Сенсорные системы обеспечивают восприятие и отражение в сознании человека всех явлений повседневной жизни. Органы чувств являются начальным отделом анализаторов. Анализатор состоит из 3-х отделов:
1) периферический отдел – рецепторы;
2) проводниковый отдел – соответствующий нерв (чувствительный);
3) центральный отдел – соответствующая зона коры больших полушарий.
Классификация рецепторов:
1) по местоположению:
а) внутренние – во внутренних органах;
б) наружные – в коже.
2) по избирательности:
а) терморецепторы (воспринимают холод и тепло);
б) фоторецепторы (воспринимают свет);
в) хеморецепторы (воспринимают химические вещества);
г) ноцирецепторы (воспринимают боль).
Д) механорецепторы (воспринимают механическое раздражение).
Орган зрения.
Строение и функции органа зрения.
Орган зрения представлен глазным яблоком и вспомогательным аппаратом (глазодвигательные мышцы, веки, ресницы, брови, слезные железы).
Глазное яблоко состоит из трех оболочек:
1) наружная - фиброзная – непрозрачная, плотная; спереди переходит в прозрачную роговицу (неороговевающий плоский многослойный эпителий), а остальная часть называется склера (плотная волокнистая ткань).
2) средняя – сосудистая – состоит из ресничного тела, радужки и собственно сосудистой оболочки, в которой находится большое количество кровеносных капилляров. Передняя часть – радужка – имеет отверстие посередине (зрачок) и пигмент меланин, количество которого определяет цвет глаз. В радужке есть 2 слоя мышц – сфинктер (волокна расположены циркулярно) и расширитель (волокна расположены радиально) зрачка. К ресничному телу с помощью цинновой связки крепится хрусталик – двояковыпуклая линза. При натяжении связки (расслаблении ресничного тела) хрусталик уплощается (установка на дальнее видение), при расслаблении связки (сокращении ресничного тела) хрусталик становится выпуклым (установка на ближнее видение). Это называется аккомодация глаза.
Между роговицей и радужкой, а также радужкой и хрусталиком имеются соответственно передняя и задняя камеры глаза, заполненные водянистой влагой – жидкость, которая снабжает питательными веществами роговицу и хрусталик, так как в них нет кровеносных капилляров.
3) внутренняя – сетчатка – содержит светочувствительные клетки – фоторецепторы (колбочки и палочки). В сетчатке насчитывается 125 млн палочек и 6 млн колбочек. Колбочки отвечают за цветовое зрение и воспринимают форму и детали предметов. В сетчатке имеется три типа колбочек, каждый из которых содержит один из пигментов (йодопсин, хлоролаб, эритлаб); при смешивании этих пигментов получаются все остальные цвета. Колбочки в основном сосредоточены в центральной части сетчатки – желтом пятне (место наилучшего видения). Сбоку от него находится место выхода зрительного нерва – слепое пятно (здесь нет рецепторов). Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Их количество возрастает к периферии сетчатки. Фоторецепторы содержат пигмент родопсин (белок опсин и витамин А).
Полость глаза заполнена прозрачной желеобразной массой – стекловидным телом.
Оптическая система глаза:
Роговица (преломляет)→ водянистая влага → хрусталик (фокусирует)→ стекловидное тело.
Роговица наиболее сильно преломляет.
Формирование зрительного образа:
Лучи света проходят в глаз через роговицу, в которой происходит их основное преломление. Во влаге передней камеры лучи света не преломляются. Дополнительное преломление лучей и точная фокусировка производятся уже хрусталиком. Но прежде, чем достигнуть хрусталика, лучи проходят через зрачок. При высокой яркости света зрачок автоматически сужается и ограничивает излишнюю яркость. При слабой яркости лучей зрачок, соответственно, становится более широким. Хрусталик при преломлении лучей может делать это более точно, чем роговица, за счет своей способности изменять силу преломления. Ресничное тело со своей круговой мышцей в виде баранки окружает хрусталик таким образом, что от него к оболочке (капсуле) хрусталика идут тонкие радиальные связки. Когда мышца цилиарного тела расслаблена (при фокусировании взора на далеких предметах), эта мышечная «баранка» имеет максимально большой диаметр. В этом случае радиальные связки натянуты тоже максимально. Капсула хрусталика делает его наиболее плоским и имеющим минимальную силу преломления.
