Основная функция которых состоит в восприятии информации и формировании соответствующих реакций. При этом информация может идти как из окружающей среды, так и изнутри самого организма.

Общее строение анализатора . Само понятие «анализатор» появилось в науке благодаря известному ученому И. Павлову. Именно он впервые определил их как отдельную систему органов и выделил общую структуру.

Несмотря на все разнообразие строение анализатора, как правило, довольно типичное. Он состоит из рецепторного отдела, проводящей части и центрального отдела.

• Рецепторная, или периферическая часть анализатора представляет собой рецептор, который приспособлен к восприятию и первичной обработке определенной информации. Например, ушной завиток реагирует на звуковую волну, глаза — на свет, кожные рецепторы — на давление. В рецепторах информация о воздействии раздражителя перерабатывается в нервный электрический импульс.
• Проводниковые части — отделы анализатора, которые представляют собой нервные пути и окончания, которые идут к подкорковым структурам головного мозга. Примером может служить зрительный, а также слуховой нерв.
• Центральная часть анализатора — это зона коры головного мозга, на которую проектируется полученная информация. Здесь, в сером веществе, осуществляется окончательная переработка информации и выбор наиболее подходящей реакции на раздражитель. Например, если прижать палец к чему-то горячему, то терморецепторы кожи проведут сигнал к головному мозгу, откуда поступит команда одернуть руку.

Анализаторы человека и их классификация . В физиологии принято разделять все анализаторы на внешние и внутренние. Внешние анализаторы человека реагируют на те раздражители, которые приходят из внешней среды. Рассмотрим их более подробно.

• Зрительный анализатор . Рецепторная часть данной структуры представлена глазами. Человеческий глаз состоит из трех оболочек — белковой, кровеносной и нервной. Количество света, которое поступает на сетчатку, регулируется зрачком, который способен расширятся и суживаться. Луч света переламывается на роговице, хрусталике и в Таким образом, изображение попадает на сетчатку, которая содержит множество нервных рецепторов — палочек и колбочек. Благодаря химическим реакциям здесь формируется электрический импульс, которые следует по и проектируется в затылочных долях коры головного мозга.
• Слуховой анализатор . Рецептором здесь является ухо. Внешняя его часть собирает звук, средняя представляет собой путь его прохождения. Вибрация продвигается по отделам анализатора до тех пор, пока не достигнет завитка. Здесь колебания вызывают движение отолитов, которое и формирует нервный импульс. Сигнал идет по слуховому нерву к височным долям головного мозга.
• Обонятельный анализатор . Внутренняя оболочка носа покрыта так называемым обонятельным эпителием, структуры которого реагируют на молекулы запаха, создавая нервные импульсы.
• Вкусовые анализаторы человека . Они представлены вкусовыми сосочками — скоплением чувствительных химических рецепторов, которые реагируют на определенные
• Тактильные, болевые, температурные анализаторы человека — представленные соответствующими рецепторами, расположенными в разных слоях кожи.

Если говорить о внутренних анализаторах человека, то это те структуры, которые реагируют на изменения внутри организма. Например, в мышечной ткани есть специфические рецепторы, которые реагируют на давление и другие показатели, которые изменяются внутри тела.

Еще один яркий пример — это который реагирует на положение всего тела и его частей относительно пространства.

Стоит отметить, что анализаторы человека имеют собственные характеристика, а эффективность их работы зависит от возраста, а иногда и от пола. Например, женщины различают больше оттенков и ароматов, чем мужчины. Представители же сильной половины, имеют больше

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем (анализаторов) - системы чувствительных образований, воспринимающих и анализирующих различные внешние и внутренние раздражители.

Зрительный анализатор - глаз, зрительные нервы и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга. Глаз снабжен естественной защитой. Закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу - от механических воздействий; слезная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает микробы благодаря наличию в ней лизоцима.

Слуховой анализатор - ухо, слуховой нерв и слуховой центр в коре головного мозга позволяют оценить мир звуков по интенсивности, высоте тона, определить направление прихода звука, распознать местонахождение источника звука без поворота головы. Этот эффект называется бинауральным слухом, который помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов.

Обонятельный анализатор - рецепторы, расположенные в слизистой оболочке носовой раковины (60 млн. штук на 5 см 2), обонятельный центр в коре головного мозга. Человек ощущает запах сероводорода даже при концентрации 10-9 г/л.

Вкусовой анализатор - рецепторы, расположенные на поверхности языка, вкусовой центр в коре головного мозга.

Тактильная, температурная и болевая чувствительность. Посредством тактильных ощущений через рецепторы на коже можно узнать о трехмерных особенностях человеческого окружения, воспринимать тепло, холод, чувство боли.

Тактильный анализатор - рецепторы на коже (на 1 см 2 кожи находится около 25 рецепторов), воспринимающие ощущение прикосновения и давления, тактильный центр в коре головного мозга.

Температурный анализатор - рецепторы на коже, реагирующие на холод и тепло (холодовые - около 250 тыс., тепловые около - 30 тыс.) и температурный центр в коре головного мозга.

Болевой анализатор - рецепторы на теле, реагирующие на боль (на 1 см 2 кожи приходится около 100 рецепторов) и болевой центр в коре головного мозга. Биологический смысл боли состоит в том, что, являясь сигналом опасности, она мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

Изучая физиологию сенсорных систем, академик И.П. Павлов создал учение об анализаторах. Анализаторами называются сложные нервные механизмы, посредством которых нервная система получает раздражения из внешней среды, а также от органов самого тела и воспринимает эти раздражения в виде ощущений. Каждый анализатор состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального.

