trenutnu i osobito svijetlu percepciju boja, šire vidno polje, bolji osjećaj dubine prostora. Prilikom ciljanja percipira se samo ono što je uključeno u vidno polje ovog oka. Općenito, percepciju objekta u velikoj mjeri osigurava vodeće oko, a percepciju okolne pozadine osigurava nevodeći oko.

slušni osjetni sustav

Slušni senzorni sustav služi za opažanje i analizu zvučnih vibracija vanjske okoline. Osobito važno značenje dobiva za čovjeka i njegovu povezanost s razvojem verbalne komunikacije među ljudima. Za procjenu vremenskih intervala važna je i aktivnost slušnog senzoričkog sustava – tempa i ritma pokreta.

Opći organizacijski plan

Slušni senzorni sustav sastoji se od sljedećih dijelova:

1. periferni dio, koji je složen specijalizirani organ koji se sastoji od vanjskog, srednjeg i unutarnjeg uha;
2. vodljivi odjel prvi neuron vodljivog odjela, smješten u spiralnom čvoru pužnice, prima uzbuđenje od receptora unutarnjeg uha, odavde informacije teče duž njegovih vlakana, tj. duž slušnog živca (dio 8 pari kranijalnih živaca ) do drugog neurona u mozgu produžene moždine i nakon presijecanja dio vlakana ide do trećeg neurona u stražnjem kolikulu srednjeg mozga, a dio do jezgri diencefalona - unutarnjeg genikulatnog tijela;
3. kortikalni dio predstavljen je četvrtim neuronom koji se nalazi u primarnom (projekcijskom) slušnom polju i temporalnoj regiji moždane kore i osigurava pojavu osjeta, te složeniju obradu zvučne informacije događa se u obližnjem sekundarnom slušnom polju koje je odgovorno za formiranje percepcije i prepoznavanje informacija. Primljene informacije ulaze u tercijarno polje donje tjemene zone, gdje se integriraju s ostalim oblicima informacija.

Funkcije vanjskog, srednjeg i unutarnjeg uha

Vanjsko uho je aparat za hvatanje zvuka.

Zvučne vibracije hvataju ušne školjke (kod životinja se mogu okrenuti prema izvoru zvuka) i prenose kroz vanjski zvukovod do bubnjića koji odvaja vanjsko uho od srednjeg uha. Hvatanje zvuka i cijeli proces slušanja s dva uha, takozvani binauralni sluh, važan je za određivanje smjera zvuka. Zvučne vibracije koje dolaze sa strane dopiru do najbližeg uha nekoliko desettisućinki sekunde (0,0006 s) prije drugog. Ova zanemariva razlika u vremenu u kojem zvuk stiže do oba uha dovoljna je da se odredi njegov smjer.

Srednje uho je aparat za provođenje zvuka. To je zračna šupljina, koja je kroz slušnu (Eustahijevu) cijev spojena sa nazofaringealnom šupljinom. Vibracije iz bubne opne kroz srednje uho prenose 3 slušne koščice koje su međusobno povezane čekićem, nakovnjem i stremenom, a potonji kroz membranu ovalnog prozorčića prenosi te vibracije tekućine unutarnjeg uha, perilimfe. Zahvaljujući slušnim koščicama, amplituda oscilacija se smanjuje, a njihova snaga raste, što omogućuje pokretanje stupca tekućine u unutarnjem uhu. Kod jakih zvukova posebni mišići smanjuju pokretljivost bubnjića i slušnih koščica, prilagođavajući slušni aparat takvim promjenama podražaja i štiteći unutarnje uho od uništenja. Zbog veze kroz slušnu cijev zračne šupljine srednjeg uha sa šupljinom nazofarinksa, postaje moguće izjednačiti tlak s obje strane bubne opne, što sprječava njezino pucanje tijekom značajnih promjena tlaka u vanjskom okoline pri ronjenju pod vodu, penjanju na visinu, pucanju itd. To je barofunkcija uha .

Unutarnje uho je aparat za primanje zvuka. Nalazi se u piramidi temporalna kost i sadrži pužnicu, koja kod ljudi tvori 2,5 spiralna zavoja. Kohlearni kanal podijeljen je s dvije pregrade glavnom membranom i vestibularnom membranom na 3 uska prolaza: gornji (scala vestibularis), srednji (membranski kanal) i donji (scala tympani). Na vrhu pužnice nalazi se rupica koja spaja gornji i donji kanal u jedan, a ide od ovalnog prozora do vrha pužnice i dalje do okruglog prozora. Njegova je šupljina ispunjena tekućinom - perilimfom, a šupljina srednjeg membranoznog kanala ispunjena je tekućinom različitog sastava - endolimfom. U srednjem kanalu nalazi se aparat za primanje zvuka - Cortijev organ, u kojem se nalaze mehanoreceptori zvučnih vibracija - dlačice.

Fiziološki mehanizam percepcije zvuka

Percepcija zvuka temelji se na dva procesa koji se odvijaju u pužnici: 1) odvajanje zvukova različitih frekvencija na mjestu njihovog najvećeg utjecaja na glavnu membranu pužnice i 2) transformacija mehaničkih vibracija u živčano uzbuđenje pomoću receptora. Stanice. Zvučne vibracije koje ulaze u unutarnje uho kroz ovalni prozorčić prenose se na perilimfu, a vibracije te tekućine dovode do pomaka glavne membrane. Visina stupca oscilirajuće tekućine i, sukladno tome, mjesto najvećeg pomaka glavne membrane ovisi o visini zvuka: visokofrekventni zvukovi imaju najveći učinak na početku glavne membrane, a niske frekvencije doći do vrha pužnice. Dakle, zvukovima različitih frekvencija pobuđuju se različite dlačice i različita živčana vlakna, tj. implementira se prostorni kod. Povećanje intenziteta zvuka dovodi do povećanja broja pobuđenih dlačica i živčanih vlakana, što omogućuje razlikovanje intenziteta zvučnih vibracija.

Dlačice receptorskih stanica uronjene su u pokrovnu membranu. Kada glavna membrana vibrira, stanice dlačica koje se nalaze na njoj počinju se pomicati i njihove dlake mehanički iritira pokrovna membrana. Kao rezultat toga, u receptorima za kosu dolazi do procesa pobuđivanja, koji je usmjeren duž aferentnih vlakana do neurona kohlearnog spiralnog ganglija i dalje do CNS-a (slika 1-B).

Razlikovati koštano i zračno provođenje zvuka. U normalnim uvjetima kod čovjeka prevladava zračna kondukcija – provođenje zvučnih vibracija kroz vanjsko i srednje uho do receptora unutarnjeg uha. U slučaju koštane vodljivosti, zvučne vibracije se prenose kroz kosti lubanje izravno u pužnicu (na primjer, pri ronjenju, ronjenju).

Osoba obično percipira zvukove frekvencije od 15 do 20 000 Hz (u rasponu od 10-11 oktava). Kod djece gornja granica doseže 22 000 Hz, s godinama se smanjuje. Najveća osjetljivost utvrđena je u frekvencijskom području od 1000 do 3000 Hz. Ovo područje odgovara frekvencijama koje se najčešće pojavljuju u ljudskom govoru i glazbi.

vestibularni senzorni sustav

Vestibularni osjetni sustav služi za analizu položaja i kretanja tijela u prostoru. Ovo je jedan od najstarijih osjetilnih sustava, nastao pod utjecajem gravitacije na zemlji. Impulsi vestibularnog aparata služe u tijelu za održavanje ravnoteže tijela, za regulaciju i održavanje držanja tijela, za prostornu organizaciju ljudskih pokreta.

Opći organizacijski plan

Vestibularni senzorni sustav sastoji se od sljedećih odjela:

1. periferni dio uključuje dvije formacije koje sadrže mehanoreceptore vestibularni sustav predvorje (vrećica i maternica) i polukružni kanali;
2. provodni dio polazi od receptora s vlaknima bipolarne stanice (prvi neuron) vestibularnog ganglija koji se nalazi u temporalnoj kosti, ostali procesi ovih neurona tvore vestibularni živac i zajedno sa slušnim živcem, kao dio 8. parni kranijalni živci, ulaze u medulu oblongatu; u vestibularnim jezgrama produžena moždina postoje drugi neuroni, impulsi od kojih idu do trećih neurona u talamusu (međumozgu);
3. kortikalno područje predstavljeno je četvrtim neuronima, od kojih su neki zastupljeni u projekcijskom (primarnom) polju vestibularnog sustava u temporalnoj regiji korteksa, a drugi dio se nalazi u neposrednoj blizini piramidalnih neurona motoričkog korteksu i u postcentralnom girusu. Točna lokalizacija kortikalnog dijela vestibularnog senzornog sustava kod ljudi još nije utvrđena.

Rad vestibularnog aparata

Periferni dio vestibularnog osjetnog sustava nalazi se u unutarnjem uhu. Kanali i šupljine u temporalnoj kosti tvore koštani labirint vestibularnog aparata, koji je djelomično ispunjen membranoznim labirintom. Između koštanog i membranoznog labirinta nalazi se tekućina - perilimfa, a unutar membranoznog labirinta - endolimfa.

Predvorje je namijenjeno za analizu djelovanja sile teže pri promjeni položaja tijela u prostoru i ubrzanja. pravocrtno gibanje. Membranski labirint predvorja podijeljen je u 2 šupljine - vrećicu i maternicu, koje sadrže otolitne uređaje. Mehanoreceptori otolitskih naprava su stanice dlake. Slijepljeni su želatinoznom masom koja preko dlačica tvori otolitnu membranu u kojoj se nalaze kristali kalcijevog karbonata – otoliti (slika 1-B). U maternici se otolitička membrana nalazi u vodoravnoj ravnini, a u vrećici je savijena i nalazi se u frontalnoj i sagitalnoj ravnini. S promjenom položaja glave i tijela, kao i s vertikalnim ili horizontalnim ubrzanjima, otolitičke membrane se slobodno kreću pod djelovanjem gravitacije u sve tri ravnine, povlačeći, sabijajući ili savijajući dlake mehanoreceptora. Što je veća deformacija dlačica, to je veća učestalost aferentnih impulsa u vlaknima vestibularnog živca.

