V. Фізіологія автономної (вегетативної) нервової системи.



Автономна (вегетативна) нервова система (АНС) — це комплекс центральних і периферичних структур, які підтримують рівень гомеостазу, необхідний для адекватної реакції організму на впливи зовнішнього і внутрішнього середовищ. Автономна нервова система регулює ріст організму, його розмноження, обмін речовин, функції внутрішніх органів, забезпечує процеси адаптації організму до умов навколишнього середовища. Вона є функціонально автономною, тобто здійснює свої функції незалежно від нашої волі й свідомості.

Будова автономної нервової системи. Анатомічно і функціонально АНС поділяється на симпатичний та парасимпатичний відділи. Особливістю будови автономної нервової системи є те, що еферентний шлях від ЦНС до органів-мішеней переривається у нервових вузлах (ganglion), утворених сукупністю останніх нейронів автономних рефлекторних дуг. Нервові волокла до автономних вузлів називають передвузловими (прегангліонарними), а ті, які виходять з вузлів, — післявузловими (постгангліонарними); вони прямують до виконавчих органів.

Симпатична частина автономної нервової системи (симпатична нервова система) складається з двох відділів: центрального і периферичного. Центральний розміщений у бічних рогах сірої речовини спинного мозку (бічнопроміжне ядро), починаючи від 8-го шийного до 3-го поперекового сегментів. Периферичний відділ складається з парного симпатичного стовбура і нервів, що відходять від нього, проміжних вузлів і сплетень, що прямують на периферію до виконавчих органів.

Парасимпатична частина автономної нервової системи (парасимпатична нервова система) також має центральний і периферичний відділи. Центри знаходяться в середньому мозку, в дорсальній частині моста, у довгастому мозку, в сірій речовині 2-4-го крижових сегментів спинного мозку. Периферичний відділ — це передвузлові волокна, що йдуть у складі окорухового, лицевого, язикоглоткового і блукаючого нервів, вузли (війкові, крило-піднебінні, вушні, під'язикові, піднижньощелепні), тазові нутрощеві (вісцеральні) нерви, вузли та їхні зв'язки. Розрізняють дві частини парасимпатичної нервової системи: черепну і тазову.

Синоптична передача. Збудження в автономній системі передається з нейрона на нейрон чи на іннервовану тканину за допомогою медіаторів. За характером виділюваних медіаторів волокна поділяють на холінергічні — нервові закінчення виділяють медіатор ацетилхолін — та адренергічні — норадреналін. Холінєргічна передача здійснюється за допомогою н-(нікотинових) і м-(мускаринових) холінорецепторів, адренергічна — через α- і β-адренорецептори, розміщені в серцевому м'язі, гладких м'язах кровоносних судин і внутрішніх органів.

Функції АНС. Автономна нервова система здійснює два види рефлекторних впливів — функціональний і трофічний. Функціональний вплив на органи полягає в тому, що подразнення автономних нервів або стимулює їх функцію, або гальмує її, трофічний — у зміні обміну речовин у виконавчих органах, чим визначається рівень їхньої функції. Цей ефект називають адаптаційно-трофічним впливом.

Симпатична нервова система загалом сприяє інтенсивній діяльності організму в стресових ситуаціях, тоді як парасимпатична забезпечує відновлення тих ресурсів, які було витрачено організмом унаслідок його напруженої діяльності.

 

Лекція № 3
Тема: ФІЗІОЛОГІЯ СЕНСОРНИХ СИСТЕМ

План:

  1. Загальні принципи функціонування сенсорних систем.
  2. Фізіологія зору.

2.1. Світлопровідна система ока.

2.2. Світлосприймальна система ока.

3. Фізіологія слуху.

4. Гравітаційна сенсорна система.

5. Хеморецепція.

5.1. Нюхова рецепція.

5.2. Смакова рецепція.

6. Соматовісцеральна сенсорна система.

7. Взаємодія сенсорних систем.

 

  1. Загальні принципи функціонування сенсорних систем.

Сенсорна система, або аналізатор — це анатомо-фізіологічний утвір, який сприймає, передає, аналізує інформацію і складається з рецепторного апарату, провідних нервових шляхів та певних структур центральної нервової системи. Розрізняють зоровий, слуховий, нюховий, смаковий, присінковий, соматосенсорний (шкірний, пропріоцептивпий), інтероцептивний аналізатори.

Рецептори— це кінцеві спеціалізовані утвори, призначені для трансформації енергії різних подразнень на специфічну активність нервової системи.

Існує кілька різних класифікацій рецепторів:

1.  За місцем розміщення рецептори поділяються на екстєро- та інтерорецептори. Перші знаходяться на поверхні тіла і сприймають вплив зовнішніх подразників (органи зору, слуху, смаку тощо), а другі розміщені всередині тіла, отримують інформацію від внутрішніх органів і тканин (барорецептори кровоносних судин, рецептори розтягання легень, шлунку, тканинні хеморецептори, пропріорецептори м'язів).

2.  Залежно від відстані до подразника рецептори поділяють на контактні і дистантні. Перші сприймають вплив подразника через безпосередній контакт з ним (смакові, дотикові рецептори), а другі реагують на вплив віддаленого подразника (слухові, зорові, нюхові рецептори).

3.  За природою подразника, адекватного певному рецептору, розрізняють: механорецептори (дотикові рецептори шкіри, волоскові сенсорні епітеліоцити спірального (кортієвого) органа, барорецептори, пропріорецептори); хеморецептори (нюхові, смакові, тканинні, судинні); терморецептори (теплові, холодові рецептори шкіри, внутрішніх органів, центральної нервової системи); фоторецептори; больові рецептори, або ноцицептори (nocens — шкідливий).

4.  За відчуттями, що виникають під час подразнення рецепторів (психофізіологічна класифікація), розрізняють зорові, слухові, нюхові, смакові, больові, дотикові, холодові, теплові, рецептори положення і прискорення тіла тощо.

За способом передачі інформації рецептори можна розподілити на дві групи: первинно- і вторинночутливі. До первинночутливих належать рецептори, що є закінченнями відростків чутливих нейронів і дію адекватного стимулу сприймають безпосередньо (тканинні рецептори, пропріо-, термо- і нюхові рецептори). До вторинночутливих належать спеціалізовані рецепторні структури, які, сприймаючи енергію зовнішнього подразника, генерують сигнал, що передається електротонічно або за допомогою медіатору через синапс на чутливий нейрон (волоскові рецептори спірального (кортієвого) органу і присінкового апарату, смакові рецептори, фоторецептори).

Механізми рецепції.Універсальною реакцією на подразнення для всіх рецепторів є виникнення рецепторного потенціалу (РП) — зміни мембранного потенціалу рецептора. РП вторинночутливих рецепторів передається електротонічно на нервове волокно, що обплітає рецептор, або за допомогою медіатору, що виділяється рецептором, на постсинаптичну мембрану нервової клітини. РП первинночутливих рецепторів сам генерує потенціали дії у нейроні, тобто він одночасно є генераторним потенціалом.

Адаптація рецепторів –пристосування рецептора до сили подразнення. Біологічна роль такої адаптації полягає у зменшенні чи усуненні незначущої інформації. У випадках виникнення біологічно важливої інформації чутливість рецепторів зростає, що також є проявом адаптації рецепторів.

Рецептор сприймає подразнення і перетворює його на імпульс, який далі передається через аферентні нервові волокна до центру відповідного аналізатора. Там відбувається подальший аналіз інформації, створення відчуття чи певного образу, його розпізнавання. Процес перетворення рецептором енергії стимулу на нервовий імпульс називають сенсорним кодуванням інформації.

 

Фізіологія зору.

У камерному оці людини можна виділити дві системи: оптичну (світлопровідну) і фіксуючу (світлосприймальну).

2.1.Світлопровідна система ока

Оптичні середовища ока,або діоптричний апарат, — це складна система лінз, яка формує на сітківці обернене і зменшене зображення предметів зовнішнього світу. Ця система складається з прозорої рогівки, передньої і задньої камер, райдужки, яка утворює зіницю, кришталика і склистого тіла, що займає більшу частину очного яблука. Склисте тіло — це прозорий гель, склиста волога і склиста строма — колоїдний розчин колагену й гіалуронової кислоти.

Для того щоб на сітківці виникло чітке зображення, світло, що падає на око, мусить заломитись так, щоб сфокусуватись на ній. Це заломлення відбувається переважно у рогівці й кришталику.

Акомодація ока.Оскільки рогівка розміщена на фіксованій відстані від сітківки (24,4 мм) і не змінює своєї кривини й заломлювальної сили, то для фокусування зображення на сітківці різновіддалених предметів необхідна корекція заломлення створюється кришталиком. Цей процес здійснюється пластичною зміною форми (кривини) кришталика. Форма кришталика залежить від його еластичності і впливу на його сумку. Коли війковий м'яз скорочується, кривина передньої частини кришталика збільшується і його заломлювальна сила зростає, тобто кришталик виявляється в стані акомодації на сприймання близьких об'єктів. Якщо ж війковий м'яз розслаблюється, то кривина кришталика і його заломлювальна сила зменшуються. У такому стані здорове око дає на сітківці чітке зображення далеких об'єктів.

Реакції зіниці.Зорова система пристосовується до коливань освітленості за допомогою реакцій зіниці. У людини зіниці обох очей мають зазвичай круглу форму і однаковий розмір, який з віком зменшується. При постійному зовнішньому освітленні кількість світла, що потрапляє до ока, є пропорційною площі зіниці. При зниженні інтенсивності зовнішнього освітлення зіниці рефлекторно розширюються. У молодих людей діаметр зіниці може змінюватись від 1,5 до 8 мм. Якщо освітлювати лише одне око, його зіниця звужується (пряма реакція на світло), але при цьому звужується й зіниця неосвітленого ока (співдружня реакція на світло).

Сльозова рідинавкриває тонким шаром поверхню рогівки і захищає її від часточок пилу й різних шкідливих речовин повітря. Крім того, завдяки сльозовій рідині поліпшуються оптичні властивості рогівки. На смак сльозова рідина солона, за складом близька до плазми крові. Вона містить також ферменти, які мають бактерицидну дію, захищаючи око від інфекції.

 

2.2.Світлосприймальна система ока

Основним елементом світлосприймальної системи ока є сітківка — внутрішня (сенсорна) оболонка очного яблука, яка безпосередньо прилягає до його судинної оболонки. Сітківка складається зі сліпої і зорової частин. Зорова частина сітківки складається з двох шарів: пігментного і нервового. До складу нервового шару входить фотосенсорний шар, два шари нейронів і шар нервових волокон.

Фотосенсорний шар складається з паличкових і колбочкових фоторецепторів. Нейронні шари сітківки. Паличкові і колбочкові фоторецептори утворюють синаптичні сполучення з біполярними нейронами внутрішнього ядерного шару сітківки, короткий аксон яких закінчується синапсом на гангліозних (мультиполярних) нейронах вузлового (гангліозного) шару сітківки. Вихідний нейронний шар сітківки — це шар гангліозних мультиполярних нейронів, аксони яких проходять крізь сітківку і білкову оболонку ока — склеру і утворюють зоровий нерв. Волокна присередньої частини зорового нерва перехрещуються, і після перехрестя у складі зорового шляху усі волокна прямують до трьох підкіркових центрів зору: бічного колінчастого тіла, подушки таламуса і сірого шару верхнього горбка покрівлі середнього мозку. У місці проходження зорового нерва крізь сітківку фоторецепторів немає — це диск зорового нерва, або сліпа частина сітківки (сліпа пляма). У центрі сітківки (по оптичній осі ока) розміщена центральна ямка (жовта пляма). Тут зосереджені лише колбочкові фоторецептори, і кожен зв'язаний тільки з одним гангліозним нейроном. Ось чому гострота зору в зоні центральної ямки є максимальною. Коли об'єкт фіксується оком, його зображення потрапляє саме на центральну ямку.

Фотохімічні процеси в фоторецепторах сітківки.Зовнішній сегмент фоторецептора містить зорові пігменти — основну частину молекулярного механізму, що сприймає світло і запускає потік інформації до нейронів сітківки. Фотосенсорний білок паличкових фоторецепторів — це родопсин. Він має пурпуровий колір (відбиває сині й зелені промені), його називають зоровим пурпуром. Родопсин є однією з найбільш інтенсивно забарвлених сполук органічного світу, яка має дуже широкий діапазон поглинання. Він активно поглинає кванти світла у широкій смузі частот видимого спектра і започатковує цілий ланцюг хімічних реакцій, які в кінцевому підсумку забезпечують зір.

Родопсин складається з двох компонентів — хромофора (11-цис-ретиналь), який визначає інтенсивність поглинання світла, і безбарвного білка опсину (скотопсину). Хромофор є похідним ретинолу (віт. А), а опсин є ферментативним білком — каталізатором хромофора. Поглинання фотона світла хромофором активує опсин і запускає каскад біохімічних реакцій перетворення родопсину під впливом світла.

Після припинення освітлення ока у темряві відбувається ресинтез родопсину, для чого потрібно, щоб до сітківки потрапив цис-ізомер ретинолу (віт. А), з якого утворюється ретиналь. Тому за браком в організмі ретинолу (а також йонів цинку) розвивається захворювання гемералопія (куряча сліпота).

У колбочкових фоторецепторах виявлено світлочутливий пігмент йодопсин. Структура йодопсину дуже нагадує родопсин: йодопсин складається з 11-цис-ретиналю і білка фотопсину.

Відповідно до зорових пігментів різняться й функції обох видів фоторецепторів. Оскільки паличкові фоторецептори з їх родопсином набагато чутливіші до світла, ніж колбочкові, то вони функціонують при слабкому денному і нічному освітленні (присмерковий зір), а колбочкові — при звичайному денному освітленні. У сутінках і при світлі зірок предмети здаються безбарвними, відрізняючись лише яскравістю (скотопічний зір), а вдень при яскравому освітленні око розрізняє не стільки яскравість, скільки переважно колір (фотопічний зір).

Світлова і темнова адаптація.Якщо загальне освітлення змінюється, то зорова система пристосовується до нових умов, змінюючи свою чутливість. Коли людина виходить з яскраво освітленої кімнати на темну вулицю, то в перший момент вона не може розрізняти навколишні предмети. Проте згодом їх контури стають помітними. Під час цієї темнової адаптації абсолютна чутливість зорової системи повільно зростає, і максимальної чутливості вона досягає лише через дві години перебування у повній темряві. Протилежний процес називають світловою адаптацією. Вона відбувається значно швидше, протягом кількох секунд (хоча на короткий час людина може бути повністю засліплена).

Вирішальну роль у процесах адаптації відіграють нейронні механізми, які перемикають колбочковий зір на паличковий і навпаки. Крім того, важливим механізмом темнової і світлової адаптацій є зміна діаметра зіниці, що відбувається під час зміни рівня освітленості ока.

Колірний зір.Коли світло падає на певний об'єкт, то найчастіше відбувається один з трьох процесів: 1) світло поглинається і його енергія перетворюється на теплоту; 2) світло проходить крізь об'єкт; 3) світло відбивається від поверхні об'єкта. Часто можуть відбуватися два або три процеси одночасно. Для багатьох об'єктів відносна кількість світла, що поглинається і відбивається, залежить від довжини хвилі. Який саме колір ми бачимо, залежить не тільки від довжини хвилі, а й від розподілу енергії (інтенсивності) між різними частинами спектра і від неоднакової стимуляції фоторецепторів колірного зору — колбочкових фоторецепторів.

Гострота зорувизначається здатністю ока розрізняти найменшу відстань між двома точками. Нормальне око розрізняє дві точки під кутом 1', що відповідає відстані між зображеннями двох точок на сітківці приблизно 3 мкм, а таким є діаметр фоторецепторів людини. Гострота зору залежить також від ступеня акомодації ока і діаметра зіниці. Якщо діаметр зіниці менший ніж З мм, починає діяти дифракція світлових променів, що погіршує різкість зображення.

Бінокулярний зір(бачення обома очима) зумовлює сприймання ширини (поле зору) і глибини простору, оцінку відстані до предметів та їхні розміри.

Поле зору — це простір, що сприймається оком за фіксації зору на одну точку. У цьому випадку центр поля зору проектується на жовту пляму, і людина сприймає його центральним зором, а решта сприймається периферією сітківки, переважно паличковими фоторецепторами, і тому бачиться нечітко.

До 6-річного віку у дітей спостерігається тунельний зір, коли фігури, що потрапляють на периферію поля зору, не сприймаються.

Рухи очей сприяють спрямуванню зображення предмета до зони найбільш чіткого бачення сітківки — на жовту пляму і здійснюються за допомогою шести м'язів — двох косих і чотирьох прямих, прикріплених до очного яблука дещо спереду від його екватора. Око при цьому може повертатись від нейтрального положення (погляд уперед) в різні боки на 40 — 60°.

Перші етапи обробки зорової інформації відбуваються в сітківці. Далі по зоровому нерву інформація прямує до підкіркових центрівх зору та до кіркового центру зору зорової зони кори потиличної частки півкуль.

Зір розвивається одночасно з розвитком мозку й свідомості. Здатність бачити навколишній світ є пластичною, динамічною властивістю, яка залежить від середовища, навчання й виховання, особливо в дитинстві.

 

Фізіологія слуху.

Орган слуху, вухо, виконує функції слуху і рівноваги тіла. У людини вухо складається із зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха, де розміщений присінково-завитковий орган.

Зовнішнє вухоскладається з вушної раковини і зовнішнього слухового ходу. Вушна раковина схожа на лійку, що дає змогу краще сприймати звуки. Поступове звуження вушної раковини біля переходу її у зовнішній слуховий хід концентрує звукові хвилі й підсилює звук. Зовнішній слуховий хід відділяється від барабанної порожнини середнього вуха барабанною перетинкою.

До середнього вуха належать барабанна перетинка, барабанна порожнина зі слуховими кісточками (молоточок, коваделко, стремінце) і слухова (євстахієва) труба, яка сполучає середнє вухо з носовою частиною глотки. За допомогою цієї слухової труби тиск у порожнині середнього вуха підтримується на рівні атмосферного, і барабанна перетинка зазнає однакового тиску з обох боків. Ланцюг слухових кісточок середнього вуха фіксується еластичними зв'язками. Крім того, у середньому вусі є два м'язи: м'яз — натягувач перетинки і стремінцевий м'яз, які своїми скороченнями змінюють натягнення барабанної перетинки і слухових кісточок, регулюючи функцію звукопровідності.

Порожнина середнього вуха заповнена повітрям. Слухові кісточки виконують подвійну роль. По-перше, вони утворюють систему важелів, за допомогою яких поліпшується передача звукової енергії з повітряного середовища середнього вуха до перилімфи внутрішнього вуха. По-друге, коли звуковий тиск наближається до 120 дБ, характер руху слухових кісточок завдяки зміні їх натягу змінюється так, що значно знижує коефіцієнт передачі звукової енергії і запобігає виникненню больового відчуття. Передавання звукових коливань через барабанну перетинку і слухові кісточки забезпечує повітряну провідність. Кісткова провідність забезпечує сприймання звуку, наприклад, під водою.

Внутрішнє вухознаходиться у піраміді скроневої кістки. Це присінково-завитковий орган, який складається з кісткового і перетинчастого лабіринтів. Кістковий лабіринт складається з присінка, півколових каналів і завитки, яка власне і є органом слуху. Кістковий спіральний канал завитки завитковий лабіринт — утворює у людини 2,5 оберту, зменшуючись у діаметрі до верхівки. У кістковому спіральному каналі міститься перетинчаста її частина — завитковий лабіринт. Між кістковою і перетинчастою частинами завитки міститься перилімфа, а завитковий лабіринт заповнений ендолімфою. Мембрани ділять завитковий лабіринт на три спіральні канали, або сходи. На внутрішній поверхні основної пластинки уздовж усієї довжини завиткової протоки розміщений спіральний орган.

Спіральний (кортіїв) орган є звукосприймальиим рецепторним апаратом слухового аналізатора. Рецепторні клітини спірального органа — внутрішні й зовнішні волоскові сенсорні клітини — є вторинночутливими рецепторами. Внутрішні волоскові клітини розміщені в один ряд, їх майже 3500. Зовнішні утворюють 3 — 4 ряди, їх значно більше — близько 12 000. Основа кожного волоскового епітеліоцита фіксується до основної мембрани, верхня частина з волосками повернена до порожнини завиткової протоки.

Під час коливань основної мембрани волоскові клітини своїми волосками дотикаються до покривної мембрани, і волоски згинаються. Така механічна деформація зумовлює деполяризацію волоскового епітеліоцита, тобто виникнення рецепторного потенціалу (РП).

Сприймання і розрізняння звуків.Звук, що надходить до внутрішнього вуха, викликає певні звукові відчуття, які розрізняються за гучністю (силою звуку) і тональністю (частотою звукових коливань). Людина сприймає звуки у діапазоні 20-16 000 Гц (10-11 октав). Звуки частотою до 20 Гц називають інфразвуками, а понад 16 кГц — ультразвуками. Звукові коливання частотою 300 — 500 Гц людина використовує для своєї мови, і тому їх вона чує найкраще.

Сила (інтенсивність) звуку — це кількість енергії, яка проходить крізь одиницю поверхні за одиницю часу (ват на метр квадратний). У випадках тривалого впливу звуків інтенсивністю понад 90 дБ можлива звукова травма.

 


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 143; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