Анатомия. Виды анализаторов.
методическая разработка

Лекция

Тема: Органы чувств. Виды анализаторов. Анатомия и физиология анализаторов.

1. Анализаторы. Соматическая сенсорная система. Обонятельный и вкусовой анализаторы

Сенсорные системы (воспринимающие или чувствительные, sensus – чувство) или анализаторы (analysis – разложение) – это системы, обеспечивающие процесс познания окружающей действительности по- средством анализа в нервной системе раздражителей, воздействующих на организм. Органы чувств – это периферические (рецепторные) отделы анализаторов, представляют собой комплекс анатомических структур, которые воспринимают энергию внешнего раздражения, превращают ее в нервный импульс и передают в кору больших полушарий, где осуществляется высший анализ и синтез информации, которая служит основой саморегуляции. Это позволяет не только приспосабливаться к условиям среды, но и активно изменять её, соответственно своим потребностям.

Все анализаторы делятся на 2 группы:

• внешние – зрительный, слуховой, вкусовой, обонятельный и кожный (тактильный, болевой, температурный);
• внутренние – двигательный (проприоцептивный), вестибулярный, висцероцептивный.

Анализатор состоит из 3 основных звеньев:

1. Периферический отдел – рецепторы, которые воспринимают энергию внешнего (или внутреннего) раздражения и трансформируют (кодируют) ее в энергию нервного импульса. Рецепторы внешних анализаторов называют экстерорецепторы, внутренних – интерорецепторы (хеморецепторы, осморецепторы, волюморецепторы, проприорецепторы, вестибулорецепторы, висцерорецепторы). Экстерорецепторы делятся на две группы: дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) и контактные (тактильные, температурные, вкусовые, болевые).
2. Проводниковый отдел – афферентные нервные пути, по которым нервный импульс следует к нервному центру.
3. Центральный (мозговой) отдел – это определенные зоны коры больших полушарий головного мозга, где нервные импульсы приобретают новые качества. Каждая зона соответствует определенному виду чувствительности: здесь происходит высший анализ и синтез информации, формируются специфические ощущения (элементарные психические акты, отражающие реальную действительность). На базе ощущений возникают сложные психические акты: восприятие, представление и абстрактное мышление. После этого происходит выбор или разработка ответных реакций организма.

Кожа (лат. cutis) – орган осязания. Образует наружный покров тела, который обладает обширным рецепторным полем осязательных, темпе- ратурных и болевых нервных окончаний.

Основные функции кожи: барьерная, иммунологическая, терморегу- ляционная, энергетическая, дыхательная, выделительная, обменная, рецепторная, синтетическая (синтезирует витамин D), а также является депо крови.

Строение кожи: состоит из 3 слоёв: поверхностного – эпидермиса, глубокого – дермы и подкожной жировой клетчатки.

Эпидермис – многослойный плоский ороговевающий эпителий, состоящий из 5 основных слоев: базального, шиповатого, зернистого, блестящего и рогового. Роговой слой состоит из нескольких слоев ороговевающих клеток, обновляющихся в течение 7-10 дней. Клетки базального и шиповатого слоёв способны к митотическому делению, поэтому объединяются под названием росткового (мальпигиева) слоя и содержат меланоциты. Эпидермис содержит огромное количество рецепторов.

Дерма состоит из двух слоёв: сосочкового и сетчатого.

Сосочковый слой состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, образует множество сосочков, внедряющихся в эпидермис, что определяет индивидуальный рисунок кожи. Он богато снабжен кровеносными сосудами, которые осуществляют питание эпидермиса, имеет множество лимфатических сосудов и нервных волокон. В сосочковом слое располагаются тонкие мышечные пучки – мышцы, поднимающие волос, при сокращении которых уменьшается приток крови к коже и снижается теплоотдача, возникает «гусиная кожа».