Aparatura polukružnih kanala služi za analizu djelovanja centrifugalne sile tijekom rotacijskih gibanja. Njegov odgovarajući iritant je kutno ubrzanje. Tri luka polukružnih kanala nalaze se u tri međusobno okomite ravnine: prednja u frontalnoj ravnini, bočna u horizontalnoj, stražnja u sagitalnoj ravnini. Na jednom kraju svakog kanala nalazi se produžna ampula. Dlake osjetljivih stanica koje se nalaze u njemu slijepljene su u školjku - ampularnu kupulu. To je njihalo koje može odstupati kao rezultat razlike u tlaku endolimfe na suprotnim površinama kupule (slika 1-D). Tijekom rotacijskih pokreta, kao rezultat inercije, endolimfa zaostaje za kretanjem dijela kosti i vrši pritisak na jednu od površina kupule. Devijacija kupule savija dlačice receptorskih stanica i uzrokuje pojavu živčanih impulsa u vestibularnom živcu. Najveće promjene u položaju kupule događaju se u onom polukružnom kanalu čiji položaj odgovara ravnini rotacije.

Trenutno je pokazano da rotacije ili nagibi u jednom smjeru povećavaju aferentne impulse, au drugom smjeru ih smanjuju. To omogućuje razlikovanje smjera pravocrtnog ili rotacijskog gibanja.

Utjecaj nadražaja vestibularnog sustava na druge funkcije tijela

Vestibularni senzorni sustav povezan je s mnogim centrima leđne moždine i mozga i uzrokuje niz vestibulo-somatskih i vestibulo-vegetativnih refleksa.

Vestibularne iritacije uzrokuju reflekse prilagođavanja promjene mišićnog tonusa, reflekse podizanja, kao i posebne pokrete oka usmjerene na očuvanje slike na mrežnici. nistagmus (kretanje očnih jabučica brzinom rotacije, ali u suprotnom smjeru, zatim brzo vraćanje u početni položaj i nova suprotna rotacija).

Uz glavnu funkciju analizatora, koja je važna za kontrolu držanja i kretanja osobe, vestibularni senzorni sustav ima niz nuspojava na mnoge tjelesne funkcije koje nastaju kao rezultat zračenja pobude na druge živčane centre s niskim stabilnost vestibularnog aparata. Njegova iritacija dovodi do smanjenja ekscitabilnosti vizualnih i kožnih senzornih sustava, pogoršanja točnosti pokreta. Vestibularne iritacije dovode do poremećaja koordinacije pokreta i hoda, promjena u otkucajima srca i krvni tlak, povećanje vremena motoričke reakcije i smanjenje učestalosti pokreta, pogoršanje osjećaja za vrijeme, promjena mentalnih funkcija - pažnje, operativnog mišljenja, kratkoročnog pamćenja, emocionalnih manifestacija.U težim slučajevima, javljaju se vrtoglavica, mučnina i povraćanje. Povećanje stabilnosti vestibularnog sustava postiže se u većoj mjeri aktivnim rotacijama osobe nego pasivnim.

U uvjetima bestežinskog stanja (kada su vestibularni utjecaji čovjeka isključeni) dolazi do gubitka razumijevanja smjera gravitacijske vertikale i prostornog položaja tijela. Gubitak vještina hodanja i trčanja. Stanje živčanog sustava pogoršava, postoji povećana razdražljivost, nestabilnost raspoloženja.

motorički senzorni sustav

Motorički senzorni sustav služi za analizu stanja motoričkog aparata, njegovo kretanje i položaj. Informacije o stupnju kontrakcije skeletnih mišića, napetosti tetiva, promjenama zglobnih kutova neophodne su za regulaciju motoričkih činova i položaja.

Opći organizacijski plan

Motorni senzorni sustav sastoji se od sljedeća 3 odjela:

1. periferni dio, predstavljen proprioceptorima koji se nalaze u mišićima, tetivama i zglobnim vrećicama;
2. dirigent i odjel, koji počinje bipolarnim stanicama (prvi neuroni), čija se tijela nalaze izvan središnjeg živčanog sustava u kralježničnim čvorovima. Jedan od njihovih procesa povezan je s receptorima, drugi ulazi u leđnu moždinu i prenosi proprioceptivne impulse do drugih neurona u produljenoj moždini (dio puteva od proprioreceptora ide do kore malog mozga), a zatim do trećih neurona - relejne jezgre talamusa (do diencefalona);
3. kortikalni dio nalazi se u prednjem središnjem vijugu kore velikog mozga.

Funkcije proprioreceptora

U proprioreceptore spadaju mišićna vretena, tetivni organi (ili Golgijevi organi) i zglobni receptori (receptori za zglobnu čahuru i zglobne ligamente). Svi ovi receptori su mehanoreceptori, čiji je specifični podražaj njihovo istezanje.

Mišićna vretena su paralelno pričvršćena na mišićna vlakna - jednim krajem na tetivu, a drugim na vlakno. Svako vreteno prekriveno je kapsulom koju čini nekoliko slojeva stanica, a koja se u središnjem dijelu širi i tvori jezgrinu vrećicu. Vreteno sadrži nekoliko (od 2 do 14) tankih intrafuziformnih ili tzv. intrafuzalnih mišićnih vlakana. Ova vlakna su 2-3 puta tanja od normalnih skeletnih mišićnih vlakana (ekstrafuzalnih).

Intrafuzalna vlakna dijele se na dvije vrste: 1) duga, debela, s jezgrama u jezgrinoj vrećici, koja su povezana s najdebljim i najbrže provodljivim aferentnim živčanim vlaknima koja obavještavaju o dinamičkoj komponenti pokreta (brzini promjene duljine mišića) i 2) kratka, tanka, s jezgrama produženim u lanac, obavještavajući o statičkoj komponenti (duljini mišića koji se trenutno drži). Završeci aferentnih živčanih vlakana omotani su oko intrafuzalnih vlakana receptora. Kod istezanja skeletnog mišića rastežu se i mišićni receptori, što deformira završetke živčanih vlakana i uzrokuje pojavu živčanih impulsa u njima. Učestalost proprioceptivnih impulsa raste s povećanjem istezanja mišića, kao i s povećanjem brzine njegovog istezanja. Tako se živčani centri informiraju o brzini istezanja mišića i njegovoj duljini. Zbog niske prilagodbe, impulsi iz mišićnih vretena nastavljaju se tijekom cijelog perioda održavanja rastegnutog stanja, čime se osigurava konstantna svijest centara o duljini mišića. Što mišići provode suptilnije i koordiniranije pokrete, to imaju više mišićnih vretena: kod čovjeka u dubokim mišićima vrata koji spajaju kralježnicu s glavom njihov je prosječni broj 63, au mišićima bedra i zdjelice ima manje od 5 vretena na 1 g mišićne mase (slika 1-D).

CNS može fino regulirati osjetljivost proprioceptora. Pražnjenja malih gama motornih neurona leđna moždina izazvati kontrakciju intrafuzalnih mišićnih vlakana s obje strane vrećice nuklearnog vretena. Kao rezultat toga, srednji nesvodivi dio mišićno vreteno rasteže se, a deformacija živčanog vlakna koje odavde polazi uzrokuje povećanje njegove ekscitabilnosti. Štoviše, s istom duljinom skeletnog mišića veći će broj aferentnih impulsa ući u živčane centre. To omogućuje, prvo, izdvajanje proprioceptivnih impulsa na pozadini drugih aferentnih informacija i, drugo, povećanje točnosti analize stanja mišića. Povećanje osjetljivosti vretena događa se tijekom kretanja, pa čak iu stanju prije lansiranja. To se objašnjava činjenicom da je, zbog niske ekscitabilnosti gama motornih neurona, njihova aktivnost u mirovanju slabo izražena, a tijekom voljnih pokreta i vestibularnih reakcija se aktivira. Osjetljivost proprioreceptora također se povećava s umjerenom stimulacijom simpatičkih vlakana i otpuštanjem malih doza adrenalina.

Tetivni organi nalaze se na mjestu prijelaza mišićnih vlakana u tetive. Tetivni receptori (završeci živčanih vlakana) pletu tanka tetivna vlakna okružena kapsulom. Kao rezultat sukcesivnog pričvršćivanja tetivnih organa na mišićna vlakna (i u nekim slučajevima na mišićna vretena), mehanoreceptori tetiva su rastegnuti kada su mišići napeti. Dakle, za razliku od mišićnih vretena, tetivni receptori obavještavaju živčane centre o stupnju napetosti u mišu i brzini njenog razvoja.

Zglobni receptori informiraju o položaju pojedinih dijelova tijela u prostoru i međusobnom odnosu. Ti su receptori slobodni živčani završeci ili završeci zatvoreni u posebnu kapsulu. Neki zglobni receptori šalju informaciju o veličini zglobnog kuta, odnosno o položaju zgloba. Njihova impulsacija se nastavlja tijekom cijelog razdoblja očuvanja ovog kuta. Što je veća frekvencija, to je veći pomak kuta. Ostali zglobni receptori pobuđuju se samo u trenutku pokreta u zglobu, odnosno šalju informaciju o brzini pokreta. Učestalost njihovih impulsa raste s povećanjem brzine promjene zglobnog kuta.

Signali koji dolaze od receptora mišićnih vretena, tetivnih organa, zglobnih vrećica i taktilnih kožnih receptora nazivaju se kinestetičkim, odnosno informiranjem o kretanju tijela. Njihovo sudjelovanje u voljnoj regulaciji pokreta je različito. Signali iz zglobnih receptora uzrokuju primjetnu reakciju u cerebralnom korteksu i dobro su razumljivi. Zahvaljujući njima, osoba bolje percipira razlike u pokretima zglobova nego razlike u stupnju mišićne napetosti u statičnim položajima ili održavanju težine. Signali iz drugih proprioreceptora, koji uglavnom dolaze u mali mozak, osiguravaju nesvjesna regulacija, podsvjesna kontrola pokreta i položaja.

Osjetni sustavi kože, unutarnji organi, okus i miris

Koža i unutarnji organi imaju različite receptore koji reagiraju na fizičke i kemijske podražaje.

Prijem kože

U koži je zastupljena taktilna, temperaturna i recepcija boli. Na 1 cm2 kože u prosjeku se nalazi 12-13 hladnih točaka, 1-2 termalne točke, 25 taktilnih točaka i oko 100 bolnih točaka.

Sustav taktilnih senzora dizajniran je za analizu pritiska i dodira. Njegovi receptori su slobodni živčani završeci i složene tvorevine (Meissnerova tijela, Pacchinijeva tijela), u kojima su živčani završeci zatvoreni u posebnu kapsulu. Nalaze se u gornjim i donjim slojevima kože, u krvnim žilama kože, u podnožju dlake. Posebno ih ima puno na prstima ruku i nogu, dlanovima, tabanima, usnama. To su mehanoreceptori koji reagiraju na rastezanje, pritisak i vibracije. Najosjetljiviji receptor je Paccinijevo tjelešce. što izaziva osjet dodira kada se kapsula pomakne za samo 0,0001 mm. Što je Paccinijevo tijelo veće, to su aferentni živci deblji i brži od njega. Oni provode kratke praske (trajanje 0,005 s), obavještavajući o početku i kraju djelovanja mehaničkog podražaja. Put taktilne informacije je sljedeći: receptor - 1. neuron u kralježničnim čvorovima - 2. neuron u leđnoj moždini ili produljenoj moždini 3. neuron u diencefalonu (talamusu) 4. neuron u stražnjem središnjem vijugu kore velikog mozga (primarna somatosenzorna zona) ).