Периферический отдел представлен рецепторами-чувствительными нервными окончаниями, обладающими избирательной чувствительностью только к определенному виду раздражителя. Рецепторы входят в состав соответствующих органов чувств. В сложных органах чувств (зрения, слуха, вкуса) кроме рецепторов есть и вспомогательные структуры, которые обеспечивают лучшее восприятие раздражителя, а также выполняют защитную, опорную и другие функции. Например, вспомогательные структуры зрительного анализатора представлены глазом, а зрительные рецепторы - лишь чувствительными клетками (палочки и колбочки). Рецепторы бывают наружные, расположенные на поверхности тела и воспринимающие раздражения из внешней среды, и внутренние, которые воспринимают раздражения из внутренних органов и внутренней среды организма,

Проводниковый отдел анализатора представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему (например, зрительный, слуховой, обонятельный нерв и т.п.).

Центральный отдел анализатора - это определенный участок коры головного мозга, где происходит анализ и синтез поступившей сенсорной информации и преобразование ее в специфическое ощущение (зрительное, обонятельное и т.д.).

Обязательным условием нормального функционирования анализатора является целостность каждого из его трех отделов.

Орган зрения. Наибольшее количество информации о внешнем мире (около 90%) человек получает с помощью органа зрения - глаза, состоящего из глазного яблока и вспомогательного аппарата.

Рис. 1. Схема строения глаза: 1 -ресничная мышца; 2 -радужная оболочка; 3 - водянистая влага; 4-5 - оптическая ось; б - зрачок; 7 - роговица; 8 - конъюнктива; 9 - хрусталик; 10 - стекловидное тело; 11 - белочная оболочка; 12 - сосудистая ободочка; 13 - сетчатка; 14 - зрительный нерв.

Глаз - это оптический аппарат. В его светопреломляющую систему входят: роговица, водянистая жидкость передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело. Лучи света проходят через каждый элемент оптической системы, преломляются, попадают на сетчатку и формируют уменьшенное и перевернутое изображение видимых глазом предметов.

Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм. В этих границах различные диапазоны волн вызывают различные ощущения (цвета) при воздействии на сетчатку:

• 0,38-0,455 мкм - фиолетовый цвет;
• 0,455-0,47 мкм - синий цвет;
• 0,47-0,5 мкм - голубой цвет;
• 0,5-0,55 мкм - зеленый цвет;
• 0,55-0,59 мкм - жёлтый цвет;
• 0,59-0,61 мкм - оранжевый цвет;
• 0,61-0,77 мкм - красный цвет.

Приспособление глаза к различию данного объекта в данных условиях осуществляется путём трёх процессов без участия воли человека.

Аккомодация - изменение кривизны хрусталика так, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки (наведение на фокус).

Конвергенция - поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересеклись на объекте различия.

Адаптация - приспособление глаза к данному уровню яркости. В период адаптации глаз работает с пониженной работоспособностью, поэтому необходимо избегать частой и глубокой переадаптации.

Механизм световосприятия. В сетчатке находится около 7 млн. колбочек и 130 млн. палочек. Колбочки содержат зрительный пигмент иодопсин, позволяющий воспринимать цвета при дневном освещении. Колбочки бывают трех типов, каждый из которых обладает спектральной чувствительностью к красному, зеленому или синему цвету. Палочки благодаря наличию пигмента родопсина воспринимают сумеречный свет, не различая цвета предметов. Под воздействием световых лучей в светочувствительных рецепторах - палочках или колбочках - возникают сложные фотохимические реакции, сопровождающиеся расщеплением зрительных пигментов на более простые соединения. Это фотохимическое расщепление сопровождается возникновением возбуждения, которое в форме нервного импульса передается по зрительному нерву в подкорковые центры (средний и промежуточный мозг), а затем в затылочную долю коры больших полушарий, где преобразуется в зрительное ощущение. При отсутствии света (в темноте) зрительный пурпур регенерирует (восстанавливается).

Гигиена органа зрения.

Сохранению зрения способствуют следующие факторы:

• 1) хорошее освещение рабочего места,
• 2) расположение источника света слева,
• 3) расстояние от глаза до рассматриваемого предмета должно быть около 30-35 см.

Чтение лежа или в транспорте приводит к ухудшению зрения, так как из-за постоянно меняющегося расстояния между книгой и хрусталиком происходит ослабление эластичности хрусталика и ресничной мышцы. Глаза следует беречь от попадания в них пыли и других частиц, слишком яркого света.

Слух - способность организма принимать и различать звуковые колебания слуховым анализатором в диапазоне от 16 до 20000 Гц.

Воспринимающая часть слухового анализатора - ухо, которое делится на три отдела: наружное, среднее и внутреннее. Звуковые волны, проникая в наружный слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале приводит в движение волокна основной перепонки в резонанс звукам, поступающим в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение расположенные в них клетки кортиева органа, возникает нервный импульс, который передаётся в соответствующие отделы коры головного мозга.

Порог болевых ощущений 130-140 дБ.

Орган слуха. К органу слуха относятся наружное ухо, среднее и часть внутреннего (рис. 2).

Рис. 2. Схема строения уха: 1 - наружный слуховой проход; 2 - барабанная перепонка; 3 - полость среднего уха; 4-молоточек; 5 - наковальня; 6 - стремечко; 7 - полукружные каналы; 8 -улитка; 9 - евстахиева труба.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, который заканчивается барабанной перепонкой. Среднее ухо расположено за барабанной перепонкой в височной кости черепа. Внутреннее ухо расположено в височной кости и представляет собой систему полостей и каналов, называемую лабиринтом. В совокупности эти элементы образуют рецепторный аппарат слухового анализатора - кортиевый орган.