Сетчатый слой состоит из плотной неоформленной соединительной ткани. Компактные и толстые пучки коллагеновых и эластических волокон этого слоя обеспечивают плотность, прочность и эластичность кожного покрова. В этом слое расположены корни волос, потовые и сальные железы.

Подкожно-жировая клетчатка (гиподерма) содержит скопление жировых долек среди пучков соединительной ткани. В различных местах тела клетчатка расположена неодинаково, она наиболее развита в местах, испытывающих наибольшее давление (ягодичная, подошвенная область, подушечки пальцев). На границе между дермой и гиподермой расположены глубокая артериальная сеть и венозные сплетения (депо крови около 1 л).

Придатки кожи

Потовые железы – простые трубчатые железы, которые залегают на границе дермы и гиподермы и открываются на поверхность простыми потовыми порами. Они выделяют наружу воду, различные продукты обмена, что является одним из способов регуляции теплообмена.

Сальные железы – простые альвеолярные железы с разветвлёнными концевыми отделами, которые расположены у границы сосочкового

и сетчатого слоёв дермы. Они вырабатывают секрет – кожное сало, сма- зывающее поверхность кожи. Оно сохраняет эластичность кожи, препятствует проникновению микроорганизмов. Уменьшение секреции сальных желез ведет к сухости кожи и волос.

Волосы – производные эпидермиса, покрывают почти все тело человека. Они отсутствуют на ладонях, подошвах, красной кайме губ, головке полового члена, малых половых губах. Различают волосы: длинные (голова, лобок, борода, усы, подмышечные впадины), щетинистые (брови, ресницы, ноздри, наружный слуховой проход), пушковые (туловище, конечности). Волос состоит из стержня и корня, который заканчивается волосяной луковицей в дерме. Он располагается в сумке, в которую открываются протоки сальных желез и вплетается мышца – подниматель волоса. Кровоснабжение волоса осуществляется за счет сосудов волосяного сосочка.

Ногти – плотные роговые, слегка изогнутые пластинки, расположенные на концах пальцев с тыльной стороны. Они имеют корень, располагающийся в ногтевой щели, тело и свободный край, выступающий за пределы ногтевого ложа. Кожные складки, ограничивающие ноготь, называют валиком ногтя. Рост ногтя происходит за счёт росткового слоя ногтевого ложа, где клетки размножаются и ороговевают. За сутки ноготь вырастает на 0,1 мм, полная регенерация ногтя составляет около 170 дней.

Кожа является вспомогательным аппаратом соматической сенсорной системы.

Соматическая сенсорная система

Представлена тактильным и температурным анализаторами, которые функционируют в тесном взаимодействии друг с другом.

1. Периферический отдел – это тактильные рецепторы, которые возбуждаются при прикосновении к ним или давлении на них:

• тельца Мейснера (в сосудах кожи) – тактильные тельца;
• диски Меркеля (на кончиках пальцев и губ) – рецепторы давления;
• тельца Руффини – рецепторы давления;
• тельца Пачини (в различных слоях кожи, сухожилиях, брюшине, брыжейке кишечника) – рецепторы вибрации.

Кроме того, различают терморецепторы, которые сосредоточены в коже, роговице глаза, слизистых оболочках, их деятельность заключается в определении температуры внешней и внутренней среды организма:

• тепловые – тельца Руффини;
• холодовые – колбы Краузе.

В коже они располагаются на разной глубине: более поверхностно находятся холодовые, глубже – тепловые, поэтому время реакции на холодовые раздражения требуется меньше. Терморецепторы сгруппированы в определенных точках тела человека, при этом холодовых точек больше, выраженность ощущения тепла и холода зависит от места нанесения раздражения.

2. Проводниковый отдел – это чувствительные спинно- таламические пути, идущие от рецепторов в спинной, продолговатый мозг в таламус и нейроны ретикулярной формации.
3. Центральный отдел – постцентральная извилина, где возникают тактильные и температурные ощущения.

Проприоцептивная сенсорная система.