Prijem temperature provode hladni receptori (Krauseove tikvice) i toplinski (Ruffinijeva tijela, Golgi-Mazzoni). Na temperaturi kože od 31-37°C ti su receptori gotovo neaktivni. Ispod te granice, proporcionalno padu temperature aktiviraju se receptori za hladnoću, zatim njihova aktivnost opada i potpuno prestaje na +12°C. Na temperaturama iznad 37°C aktiviraju se toplinski receptori koji postižu maksimalnu aktivnost na +43°C, a zatim naglo prestaju reagirati.

Prijem boli, prema većini stručnjaka, nema posebne percipirajuće formacije. Bolne podražaje percipiraju slobodni živčani završeci, a također se javljaju kod jakih toplinskih i mehaničkih podražaja u odgovarajućim termo- i mehanoreceptorima.

Podražaji temperature i boli prenose se u leđnu moždinu, odatle u diencefalon i u somatosenzorno područje korteksa.

Visceroceptivni (interoreceptivni) osjetni sustav

U unutarnjim organima postoji mnogo receptora koji percipiraju pritisak - vaskularni baroreceptori, crijevni trakt i drugi, promjene u kemiji unutarnjeg okoliša - kemoreceptori, njegova temperatura - termoreceptori, osmotski tlak, bolni podražaji. Uz njihovu pomoć, postojanost različitih konstanti unutarnjeg okruženja (održavanje homeostaze) regulirana je bezuvjetnim refleksnim putem, središnji živčani sustav je obaviješten o promjenama u unutarnjim organima. Informacije iz interoreceptora kroz vagus, celijakiju i zdjelične živce ulaze u diencefalon, a zatim u frontalna i druga područja moždane kore. Aktivnost ovog sustava praktički nije realizirana, slabo je lokalizirana, međutim, s jakim iritacijama, dobro se osjeća. Uključen je u formiranje složenih osjeta žeđi, gladi itd.

Olfaktivni i gustativni osjetni sustavi

Osjetni sustavi mirisa i okusa spadaju među najstarije sustave. Dizajnirani su za opažanje i analizu kemijskih podražaja koji dolaze iz vanjskog okruženja. Olfaktorni kemoreceptori nalaze se u olfaktornom epitelu gornjih nosnih hodnika. To su bipolarne dlakaste stanice koje prenose informacije kroz etmoidnu kost lubanje do stanica olfaktornog bulbusa mozga i dalje kroz mirisni trakt na olfaktorne zone korteksa (kuka morskog konja, girus hipokampusa i drugi). Različiti receptori reagiraju selektivno na različite molekule mirisnih tvari, pobuđujući ih samo one molekule koje su zrcalna kopija površine receptora. Opažaju mirise etera, kamfora, mente, mošusa i druge, a osjetljivost na pojedine tvari im je neobično visoka.

Kemoreceptori okusa su okusni pupoljci smješteni u epitelu jezika, stražnjem dijelu ždrijela i mekom nepcu. U djece je njihov broj veći, a s godinama se smanjuje. Mikrovili receptorskih stanica strše iz lukovice na površinu jezika i reagiraju na tvari otopljene u vodi. Njihovi signali dolaze vlaknima facijalnog i glosofaringealnog živca (medulla oblongata) do talamusa i dalje do somatosenzornog korteksa. Receptori različite dijelove Postoje četiri glavna okusa na jeziku: gorko (stražnji dio jezika), kiselo (rubovi jezika), slatko (prednji dio jezika) i slano (prednji dio i rubovi jezika). Ne postoji stroga korespondencija između osjeta okusa i kemijske strukture tvari, budući da se osjeti okusa mogu promijeniti tijekom bolesti, trudnoće, učinaka uvjetovanih refleksa, promjena apetita. Mirisna, taktilna, bolna i temperaturna osjetljivost uključeni su u formiranje osjeta okusa. Informacije iz osjetnog sustava okusa koriste se za organiziranje prehrambeno ponašanje povezan sa stjecanjem, izborom, preferiranjem ili odbijanjem hrane, stvaranjem osjećaja gladi, sitosti.

Obrada, interakcija i značenje osjetilnih informacija

Senzorne informacije prenose se od receptora do viših dijelova mozga duž dva glavna puta živčanog sustava – specifičnog i nespecifičnog. Specifični putovi čine jedan od tri glavna funkcionalna bloka mozga – blok za primanje, obradu i pohranu informacija. To su klasični aferentni putovi vidnog, slušnog, motoričkog i ostalih osjetnih sustava. U obradi ovih informacija sudjeluje i nespecifični moždani sustav, koji nema izravne veze s perifernim receptorima, već prima impulse preko kolaterala iz svih uzlaznih specifičnih sustava i osigurava njihovu opsežnu interakciju.

Obrada senzornih informacija u dirigentskim odjelima

Analiza primljenih iritacija događa se u svim odjelima senzornih sustava. Najjednostavniji oblik analize provodi se kao rezultat odabira specijaliziranih receptora podražaja različitih modaliteta (svjetlost, zvuk, itd.) Od svih utjecaja koji padaju na tijelo. U ovom slučaju, u jednom senzornom sustavu, već je moguć detaljniji odabir karakteristika signala (razlučivanje boja pomoću fotoreceptora čunjića itd.).

Važna značajka u radu dirigentskog odjela senzornih sustava je daljnja obrada aferentnih informacija, koja se sastoji, s jedne strane, u kontinuiranoj analizi svojstava podražaja, as druge strane, u procesima njihovoj sintezi, u generalizaciji primljenih informacija. Kako se aferentni impulsi prenose na više razine osjetnih sustava, broj nervne ćelije, koji reagiraju na aferentne signale složenije od jednostavnih vodiča. Na primjer, na razini srednjeg mozga u subkortikalnim vizualnim centrima nalaze se neuroni koji reagiraju na različite stupnjeve osvjetljenja i detektiraju kretanje, u subkortikalnim slušnim centrima nalaze se neuroni koji izvlače informacije o visini i lokalizaciji zvuka, aktivnosti ti neuroni su u osnovi orijentacijskog refleksa na neočekivane podražaje.

Zbog brojnih grananja aferentnih putova na razini leđne moždine i supkortikalnih centara, osigurane su višestruke interakcije aferentnih impulsa unutar jednog senzornog sustava, kao i interakcije između različitih senzornih sustava (posebno izuzetno opsežne interakcije vestibularnog mogu se primijetiti osjetilni sustav s mnogo uzlaznih i silaznih putova). Osobito široke mogućnosti za interakciju različitih signala stvaraju se u nespecifičnom sustavu mozga, gdje impulsi različitog podrijetla (od 30 000 neurona) i iz različitih receptora tijela mogu konvergirati (konvergirati) na isti neuron. Kao rezultat toga, nespecifični sustav igra važnu ulogu u procesima integracije funkcija u tijelu.

Ulaskom u više razine živčanog sustava širi se sfera signalizacije koja dolazi s jednog receptora. Na primjer, u vizualnom sustavu, signali jednog receptora povezani su (kroz sustav dodatnih retinalnih živčanih stanica - horizontalno, itd.) s desecima ganglijskih stanica i mogu, u načelu, prenositi informacije bilo kojem kortikalnom neuronu vida. korteks. S druge strane, kako se signali prosljeđuju, informacije se komprimiraju. Na primjer, jedna ganglijska stanica retine kombinira informacije od stotina bipolarnih stanica i desetaka tisuća receptora, tj. takve informacije ulaze u optičke živce nakon značajne obrade, u skraćenom obliku.

Bitna značajka aktivnosti dirigentskog odjela senzornih sustava je prijenos bez izobličenja specifičnih informacija od receptora do cerebralnog korteksa. Velik broj paralelnih kanala (900 000 vlakana u vidnom živcu, 30 000 vlakana u slušnom živcu) pomaže u očuvanju specifičnosti prenesene poruke, a procesi lateralne (lateralne) inhibicije izoliraju te poruke od susjednih stanica i putova.

Jedan od najvažnijih aspekata obrade aferentnih informacija je selekcija najznačajnijih signala, koja se provodi uzlaznim i silaznim utjecajima na različitim razinama senzornih sustava. Ovaj odabir također uključuje nespecifični dio živčanog sustava ( limbički sustav, retikularna formacija). Aktiviranjem ili inhibicijom mnogih središnjih neurona pridonosi odabiru najvažnijih informacija za tijelo. Za razliku od opsežnih utjecaja srednjeg dijela retikularne formacije, impulsi iz nespecifičnih jezgri talamusa utječu samo na ograničena područja cerebralnog korteksa. Takvo selektivno povećanje aktivnosti malog područja korteksa važno je u organiziranju čina pažnje, ističući najvažnije poruke u ovom trenutku na općoj aferentnoj pozadini.

Obrada informacija na kortikalnoj razini

U cerebralnom korteksu složenost obrade informacija raste od primarnih polja prema njegovim sekundarnim i tercijarnim poljima. Dakle, jednostavne stanice primarnih polja vidnog korteksa su detektori crnih i bijelih granica ravnih linija koje percipiraju mala područja mrežnice, dok složeni i superkompleksni neuroni sekundarnih vidnih polja otkrivaju duljinu linija, njihove kutove nagiba , razne konture figura, smjer kretanja predmeta, postoje ćelije koje identificiraju poznata lica ljudi itd.

