Органы чувств. Часть 1

На этой странице вы узнаете

• Почему говорят, что для хорошего зрения нужно есть морковку?
• От чего зависит цвет глаз?
• Почему на некоторых фотографиях у людей получаются красные глаза?

Самые большие глаза, которые есть у ныне существующих животных — это глаза гигантских кальмаров, которые могут достигать полуметрового размера. И это неудивительно, ведь зрение — это важнейший способ восприятия окружающего нас мира, с помощью которого мы получаем 60-70% всей входящей информации. Мы можем любоваться красивым пейзажем, смотреть на дорогих нам людей, наслаждаться произведениями искусства, — и всё это благодаря зрительному анализатору, подробнее о котором поговорим в этой статье. 

Общее строение анализатора

Анализатор — функциональная единица, отвечающая за восприятие и анализ сенсорной информации.

С помощью анализаторов или органов чувств мы взаимодействуем с окружающим нас миром. Каждый анализатор состоит из трех отделов:

1) Периферический отдел — это рецептор, он отвечает за восприятие и преобразование механических и химических сигналов внешнего и внутреннего мира в нервные импульсы. 

2) Проводниковый отдел — это чувствительный нерв, он включает в себя чувствительные нейроны и проводящие пути от рецептора до коры полушарий большого мозга. 

3) Центральный (корковый) отдел — это участки коры больших полушарий головного мозга, воспринимающие и обрабатывающие информацию от соответствующих рецепторов.

Рецептор

Рецептор — это специальная чувствительная клетка или чувствительное нервное окончание, которое воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс. 

В зависимости от расположения в организме рецепторы бывают: 

• Экстерорецепторы (от “экстеро” — снаружи) — расположены в коже, слизистых, органах чувств;
• Интерорецепторы (от “интеро” — внутри) — расположены во внутренних органах;
• Проприорецепторы — рецепторы опорно-двигательного аппарата (находятся в сухожилиях, суставах).

Только в коже насчитывается около 500 тысяч осязательных рецепторов. То есть на каждый квадратный сантиметр кожи приходится около 25 рецепторов. Если бы у нас не было столько рецепторов, мы бы просто не выжили: рецепторы постоянно предупреждают нас об опасностях.

Разные рецепторы реагируют на разные стимулы: на изменение давления, температуры, химического состава воздуха и т.д. В зависимости от природы воспринимаемых стимулов рецепторы подразделяются на: 

• Механорецепторы — рецепторы, реагирующие на какое-то механическое воздействие: тактильные, проприорецепторы, слуховые, вестибулярные, барорецепторы (на давление), волюморецепторы (на растяжение). 

Например, закройте глаза и проведите пальцем по поверхности стола. Его гладкость или шероховатость, наличие или отсутствие узоров, — всё это воспринимают ваши механорецепторы. 

• Терморецепторы — рецепторы, реагирующие на изменение температуры: холодовые и тепловые.

А теперь заварите себе чай. Если вы попытаетесь взять кружку не за ручку, а целиком, то скорее всего вы обожжетесь и отодвинете ее куда подальше. Это работа терморецепторов. 

• Фоторецепторы — рецепторы, связанные с восприятием световых лучей: палочки и колбочки сетчатки.

Для знакомства с работой ваших фоторецепторов вам не нужно совершать какие-то особые действия: просто не закрывайте  глаза. Абсолютно всё, что вы сейчас видите, — это результат работы колбочек и палочек. 

• Хеморецепторы — рецепторы, воспринимающие изменение химического состава: обонятельные, вкусовые, некоторые интерорецепторы. 

Ваш чай еще не остыл? Пододвигайте кружку обратно: самое время чем-то подкрепиться! Отломите кусочек шоколадки и положите его в рот. Ощущаете приятную сладость? Поблагодарите свои хеморецепторы — восприятие вкуса возможно благодаря им .  

Зрительный анализатор

Начиная изучение строения любого анализатора, следует отвечать на три вопроса:

• Какая структура воспринимает изменение в окружающей среде?
• Какая структура проводит нервный импульс?
• Какая доля мозга обрабатывает информацию?