Если мы рассматриваем предмет с близкого расстояния, например, буквы при чтении, то цилиарная мышца автоматически напрягается больше, то есть эта мышечная «баранка» имеет наименьший диаметр. Тогда радиальные связки расслаблены и минимально натягивают капсулу хрусталика, расслабляют ее так, что хрусталик становиться наиболее толстым и может фокусировать лучи от букв на сетчатке. Появляется возможность прочесть текст. У людей молодого возраста, имеющих нормальное зрение, ткань хрусталика максимально эластична и позволяет хрусталику легко менять свои преломляющие возможности в пределах 3х диоптрий. Этого достаточно, чтобы хорошо видеть и вдаль, и вблизи. Пройдя хрусталик, сфокусированные лучи попадают на светочувствительный слой нервных клеток сетчатки. В центре сетчатки («желтое пятно») располагаются только специальные нервные клетки (колбочки), обеспечивающие остроту зрения глаза, форму и цвет окружающего мира.
Свет состоит из частиц, называемых фотонами, каждую из которых можно рассматривать как пакет электромагнитных волн. Будет ли луч электромагнитной энергии именно светом, а не рентгеновскими лучами или радиоволнами, определяется длиной волны - расстоянием от одного гребня волны до следующего: в случае света это расстояние составляет приблизительно 0,0000001 (10-7) метра, или 0,0005 миллиметра, или 0,5 микрометра, или 500 нанометров (нм).
Свет - это то, что мы можем видеть. Наши глаза могут воспринимать электромагнитные волны длиной от 400 до 700 нм. Обычно попадающий в наши глаза свет состоит из сравнительно однородной смеси лучей с различными длинами волн; такую смесь называют белым светом (хотя это весьма нестрогое понятие). Для оценки волнового состава световых лучей измеряют световую энергию, заключенную в каждом из последовательных небольших интервалов, например от 400 до 410 нм, от 410 до 420 нм и т. д., после чего рисуют график распределения энергии по длинам волн. Для света, приходящего от солнца, этот график похож на левую кривую на рис. 8.1. Это кривая без резких подъемов и спадов с пологим максимумом в области 600 нм. Такая кривая типична для излучения раскаленного объекта. Положение максимума зависит от температуры источника: для Солнца это будет область около 600 нм, а для звезды более горячей, чем наше Солнце, максимум сдвинется к более коротким волнам - к голубому концу спектра, т. е. на нашем графике - влево. (Представление художников о том, что красные, оранжевые и желтые цвета - теплые, а синие и зеленые - холодные, связано только с нашими эмоциями и ассоциациями и не имеет никакого отношения к спектральному составу света от раскаленного тела, зависящему от его температуры, - к тому, что физики называют цветовой температурой.)
Если мы будем каким-то способом фильтровать белый свет, удаляя все, кроме узкой спектральной полосы, то получим свет, который называют монохроматическим (см. график на рис. 8.1 справа).
Зрение основано на обнаружении электромагнитного излучения. Электромагнитный спектр имеет широкий диапазон, и видимая часть составляет лишь очень малую долю.
Энергия электромагнитного излучения обратно пропорциональна длине волны. Длинные волны несут слишком мало энергии, чтобы активировать фотохимические реакции, лежащие в основе фоторецепции. Энергия коротких волн так велика, что они повреждают живую ткань.
Рис. 8.1. Слева: энергия света (например, солнечного) распределена в широком диапазоне длин волн - примерно от 400 до 700 нанометров. Слабо выраженный пик определяется температурой источника: чем горячее источник, тем больше смещение пика к синему (коротковолновому) концу. Справа: монохроматический свет - это свет, энергия которого сосредоточена в основном в области какой-то одной длины волны. Его можно создать при помощи разнообразных фильтров, лазера или спектроскопа с призмой или дифракционной решеткой.