Primarna polja korteksa provode analizu podražaja određenog modaliteta koji dolaze od specifičnih receptora povezanih s njima. To su takozvane nuklearne zone analizatora. prema I. P. Pavlovu (vizualni, slušni itd.). Njihova aktivnost je temelj nastanka osjeta. Sekundarna polja koja leže oko njih (periferija analizatora) primaju rezultate obrade informacija iz primarnih polja i pretvaraju ih u složenije oblike. U sekundarnim poljima primljene informacije se shvaćaju, prepoznaju, osiguravaju se procesi percepcije iritacija ovog modaliteta. Iz sekundarnih polja pojedinih senzornih sustava informacije ulaze u stražnja tercijarna polja - asocijativne donje parijetalne zone, gdje se odvija integracija signala različitih modaliteta, što vam omogućuje stvaranje cjelovite slike vanjskog svijeta sa svim njegovim mirisima, zvukovima , boje itd. Ovdje se na temelju aferentnih poruka iz različitih dijelova desne i lijeve polovice tijela formiraju složene predstave osobe, o shemi prostora i shemi tijela, koje osiguravaju prostornu orijentaciju pokreta te precizno adresiranje motoričkih naredbi na razne skeletni mišići. Ove zone također su od posebne važnosti za pohranjivanje primljenih informacija. Na temelju analize i sinteze informacija obrađenih u stražnjem tercijarnom polju korteksa formiraju se sva prednja tercijarna polja (prednja frontalna regija), ciljevi, ciljevi i programi ljudskog ponašanja.

Važna značajka kortikalne organizacije osjetnih sustava je zaslonski ili somatotopski (lat. somaticus tjelesni, topicus lokalni) prikaz funkcija. Osjetljivi kortikalni centri primarnih polja korteksa tvore, takoreći, ekran koji odražava položaj receptora na periferiji, tj. ovdje postoje projekcije od točke do točke. Dakle, u stražnjem središnjem girusu (opće osjetljivo polje) neuroni taktila, temperature i osjetljivost kože predstavljeni istim redoslijedom kao i receptori na površini tijela, nalik na kopiju čovjeka (homunculus); u vidnom korteksu poput zaslona retinalnih receptora; u slušnom korteksu, određenim redoslijedom, neuroni koji reagiraju na određenu visinu zvukova. Isti princip prostornog prikaza informacija uočen je u sklopnim jezgrama diencefalona, ​​u kori malog mozga, što uvelike olakšava interakciju različitih dijelova središnjeg živčanog sustava.

Područje kortikalne senzorne reprezentacije svojom veličinom odražava funkcionalni značaj jednog ili drugog dijela aferentne informacije. Dakle, zbog posebnog značaja analize informacija iz kinestetičkih receptora prstiju i iz aparata za proizvodnju govora kod ljudi, teritorij njihove kortikalne reprezentacije znatno premašuje senzornu reprezentaciju drugih dijelova tijela. Slično tome, po jedinici površine fovee u retini nalazi se gotovo 500 puta veća površina vidnog korteksa od iste jedinice površine periferije retine.

Viši odjeli središnjeg živčanog sustava pružaju aktivnu potragu za senzornim informacijama. To se jasno očituje u aktivnosti vidnog osjetnog sustava. Posebna istraživanja pokreta očiju pokazala su da pogled ne hvata sve točke u prostoru, već samo najinformativnije značajke koje su posebno važne za rješavanje bilo kojeg problema u određenom trenutku. Funkcija pretraživanja očiju dio je aktivnog ponašanja osobe u vanjskom okruženju, njegove svjesne aktivnosti. Njime upravljaju viša analizirajuća i integrirajuća područja korteksa - frontalni režnjevi, pod čijom kontrolom postoji aktivna percepcija vanjskog svijeta.

Cerebralni korteks osigurava najširu interakciju različitih senzornih sustava i njihovo sudjelovanje u organizaciji motoričkih radnji čovjeka, uključujući iu procesu njegove sportske aktivnosti.

Vrijednost aktivnosti senzornih sustava u sportu

Učinkovitost izvođenja sportskih vježbi uvelike ovisi o procesima percepcije i obrade senzornih informacija. Ovi procesi određuju i najracionalniju organizaciju motoričkih činova i savršenstvo taktičkog razmišljanja sportaša. Jasna percepcija prostora i prostorna orijentacija pokreta osiguravaju se funkcioniranjem vizualne, slušne, vestibularne, kinestetičke recepcije. Procjena vremenskih intervala i kontrola vremenskih parametara pokreta temelji se na proprioceptivnim i slušnim osjetima. Vestibularne iritacije tijekom okreta, rotacije, naginjanja itd. značajno utječu na koordinaciju pokreta i manifestaciju fizičke kvalitete, osobito s niskom stabilnošću vestibularnog aparata. Eksperimentalno isključivanje individualnih senzornih aferentacija kod sportaša (izvođenje pokreta u posebnom ovratniku koji isključuje aktivaciju cervikalnih proprioceptora; pri korištenju naočala koje pokrivaju središnje ili periferno vidno polje) dovelo je do naglog pada ocjena za vježbu ili do potpuna nemogućnost njegovog izvršenja. Nasuprot tome, priopćavanje sportašu dodatnih informacija (osobito hitnih u procesu kretanja) pomoglo je brzom poboljšanju tehničkih radnji. Na temelju interakcije osjetilnih sustava, sportaši razvijaju složene predodžbe koje prate njihove aktivnosti u odabranom sportu – “osjećaj” leda, snijega, vode itd. Istovremeno, u svakom sportu postoje najvažniji vodeći senzorni sustavi o čijoj aktivnosti u najvećoj mjeri ovisi uspješnost sportaša.

Senzorski sustav (analizator)- nazivaju dio živčanog sustava koji se sastoji od percipirajućih elemenata - osjetilnih receptora, živčanih putova koji prenose informacije od receptora do mozga i dijelova mozga koji obrađuju i analiziraju te informacije

Osjetni sustav sastoji se od 3 dijela

1. Receptori – osjetilni organi

2. Odjeljak dirigenta koji povezuje receptore s mozgom

3. Odjel cerebralnog korteksa, koji percipira i obrađuje informacije.

Receptori- periferna veza dizajnirana za opažanje podražaja vanjskog ili unutarnjeg okruženja.

Osjetni sustavi imaju ukupni plan strukture i osjetnih sustava karakterizira

Slojevitost- prisutnost nekoliko slojeva živčanih stanica, od kojih je prvi povezan s receptorima, a posljednji s neuronima u motornim područjima cerebralnog korteksa. Neuroni su specijalizirani za obradu različitih vrsta senzornih informacija.

Višekanalni- prisutnost mnogih paralelnih kanala za obradu i prijenos informacija, što omogućuje detaljnu analizu signala i veću pouzdanost.

Različiti broj elemenata u susjednim slojevima, koji tvori takozvane "senzorske ljevke" (sažimanje ili širenje) Oni mogu osigurati eliminaciju redundantnosti informacija ili, obrnuto, frakcijsku i složenu analizu značajki signala

Diferencijacija osjetnog sustava vertikalno i horizontalno. Vertikalna diferencijacija znači formiranje dijelova osjetnog sustava koji se sastoje od nekoliko neuronskih slojeva (olfaktorne žarulje, kohlearne jezgre, koljenasta tijela).

Horizontalna diferencijacija predstavlja prisutnost različitih svojstava receptora i neurona unutar istog sloja. Na primjer, štapići i čunjići u mrežnici oka drugačije obrađuju informacije.

Glavna zadaća osjetilnog sustava je percepcija i analiza svojstava podražaja, na temelju kojih nastaju osjeti, percepcije i predodžbe. To čini oblike senzualnog, subjektivnog odraza vanjskog svijeta.

Funkcije senzornih sustava

1. Detekcija signala. Svaki se osjetilni sustav u procesu evolucije prilagodio percepciji odgovarajućih podražaja svojstvenih ovom sustavu. Osjetilni sustav, primjerice oko, može primiti različite - primjerene i neodgovarajuće iritacije (svjetlo ili udarac u oko). Osjetni sustavi percipiraju silu - oko percipira 1 svjetlosni foton (10 V -18 W). Utjecaj na oko (10 V -4 W). Električna struja (10V-11W)
2. Signali za razlikovanje.
3. Prijenos ili pretvorba signala. Svaki senzorni sustav radi poput pretvarača. Pretvara jedan oblik energije djelujućeg podražaja u energiju živčanog nadražaja. Osjetni sustav ne smije iskriviti signal podražaja.

• Može biti prostorno
• Vremenske transformacije
• ograničenje redundantnosti informacija (uključivanje inhibitornih elemenata koji inhibiraju susjedne receptore)
• Identifikacija bitnih značajki signala

1. Kodiranje informacija - u obliku živčanih impulsa
2. Detekcija signala, itd. e. isticanje znakova podražaja koji ima značaj u ponašanju
3. Omogućite prepoznavanje slike
4. Prilagodite se podražajima
5. Međudjelovanje osjetilnih sustava, koji tvore shemu okolnog svijeta i istovremeno nam omogućuju da se povežemo s tom shemom, radi naše prilagodbe. Svi živi organizmi ne mogu postojati bez percepcije informacija iz okoline. Što točnije organizam prima takve informacije, veće su mu šanse u borbi za opstanak.

Osjetni sustavi sposobni su reagirati na neprikladne podražaje. Ako probate terminale baterije, to uzrokuje osjećaj okusa - kiselo, ova radnja električna struja. Takva reakcija osjetilnog sustava na adekvatne i neadekvatne podražaje postavila je pitanje za fiziologiju - koliko možemo vjerovati svojim osjetilima.

Johann Müller formulirao je 1840 zakon specifične energije osjetilnih organa.

Kvaliteta osjeta ne ovisi o prirodi podražaja, već je u potpunosti određena specifičnom energijom svojstvenom osjetljivom sustavu, koja se oslobađa pod djelovanjem podražaja.

Ovim pristupom možemo znati samo ono što je svojstveno nama samima, a ne ono što je u svijetu oko nas. Naknadna istraživanja su pokazala da uzbuđenja u bilo kojem senzornom sustavu nastaju na temelju jednog izvora energije - ATP-a.

Müllerov učenik Helmholtz stvorio je teorija simbola, prema kojem je osjete smatrao simbolima i objektima okolnog svijeta. Teorija simbola nijekala je mogućnost poznavanja okolnog svijeta.

Ova 2 pravca su nazvana fiziološki idealizam. Što je senzacija? Osjećaj je subjektivna slika objektivnog svijeta. Osjećaji su slike vanjskog svijeta. Oni postoje u nama i nastaju djelovanjem stvari na naše osjetilne organe. Za svakog od nas ova će slika biti subjektivna, tj. ovisi o stupnju našeg razvoja, iskustvu, a svaka osoba na svoj način percipira okolne predmete i pojave. Oni će biti objektivni, tj. to znači da postoje neovisno o našoj svijesti. Budući da postoji subjektivnost percepcije, kako odlučiti tko percipira najispravnije? Gdje će biti istina? Kriterij istine je praktična djelatnost. Postoji postupno znanje. U svakoj fazi dobivaju se nove informacije. Dijete kuša igračke, rastavlja ih na detalje. Na temelju tog dubokog iskustva stječemo dublje znanje o svijetu.