Отвечая на эти вопросы относительно зрительного анализатора, мы получим следующую картину:

• Рецепторы сетчатки воспринимают сигналы окружающей среды (освещение, цвет, форму объектов) — это периферический отдел.
• Зрительный нерв проводит нервный импульс от рецепторов к мозгу — это проводниковый отдел.
• Зрительная кора в затылочной доле больших полушарий обрабатывает информацию — это центральный отдел. 

Органы зрения состоят из глазного яблока и вспомогательного аппарата.

Вспомогательный аппарат глаза включает в себя:

• Брови — защищают глаза от пота.
• Ресницы — защищают глаза от пыли.
• Веки — механическая защита и поддержание влажности.
• Слезный аппарат — состоит из слезных желез, которые выделяют слезную жидкость, увлажняющую, промывающую и дезинфицирующую глаза и слезовыводящих протоков. Избыток слезной жидкости удаляется в носовую полость через слезный канал, расположенный во внутреннем углу глазницы. 
• Двигательный аппарат — прямые и косые мышцы, двигающие глазное яблоко.

Строение глаза 

Глазное яблоко состоит из трех оболочек:

1) Белочная оболочка (склера) — это наружная оболочка, состоящая из соединительной ткани. Она выполняет функцию защиты глаза, а также придает ему форму. Спереди она переходит в прозрачную структуру — роговицу.

2) Сосудистая оболочка — это средняя оболочка, которая содержит кровеносные сосуды, питающие глазное яблоко. Спереди она переходит в радужку, в которой есть отверстие – зрачок. В зависимости от интенсивности освещения он меняет свои размеры. 

3) Сетчатая оболочка — внутренняя оболочка, содержащая рецепторы, отвечающие за восприятие света и преобразование его в нервный импульс. В сетчатке выделяют два типа рецепторов:

• Палочки — воспринимают свет в условиях сумеречного освещения, содержат пигмент родопсин.
• Колбочки — воспринимают дневной свет и цвета при ярком освещении, содержат пигмент йодопсин. 

Почему говорят, что для хорошего зрения нужно есть морковку? Дело в том, что в моркови, а также в рыбе, яйцах, сыре и других продуктах содержится витамин А. Он необходим для синтеза родопсина — главного пигмента палочек, рецепторов, воспринимающих световые стимулы.

В сетчатке выделяют два “пятна”:

• Желтое пятно — место наибольшей концентрации колбочек. Здесь глаз обладает наибольшей остротой зрения и наилучшим восприятием цвета. 
• Слепое пятно – место выхода зрительного нерва из глазного яблока. Здесь отсутствуют палочки и колбочки.

От чего зависит цвет глаз? В структуре глаза можно выделить такое образование, как радужка. Она содержит пигменты, их концентрация и соотношение и определяет цвет наших глаз. Наличие пигментов обусловлено генетически. Например, голубой цвет глаз связан с наличием малого количества меланина, а коричневый или черный — с его высокой концентрацией.

Светопреломляющие структуры

Прежде чем свет достигнет сетчатки глаза, он должен пройти через несколько светопреломляющих структур:

• Роговица — передняя прозрачная часть склеры, является первой линзой на пути световых лучей. Функция — механическая защита глаза и пропускание световых лучей.
• Передняя камера глаза — пространство между роговицей и радужной оболочкой, заполненное прозрачной жидкостью — водянистой влагой.
• Задняя камера глаза — пространство между радужной оболочкой и хрусталиком, заполненное прозрачной жидкостью — водянистой влагой.
• Стекловидное тело — полость глаза между хрусталиком и глазным дном, заполненная прозрачным вязким гелем, поддерживающим форму глаза.
• Хрусталик — прозрачная двояковыпуклая линза, которая может изменять свою кривизну и таким образом фокусировать световые лучи. Изменять кривизну хрусталика помогает ресничное тело (цилиарная мышца). Вот, как это происходит:

Почему на некоторых фотографиях у людей получаются красные глаза? При плохом освещении зрачок расширяется, а при резком включении вспышки он начинает сужаться, чтобы уменьшить количество поступающего в глаз света, но не успевает сделать это полностью. Из-за этого свет попадает на сосудистую оболочку, и отражается от нее. То есть камера фиксирует цвет сосудистой оболочки глазного дна в отраженном свете при фотовспышке.