Механизм восприятия звука. Колебания стремечка, упирающегося в мембрану овального окна, передаются жидкостям каналов улитки, что приводит к резонансным колебаниям волокон определенной длины основной мембраны. При этом звуки высокого тона вызывают колебания коротких волоконец, расположенных у основания улитки, а звуки низкого тона - колебания длинных волоконец, находящихся на ее вершине. При этом волосковые клетки касаются кроющей мембраны и изменяют свою форму, что приводит к возникновению возбуждения, которое в виде нервных импульсов по волокнам слухового нерва передается в средний мозг, а затем в слуховую зону височной доли коры больших полушарий, где оно преобразуется в слуховое ощущение. Ухо человека способно воспринимать звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц.

Гигиена органа слуха. Дня сохранения слуха следует избегать механических повреждений барабанной перепонки. Ушные раковины и наружный слуховой проход следует поддерживать в чистоте. При скоплении в ушах серы необходимо обращаться к врачу. Вредное действие на орган слуха оказывают сильные, длительно действующие шумы. Важно своевременно лечить простудные заболевания носоглотки, так как через евстахиеву трубу в барабанную полость могут проникнуть болезнетворные бактерии и вызвать воспаление.

Анализаторы являются специальными структурами организма, служащими для ввода внешней информации в мозг для последующей ее переработки.

Второстепенные термины

• - рецепторы;
• - ПДУ.

Рис. 3.

В процессе трудовой деятельности организм человека приспосабливается к изменениям окружающей среды благодаря регулирующей функции центральной нервной системы (ЦНС). Человек связан со средой с помощью анализаторов, которые состоят из рецепторов, проводящих нервных путей и мозгового конца в коре головного мозга. Мозговой конец состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов, обеспечивающих нервные связи между отдельными анализаторами. Например, когда человек ест, то он чувствует вкус, запах пищи и ощущает её температуру.

Основная характеристика анализаторов - чувствительность.

Нижний абсолютный порог чувствительности - минимальная величина раздражителя, на который начинает реагировать анализатор.

Если раздражитель вызывает боль или нарушение деятельности анализатора - это будет верхний абсолютный порог чувствительности. Интервал от минимума до максимума определяет диапазон чувствительности (для звука от 20 Гц до 20 кГц).

У человека рецепторы настроены на следующие раздражители:

• - электромагнитные колебания светового диапазона - фоторецепторы в сетчатке глаза;
• - механические колебания воздуха - фонорецепторы уха;
• - изменение гидростатического и осмотического давления крови - баро- и осморецепторы;
• - изменение положения тела относительно вектора гравитации - рецепторы вестибулярного аппарата.

Кроме того, есть хеморецепторы (реагируют на воздействие химических веществ), терморецепторы (воспринимают температурные изменения как внутри организма, так и в окружающей среде), тактильные рецепторы и болевые.

В ответ на изменение условий окружающей среды, чтобы внешние раздражители не вызывали повреждений и гибели организма, в нём формируются компенсаторные реакции, которые могут быть: поведенческими (изменение места пребывания, отдёргивание руки от горячего или холодного) или внутренними (изменение механизма терморегуляции в ответ на изменение параметров микроклимата).

Человек обладает рядом важных специализированных периферических образований - органов чувств, обеспечивающих восприятие воздействующих на организм внешних раздражителей. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.

Обоняние - способность воспринимать запахи. Рецепторы расположены в слизистой оболочке верхнего и среднего носовых ходов.

Человек обладает разной степенью обоняния к различным пахучим веществам. Приятные запахи улучшают самочувствие человека, а неприятные - действуют угнетающе, вызывают отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока (сероводород, бензин), способны изменять температуру кожи, вызывать отвращение к пище, приводить к подавленности и раздражительности.

Вкус - ощущение, возникающее при воздействии определённых химических веществ, растворимых в воде, на вкусовые рецепторы, расположенные на различных участках языка.

Вкус складывается из четырёх простых вкусовых ощущений: кислое, солёное, сладкое и горькое. Все остальные вариации вкуса - это комбинации из основных ощущений. Различные участки языка имеют разную чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка чувствителен к сладкому, края языка - к кислому, кончик и край языка - к солёному, корень языка - к горькому. Механизм восприятия вкусовых ощущений связан с химическими реакциями. Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определённых вкусовых веществ.

Осязание - сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, наружных частей слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата.

Кожный анализатор воспринимает внешние механические, температурные, химические и другие раздражители кожи.

Одна из основных функций кожи - защитная. Растяжения, ушибы, давления обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив к различным химическим веществам. Пигмент меланин предохраняет кожу от воздействия ультрафиолетовых лучей. Неповреждённый слой кожи непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают гибельную кислую среду для микробов.

Важная защитная функция кожи - участие в терморегуляции, т.к. 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре окружающей среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается. Отдача тепла через кожу идёт также и потоотделением.

Секреторная функция осуществляется через сальные и потовые железы. С кожным салом и потом выделяются йод, бром, токсические вещества.

Обменная функция кожи - участие в регуляции общего обмена веществ в организме (водного, минерального).

Рецепторная функция кожи - восприятие извне и передача сигналов в ЦНС.

Виды кожной чувствительности: тактильная, болевая, температурная.