Klasifikacija receptora.

1. Primarno i sekundarno. primarnih receptora predstavljaju završetak receptora, koji tvori prvi osjetljivi neuron (Pacinijevo tjelešce, Meissnerovo tjelešce, Merkelov disk, Ruffinijevo tjelešce). Ovaj neuron leži u spinalni ganglion. Sekundarni receptori percipirati informacije. Zbog specijaliziranih živčanih stanica, koje zatim prenose uzbuđenje na živčano vlakno. Osjetljive stanice organa okusa, sluha, ravnoteže.
2. Daljinski i kontakt. Neki receptori percipiraju uzbuđenje izravnim kontaktom - kontaktom, dok drugi mogu percipirati nadražaj na određenoj udaljenosti - udaljeno
3. Eksteroreceptori, interoreceptori. Eksteroreceptori- percipiraju nadražaj iz vanjske okoline - vid, okus i dr., te osiguravaju prilagodbu okolini. Interoreceptori- receptori unutarnjih organa. Oni odražavaju stanje unutarnjih organa i unutarnje okoline tijela.
4. Somatski - površinski i duboki. Površinski - koža, sluznice. Duboko - receptori mišića, tetiva, zglobova
5. Visceralni
6. CNS receptori
7. Posebni osjetilni receptori - vizualni, slušni, vestibularni, mirisni, okusni

Po prirodi percepcije informacija

1. Mehanoreceptori (koža, mišići, tetive, zglobovi, unutarnji organi)
2. Termoreceptori (koža, hipotalamus)
3. Kemoreceptori (luk aorte, karotidni sinus, produžena moždina, jezik, nos, hipotalamus)
4. fotoreceptor (oko)
5. Receptori za bol (nociceptivni) (koža, unutarnji organi, sluznice)

Mehanizmi ekscitacije receptora

U slučaju primarnih receptora, djelovanje podražaja se percipira završetkom osjetljivog neurona. Aktivni podražaj može izazvati hiperpolarizaciju ili depolarizaciju površinske membrane receptora, uglavnom zbog promjena u propusnosti natrija. Povećanje propusnosti za natrijeve ione dovodi do depolarizacije membrane i javlja se receptorski potencijal na receptorskoj membrani. Postoji sve dok podražaj djeluje.

Receptorski potencijal ne poštuje zakon "Sve ili ništa", njegova amplituda ovisi o snazi ​​podražaja. Nema refraktorni period. To omogućuje sumiranje receptorskih potencijala pod djelovanjem naknadnih podražaja. Širi se meleno, uz izumiranje. Kada potencijal receptora dosegne kritični prag, on pokreće akcijski potencijal u najbližem Ranvierovom čvoru. U presretanju Ranviera nastaje akcijski potencijal koji se pokorava zakonu "Sve ili ništa" i taj će se potencijal širiti.

U sekundarni receptor djelovanje podražaja percipira receptorska stanica. U ovoj stanici nastaje receptorski potencijal, koji će rezultirati otpuštanjem medijatora iz stanice u sinapsu, koji djeluje na postsinaptičku membranu osjetljivog vlakna, a interakcija medijatora s receptorima dovodi do stvaranja drugog, lokalni potencijal, koji je tzv generator. Po svojstvima je identičan receptoru. Njegova amplituda određena je količinom oslobođenog medijatora. Medijatori - acetilkolin, glutamat.

Akcijski potencijali javljaju se povremeno, tk. karakterizira ih razdoblje refraktornosti, kada membrana gubi svojstvo ekscitabilnosti. Akcijski potencijali nastaju diskretno i receptor u senzornom sustavu radi kao analogno-diskretni pretvarač. U receptorima se opaža adaptacija – prilagodba na djelovanje podražaja. Neki se brzo prilagođavaju, a neki se sporo prilagođavaju. Prilagodbom se smanjuje amplituda receptorskog potencijala i broj živčanih impulsa koji idu duž osjetljivog vlakna. Receptori kodiraju informacije. To je moguće učestalošću potencijala, grupiranjem impulsa u zasebne odbojke i intervalima između odbojaka. Kodiranje je moguće prema broju aktiviranih receptora u receptivnom polju.

Prag iritacije i prag zabave.

Prag iritacije- najmanja snaga podražaja koja izaziva osjet.

Zabava na pragu- minimalna sila promjene podražaja, pri kojoj nastaje novi osjet.

Stanice dlake su pobuđene kada se dlaka pomakne za 10 do -11 metara - 0,1 amstrem.

Godine 1934. Weber je formulirao zakon koji uspostavlja odnos između početne snage iritacije i intenziteta osjeta. Pokazao je da je promjena jakosti podražaja konstantna veličina

∆I / Io = K Io=50 ∆I=52,11 Io=100 ∆I=104,2

Fechner je utvrdio da je osjet izravno proporcionalan logaritmu iritacije.

S=a*logR+b S-osjet R- iritacija

S \u003d KI u A stupnju I - snaga iritacije, K i A - konstante

Za taktilne receptore S=9,4*I d 0,52

Osjetni sustavi imaju receptore za samoregulaciju osjetljivosti receptora.

Utjecaj simpatičkog sustava - simpatičkog sustava povećava osjetljivost receptora na djelovanje podražaja. Ovo je korisno u situaciji opasnosti. Povećava ekscitabilnost receptora - retikularne formacije. U sastavu osjetnih živaca pronađena su eferentna vlakna koja mogu promijeniti osjetljivost receptora. U slušnom organu postoje takva živčana vlakna.

Senzorni slušni sustav

Za većinu ljudi koji žive u modernim stanicama, sluh progresivno opada. To se događa s godinama. Tome pridonosi onečišćenje zvukovima iz okoline - vozila, disko, itd. Promjene u slušnom aparatu postaju nepovratne. Ljudske uši sadrže 2 osjetljiva organa. Sluh i ravnoteža. Zvučni valovi se šire u obliku kompresije i razrjeđenja u elastičnim medijima, a širenje zvukova u gustim medijima je bolje nego u plinovima. Zvuk ima 3 važna svojstva- visina ili frekvencija, snaga ili intenzitet i boja. Visina zvuka ovisi o frekvenciji vibracija, a ljudsko uho percipira frekvencijom od 16 do 20 000 Hz. S maksimalnom osjetljivošću od 1000 do 4000 Hz.

Glavna frekvencija zvuka grkljana čovjeka je 100 Hz. Žene - 150 Hz. Prilikom razgovora pojavljuju se dodatni visokofrekventni zvukovi u obliku šištanja, zviždanja, koji nestaju prilikom telefonskog razgovora i to čini govor jasnijim.

Snaga zvuka određena je amplitudom vibracija. Snaga zvuka izražava se u dB. Snaga je logaritamski odnos. Govor šapatom - 30 dB, normalan govor - 60-70 dB. Zvuk transporta - 80, buka motora zrakoplova - 160. Snaga zvuka od 120 dB uzrokuje nelagodu, a 140 dovodi do boli.

Tinbar je određen sekundarnim vibracijama na zvučni valovi. Uređene vibracije - stvaraju glazbene zvukove. Nasumične vibracije samo uzrokuju buku. Ista nota zvuči drugačije na različitim instrumentima zbog različitih dodatnih vibracija.

Ljudsko uho ima 3 dijela - vanjsko, srednje i unutarnje uho. Vanjsko uho predstavlja ušna školjka koja djeluje kao lijevak za hvatanje zvuka. Ljudsko uho hvata zvukove manje savršeno od uha zeca, konja koji može kontrolirati svoje uši. U dnu ušne školjke nalazi se hrskavica, s izuzetkom ušne školjke. Hrskavica daje elastičnost i oblik uhu. Ako je hrskavica oštećena, onda se obnavlja rastom. Vanjski zvukovod je u obliku slova S - prema unutra, naprijed i prema dolje, duljine 2,5 cm.Uhovod je prekriven kožom s niskom osjetljivošću vanjskog dijela i visokom osjetljivošću unutarnjeg dijela. Na vanjskoj strani ušnog kanala nalaze se dlačice koje sprječavaju ulazak čestica u ušni kanal. Žlijezde ušnog kanala proizvode žuti lubrikant koji također štiti ušni kanal. Na kraju prolaza nalazi se bubnjić koji se sastoji od fibroznih vlakana izvana prekrivenih kožom, a iznutra sluznicom. Bubnjić odvaja srednje od vanjskog uha. Ona fluktuira s frekvencijom percipiranog zvuka.

Srednje uho predstavlja bubna šupljina, čiji je volumen otprilike 5-6 kapi vode, a bubna šupljina je ispunjena zrakom, obložena je sluznicom i sadrži 3 slušne koščice: čekić, nakovanj i stremen. srednje uho komunicira s nazofarinksom pomoću Eustahijeve cijevi. U mirovanju je lumen Eustahijeve tube zatvoren, što izjednačava tlak. Upalni procesi koji dovode do upale ove cijevi uzrokuju osjećaj začepljenosti. Srednje uho je odvojeno od unutarnjeg uha ovalnim i okruglim otvorom. Vibracije bubne opne prenose se sustavom poluga stremenom do ovalnog prozorčića, a vanjsko uho prenosi zvukove zrakom.