Большая часть коротковолнового излучения Солнца поглощается озоновым слоем атмосферы (в узком участке спектра - от 250 до 270 нм): если бы этого не было, жизнь на Земле вряд ли могла возникнуть. Все фотобиологиче- ские реакции ограничены узким участком спектра между двумя этими областями.
Большая часть информации, получаемая водителем от дороги, среды движения и автомобиля, представляет собой условные сигналы. Дорожные знаки, разметка, показания контрольных приборов являются условными сигналами, несущими информацию, необходимую для выполнения целенаправленных управляющих действий или их прекращения. Нервная система в процессе всей деятельности непрерывно расчленяет сложные раздражители, действующие на наши органы чувств, на более простые составные элементы (анализ) и тут же объединяет их соответствующие обстановке системы (синтез).
Любой рефлекторный акт связан с определённой областью коры головного мозга. Все процессы, протекающие в головном мозге, материальны (в их основе лежат материальные процессы, протекающие в определённых частях нервной системы).
Всю информацию, необходимую для управления автомобилем, водитель получает с помощью анализаторов. Каждый анализатор состоит из трех отделов. Первый отдел - наружный, воспринимающий аппарат, в котором происходит превращение энергии воздействующего раздражителя в нервный процесс. Эти наружные анатомические образования и есть органы чувств. Второй отдел - это чувствительные нервы. Третий отдел - центр, который представляет собой специализированный участок коры головного мозга, превращающий нервные раздражения в соответствующее ощущение. Так, в зрительном анализаторе первым, наружным отделом является внутренняя оболочка глазного яблока, состоящая из светочувствительных клеток - колбочек и палочек. Раздражение этих клеток, передаваемое по зрительному нерву в центр зрительного анализатора, дает ощущение света, цвета и зрительное восприятие предметов внешнего мира. Центр зрительного анализатора находится в затылочной области головного мозга .
Кроме специфических свойств анализаторы имеют и общие свойства. Общим свойством анализатора является их высокая возбудимость, выражающаяся в возникновении очага возбуждения в коре головного мозга даже при небольшой силе раздражителя. Всем анализаторам присуща иррадиация возбуждения, при которой возбуждение из центра анализатора распространяется на соседние участки коры головного мозга. Следующей особенностью анализаторов является адаптация, т.е. способность в большом диапазоне воспринимать раздражители различной силы. Фоторецепторы - это один из видов сенсорных органов (систем), отвечающие за зрение. Именно возможностями фоторецепторов определяется оптическая ориентация.
Фоторецепторные клетки содержат пигмент (обычно это родопсин), который под действием света обесцвечивается. При этом изменяется форма молекул пигмента, причем в отличие от выцветания, с каким мы встречаемся в повседневной жизни, такой процесс обратим. Он ведет к еще не совсем понятным электрическим изменениям в рецепторной мембране.
Человеческого глаз окружен плотной оболочкой - склерой, прозрачной в передней части глаза, где она называется роговицей. Непосредственно изнутри роговица покрыта черной выстилкой - сосудистой оболочкой, которая снижает пропускающую и отражающую способность боковых частей глаза. Сосудистая оболочка выстлана изнутри светочувствительной сетчаткой. Спереди сосудистая оболочка и сетчатка отсутствуют. Здесь находится крупный хрусталик, делящий глаз на переднюю и заднюю камеры, заполненные соответственно водянистой влагой и стекловидным телом. Перед хрусталиком расположена радужка - мышечная диафрагма с отверстием, называемым зрачком. Радужка регулирует размеры зрачка и тем самым количество света, попадающее в глаз. Хрусталик окружен ресничной мышцей, которая изменяет его форму. При сокращении мышцы хрусталик становится более выпуклым, фокусируя на сетчатке изображение предметов, рассматриваемых вблизи. При расслаблении мышцы хрусталик уплощается, и в фокус попадают более отдаленные предметы.