1. Периферический отдел – это проприорецепторы (рецепторы суставно-мышечного чувства), которые расположены в мышцах, сухожилиях, связках:

• мышечные веретена;
• сухожильные органы Гольджи;
• вестибулорецепторы органа равновесия.

2. Проводниковый отдел – спинно-таламический путь глубокой чувствительности.
3. Центральный отдел – постцентральная и предцентральная извилины.

Обонятельная сенсорная система

Вспомогательный аппарат обонятельной сенсорной системы – нос (греч. rhinos). В слизистой оболочке верхнего носового хода располага- ются обонятельные клетки, обладающие большой рецепторной чувствительностью. Они различают до 10 000 различных оттенков запахов, что позволяет им вместе с органом вкуса осуществлять контроль качества пищи.

1. Периферический отдел – нейросенсорные обонятельные клетки, которые образуют отростки – это биполярные клетки, имеющие 2 отростка: периферический и центральный (длинный). Центральные отростки образуют обонятельные нервы, которые через отверстия пластинки решетчатой кости проходят в полость черепа, где подходят к обонятельной луковице – это выросты головного мозга, которые представляют собой булавовидно расширенные обонятельные тракты, расположенные над решетчатой пластинкой.
2. Проводниковый отдел – обонятельный тракт.
3. Центральный отдел – лимбическая система (парагиппокампальная извилина и крючок), где формируются обонятельные ощущения.

Вкусовая сенсорная система

Вспомогательный аппарат вкусовой сенсорной системы – язык. Язык – это мышечный орган, состоящий из 2 групп мышц: внутренних и наружных, он расположен на дне полости рта и в нем выделяют корень, верхушку и 2 края. Выпуклая часть языка называется спинкой, а под языком находится уздечка языка, которая соединяет его с дном полости рта.

1. Периферический отдел – нейроэпителиальные клетки – нервные окончания, которые разветвляются в сосочках языка – это вкусовые луковицы или вкусовые почки:

• желобовидные сосочки (самые большие, их 8-12) находятся у основания языка;
• грибовидные сосочки располагаются на верхушке и по краям языка;
• нитевидные сосочки – их больше всего, они покрывают всю поверхность языка – спинку, не имеют вкусовых почек и реагируют только на прикосновение пищи;
• листовидные сосочки располагаются по краям языка.

Язык воспринимает 4 основных вида вкусовых ощущений: горькое – у корня языка, сладкое – кончик языка, кислое и соленое – края языка. Общая чувствительность языка – это распознавание холодного, горячего, размера, формы, консистенции пищи и т. д. Рецепторные и вкусовые клетки имеют микроворсинки, которые воспринимают раздражения и превращают их в нервные импульсы.

2. Проводниковый отдел – VII (передние 2/3 языка), IX (задняя 1/3 языка, мягкое нёбо), X (надгортанник, черпаловидные хрящи) пары ЧМН – это чувствительная иннервация языка. Двигательную иннервацию осуществляет XII пара ЧМН.
3. Центральный отдел – парагиппокампальная извилина, крючок.

Зрительный, слуховой и вестибулярный анализаторы. Ноцицептивная и висцеральная сенсорные системы

Зрительная сенсорная система

1. Периферический отдел – светочувствительные рецепторы сетчатки.
2. Проводниковый отдел – зрительный нерв, зрительный перекрест, зрительный тракт.
3. Центральный отдел – затылочная доля коры больших полушарий. К подкорковым центрам зрения относят верхние бугры четверохолмия, латеральные коленчатые тела и таламус.

Орган зрения – глаз (лат. oculus, греч. ophthalmos). Воспринимает более 90 % информации внешнего мира, расположен в глазнице и состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата (веки, мышцы, сосуды, нервы, слёзный аппарат). Посредством световых раздражений определяются форма, величина, цвет предмета, расстояние от глаза, движение и степень освещенности. Глазное яблоко имеет форму шара с двумя полюсами: передний полюс – точка в центре роговицы, задний полюс – точка, расположенная латеральнее от места выхода зрительного нерва. Линия, соединяющая эти точки, называется наружная ось глазного яблока – это наибольший размер, составляет 24 мм. Внутренняя ось глазного яблока составляет 21,7 мм.