Postoji razlika u površini bubne opne i ovalnog prozora (površina bubne opne je 70 mm kvadratnih, a ovalnog prozora 3,2 mm kvadratnih). Kada se vibracije prenose s membrane na ovalni prozor, amplituda se smanjuje, a snaga vibracija povećava se za 20-22 puta. Na frekvencijama do 3000 Hz 60% E prenosi se u unutarnje uho. U srednjem uhu postoje 2 mišića koji mijenjaju vibracije: mišić tenzor bubnjića (pričvršćen na središnji dio bubnjića i na ručku malleusa) - s povećanjem snage kontrakcije smanjuje se amplituda; stremen mišić – svojim kontrakcijama ograničava kretanje stremena. Ovi mišići sprječavaju ozljede bubnjića. Osim zračnog prijenosa zvukova, postoji i koštani prijenos, ali ta zvučna snaga nije u stanju izazvati vibracije kostiju lubanje.

unutarnje uho

unutarnje uho je labirint međusobno povezanih cjevčica i nastavaka. Organ za ravnotežu nalazi se u unutarnjem uhu. Labirint ima koštanu osnovu, a unutra je membranozni labirint i endolimfa. Pužnica pripada slušnom dijelu, čini oko 2,5 zavoja središnja os i dijeli se na 3 ljestvice: vestibularnu, timpanijsku i membranoznu. Vestibularni kanal počinje membranom ovalnog prozora i završava okruglim prozorom. Na vrhu pužnice, ova 2 kanala komuniciraju s helikokremom. I oba su ova kanala ispunjena perilimfom. Cortijev organ nalazi se u srednjem membranoznom kanalu. Glavna membrana izgrađena je od elastičnih vlakana koja počinju od baze (0,04 mm) i dosežu do vrha (0,5 mm). Do vrha se gustoća vlakana smanjuje 500 puta. Cortijev organ nalazi se na glavnoj membrani. Građena je od 20-25 tisuća posebnih stanica dlaka smještenih na potpornim stanicama. Stanice dlačica leže u 3-4 reda (vanjski red) i u jednom redu (unutarnji). Na vrhu stanica dlake nalaze se stereocili ili kinocili, najveći stereocili. Senzorna vlakna 8. para kranijalnih živaca iz spiralnog ganglija pristupaju dlačicama. U isto vrijeme, 90% izoliranih osjetljivih vlakana završava na unutarnjim stanicama dlačica. Do 10 vlakana konvergira po unutarnjoj stanici dlake. A u sastavu živčanih vlakana nalaze se i eferentna (maslinasto-kohlearni snop). Oni stvaraju inhibitorne sinapse na senzornim vlaknima iz spiralnog ganglija i inerviraju vanjske dlakaste stanice. Iritacija Cortijeva organa povezana je s prijenosom vibracija kostiju na ovalni prozor. Niskofrekventne vibracije se šire od ovalnog prozora do vrha pužnice (uključena je cijela glavna membrana).Na niskim frekvencijama uočava se ekscitacija dlačica koje leže na vrhu pužnice. Bekashi je proučavao širenje valova u pužnici. Otkrio je da se s povećanjem frekvencije uvlači manji stupac tekućine. Zvukovi visoke frekvencije ne mogu zahvatiti cijeli stupac tekućine, pa što je frekvencija viša, perilimfa manje fluktuira. Tijekom prijenosa zvukova kroz membranski kanal mogu se pojaviti oscilacije glavne membrane. Kada glavna membrana oscilira, dlačice se pomiču prema gore, što uzrokuje depolarizaciju, a ako prema dolje, dlačice se pomiču prema unutra, što dovodi do hiperpolarizacije stanica. Kada se stanice dlačica depolariziraju, Ca kanali se otvaraju i Ca potiče akcijski potencijal koji nosi informacije o zvuku. Vanjske slušne stanice imaju eferentnu inervaciju, a prijenos pobuđenja odvija se uz pomoć pepela na vanjskim dlačicama. Ove stanice mogu mijenjati svoju duljinu: skraćuju se tijekom hiperpolarizacije i izdužuju tijekom polarizacije. Promjena duljine vanjskih dlačica utječe na oscilatorni proces, što poboljšava percepciju zvuka od strane unutarnjih dlačica. Promjena potencijala stanica dlake povezana je s ionskim sastavom endo- i perilimfe. Perilimfa sliči likvoru, a endolimfa ima visoku koncentraciju K (150 mmol). Stoga endolimfa dobiva pozitivan naboj na perilimfu (+80mV). Stanice dlake sadrže mnogo K; imaju membranski potencijal i iznutra su negativno nabijeni, a izvana pozitivno (MP = -70mV), a razlika potencijala omogućuje prodor K iz endolimfe u stanice dlake. Promjenom položaja jedne dlake otvara se 200-300 K-kanala i dolazi do depolarizacije. Zatvaranje je popraćeno hiperpolarizacijom. U Cortijevom organu dolazi do frekvencijskog kodiranja zbog ekscitacije različitih dijelova glavne membrane. Istodobno se pokazalo da se niskofrekventni zvukovi mogu kodirati istim brojem živčanih impulsa kao i zvuk. Takvo kodiranje moguće je s percepcijom zvuka do 500 Hz. Kodiranje zvučne informacije postiže se povećanjem broja salvi vlakana za intenzivniji zvuk i zbog broja aktiviranih živčanih vlakana. Senzorna vlakna spiralnog ganglija završavaju u dorzalnoj i ventralnoj jezgri pužnice produžene moždine. Iz tih jezgri signal ulazi u jezgre masline i svoje i suprotne strane. Od njegovih neurona vode uzlazni putovi kao dio lateralne petlje koji se približavaju inferiornom kolikulu kvadrigemine i medijalnom genikulatnom tijelu talamus optikusa. Od potonjeg, signal ide do gornje temporalne vijuge (Geshl gyrus). To odgovara poljima 41 i 42 (primarna zona) i polju 22 (sekundarna zona). U CNS-u postoji topotonička organizacija neurona, odnosno zvukovi se percipiraju različitim frekvencijama i različitim intenzitetom. Kortikalni centar važan je za percepciju, slijed zvukova i prostornu lokalizaciju. Porazom 22. polja narušava se definicija riječi (receptivna opozicija).

Jezgre gornje olive podijeljene su na medijalni i lateralni dio. A lateralne jezgre određuju nejednak intenzitet zvukova koji dolaze u oba uha. Medijalna jezgra gornje olive hvata vremenske razlike u dolasku zvučnih signala. Utvrđeno je da signali iz oba uha ulaze u različite dendritične sustave istog percipirajućeg neurona. Oštećenje sluha može se očitovati zujanjem u ušima pri nadraženom unutarnjem uhu ili slušnom živcu te dvije vrste gluhoće: konduktivna i živčana. Prvi je povezan s lezijama vanjskog i srednjeg uha (voštani čep), drugi je povezan s defektima unutarnjeg uha i lezijama slušnog živca. Starije osobe gube sposobnost opažanja visokih glasova. Zbog dva uha moguće je odrediti prostornu lokalizaciju zvuka. To je moguće ako zvuk odstupa od srednjeg položaja za 3 stupnja. Pri percepciji zvukova moguće je razviti prilagodbu zahvaljujući retikularnoj formaciji i eferentnim vlaknima (djelovanjem na vanjske dlačice.

vizualni sustav.

Vid je višeslojni proces koji počinje projekcijom slike na mrežnicu oka, zatim dolazi do ekscitacije fotoreceptora, prijenosa i transformacije u neuralnim slojevima vidnog sustava, a završava odlukom više kortikalne kore. odjeljke o vizualnoj slici.

Građa i funkcije optičkog aparata oka. Oko ima sferni oblik, što je važno za okretanje oka. Svjetlost prolazi kroz nekoliko prozirnih medija - rožnicu, leću i staklasto tijelo, koji imaju određene lomne moći, izražene dioptrijama. Dioptrija je jednaka jakosti loma leće žarišne duljine 100 cm.Snaga loma oka pri gledanju udaljenih predmeta je 59D, bliskih 70,5D. Na mrežnici se stvara obrnuta slika.

Smještaj- prilagodba oka jasnom viđenju predmeta na različitim udaljenostima. Leća ima veliku ulogu u akomodaciji. Pri promatranju bliskih predmeta dolazi do kontrakcije cilijarnih mišića, opuštanja cinkovog ligamenta, leća zbog svoje elastičnosti postaje konveksnija. Pri razmatranju udaljenih, mišići su opušteni, ligamenti su rastegnuti i istežu leću, čineći je spljoštenijom. Cilijarne mišiće inerviraju parasimpatička vlakna okulomotornog živca. Normalno, najudaljenija točka jasnog vida je u beskonačnosti, najbliža je 10 cm od oka. Leća s godinama gubi elastičnost, pa se najbliža točka jasnog vida pomiče i razvija se staračka dalekovidnost.

Refraktivne anomalije oka.

Kratkovidnost (miopija). Ako je uzdužna os oka preduga ili se poveća lomna moć leće, tada se slika fokusira ispred mrežnice. Osoba ne vidi dobro. Propisuju se naočale s konkavnim staklima.

Dalekovidnost (hipermetropija). Razvija se smanjenjem loma medija oka ili skraćenjem uzdužne osi oka. Kao rezultat toga, slika je fokusirana iza mrežnice i osoba ima problema s viđenjem objekata u blizini. Propisuju se naočale s konveksnim staklima.

Astigmatizam je neravnomjeran lom zraka u različitim smjerovima, zbog nestrogo sferne površine rožnice. Kompenziraju se staklima čija se površina približava cilindričnoj.

Učenik i pupilarni refleks. Zjenica je rupa u središtu šarenice kroz koju svjetlosne zrake prolaze u oko. Zjenica poboljšava jasnoću slike na mrežnici povećavajući dubinsko polje oka i eliminirajući sferičnu aberaciju. Ako pokrijete oko od svjetla, a zatim ga otvorite, zjenica se brzo sužava - zjenični refleks. Pri jakom svjetlu veličina je 1,8 mm, s prosjekom - 2,4, u mraku - 7,5. Zumiranje rezultira lošijom kvalitetom slike, ali povećava osjetljivost. Refleks ima adaptivnu vrijednost. Simpatička zjenica se širi, parasimpatička se zjenica sužava. Kod zdravih ljudi veličina obje zjenice je ista.

Građa i funkcije mrežnice. Retina je unutarnja opna oka osjetljiva na svjetlost. Slojevi:

Pigmentni - niz procesnih epitelnih stanica crne boje. Funkcije: zaštita (sprječava raspršivanje i refleksiju svjetlosti, povećava jasnoću), regeneracija vizualnog pigmenta, fagocitoza fragmenata štapića i čunjića, prehrana fotoreceptora. Kontakt između receptora i pigmentnog sloja je slab, pa tu dolazi do odvajanja mrežnice.

Fotoreceptori. Tikvice su odgovorne za vid u boji, ima ih 6-7 mil. Štapići za sumrak, ima ih 110-123 mil. Smješteni su neravnomjerno. U središnjoj fovei - samo tikvice, ovdje - najveća vidna oštrina. Štapići su osjetljiviji od tikvica.

Građa fotoreceptora. Sastoji se od vanjskog receptivnog dijela – vanjskog segmenta, s vidnim pigmentom; spojna noga; nuklearni dio s presinaptičkim završetkom. Vanjski dio sastoji se od diskova - dvomembranske strukture. Vanjski segmenti se stalno ažuriraju. Presinaptički terminal sadrži glutamat.

vizualni pigmenti. U štapićima - rodopsin s apsorpcijom u području od 500 nm. U tikvicama - jodopsin s apsorpcijom od 420 nm (plavo), 531 nm (zeleno), 558 (crveno). Molekula se sastoji od proteina opsina i kromofornog dijela – retinala. Samo cis-izomer opaža svjetlost.

Fiziologija fotorecepcije. Nakon apsorpcije kvanta svjetlosti, cis-retinal prelazi u trans-retinal. To uzrokuje prostorne promjene u proteinskom dijelu pigmenta. Pigment postaje bezbojan i transformira se u metarodopsin II, koji je sposoban djelovati s membranski vezanim proteinom transducinom. Transducin se aktivira i veže za GTP, aktivirajući fosfodiesterazu. PDE uništava cGMP. Posljedično pada koncentracija cGMP-a, što dovodi do zatvaranja ionskih kanala, dok se koncentracija natrija smanjuje, što dovodi do hiperpolarizacije i pojave receptorskog potencijala koji se širi po stanici do presinaptičkog terminala i uzrokuje smanjenje oslobađanje glutamata.

Obnavljanje početnog tamnog stanja receptora. Kada metarodopsin izgubi sposobnost interakcije s tranducinom, aktivira se gvanilat ciklaza koja sintetizira cGMP. Gvanilat ciklaza se aktivira padom koncentracije kalcija izbačenog iz stanice izmjenjivim proteinom. Kao rezultat, koncentracija cGMP-a raste i on se ponovno veže za ionski kanal, otvarajući ga. Pri otvaranju natrij i kalcij ulaze u stanicu depolarizirajući membranu receptora, pretvarajući je u tamno stanje, što opet ubrzava otpuštanje medijatora.

neuroni retine.

Fotoreceptori su sinaptički povezani s bipolarnim neuronima. Pod djelovanjem svjetla na neurotransmiter smanjuje se otpuštanje medijatora, što dovodi do hiperpolarizacije bipolarnog neurona. Iz bipolarnog se signal prenosi u ganglion. Impulsi iz mnogih fotoreceptora konvergiraju u jedan ganglijski neuron. Interakciju susjednih neurona mrežnice osiguravaju horizontalne i amakrine stanice, čiji signali mijenjaju sinaptički prijenos između receptora i bipolarnih (horizontalnih) te između bipolarnih i ganglijskih (amakrinih). Amakrine stanice provode lateralnu inhibiciju između susjednih ganglijskih stanica. Sustav također sadrži eferentna vlakna koja djeluju na sinapse između bipolarnih i ganglijskih stanica, regulirajući ekscitaciju između njih.

Živčani putovi.

1. neuron je bipolaran.

2. - ganglijski. Njihovi procesi idu kao dio optičkog živca, čine djelomičnu križanje (potrebno da se svakoj hemisferi osigura informacija iz svakog oka) i idu do mozga kao dio optičkog trakta, ulazeći u lateralno genikulatno tijelo talamusa (3. neuron) . Od talamusa - do projekcijske zone korteksa, 17. polja. Ovdje je 4. neuron.

vidne funkcije.

Apsolutna osjetljivost. Za pojavu vizualnog osjeta potrebno je da svjetlosni podražaj ima minimalnu (prag) energije. Štapić se može pobuditi jednim kvantom svjetlosti. Štapići i tikvice malo se razlikuju u ekscitabilnosti, ali broj receptora koji šalju signale jednoj ganglijskoj stanici različit je u središtu i na periferiji.

Vizualna adaptacija.

Prilagodba vidnog senzoričkog sustava na uvjete jakog osvjetljenja - adaptacija na svjetlo. Obrnuta pojava je adaptacija na tamu. Povećanje osjetljivosti u mraku je postupno, zbog tamne obnove vidnih pigmenata. Najprije se rekonstituiraju bočice s jodopsinom. Malo utječe na osjetljivost. Tada se obnavlja rodopsin štapića, što uvelike povećava osjetljivost. Za prilagodbu su također važni procesi mijenjanja veza između retinalnih elemenata: slabljenje horizontalne inhibicije, što dovodi do povećanja broja stanica, slanje signala ganglijskom neuronu. Utjecaj CNS-a također igra ulogu. Kada osvjetljava jedno oko, smanjuje osjetljivost drugog.

Diferencijalna vizualna osjetljivost. Prema Weberovom zakonu, osoba će razlikovati razliku u osvjetljenju ako je ono jače za 1-1,5%.

Svjetlina Kontrast nastaje zbog međusobne lateralne inhibicije optičkih neurona. siva pruga na svijetloj podlozi, izgleda tamnije nego sivo na tamnoj, jer stanice pobuđene svijetlom pozadinom inhibiraju stanice pobuđene sivom prugom.

Zasljepljujuća svjetlina. Prejaka svjetlost uzrokuje neugodan osjećaj zasljepljenosti. Gornja granica zasljepljujuće svjetline ovisi o prilagodbi oka. Što je duža bila prilagodba na tamu, to je manje svjetline uzrokovalo odsjaj.

Inercija vida. Vizualni osjećaj se pojavljuje i odmah nestaje. Od iritacije do percepcije prolazi 0,03-0,1 s. Podražaji koji brzo slijede jedan za drugim spajaju se u jedan osjet. Minimalna frekvencija ponavljanja svjetlosnih podražaja, pri kojoj dolazi do stapanja pojedinih osjeta, naziva se kritična frekvencija fuzije treptaja. Na tome se temelji kinematografija. Osjećaji koji se nastavljaju nakon prestanka iritacije su sekvencijalne slike (slika svjetiljke u mraku nakon što se ugasi).

Vid u boji.

Cijeli vidljivi spektar od ljubičaste (400nm) do crvene (700nm).

Teorije. Helmholtzova trokomponentna teorija. Osjet boje omogućuju tri vrste žarulja osjetljivih na jedan dio spektra (crvena, zelena ili plava).

Goeringova teorija. Boce sadrže tvari osjetljive na bijelo-crno, crveno-zeleno i žuto-plavo zračenje.

Dosljedne slike u boji. Ako pogledate naslikani predmet, a zatim bijelu pozadinu, pozadina će dobiti dodatnu boju. Razlog je prilagodba boja.

Daltonizam. Daltonizam je poremećaj kod kojeg je nemoguće razlikovati boje. S protanopijom, crvena boja se ne razlikuje. S deuteranopijom - zeleno. S tritanopijom - plava. Dijagnosticira se polikromatskim tablicama.

Potpuni gubitak percepcije boja je akromazija, kod koje se sve vidi u nijansama sive.

Percepcija prostora.

Oštrina vida- maksimalna sposobnost oka da razlikuje pojedine detalje predmeta. Normalno oko razlikuje dvije točke koje se vide pod kutom od 1 minute. Maksimalna oštrina u području makule. Određeno posebnim tablicama.

Vrste osjetnih sustava

U [Mf20] visokorazvijenih životinja, prema prisutnosti specijaliziranih receptora, razlikuju vizualni, slušni, vestibularni, olfaktorni, okusni, taktilni i proprioceptivni senzorni sustavi, od kojih svaki uključuje specijalizirane strukture glavnih odjela središnjeg živčanog sustava.

Predstavnici raznih klasa, redova životinja imaju jednu ili dvije glavni senzorni sustavi , uz pomoć kojih dobivaju osnovne informacije iz vanjske okoline [B21] .

Međutim, kao evolucijski razvoj, glavna uloga je dodijeljena vizualnim i slušnim sustavima. Ovi se analizatori nazivaju napredni senzorni sustavi .

Njihova glavna uloga ogleda se u njihovom dizajnu. Vizualni i slušni sustavi imaju:

1. najdiferenciranija struktura receptorskog aparata,

2. veliki broj moždanih struktura prima impulse od vizualnog i slušnog unosa,

3. najveći broj kortikalnih polja zauzima obrada akustičkih i optičkih informacija,

4. U strukturi ovih sustava razvijeno je upravljanje funkcioniranjem njihovih pojedinih struktura uz pomoć povratnih veza.

5. Rezultati funkcioniranja ovih senzornih sustava ostvaruju se u maksimalnoj mjeri.

Razvoj drugi signalni sustav kod ljudi je to postalo moguće zahvaljujući snažnom razvoju neokortikalnih tvorevina frontalnog i parijetotemporalnog režnja, koji primaju već obrađene vizualne, slušne i proprioceptivne informacije.

Kontrola ljudskog ponašanja u okolini uz pomoć drugog signalnog sustava određuje maksimalni razvoj progresivnih senzornih sustava.

S razvojem progresivnih osjetnih sustava dolazi do potiskivanja aktivnosti starijih osjetnih sustava: olfaktornog, gustativnog i vestibularnog.

Opća shema strukture osjetnih sustava

Istaknuo se I.P. Pavlov 3 odjela analizatora :

1. periferni (skup receptora) ,

2. vodljivi (putevi pobude),

3. središnji (kortikalni neuroni koji analiziraju podražaj)

Analizator počinje s receptorima, a završava s neuronima koji su povezani neuronima u motornim područjima moždane kore.

Nemojte brkati analizatore s refleksni lukovi. Analizatori nemaju efektorski dio.

Glavna opća načela za izgradnju osjetnih sustava kod viših kralježnjaka i ljudi su:

1. raslojavanje

2. višekanalni

3. diferencijacija elementi senzornog sustava

3.1. vodoravno

3.2. okomito

4. dostupnost osjetilni lijevci

4.1. sužavanje

4.2. šireći se

Slojevitost senzorni sustav - prisutnost nekoliko slojeva živčanih stanica između receptora i neurona motoričkih područja kore velikog mozga.

fiziološko značenje slojevitost: ovo svojstvo omogućuje tijelu da brzo odgovori na jednostavne signale analizirane već na prvim razinama senzornog sustava.

Također se stvaraju uvjeti za selektivnu regulaciju svojstava neuralnih slojeva uzlaznim utjecajima iz drugih dijelova mozga.

Višekanalni osjetilni sustav - prisutnost u svakom sloju mnogih (od desetaka tisuća do milijuna) živčanih stanica povezanih s mnogim stanicama sljedećeg sloja, prisutnost mnogih paralelni kanali obrada i prijenos informacija.

fiziološko značenje višekanalni - pruža senzorskom sustavu pouzdanost, točnost i detaljnu analizu signala.

osjetilni lijevci. Različiti broj elemenata u susjednim slojevima oblikuje "senzorske ljevke". Dakle, u ljudskoj mrežnici postoji 130 milijuna fotoreceptora, au sloju ganglijskih stanica mrežnice ima 100 puta manje neurona - " sužavajući lijevak ».

Na sljedećim razinama vizualnog sustava, « lijevak koji se širi»: broj neurona u primarnom projekcijskom području vizualnog korteksa tisućama je puta veći od broja ganglijskih stanica retine.

U slušnom i nizu drugih osjetilnih sustava postoji "šireći lijevak" od receptora do kore velikog mozga.

fiziološko značenje"Skupljajući lijevak" treba smanjiti redundantnost informacija, a "proširujući" pruža djelomičnu i složenu analizu različitih značajki signala;

Diferencijacijaosjetilni sustav okomito - morfološke i funkcionalne razlike između različitih slojeva osjetnog sustava [B22] .

Prema Pokrovskom, vertikalna diferencijacija senzornog sustava sastoji se u formiranju odjela, od kojih se svaki sastoji od nekoliko neuronskih slojeva. Dakle, odjel je veća morfofunkcionalna formacija od sloja neurona. Svaki odjel (na primjer, mirisne žarulje, kohlearne jezgre slušnog sustava ili koljenasta tijela) obavlja određenu funkciju.

Diferencijacijaosjetilni sustav vodoravno - razlika u morfološkim i fiziološkim svojstvima receptora, neurona i veza između njih unutar svakog od slojeva.

Dakle, u vizualnom analizatoru postoje dva paralelna neuralna kanala koji idu od fotoreceptora do cerebralnog korteksa i na različite načine obrađuju informacije koje dolaze iz središta i s periferije mrežnice.

Glavne funkcije (operacije) senzorskog sustava:

1. otkrivanje;

2. razlikovanje;

3. prijenos i transformacija;

4. kodiranje;

5. otkrivanje značajki;

6. prepoznavanje uzoraka.

Detekciju i primarnu diskriminaciju signala osiguravaju receptori, a detekciju i prepoznavanje signala - neuroni cerebralnog korteksa. Prijenos, transformaciju i kodiranje signala provode neuroni svih slojeva senzornih sustava.

Opći obrasci funkcija analizatora.

Ideje o sustavima analizatora razvio je i eksperimentalno potkrijepio I.P. Pavlov. Svaki analizator je specifična anatomska lokalizirana struktura - od perifernih receptorskih formacija do projekcijskih zona cerebralnog korteksa. Analizatori obavljaju funkciju primanja i obrade signala iz vanjskog i unutarnjeg okruženja tijela.

Osjetilni sustav unosi informacije u mozak i analizira ih.

Svaki analizator podešen je na određeni modalitet signala i istovremeno daje opis nekoliko značajki percipiranih podražaja. Dakle, naglašavajući određeno područje elektromagnetskih oscilacija, omogućuje vam razlikovanje svjetline, boje, oblika, udaljenosti i drugih značajki objekata. U isto vrijeme analizator odražava veze između tih elementarnih utjecaja u prostoru i vremenu.

Ovisno o vrsti osjetljivosti, razlikuju se vizualni, slušni, olfaktorni, okusni, kožni, motorički analizatori. U procesu filogeneze, pod utjecajem okoline, analizatori su se specijalizirali i usavršavali kontinuiranim usložnjavanjem središnjeg i receptorskog sustava.

Uvođenje pojma "analizator" od strane I.P. Pavlov naglašava da je analiza podražaja koja počinje u osjetilnim organima i završava u kori velikog mozga jedinstven proces.

Glavni opći principi izgradnje osjetnih sustava viši kralježnjaci i ljudi su sljedeći:

1) slojevitost, to jest prisutnost nekoliko slojeva živčanih stanica, od kojih je prvi povezan s receptorima, a posljednji s neuronima u motoričkim područjima cerebralnog korteksa. Ovo svojstvo omogućuje specijalizaciju neuralnih slojeva u obradi različitih tipova senzornih informacija, što omogućuje tijelu da brzo odgovori na jednostavne signale analizirane već na prvim razinama senzornog sustava. Također se stvaraju uvjeti za selektivnu regulaciju svojstava neuralnih slojeva uzlaznim utjecajima iz drugih dijelova mozga;

2) višekanalni senzorni sustav, to jest prisutnost u svakom sloju mnoštva (od desetaka tisuća do milijuna) živčanih stanica povezanih s mnoštvom stanica sljedećeg sloja;

3) različiti broj elemenata u susjednim slojevima, što čini "senzorske ljevke";

4) diferencijacija osjetnog sustava vertikalno i horizontalno. Vertikalna diferencijacija sastoji se u formiranju odjela, od kojih se svaki sastoji od nekoliko neuronskih slojeva. Horizontalna diferencijacija sastoji se u različitim svojstvima receptora, neurona i veza između njih unutar svakog od slojeva.

Osnovne funkcije senzorskog sustava

Osjetni sustav obavlja sljedeće osnovne funkcije ili operacije sa signalima:

– otkrivanje;

- razlikovanje;

– prijenos i transformacija;

– kodiranje;

– otkrivanje značajki;

- prepoznavanje uzorka.

Detekciju i primarnu diskriminaciju signala osiguravaju receptori, a detekciju i prepoznavanje signala - neuroni cerebralnog korteksa. Prijenos, pretvorbu i kodiranje signala provode svi slojevi osjetilnih sustava.

Detekcija signala počinje u receptoru - specijaliziranoj stanici, evolucijski prilagođenoj percepciji podražaja određenog modaliteta iz vanjske ili unutarnje okoline i njegovoj transformaciji iz fizičkog ili kemijskog oblika u oblik živčanog podražaja.

Signali za razlikovanje. Važna karakteristika osjetnog sustava je sposobnost uočavanja razlika u svojstvima istovremeno ili uzastopno djelujućih podražaja. Diskriminacija počinje u receptorima, ali u taj proces su uključeni neuroni cijelog senzornog sustava. Karakterizira minimalnu razliku između podražaja koju osjetilni sustav može primijetiti (diferencijalni, ili razlika, prag).

Prijenos i pretvorba signala. Procesi transformacije i prijenosa signala u senzornom sustavu prenose do viših centara mozga najvažnije (esencijalne) informacije o podražaju u obliku pogodnom za njegovu pouzdanu i brzu analizu.

Kodiranje informacija. Kodiranje je transformacija informacije u uvjetni oblik, kod, koja se izvodi prema određenim pravilima.

Detekcija signala- selektivno je osjetilni neuron jedan ili drugi znak podražaja koji ima značaj ponašanja. Takvu analizu provode detektorski neuroni koji selektivno reagiraju samo na određene parametre podražaja.

Prepoznavanje uzorka predstavlja konačni i najsloženiji rad osjetnog sustava. Sastoji se u pripisivanju slike jednoj ili drugoj klasi objekata s kojima se organizam prethodno susreo, odnosno u klasifikaciji slika. Sintetizirajući signale iz detektorskih neurona, viši dio osjetilnog sustava formira "sliku" podražaja i uspoređuje je s mnogim slikama pohranjenim u . Prepoznavanje završava odlukom s kojim se objektom ili situacijom organizam susreo. Kao rezultat toga javlja se percepcija, odnosno svjesni smo čije lice vidimo pred sobom, koga čujemo, koje osjećamo.

Opći principi strukture osjetnih sustava. Vrijednost senzornih sustava u radu mozga.

Receptori, njihova klasifikacija. svojstva receptora.

Periferni, provodni i kortikalni dijelovi osjetnog sustava.

1. Opći principi strukture osjetnih sustava. Vrijednost senzornih sustava u radu mozga.

Živi organizam je otvoreni sustav koji izmjenjuje informacije, energiju i žive tvari s vanjskim svijetom.

Da bi ljudsko tijelo moglo organski postojati, treba primati 2 vrste informacija.

1. Podaci o unutarnjem stanju tijela (unutarnji okoliš). Potreban je za održavanje postojanosti unutarnjeg okoliša ili homeostaze.

2.Informacije o vanjskom svijetu, o njegovim promjenama. Neophodno je za prilagodbu (prilagodbu) tijela bilo kojim uvjetima postojanja.

Sve te informacije tijelo prima od osjetilnih sustava koji ih percipiraju. Bez aktivnosti osjetnih sustava nemoguće je normalno funkcioniranje mozga. To je zbog činjenice da senzorni sustavi ne samo da stvaraju određene osjete, oni također pune korteks energijom, tj. održavati njegov optimalan ton. Sa smanjenjem priljeva vanjskih podražaja u mozak, koji su dugotrajne prirode, može se razviti neurotično stanje (depresija), naprotiv, višak živih dojmova, osjeta dovodi do prenaprezanja moždane aktivnosti i ima negativan učinak.

U fiziologiji postoji nekoliko pojmova koji označavaju organe opažanja. To uključuje:

1.Receptor.

2. Analizator.

3. Osjetilni organi.

4. Osjetni sustav.

Svi ovi pojmovi u biti označavaju sustave opažanja koji se međusobno razlikuju po strukturi i širini opažajne funkcije.

Najuži pojam od njih je receptor- najprimitivniji uređaj za opažanje.

Organ osjetila

Osjetilni organ je fiziološki uređaj za percepciju signala i njihovu primarnu analizu. Za razliku od receptora, ima šire percipirajuće funkcije. Osim receptora, sastav osjetilnih organa uključuje i pomoćne formacije. Na primjer, očna jabučica, uključuje receptore mrežnice, pomoćnu formaciju, koja uključuje ljusku i unutarnju jezgru očne jabučice. Pomoćna obrazovanja služe za olakšavanje rada receptora. Osjetilni organ u nekim je osjetilnim sustavima periferni dio. Dakle, za vizualni senzorni sustav, periferni dio je očna jabučica, za slušni senzorni sustav, periferni dio predstavlja uho.

analizator

Pojam je uveo I.M. Sechenov, a doktrinu analizatora stvorio je I.P. Pavlov. Prema I.P. Prema Pavlovu, analizator nije samo periferni osjetilni organ, već je složen fiziološki uređaj na više razina. Analizator je trorazinski sustav koji omogućuje percepciju i analizu informacija iz vanjskog i unutarnjeg okruženja i oblikuje senzaciju specifičnu za tu percepciju. I.P. Pavlov je tvrdio da se analizator može predstaviti kao živac koji ima periferni kraj koji percipira iritaciju i cerebralni kraj koji analizira te iritacije.

Trenutno postoje 3 odjela analizatora:

1 - periferni, nalazi se izvan središnjeg živčanog sustava. Sastoji se ili od receptora ili od osjetilnog organa;

2 - vodljivi, služi za prijenos uzbude od receptora do središnjeg živčanog sustava.Djelomično ovaj odjel pripada perifernom NS, a dijelom središnjem živčanom sustavu. Sastoji se od osjetnih živaca, putova i subkortikalnih primarnih centara;

3 - kortikalni (središnji), zauzima odgovarajuće područje korteksa u hemisferi. Tu se formiraju senzacije. Utvrđeno je da svaki analizator ima svoje područje u korteksu; za vid je to okcipitalni režanj, za sluh je temporalni režanj, za osjetljivost je parijetalni režanj itd.