Заболевания и аномалии зрения

Из-за неправильного преломления световых лучей они могут фокусироваться не на сетчатке, из-за чего человек испытывает трудности:

Близорукость (миопия) – изображение фокусируется перед сетчаткой, из-за чего человек видит четко только предметы, расположенные вблизи. Причина — слишком длинное глазное яблоко или чересчур выпуклый хрусталик. Исправляется очками с двояковогнутыми линзами.

Дальнозоркость (гиперметропия) — изображение формируется за сетчаткой, из-за чего человек видит четко только предметы, расположенные вдалеке. Причина — слишком короткое глазное яблоко или чересчур уплощенный хрусталик. Исправляется очками с двояковыпуклыми линзами. 

Астигматизм — вызван невозможностью схождения всех лучей в одну точку вследствие неодинакового преломления лучей в разных частях глаза, из-за чего изображение воспринимается нечетким. Исправляется очками со сфероцилиндрическими линзами.

В результате различных инфекций или других патологий могут возникать следующие дефекты:

Катаракта — оптический дефект, при котором происходит помутнение хрусталика. Развитию катаракты способствуют нарушение обмена веществ, сахарный диабет, авитаминоз и другие причины. Зачастую требуется оперативное вмешательство.

Конъюнктивит — воспаление слизистой оболочки глаза (конъюнктивы), которая покрывает глаза снаружи и заднюю поверхность век и секретирует жидкость, увлажняющую глаза. При этом заболевании глаза краснеют и слезоточат. Лечится с помощью противобактериальных или противовирусных, а также противоаллергических препаратов.

Бельмо — оптический дефект, при котором происходит помутнение роговицы. Часто является последствием предшествующих воспалительных процессов оболочек глаза. 

Фактчек

• Анализатор состоит из трех анатомически и функционально связанных между собой элементов: периферический, проводниковый и корковый отдел.
• В составе зрительного анализатора выделяют: периферический отдел (рецепторы сетчатки), проводниковый отдел (зрительный нерв) и центральный отдел (затылочные доли больших полушарий).
• Вспомогательный аппарат глаза включает в себя защитные приспособления (брови, ресницы, веки), слезный аппарат и двигательный аппарат (прямые и косые мышцы глаза).
• Глазное яблоко состоит из трех оболочек — наружной волокнистой, сосудистой и внутренней сетчатой. 
• В состав сетчатки входят два типа рецепторов — палочки и колбочки.
• Глазное яблоко содержит светопреломляющие структуры, при прохождении через которые луч света преломляется: роговицу, хрусталик, стекловидное тело и жидкости передней и задней камер глаза.
• При близорукости изображение фокусируется перед сетчаткой, из-за чего человек хорошо видит вблизи.
• При дальнозоркости изображение фокусируется за сетчаткой, из-за чего человек хорошо видит далекие предметы.

Проверь себя

Задание 1.

В какой отдел анализатора входит нерв?

1. Периферический
2. Проводниковый
3. Корковый 

Задание 2.

К каким рецепторам относятся слуховые рецепторы?

1. Механорецепторы 
2. Терморецепторы
3. Фоторецепторы
4. Хеморецепторы 

Задание 3.

Какие линзы нужны при близорукости?

1. Двояковогнутые
2. Двояковыпуклые
3. Сфероцилиндрические

Задание 4.

Выберите все светопреломляющие структуры глаза:

1. Слепое пятно
2. Задняя камера 
3. Хрусталик
4. Коблочки
5. Все вышеперечисленные

Ответы: 1. — 2; 2. — 1; 3. — 1; 4. — 23.