Стенка глазного яблока состоит из 3 оболочек:

1. Фиброзная. Состоит из плотной волокнистой соединительной ткани и имеет 2 части: заднюю непрозрачную белочную оболочку – склеру, не пропускающую световые лучи, и переднюю прозрачную – роговицу. Роговица активно участвует в преломлении световых лучей. Сила её преломления составляет 40 диоптрий и намного превышает преломляющую способность хрусталика (18 диоптрий). Место перехода роговицы в склеру называется лимб роговицы, возле которого имеется круговое пространство – венозный синус склеры, или шлеммов канал, обеспечивающий отток водянистой влаги из передней камеры глаза.
2. Сосудистая. Состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани и содержит 3 части: собственно сосудистую оболочку, ресничное тело и радужку. Собственно сосудистая оболочка выстилает изнутри заднюю часть склеры. Радужка – передняя часть, содержит пигментные клетки и определяет цвет глаз, имеет форму диска с отверстием в центре – зрачком. Ресничное тело – средняя часть, содержит циркулярные и радиальные (круговые) мышечные волокна, изменяющие кривизну хрусталика. Циркулярные волокна суживают зрачок, а радиальные расширяют. Между радужкой и передней поверхностью хрусталика находится задняя камера глаза, а между радужкой и роговицей – передняя камера глаза. Обе камеры сообщаются между собой через отверстие зрачка и заполнены жидкостью – водянистой влагой, которая осуществляет питание роговицы и поддерживает внутриглазное давление. В норме внутриглазное давление человека составляет 16-26 мм рт. ст. Повышение внутриглазного давления называется глаукомой. Хрусталик – двояковыпуклое тело, которое находится в эластичной капсуле и прикрепляется к ресничному телу с помощью ресничного пояска – цинновой связки. Он является главным органом, фокусирующим изображение на сетчатке, и способен к аккомодации – рассмотрению предметов как с далекого, так и с близкого расстояния. Помутнение хрусталика называется катарактой.
3. Сетчатка (retina) – внутренняя чувствительная оболочка. Имеет зрительную часть, которая плотно прилежит к собственно сосудистой оболочке, и «слепую» часть, которая прилежит к ресничному телу и радужке. Она образована разветвлениями окончаний зрительного нерва и состоит из 10 слоев нервных клеток. Самый наружный слой – пигментные клетки, второй – фоторецепторные клетки – палочки и колбочки. Палочки – аппарат сумеречного зрения, колбочки – дневного и цветового зрения. Нарушение цветового зрения – дальтонизм. Третий слой – наружный пограничный. Четвертый слой состоит из нейросенсорных клеток. Пятый слой состоит из синапсов между нейросенсорными клетками и биполярными. Шестой слой состоит из биполярных клеток. Седьмой слой состоит из синапсов между биполярными и ганглиозными клетками. Восьмой и девятый слои представлены ганглиозными клетками, десятый – внутренний пограничный слой, отграничивает сетчатку от стекловидного тела.

Ассоциативный тип клеток соединяет все зрительные клетки с ган- глиозными клетками, которые, соединяясь в пучок, образуют зрительный нерв. Место выхода зрительного нерва из сетчатки имеет форму овального возвышения и называется диском зрительного нерва. Эта область сетчатки называется слепым пятном – место, где отсутствуют палочки и колбочки. Латеральнее слепого пятна расположено желтое пятно, которое содержит центральную ямку – место скопления колбочек, или место наилучшего видения.

Внутреннее ядро глаза – это светопреломляющие среды: хрусталик, водянистая влага, стекловидное тело, которые вместе составляют оптическую систему глаза. Стекловидное тело – это прозрачное желеобразное вещество, покрытое мембраной и расположенное в стекловидной камере глаза, заполняет полость между хрусталиком и сетчаткой и придаёт упругость глазному яблоку.

К вспомогательному аппарату глаза относятся защитные приспособления (веки, ресницы, брови), слезный аппарат (слёзная железа, слёзные канальцы, слёзный мешок, носослёзный проток), мышцы. Всего 7 мышц:

• 4 прямые мышцы: верхняя, нижняя, латеральная, медиальная;
• 2 косые мышцы: верхняя, нижняя;
• 1 мышца, поднимающая веко.

При сокращении прямые мышцы вращают глазное яблоко каждая в свою сторону. Верхняя косая – вниз кнаружи, нижняя косая – вверх кнаружи. Таким образом, мышца глазного яблока обеспечивает его движение во всех направлениях.

Слуховая сенсорная система

1. Периферический отдел – рецепторные волосковые (сенсорно- эпителиальные) клетки кортиева органа, воспринимающие механические движения перилимфы и эндолимфы.
2. Проводниковый отдел – улитковый корешок преддверноулиткового нерва.
3. Центральный отдел – височная доля коры больших полушарий. Подкорковыми центрами являются ядра моста, медиальные коленчатые тела, нижние холмики четверохолмия, таламус.

Вестибулярная сенсорная система

1. Периферический отдел – отолитовый аппарат, ампулярные кристы.
2. Проводниковый отдел – преддверный корешок преддверно- улиткового нерва.
3. Центральный отдел – височная доля коры больших полушарий. Подкорковыми центрами являются ядра ромбовидной ямки, мозжечка и таламуса.

Вспомогательным аппаратом слуховой и вестибулярной сенсорных систем является орган слуха – ухо (лат. auris, греч. otos). Различают наружное, среднее и внутреннее ухо.

Наружное ухо состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки. Ушная раковина осуществляет улавливание звуков, имеет завиток, противозавиток, козелок, противокозелок и образована эластическим хрящом, покрытым кожей. Наружный слуховой проход – это изогнутый канал длиной 3,5 см, его внутренняя часть костная и заканчивается барабанной перепонкой. В коже хрящевой части (1/3 длины) находятся сальные и церуминовые железы, вырабатывающие ушную серу.

Среднее ухо включает барабанную полость, слуховые косточки и слуховую трубу. Барабанная полость имеет объём около 1 см³, заполнена воздухом и сообщается с носоглоткой при помощи слуховой (евстахиевой) трубы, благодаря чему в ней поддерживается давление, равное атмосферному. Слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко. Они подвижно соединены между собой с помощью суставов и участвуют в передаче колебаний с барабанной перепонки на овальное окно преддверия. Движение слуховых косточек обеспечивают мышца, напрягающая барабанную перепонку, и стременная мышца.

Внутреннее ухо представлено костным лабиринтом, внутри которого находится перепончатый лабиринт, и состоит из 3 отделов: преддверия, полукружных каналов и улитки. Пространство между костным и перепончатым лабиринтами заполнено перилимфой, а внутри перепончатого лабиринта находится эндолимфа.

Преддверие – центральная часть костного лабиринта. Представляет собой полость неправильной формы, на латеральной стенке содержит 2 окна: овальное, закрывающееся основанием стремени, и круглое – окно улитки, закрывающееся вторичной барабанной перепонкой. На задней стенке располагаются 3 взаимно перпендикулярных полукружных канала, которые открываются в преддверие 5 отверстиями. На медиальной стенке находится гребень, отделяющий друг от друга сферический мешочек (сообщается с улиткой) и эллиптический, или маточку (имеет отверстие водопровода преддверия). Мешочек и маточка содержат пятна (макулы) – участки с большим количеством сенсорно-эпителиальных (волосковых) клеток, связанных с поддерживающими клетками и покрытых отолитовой мембраной. Реснички сенсорно-эпителиальных клеток погружены в слой студенистого вещества, содержащего кристаллы карбоната кальция (отолиты). Отолитовый аппарат является периферическим отделом вестибулярного анализатора.

Улитка – извитой спиральный канал, образующий два с половиной оборота. Имеет ось (костный стержень), вокруг которой обвивается костная спиральная пластинка. Канал имеет на разрезе треугольную форму, в полость которого вдаётся костная пластинка, разделяющая полость улитки на 2 хода: верхний, сообщающийся с преддверием лабиринта – лестница преддверия, и нижний, упирающийся в окно улитки – барабанная лестница. Оба хода заполнены перилимфой и сообщаются между собой. Костная пластинка продолжается в соединительнотканную базилярную пластинку, которая образует средний ход, или перепончатый канал улитки, заполненный эндолимфой, который не со- общается с другими ходами улитки. На базилярной (основной) мембране находится спиральный кортиев орган, имеющий наружные и внутренние волосковые клетки (периферический отдел слухового анализатора). Волосковые клетки окружены опорными (поддерживающими) клетками, их концы имеют стереоцилии, которые упираются в покровную мембрану. Снизу к ним подходят нервные волокна спирального ганглия, которые образуют улитковый корешок преддверно-улиткового нерва. Звуковые волны вызывают колебания барабанной перепонки, которая приводит в движение слуховые косточки, передающие их на пери- лимфу, и базилярную пластинку, содержащую струны (коллагеновые во- локна) различной длины. Струны приводят к деформации стереоцилий, погружённых в покровную мембрану, при этом возникает электрический потенциал, который передаётся на нервные волокна спирального ганглия.

Полукружные каналы представляют собой 3 дугообразно изогнутые трубки, лежащие в 3 взаимно перпендикулярных плоскостях. Соседние ножки 2 каналов сливаются в одну, поэтому в преддверие открываются 5 отверстий. Одна из ножек каждого канала перед впадением образует ампулу. Ампулы образуют выступы – ампулярные гребешки (кристы), которые являются периферическим отделом вестибулярного анализатора и содержат клетки того же типа, что и пятна мешочков. Эти клетки погружены в слой студенистого вещества, не содержащего отолитов. При изменении положения головы или тела в пространстве и угловом ускорении происходят колебание студенистого вещества и раздражение вестибулорецепторов в ампулярных гребешках и пятнах мешочков. Колебания эндолимфы передаются чувствительным окончаниям преддверного корешка преддверно-улиткового нерва.

Ноцицептивная сенсорная система (система восприятия и передачи болевого сигнала).

1. Периферический отдел – это ноцицепторы (рецепторы боли) 2 типов:

• механоноцицепторы реагируют на механическое смещение живой ткани (уколы, растяжения). Они расположены в коже, слизистых, на поверхности суставных сумок, фасций.
• хемоноцицепторы реагируют на воздействие химических веществ, нарушающих окислительные процессы в тканях (простагландины). Локализуются в коже, слизистых, во внутренних органах (преимуще- ственно в стенках мелких артерий).

2. Проводниковый отдел – спинно-таламический путь поверхностной чувствительности.
3. Центральный отдел – постцентральная извилина.

Интероцептивная (висцеральная) сенсорная система (анализатор внутренних органов).

1. Периферический отдел – интерорецепторы, диффузно расположенные во внутренних органах. Особая роль принадлежит интерорецепторам кровеносных сосудов.
2. Проводниковый отдел – это несколько различных нервов, иннервирующих внутренние органы: блуждающий нерв, чревные, внутренностные, тазовые.
3. Центральный отдел – моторная и премоторная области коры БП (гипоталамус, лимбическая система, лобные доли коры).

В отличие от внешних анализаторов, мозговой отдел внутренних анализаторов имеет значительно меньше афферентных нейронов, поэтому здоровый человек не ощущает работу внутренних органов, так как импульсы не доходят до порога нашего сознания.