Фоторецепторы делятся на два типа - палочки и колбочки. Палочки, более вытянутые по сравнению с колбочками, очень чувствительны к слабому освещению и обладают только одним типом фотопигмента -родопсином. Поэтому палочковое зрение бесцветное. Оно также отличается малой разрешающей способностью (остротой), поскольку много палочек соединено только с одной ганглиозной клеткой. То, что одно волокно зрительного нерва получает информацию от многих палочек, повышает чувствительность в ущерб остроте. Палочки преобладают у ночных видов, для которых важнее первое свойство.
Колбочки наиболее чувствительны к сильному освещению и обеспечивают острое зрение, так как с каждой ганглиозной клеткой связано лишь небольшое их число. Они могут быть разных типов, обладая специализированными фотопигментами, поглощающими свет в различных частях спектра. Таким образом, колбочки служат основой цветового зрения. Они наиболее чувствительны к тем длинам волн, которые сильнее всего поглощаются их фотопигментами. Зрение называют монохроматическим, если активен лишь один фотопигмент, например, в сумерках у человека, когда работают только палочки.
В 1825 г. чешский физиолог Ян Пуркинье заметил, что красные цвета кажутся ярче синих днем, но с наступлением сумерек их окраска блекнет раньше, чем у синих. Как показал в 1866 г. Щульц, это изменение спектральной чувствительности глаза, названное сдвигом Пуркинъе, объясняется переходом от колбочкового зрения к палочковому во время темповой адаптации. Это изменение чувствительности при темповой адаптации можно измерить у человека, определяя порог обнаружения едва видимого света через разные промежутки времени пребывания в темной комнате. По мере адаптации этот порог постепенно снижается.
Долю колбочкового зрения можно определить, направляя очень слабый свет на центральную ямку на сетчатке, в которой палочки отсутствуют. Долю участия в восприятии палочек определяют у «палочковых монохроматов», т. е. у редких индивидуумов, лишенных колбочек. Палочки гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, но содержат только один фотопигмент-родопсин, максимальная чувствительность которого лежит в синей части спектра. Поэтому синие предметы кажутся в сумерках ярче предметов других цветов. Для нескольких миллионов людей на земле нет почти никакой разницы между красным сигналом и зеленым. Это дальтоники - люди с нарушенным цветным зрением. Среди мужчин дальтоники составляют - 4 - 6%, а среди женщин 0,5%.
Раздражителем зрительного анализатора является свет, и рецептором является позитивная энергия. Зрение позволяет воспринимать цвет, форму, яркость и движение предмета. Возможности зрительного восприятия определяются следующие характеристики:
- 1) энергетическими;
- 2) пространственными;
- 3) временными;
- 4) информационными.
Энергетические характеристики зрительного анализатора определяются мощностью или интенсивностью светового тока (диапазон яркости, контраст). Яркость предмета - это величина (3
где J - сила света;
S - величина светящейся поверхности;
а - угол, под которым рассматривается поверхность.
В общем случае яркость определяется двумя составляющими:
- 1) яркость излучения;
- 2) яркость отражения.
Яркость излучения определяется мощностью источника света, а яркость отражения уравнением освещенностью данной поверхности.
Коэффициент отражения определяется цветом поверхности: белый-0,9; желтый - 0,75; зеленый - 0,52; синий - 0,40; коричневый-0,10; черный-0,05.
Под адаптирующей яркостью понимают ту яркость, на которую настроен в данное время зрительный анализатор.
Видимость предметов определяется также контрастностью, которая бывает:
- - прямая (предмет темнее фона);
- - обратная (предмет ярче фона).
Для обеспечения необходимого контраста вводится понятие порогового контраста, т.е. min разница яркости предмета и фона впервые, обнаруживаемая глазом.
Для получения оперативного порога (нормальная видимость) необходимо, чтобы фактическая разница в яркости предмета и фона была выше пороговой в 10 - 15 раз. Большое влияние на условие видимости оказывает величина внешней освещенности.
Для создания оптимальных условий зрение необходимо обеспечивать:
- 1. Требуемую яркость;
- 2. Контраст;
- 3. Равномерное распределение яркости в поле зрения.
Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 380 до 760 Нм.
Самую нужную от 500 до 600 Нм (желто-зеленое излучение).
Важнейшей характеристикой глаза является относительная характеристика
S - ощущение, вызываемое источником мощности для 550 длины.
Sx - ощущение, вызывающие источником той же мощности данной х.
Кривая относительной видимости показывает, что для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность синего излучения была в 16 раз, а красного в 9 раз больше мощности желто-зеленого.
Восприятие цвета в действительности водителем важно по 2 причинам:
- 1) цвет может использоваться как один из способов кодирования информации;
- 2) эстетическое оформление для улучшения зрительного восприятия.
Основной информационной характеристикой зрительного анализатора
является его пропускная способность (количество информации, которую он способен воспринять в единицу времени) - воронка.
Реторецепторы способны воспринимать 5,6-109 движения в секунду.
В подобном принципе работы зрительного восприятия заложен глубокий биологический смысл. «Информационная воронка» повышает надежность смены передач и резко сокращает вероятность ошибочного финала.
Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора.
- 1) острота зрения;
- 2) поле зрения;
- 3) объем зрительного восприятия.
Острота зрения - способность глаза различать мелкие детали предмета, она зависит от уровня освещенности, от расстояния до предмета, его положения относительно наблюдателя, от возраста.
Пороговый уровень восприятия составляет 15 смен. Для простых предметов 30-40 смен для сложных форм.
Каждый характер зрительного восприятия является его объем, т.е. количество предметов, который может охватить человек во время одного взгляда.
Поле зрение человека можно разделить на 3 зоны
- 1 зона: 4 градуса.
- 2 зона: 40 градусов.
- 3 зона: 90 градусов.
- 1 зона - зона центрального видения (наиболее четкое различение деталей);
- 2 зона - зона ясного видения;
- 3 зона - зона переферийного видения.
Большую роль в зрении играет движение глаз, которое подразделяются:
- 1) гностические (познавательные);
- 2) поисковые (установочные).
Время, в течение которого глаз познает предмет, составляет от 0,2 до 0,4 секунды.
Время, в течение которого переносится взгляд - 0,025 - 0,03 секунды.
Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного оснащения.
- 1) латентный (скрытый) период зрительной реакции.
- 2) длительность инерции ощущению;
- 3) критическая частота мелькания.
Латентным периодом называют промежуток времени от момента подачи сигнала до возникновения ощущения. Этот период зависит от интенсивности сигнала; от его значимости; от сложности работы оператора. Для большинства людей от 160 до 240.
Если возникает необходимость в последовательном реагировании на появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть не меньше времени сохранения ощущения 0,2-0,5 секунды.
Критической частотой мелькания называется та min частота проблесков, при которой возникает слитное восприятие. Она зависит от яркости, размеров, и конфигурации от 15 до 25 Герц.
Вопрос о частоте мелькания имеет значение при решении 2 задач:
- 1) в тех случаях, чтобы эта частота мелькания не замечалась.
- 2) для привлечения внимания операторов (аварийная ситуации) 8 Герц - оптимальная частота.
К временным характеристикам зрительного анализа относится - время при переходе от света к темноте.
Анализаторы – совокупность нервных образований, обеспечивающих осознание и оценку, действующих на организм, раздражителей. Анализатор состоит из воспринимающих раздражение рецепторов, проводящей части и центральной части – определенной области коры головного мозга, где формируются ощущения.
Рецепторы – чувствительные окончания, воспринимающие раздражение и преобразующие внешний сигнал в нервные импульсы. Проводниковая часть анализатора состоит из соответствующего нерва и проводящих путей. Центральная часть анализатора – один из отделов ЦНС.
Зрительный анализатор обеспечивает получение зрительной информации из окружающей среды и состоит из трех частей: периферической – глаз, проводниковой – зрительный нерв и центральной – подкорковой и зрительной зоны коры головного мозга.
Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, ресницы, слезные железы и мышцы глазного яблока.
Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму и 3 оболочки: фиброзную , задний отдел которой образован непрозрачной белочной оболочкой (склерой ),сосудистую и сетчатую . Часть сосудистой оболочки, снабженная пигментами, называется радужной оболочкой . В центре радужной оболочки находится отверстие - зрачок , который может изменять диаметр за счет сокращения глазных мышц. Задняя часть сетчатки воспринимает световые раздражения. Передняя ее часть – слепая и не содержит светочувствительных элементов. Светочувствительными элементами сетчатки являются палочки (обеспечивают зрение в сумерках и темноте) и колбочки (рецепторы цветового зрения, работающие при высокой освещенности). Колбочки расположены ближе к центру сетчатки (желтое пятно), а палочки концентрируются на ее периферии. Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном .
Полость глазного яблока заполнена стекловидным телом . Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Он способен изменять свою кривизну при сокращениях ресничной мышцы. При рассматривании близких предметов хрусталик сжимается, при рассматривании отдаленных – расширяется. Такая способность хрусталика называется аккомодацией . Между роговицей и радужкой находится передняя камера глаза, между радужкой и хрусталиком – задняя камера. Обе камеры заполнены прозрачной жидкостью. Лучи света, отражаясь от предметов, проходят через роговицу, влажные камеры, хрусталик, стекловидное тело и, благодаря преломлению в хрусталике, попадают на желтое пятно сетчатки – место наилучшего видения. При этом возникает действительное, обратное, уменьшенное изображение предмета . От сетчатки по зрительному нерву импульсы поступают в центральную часть анализатора – зрительную зону коры мозга, расположенную в затылочной доле. В коре информация, полученная от рецепторов сетчатки, перерабатывается и человек воспринимает естественное отражение объекта.
Нормальное зрительное восприятие обусловлено:
– достаточным световым потоком;
– фокусированием изображения на сетчатке (фокусирование перед сетчаткой означает близорукость, а за сетчаткой – дальнозоркость);
– осуществлением аккомодационного рефлекса.
Слуховой анализатор обеспечивает восприятие звуковой информации и ее обработку в центральных отделах коры головного мозга. Периферическую часть анализатора образуют: внутренне ухо и слуховой нерв. Центральная часть образована подкорковыми центрами среднего и промежуточного мозга и височной зоной коры.
Ухо – парный орган, состоящий из наружного, среднего и внутреннего уха.
Наружное ухо включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.
Среднее ухо
состоит из барабанной полости, цепочки слуховых косточек и слуховой (евстахиевой
) трубы. Слуховая труба связывает барабанную полость с полостью носоглотки. Это обеспечивает выравнивание давления по обеим сторонам барабанной перепонки. Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко связывают барабанную перепонку с перепонкой овального окна, ведущего в улитку. Среднее ухо обеспечивает передачу звуковых волн из среды с низкой плотностью (воздух) в среду с высокой плотностью (эндолимфу
), в которой находятся рецепторные клетки внутреннего уха. Внутреннее ухо
расположено в толще височной кости и состоит из костного и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Пространство между ними заполнено перилимфой, а полость перепончатого лабиринта – эндолимфой. В костном лабиринте различают три отдела – преддверие, улитку и полукружные каналы
. К органу слуха относится улитка – спиральный канал в 2,5 оборота. Полость улитки разделена перепончатой основной мембраной, состоящей из волоконец разной длины. На основной мембране находятся рецепторные волосковые клетки. Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам. Они усиливают эти колебания почти в 50 раз и через овальное окошко передаются в жидкость улитки, где воспринимаются волоконцами основной мембраны. Рецепторные клетки улитки воспринимают раздражение, поступающее от волоконец и по слуховому нерву передают его в височную зону коры головного мозга. Ухо человека воспринимает звуки частотой от 16 до 20 000 Гц.
Орган равновесия
, или вестибулярный аппарат
,
образован двумя мешочками
, заполненными жидкостью, и тремя полукружными каналами
. Рецепторные волосковые клетки
расположены на дне и внутренней стороне мешочков. К ним примыкает мембрана с кристаллами – отолитами, содержащими ионы кальция. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В основаниях каналов находятся волосковые клетки. Рецепторы отолитового аппарата реагируют на ускорение или замедление прямолинейного движения. Рецепторы полукружных каналов раздражаются при изменениях вращательных движений. Импульсы от вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в ЦНС. Сюда же поступают импульсы от рецепторов мышц, сухожилий, подошв. Функционально вестибулярный аппарат связан с мозжечком, отвечающим за координацию движений, ориентацию человека в пространстве.
Анализаторы человека – виды, характеристика, функции
Анализаторы человека помогают в получении и обработке информации, которую органы чувств получают из окружающей или внутренней среды.
Как человек воспринимает окружающий мир – поступающую информацию, запахи, цвета, вкусы? Все это обеспечивается анализаторами человека, которые расположены по всему телу. Они бывают разных видов и обладают различной характеристикой. Несмотря на различия между собой в строении, они выполняют одну общую функцию – воспринимать и перерабатывать информацию, которая затем передается человеку в понятном ему виде.
Анализаторы являются всего лишь аппаратами, через которые человек воспринимает окружающий мир. Они работают без сознательного участия человека, порой поддаются его контролю. В зависимости от полученной информации, человек понимает, что он видит, кушает, нюхает, в какой среде находится и т. д.
Анализаторы человека
Анализаторами человека называют нервные образования, обеспечивающие прием и переработку полученной из внутренней среды или внешнего мира информации. Вместе с , которые выполняют конкретные функции, они образуют сенсорную систему. Информация воспринимается нервными окончаниями, которые расположены в сенсорных органах, затем проходит по нервной системе прямо в мозг, где обрабатывается.
Анализаторы человека делятся на:
- Внешние – зрительные, тактильные, обонятельные, звуковые, вкусовые.
- Внутренние – воспринимают информацию о состоянии внутренних органов.
Анализатор разделяется на три отдела:
- Воспринимающий – орган чувств, рецептор, который воспринимает информацию.
- Промежуточный – проводящий информацию далее по нервам в головной мозг.
- Центральный – нервные клетки в коре больших полушарий, где поступившая информация обрабатывается.
Периферический (воспринимающий) отдел представлен органами чувств, свободными нервными окончаниями, рецепторами, которые воспринимают определенный вид энергии. Они переводят раздражение в нервный импульс. В корковой (центральной) зоне импульс перерабатывается в ощущение, которое понятно человеку. Это позволяет ему быстро и адекватно реагировать на изменения, которые происходят в окружающей среде.
Если все анализаторы человека работают на 100%, тогда он адекватно и вовремя воспринимает всю поступающую информацию. Однако проблемы возникают тогда, когда ухудшается восприимчивость анализаторов, а также теряется проводимость импульсов по нервным волокнам. Сайт психологической помощи сайт указывает на важность слежения за своими органами чувств и их состоянием, поскольку это влияет на восприимчивость человека и его полное понимание того, что происходит в окружающем мире и внутри его тела.
Если анализаторы повреждены или не функционируют, то у человека возникают проблемы. К примеру, индивид, который не чувствует боли, может не заметить, что он серьезно поранился, его укусило ядовитое насекомое и т. д. Отсутствие моментальной реакции может привести к гибели.
Виды анализаторов человека
Человеческий организм полон анализаторов, которые отвечают за прием той или иной информации. Вот почему сенсорные анализаторы человека подразделены на виды. Это зависит от характера ощущений, чувствительности рецепторов, назначения, скорости , природы раздражителя и т. д.
Внешние анализаторы направлены на восприятие всего, что происходит во внешнем мире (вне тела). Каждый человек субъективно воспринимает то, что находится во внешнем мире. Так, дальтоники не могут знать о том, что они не различают некоторых цветов, пока другие люди им не скажут о том, что цвет конкретного предмета другой.
Внешние анализаторы делятся на такие виды:
- Зрительный.
- Вкусовой.
- Слуховой.
- Обонятельный.
- