Красноярский Государственный медицинский университет им. В.Ф. Войно-Ясенецкого Кафедра физиологии им. А.Т. Пшоника ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ Зрение и слух Лекция 2 для студентов 2 курса, обучающихся по специальности –«Стоматология» (очная форма обучения) Доктор медицинских наук, профессор Юрий Иванович Савченков Красноярск, 2011

План лекции: 1. Понятие об анализаторе 2. Структура и функции элементов анализаторных систем 3. Зрительный анализатор 4. Слуховой анализатор

АНАЛИЗАТОР – совокупность нейронов, участвующих в восприятии раздражений и проведении возбуждения, а также сенсорные клетки коры больших полушарий, осуществляющие анализ и синтез этих раздражений и формирование ощущения и восприятия

Структура анализаторной системы

Периферический отдел анализатора представлен рецепторами. Его назначение - восприятие и первичный анализ изменений внешней и внутренней сред организма. В рецепторах происходит трансформация энергии раздражителя в нервный импульс, а также усиление сигнала за счет внутренней энергии метаболических процессов.

Периферический отдел анализатора Рецепторная часть представлена нервными клетками, воспринимающими раздражения. В зависимости от природы раздражителя различают фоторецепторы, механорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы, болевые (ноцицепторы). То, что обычно называют органом чувств, является периферической частью анализатора. У человека связь с внешней средой осуществляется с помощью шести органов чувств: зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания и равновесия.

Сенсорный рецептор – (лат. sensus чувство, receptum принимать) специальный орган или клетка, воспринимающие раздражение. Функцией сенсорных рецепторов является восприятие внешних или внутренних раздражителей и преобразования их специфической энергии в рецепторный потенциал, который обеспечивает возникновение нервных импульсов.

Механизм возбуждения рецепторов. При действии стимула на рецепторную клетку в белково-липидном слое мембраны происходит изменение пространственной конфигурации белковых рецепторных молекул. Это приводит к изменению проницаемости мембраны для определенных ионов, чаще всего для ионов натрия, но в последние годы открыта еще и роль калия в этом процессе. Возникают ионные токи, изменяется заряд мембраны и происходит генерация рецепторного потенциала (PП).

Свойства сенсорных рецепторов снижение чувствительности к постоянно действующему раздражителю; Адаптация рецепторов - снижение чувствительности к постоянно действующему раздражителю; Спонтанная активность

Классификация рецепторов: 1) по месту расположения: Внешние (экстерорецепторы); Внутренние (интерорецепторы). 2) по характеру контакта со средой: Дистантные; Контактные. 3) По природе раздражителя: Фоторецепторы; Механорецепторы; Хеморецепторы; Терморецепторы; Болевые (ноцицептивные) рецепторы.

Классификация рецепторов: 4 ) по типу возбуждения нейронов: первично-чувствующие (А); вторично-чувствующие (Б). 5) по характеру ощущений (или модальности): зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, осязательные, терморецепторы, рецепторы боли, вестибулорецепторы.

6) по времени развития адаптации: быстро адаптирующиеся (фазные) – рецепторы вибрации (тельца Пачини) и прикосновения (тельца Мейснера) кожи ; медленно адаптирующиеся (тонические) - проприорецепторы, часть болевых рецепторов, механорецепторы легких; смешанные (фазно-тонические) рецепторы, адаптирующиеся со средней скоростью - фоторецепторы сетчатки глаза, терморецепторы кожи. 7) в зависимости от способности воспринимать один или более видов раздражителей: моно сенсорные – обладают максимальной чувствительностью к одному виду раздражителей Полисенсорные – воспринимают несколько адекватных раздражителей. Классификация рецепторов:

Обнаружение сигналов – начинается в рецепторе Выделяют: 1. Экстеро- и интерорецепторы 2. Контактные и дистантные 3. Первично-чувствующие и вторично-чувствующие (со специальными клетками, преобразующими энергию внешнего раздражения в нервный импульс)

Функции сенсорной системы 1. Обнаружение сигналов 2. Различение сигналов 3. Передача и преобразование сигналов 4. Ограничение избыточности информации и выделение существенных признаков сигналов 5. Кодирование информации 6. Декодирование сигналов 7. Опознание образов

Кодирование сенсорных сигналов в ЦНС

Кодирование процесс преобразования информации в условную форму (код), удобную для передачи по каналу связи. Любое преобразование информации в отделах сенсорной системы является кодированием.

Кодирование информации. Информация о действии химических, механических раздражителей, имеющих разнообразную природу, преобразуется рецепторами в универсальные для мозга сигналы нервные импульсы.

В слуховой сенсорной системе механическое колебание перепонки и других звукопроводящих элементов на первом этапе преобразуется в рецепторный потенциал, последний обеспечивает выделение медиатора в синоптическую щель и возникновение генераторного потенциала, в результате действия которого в афферентном волокне возникает нервный импульс.

Коды нервной системы. Кодирование информации в организме осуществляется на основе недвоичных кодов, что позволяет при той же длине кода получить большее число комбинаций. Универсальным кодом нервной системы являются нервные импульсы, которые распространяются по нервным волокнам.

Кодируемые характеристики раздражителя. В сенсорных системах кодируются качественная характеристик а раздражителя, сила раздражителя, врем я его действия, а так же пространство, т. е. место действия раздражителя и локализация его в окружающей среде. В кодировании всех характеристик Раздражителя принимают участие все отделы сенсорной системы.

Кодирование качества.. Различение действующих на организм внешних раздражителей по их физической и химической природе происходит уже при первой встрече с ними соответствующих рецепторов. Это различение достигается избирательной чувствительностью рецепторов к определенному виду энергии и очень низкими порогами возбуждения.

Кодирование интенсивности Увеличение интенсивности раздражите ля кодируется увеличение м частоты импульсной активности.

Пространственное кодирование. Пространс тво кодируется величиной площади, на которой возбуждают ся рецепторы, это пространственное кодирование

Итак, процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным перекодированием и завершается высшим анализом и синтезом, который происходит в корковом отделе сенсорных систем. После этого уже происходит выбор или разработка программы ответной реакции организма.

Анализаторные системы

Зрительный анализатор

Строение глаза

Мышцы глаза. А – вид спереди, Б – вид сверху

Механизм аккомодации глаза

Миопия

Гиперметропия

Схема строения сетчатки

2 вида фоторецепторов

Механизм реакции палочек на фотон света МРН-2 - метародопсин-2; Т - трансдуцин ФДЭ - фосфодиэстераза

Распределение палочек и колбочек в сетчатке

Потенциалы фоторецептора

Потенциалы клеток сетчатки

Электроретинография Р 1 – компонент палочек; Р 2 – реакция биполярных клеток; Р 3 – торможение в рецепторных клетках

Перекрытие рецептивных полей соседних нейронов в зрительной коре

Исследование цветового зрения с помощью таблиц Рабкина Испытуемый с нормальным цветовым зрением видит 26, протаноп -6, а дейтераноп м-2

Поле зрения для объектов разного цвета. Пунктир – белый цвет

Движения глаз при рассматривании лица. ЭОГ. Испытуемый несколько минут рассматривал фото слева

БИНОКУЛЯРНОЕ ЗРЕНИЕ

Слуховой анализатор

Среднее и внутреннее ухо в разрезе

Кортиев орган

Микрофонный потенциал улитки и потенциал действия, зарегистрированный у овального окна в ответ на щелчок

Блок-схема слухового анализатора

Слуховое поле

Литература Основная: 1. Нормальная физиология: учебник / ред. В.М. Покровский М.: ГЭОТАР-Медиа, Лекции по физиологии: / Ю.И. Савченков. Т.1-2, Красноярск: Литтерра – принт, 2009 Дополнительная: 1. Савченков Ю.И., Пац Ю.С. Стоматологическая физиология: учебное пособие. Ростов на/Д.: Феникс, 2007 Электоронные ресурсы: Современный курс классической физиологии (электронный ресурс) /ред. Ю.Н. Наточин.

Благодарю за внимание!