С помощью анализаторов человек получает информацию о внешнем мире, которая определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.

Анализатор (analyser) - термин, введенный И.П.Павловым для обозначения функциональной единицы, ответственной за прием и анализ сенсорной информации какой-либо одной модальности.

Совокупность нейронов разных уровней иерархии, участвующих в восприятии раздражений, проведении возбуждения и в анализе раздражения.

Анализатор, вместе с совокупностью специализированных структур (органов чувств), содействующих восприятию информации среды, называют сенсорной системой.

Например, слуховая система представляет собой совокупность очень сложных взаимодействующих структур, включающую в себя наружное, среднее, внутреннее ухо и совокупность нейронов, называемых анализатором.

Часто понятия "анализатор" и "сенсорная система" используют как синонимы.

Анализаторы, как и сенсорные системы, классифицируют по качеству (модальности) тех ощущений, в формировании которых они участвуют. Это зрительный, слуховой, вестибулярный, вкусовой, обонятельный, кожный, вестибулярный, двигательные анализаторы, анализаторы внутренних органов, соматосенсорный анализаторы.

В анализаторе выделяют три отдела :

1. Воспринимающий орган или рецептор, предназначенный для преобразование энергии раздражения в процесс нервного возбуждения;

2. Проводник, состоящий из афферентных нервов и проводящих путей, по которому импульсы передаются к вышележащим отделам центральной нервной системы;

3. Центральный отдел, состоящий из релейных подкорковых ядер и проекционных отделов коры больших полушарий.

Кроме восходящих (афферентных) путей существуют нисходящие волокна (эфферентные), по которым осуществляется регуляция деятельности нижних уровней анализатора со стороны его высших, в особенности корковых, отделов

Анализаторы являются специальными структурами организма, служащими для ввода внешней информации в мозг для последующей ее переработки.

Второстепенные термины

· рецепторы;

Структурная схема терминов

В процессе трудовой деятельности организм человека приспосабливается к изменениям окружающей среды благодаря регулирующей функции центральной нервной системы (ЦНС). Человек связан со средой с помощью анализаторов , которые состоят из рецепторов, проводящих нервных путей и мозгового конца в коре головного мозга. Мозговой конец состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов, обеспечивающих нервные связи между отдельными анализаторами. Например, когда человек ест, то он чувствует вкус, запах пищи и ощущает её температуру.

Основная характеристика анализаторов – чувствительность.

Нижний абсолютный порог чувствительности - минимальная величина раздражителя, на который начинает реагировать анализатор.

Если раздражитель вызывает боль или нарушение деятельности анализатора - это будет верхний абсолютный порог чувствительности. Интервал от минимума до максимума определяет диапазон чувствительности (для звука от 20 Гц до 20 кГц).

У человека рецепторы настроены на следующие раздражители:

· электромагнитные колебания светового диапазона - фоторецепторы в сетчатке глаза;

· механические колебания воздуха - фонорецепторы уха;

· изменение гидростатического и осмотического давления крови - баро- и осморецепторы;

· изменение положения тела относительно вектора гравитации - рецепторы вестибулярного аппарата.

Кроме того, есть хеморецепторы (реагируют на воздействие химических веществ), терморецепторы (воспринимают температурные изменения как внутри организма, так и в окружающей среде), тактильные рецепторы и болевые.

В ответ на изменение условий окружающей среды, чтобы внешние раздражители не вызывали повреждений и гибели организма, в нём формируются компенсаторные реакции, которые могут быть: поведенческими (изменение места пребывания, отдёргивание руки от горячего или холодного) или внутренними (изменение механизма терморегуляции в ответ на изменение параметров микроклимата).

Человек обладает рядом важных специализированных периферических образований - органов чувств, обеспечивающих восприятие воздействующих на организм внешних раздражителей. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.

Нельзя путать понятия "органы чувств" и "рецептор". Например, глаз - это орган зрения, а сетчатка - фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Органы чувств сами по себе не могут обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в соответствующий отдел коры больших полушарий.

Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв, зрительный центр в затылочной части коры головного мозга. Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм. В этих границах различные диапазоны волн вызывают различные ощущения (цвета) при воздействии на сетчатку:

0,38 - 0,455 мкм - фиолетовый цвет;

0,455 - 0,47 мкм - синий цвет;

0,47 - 0,5 мкм - голубой цвет;

0,5 - 0,55 мкм - зеленый цвет;

0,55 - 0,59 мкм - жёлтый цвет;

0,59 - 0,61 мкм - оранжевый цвет;

0,61 - 0,77 мкм - красный цвет.

Приспособление глаза к различию данного объекта в данных условиях осуществляется путём трёх процессов без участия воли человека.

Аккомодация - изменение кривизны хрусталика так, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки (наведение на фокус).

Конвергенция - поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересеклись на объекте различия.

Адаптация - приспособление глаза к данному уровню яркости. В период адаптации глаз работает с пониженной работоспособностью, поэтому необходимо избегать частой и глубокой переадаптации.

Слух - способность организма принимать и различать звуковые колебания слуховым анализатором в диапазоне от 16 до 20000 Гц.

Воспринимающая часть слухового анализатора - ухо, которое делится на три отдела: наружное, среднее и внутреннее. Звуковые волны, проникая в наружный слуховой проход, приводят в колебания барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале приводит в движение волокна основной перепонки в резонанс звукам, поступающим в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение расположенные в них клетки кортиева органа, возникает нервный импульс, который передаётся в соответствующие отделы коры головного мозга. Порог болевых ощущений 130 - 140 дБ.

Обоняние - способность воспринимать запахи. Рецепторы расположены в слизистой оболочке верхнего и среднего носовых ходов.

Человек обладает разной степенью обоняния к различным пахучим веществам. Приятные запахи улучшают самочувствие человека, а неприятные - действуют угнетающе, вызывают отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока (сероводород, бензин), способны изменять температуру кожи, вызывать отвращение к пище, приводить к подавленности и раздражительности.

Вкус - ощущение, возникающее при воздействии определённых химических веществ, растворимых в воде, на вкусовые рецепторы, расположенные на различных участках языка.

Вкус складывается из четырёх простых вкусовых ощущений: кислое, солёное, сладкое и горькое. Все остальные вариации вкуса - это комбинации из основных ощущений. Различные участки языка имеют разную чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка чувствителен к сладкому, края языка - к кислому, кончик и край языка - к солёному, корень языка - к горькому. Механизм восприятия вкусовых ощущений связан с химическими реакциями. Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определённых вкусовых веществ.

Осязание - сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, наружных частей слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата.

Кожный анализатор воспринимает внешние механические, температурные, химические и другие раздражители кожи.

Одна из основных функций кожи - защитная. Растяжения, ушибы, давления обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив к различным химическим веществам. Пигмент меланин предохраняет кожу от воздействия ультрафиолетовых лучей. Неповреждённый слой кожи непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают гибельную кислую среду для микробов.

Важная защитная функция кожи - участие в терморегуляции, т.к. 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре окружающей среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается. Отдача тепла через кожу идёт также и потоотделением.

Секреторная функция осуществляется через сальные и потовые железы. С кожным салом и потом выделяются йод, бром, токсические вещества.

Обменная функция кожи - участие в регуляции общего обмена веществ в организме (водного, минерального).

Рецепторная функция кожи - восприятие извне и передача сигналов в ЦНС.

Виды кожной чувствительности: тактильная, болевая, температурная.

С помощью анализаторов человек получает информацию о внешнем мире, которая определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.

Максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств, приведены в таб. 1.6.1

Таблица 1. Характеристики органов чувств

Воспринимаемый сигнал	Содержание сигнала	Максимальная скорость передачи информации Бит\с
Зрительный	Длина линии. Цвет. Яркость	3,25; 3,1; 3,3
Слуховой	Громкость. Высота тона	2,3; 2,5
Вкусовой	Солёность	1,3
Обонятельный	Интенсивность	1,53
Тактильный (осязательный)	Интенсивность. Продолжительность. Расположение на теле	2,0; 2,3; 2,8



Цели:

• закрепить и углубить знания об анализаторах,
• дать представление о свойствах рецепторов анализаторов через практическую работу,
• познакомить с профессией дегустатора,
• развивать логическое мышление,
• навыки публичного выступления,
• умение анализировать собственные ощущения,
• умение выделять главное,
• формулировать выводы.

Оборудование:

• растворы NaCl в концентрации 0,05%, 0,1%, 0,13%, 0,15%, 0,25%,
• дистиллированная вода,
• стаканчики,
• чайные ложечки,
• салфетки,
• раздаточные лотки,
• пинцет,
• непрозрачные баночки с крышками, в которых лежат кусочки поролона, смоченные веществами для определения запаха (Приложение 9),
• монеты,
• пинцеты,
• зеркальца,
• механический будильник.

Девиз урока: “В уме нет ничего, что сначала не прошло через органы чувств”.

Оформление доски: Тема, девиз, таблица: “Анализаторы”, схема классификации, таблица по кожным рецепторам.

Ход урока

I. Орг. момент.

Приветствие. Обсуждение девиза урока: “В уме нет ничего, что сначала не прошло через органы чувств”. Как вы понимаете эти слова?

Предполагаемый ответ: Рецепторы – начальное звено анализатора. Воспринимая сигналы из окружающей среды, они преобразуют их в электрические импульсы, которые передаются в головной мозг. Далее они расшифровываются корой больших полушарий головного мозга, так создаются ощущения.

Давайте вместе сформулируем тему урока (“Свойства рецепторов анализаторов”).

II. Актуализация знаний и проверка д/з.

1. Фронтальный опрос с одновременным заполнением таблицы:

Что такое анализатор? Дайте определение.

Перечислите звенья анализатора, запишите их в верхнюю строку таблицы (шапку).

Назовите известные Вам анализаторы, запишите их в колонку 1.

Давайте проверим заполнение и вместе заполним 2 колонку.

Таблица: “Анализаторы”.

Анализаторы	Рецепторный (периферийный) отдел	Проводниковый отдел	Центральный (корковый) отдел
1	2	3	4
Зрительный	Палочки и колбочки на сетчатке глаза	Зрительный нерв	Зрительная зона коры больших полушарий
Слуховой	Чувствительные волоски улитки	Слуховой нерв	Слуховая зона коры больших полушарий
Обонятельный	Рецепторорные клетки слизистого эпителия носа	Обонятельный нерв	Обонятельная зона коры больших полушарий
Вкусовой	Вкусовые почки эпителия ротовой полости	Лицевой и языкоглоточный нервы	Вкусовая зона коры больших полушарий

III. Новая тема:

1. Классификация рецепторов. Роль ретикулярной формации.

Все перечисленные нами рецепторы воспринимают раздражения из внешней среды. Они называются экстерорецепторы. Предположите, откуда получают сигналы интерорецепторы и проприорецепторы.

Запишите в тетрадь схему классификации рецепторов.

Как вы думаете, зачем столько различных рецепторов?

Предполагаемый ответ: Экстерорецепторы и проприорецепторы служат для ориентации в пространстве, для трудовой деятельности. Интерорецепторы сигнализируют о состоянии внутренней среды, т.е. докладывают о работе почек, желудка, кишечника.

Почему мы не ощущаем ежесекундно сигналов от своих органов? Оказывается, что активность почти всех отделов мозга усиливается или ослабляется ретикулярной формацией. Поэтому, пока у нас ничего не болит, мы и не ощущаем, как функционируют внутренние органы.

Давайте представим себе такую ситуацию: Вы идете по опушке леса и внезапно видите гадюку.

Каковы Ваши действия в этот момент? (Убежать!!!) Правильно, я в 6 лет бежала без остановки до дома.

А какова будет роль ретикулярной формации и анализаторов в данном примере?

Предполагаемый ответ: “Кора больших полушарий получает импульсы от рецепторов зрительного, а, возможно, и слухового анализатора (если змея шипела), импульсы были усилены ретикулярной формацией, одновременно все импульсы от других рецепторов были ослаблены.

2. Свойства рецепторов (практическая часть).

Запишите в тетрадь первое свойство – специфичность. Большинство анализаторов приспособлены для восприятия только одного вида раздражителей, которые называются адекватными. Назовите адекватные раздражители для разных анализаторов? (Для слухового анализатора – звук, звуковые волны, для зрительного – свет, световые волны).

Опыт 1. Выяснить, может ли рецептор воспринимать раздражения, которые не являются для него специфическими.

С этой целью проведем следующий опыт. Закрыть глаза. На одно из глазных яблок со стороны носа слегка надавить рукой. Слабыми движениями потереть веко. Глаза не открывать! При трении многие люди замечают появление черного кольца с желтоватыми каемками. При надавливании кольцо обычно перемещается от периферии к центру. Ответьте на вопросы:

1. Испытывались ли тактильные раздражения? (Тактильные раздражения ощущались четко: чувствовалось давление, смещение глазного яблока.)

2. Соответствовали ли кожные механические раздражения кожным анализаторам? (Соответствовали и потому давали точную информацию о давлении на глаз и перемещении глазного яблока.)

3. Почему при механическом раздражении некоторые из испытуемых видели желтое кольцо? (Механические раздражения сетчатки глаза вызвали зрительное ощущение.)

4. Может ли рецептор возбуждаться от раздражений, которые не являются для него специфическими? (Может, но при этом ощущение становится иллюзорным, никакого кольца на самом деле не было.)

5. Знали ли испытуемые, что восприятие кольца было кажущимся? (Знали, потому что кольцо не воспринималось в определенной точке пространства, а как бы находилось внутри глаза. Кроме того, его появление и перемещение зависело от силы давления на глаз).

При объяснении этого опыта можно остановиться на следующих моментах. Во-первых, учащиеся должны понять, что информативное значение имеют только раздражители, адекватные данному анализатору. Механические, электрические и другие раздражители, не адекватные зрительному анализатору, могут в некоторых случаях вызвать возбуждение рецепторов сетчатки, нервов зрительной зоны коры и спровоцировать появление кажущихся образов, но они не несут полезной информации. Во-вторых, процессы анализа и синтеза возбуждений, происходящие в коре больших полушарий, позволяют правильно оценивать значение получаемых сведений и вносить необходимые поправки. В-третьих, благодаря тому что ” нервной системе синтезируется информация, получаемая от различных анализаторов, человек оказывается способным правильно оценивать поступающую информацию, не путать иллюзорные образы с реальными.

Сделайте вывод, может ли рецептор воспринимать раздражения, которые не являются для него специфическими.

Формулируемый вывод: в некоторых случаях неадекватные раздражители могут вызвать возбуждение, но они не несут полезной информации.

Второе свойство – адаптация, запишите.

Опыт 2. Положите монету на ладонь. Засеките время, сколько секунд спустя Вы перестали чувствовать монету. Почему?

Предполагаемый ответ: “Привыкаем”. В рецепторе ослабевает возбуждение.

Это свойство называется адаптацией. Адаптация – явление ослабления возбуждения в рецепторе при длительном действии раздражителя постоянной силы. Происходит снижение чувствительности, т.к. возрастает порог чувствительности. Свойство адаптации очень важно потому, что уменьшается поток импульсов, идущих в мозг.

Приведите примеры, в которых можно пронаблюдать адаптацию анализаторов. (Мы не чувствуем одежду на теле, заколки, часы, кольца, браслеты, не слышим ночью тиканье часов и гул машин).

Третье свойство – чувствительность. Минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение рецептора, называется абсолютным порогом чувствительности.

У разных людей чувствительность различна. Есть люди, обладающие очень высокой чувствительностью. Это люди тестеры, дегустаторы, сообщение о которых мы сейчас послушаем.

Сообщения учащихся о дегустаторах. (Приложение 1,2,3).

Теперь мы проведем серию опытов на выявление Вашей чувствительности.

Опыт 3. Для опыта нам понадобятся наручные механические часы среднего размера и линейка. Вы будете работать в парах. Медленно приближайте часы к уху. Подайте условный знак партнеру, когда услышите тиканье. Замерьте расстояние от часов до уха. Давайте создадим абсолютную тишину.

Высокая острота слуха – при расстоянии 15 см и больше. Громкость звука измеряют не в сантиметрах, конечно, а в децибелах, так часто полученная нами величина – условная единица. Но, зная громкость, с какою тикают часы и расстояние, на которое часы удалены от уха, можно высчитать слуховую чувствительность, определив слуховой порог в децибелах.

Сделайте вывод о чувствительности своего слуха.

Опыт 4. Работайте в парах. Взять два тонко отточенных карандаша. Выбирается участок кожи, например на руке, который исследуется. Один ученик дотрагивается одновременно карандашами до разных участков кожи руки другого ученика (у второго глаза закрыты). Если два одновременных укола ощущаются как один, считается, что на этом участке кожи "работает" один чувствительный рецептор. Как только два одновременных дотрагивания начнут ощущаться как два, измеряют расстояние линейкой. Предполагается, что это и есть минимальное расстояние между разными чувствительными рецепторами.

Сделайте вывод, от чего зависит чувствительность кожных анализаторов. (От количества рецепторов на 1 см 2). Рассмотрите таблицу “Число и распределение тепловых и холодовых рецепторов на коже” в приложении 7 .

Опыт 5. На каждой парте стоит лоток с солевыми растворами разной концентрации, вода, баночка для сплевывания, чайная ложечка. Ни вода, ни растворы не проглатываются. После определения концентрации каждого раствора, рот прополаскивается водой.

Растворы NaCl в концентрации:

0,05% - отличная чувствительность

0,1% - хорошая чувствительность

0,13% - удовлетворительная чувствительность

0,15% - плохая чувствительность

0,25% - агнозия (полное или частичное отсутствие вкусовой чувствительности).

Опыт 6. У Вас на столах стоят баночки, закрытые крышками. Откройте их, попытайтесь определить какие вещества в них находятся. Если вы распознали 4-5 запахов из 6, то вы можете стать дегустатором запахов. Сделайте вывод. Как вы думаете, все ли могут стать дегустаторами?

Послушайте сообщение учащегося. (Приложение 4) . Сделайте вывод. (Не все люди могут стать дегустаторами, т.к. это заложено генотипом. Но, если способности есть, то их можно развить.)

3. Практическое использование знаний о чувствительности анализаторов. Беседа.

Учащиеся со сниженной остротой зрения или слуха должны сидеть на 1-2 парте.

Определение качества пищевых продуктов – по запаху, вкусу.

Использование парфюмерных средств, гармоничное сочетание их запахов.

Использование при выборе профессии художника, музыканта, дегустатора и др.

Сообщение учащегося о шумовом загрязнении. (Приложение 5).

Сообщение учащегося “Аромауправление”. (Приложение 6).

IV. Закрепление изученного материала.

1. Почему в прокуренной комнате через некоторое время люди перестают ощущать неприятный запах дыма? (Уменьшается порог чувствительности).

2. Глухой Бетховен слушал музыку тростью, прислонив один конец к деке рояля, а другой конец трости брал в зубы. Проведем подобный опыт.

Опыт 7. Закроем плотно уши испытуемому и приложим к темени часы. Слышите ли Вы звук? Почему? (Звук распространяется не только в газовых средах, но и в твердых телах. Тикающие часы вызвали колебания в костях черепа, которые привели к импульсам в слуховом анализаторе).

3. Опыт 8. Положите ватку с растительным маслом в рот. Ощущаете ли Вы запах? Как, если Вы не делали вдох носом? (Через хоаны).

4. Предположите объяснение феномену Розы Кулешовой, которая, будучи слепой, руками распознавала цвет, рисунки и даже шрифт. (Учитывая свойство специфичности, Роза не могла видеть руками. Следовательно, она получала только тактильные ощущения, которые были связаны со зрительными впечатлениями.) Да, действительно, Роза знала, что красный цвет вызывает покалывания, коричневый цвет она воспринимала как вязкий, а синий – как гладкий, холодный и скользкий. Недостаток зрения она компенсировала усилением другого анализатора. На этом основано обучение слепоглухонемых по методике Мещерякова А.Я. и Соколянского И.А.. Для обучения они использовали вибрационное чувство. Чтобы понять, что это такое, положите руку дома на корпус звучащего приемника и почувствуйте колебания стенок. Подобным образом велось обучение слепоглухонемых: ученик прикасался к горлу или затылку преподавателя и ощущал вибрацию при произнесении им звуков, слогов, слов и фраз. Затем ученик помещал руку на свое горло и воспроизводил звуки, вызывающие те же вибрации, что ощущались им у преподавателя. Эти вибрационные ощущения связывались с соответствующими звуками языка, которые передавались с помощью тактильной азбуки. Некоторые из слепоглухонемых, обучавшихся по этой методике, достигли высоких результатов. Ольга Скороходова овладела речью, получила образование, защитила докторскую кандидатскую в области дефектологии. Таким образом, она заговорила. Но не стала слышать. Сформулируйте вывод о компенсаторных возможностях. Предполагаемый вывод: благодаря взаимозаменяемости анализаторов ослабление одного из них ведет к усилению других. Так же благодаря компенсаторным возможностям такие люди становятся полноправными членами нашего общества.

5. Опыт 9. Дотроньтесь двумя перекрещивающимися пальцами до носа. Их два? Почему? А теперь одновременно посмотрите в зеркало. Сколько носов? Один? Объясните. Предполагаемый ответ: Ощущения в организме складываются в результате работы всех анализаторов и оцениваются организмом комплексно. В данном примере тактильные ощущения дополнились зрительными ощущениями, и произошла корректировка ощущений. Таким образом, результатом взаимодействия анализаторов стало соответствие ощущения реальности.

Итоги урока – рефлексия.

И в заключение хочу порекомендовать прочесть книгу Мариуса Плужникова, Сергея Рязанцева “Среди запахов и звуков” © НиТ . Раритетные издания , 1998. В книге рассказывается о физиологии слуха, обоняния и вкуса, а также о заболеваниях уха, горла и носа. Иными словами – обо всех познавательных, занимательных, а иногда и курьезных аспектах оториноларингологии. Электронную версию книги можно найти на сайте www.n-t.ru/ri/

Д/з (по желанию): составить характеристику рецепторов (любую) по виду воспринимаемых раздражений, характеру связи с раздражителем, структурным особенностям. (Ответ в приложении 8)

Литература:

1. Анисимова В.С., Бруновт Е.П., Реброва Л.В. Самостоятельные работы учащихся по анатомии, физиологии и гигиене человека: пособие для учителя./ М- Просвещение. – 1987.
2. Воронин Л.Г., Маш Р.Д. Методика проведения опытов и наблюдений по анатомии, физиологии и гигиене человека: книга для учителя./ М.- Просвещение. – 1983.
3. Демьянков Е.Н. Биология в вопросах и ответах: Книга для учителя./М. – Просвещение: АО “Учебная литература” - 1996.
4. Семенцова В.Н. Биология. Технологические карты уроков. 8 класс. Методическое пособие./ Санкт – Петербург. – Паритет. – 2002.
5. Я иду на урок биологии: Человек и его здоровье: Книга для учителя./ М. – первое сентября.- 2000.

Анализаторы - комплексы структур нервной системы, осуществляющие восприятие и анализ информации о явлениях, происходящих в окружающей организм среде и (или) внутри самого организма и формирующие специфические для данного анализатора ощущения. Термин «анализаторы» ввел в физиологическую науку И.П. Павлов. В анализаторах выделяют периферический (рецепторный) отдел, проводниковую часть и центральный (корковый) отдел. Периферический отдел представлен специализированными рецепторными образованиями. Проводниковую часть составляют афферентные нервные волокна, подкорковые образования (различные ядра ствола мозга, таламус, ретикулярная формация, структуры лимбической системы и мозжечка), а также их связи друг с другом и проекции к соответствующим областям коры мозг. Центральный отдел анализаторов включает области коры головного мозга, к которым поступают нервные импульсы, идущие от рецепторных отделов анализаторы, - так называемые проекционные области анализаторов.

Первичная обработка информации в анализаторах осуществляется рецепторами, которые с высокой специфичностью воспринимают действие определенных раздражителей и преобразуют энергию раздражения в процесс нервного возбуждения, распространяющийся по нервному волокну в виде нервного импульса.
Нервный импульс, или сигнал, идущий с периферии, поступает к нейронам таламических ядер и других подкорковых образований. В свою очередь, подкорковые нейроны передают импульс еще большему количеству нейронов коры головного мозга. Таким образом, к корковым нейронам адресуются сигналы от различных видов рецепторов. Часто такая информация разной модальности поступает на одни и те же клетки, которых особенно много в ассоциативных зонах коры мозга; за счет нисходящих влияний головного мозга осуществляется регуляция функционального состояния и чувствительности периферических и проводниковых отделов соответствующих анализаторам. Следует отметить, что большинство явлений внешней и внутренней среды как раздражители воздействуют на рецепторы нескольких анализаторов одновременно. Поэтому в результате анализа и синтеза всей афферентной информации, происходящих в коре головного мозга, происходит целостное восприятие тех или иных явлений.
В связи с тем, что чувствительность анализатора, а также функциональное состояние проводниковых частей тех или иных Анализаторов определяются нисходящими корковыми влияниями, организм имеет возможность активно отбирать наиболее адекватную данной ситуации сенсорную информацию. Это выражается «всматриванием», «вслушиванием» и т.д., что зависит от направленного снижения порога чувствительности к зрительным раздражителям в первом случае, к слуховым раздражителям - во втором.

Различают внешние и внутренние анализаторы. Внешние, или экстероцептивные, анализаторы. осуществляют восприятие и анализ информации о явлениях окружающей среды. К ним относят зрительный, слуховой, обонятельный, тактильный, вкусовой и другие анализаторы. Внутренние анализаторы обеспечивают восприятие и анализ информации о состоянии внутренних органов.
Одним из основных внутренних анализаторы является двигательный, воспринимающий информацию о состоянии скелетно-мышечного аппарата и участвующий в организации и координации движений. Двигательный анализатор тесно взаимодействует со зрительным, слуховым, тактильным, а также с вестибулярным анализатором. Вместе с тем вестибулярный анализатор занимает промежуточное положение между внешними и внутреннимиАнализаторы, поскольку его рецепторы расположены внутри организма (во внутреннем ухе), а раздражителями являются внешние факторы (ускорения). Реализация основных функций вестибулярного анализатора осуществляется во взаимодействии с двигательным, зрительным и тактильным анализатором.

Патология анализаторов разнообразна и зависит от патологии тканей и органов, с которыми они связаны, а также от уровня поражения структур, входящих в состав анализатора. В частности, поражения собственно рецептирующих структур носят обычно необратимый характер и, как правило, не излечимы (например, повреждение сетчатки глаза приводит к резкому ухудшению зрения вплоть до слепоты). Поражения вспомогательных структур обратимы и могут поддаваться лечению (например, соответствующая коррекция при ухудшении деятельности звукопроводящих структур органа слуха). Повреждения центральных отделов анализатора проявляются в зависимости от конкретной локализации поражения.

Для изучения анализатора применяют различные методы нейрофизиологии, электрофизиологии, морфологии и др.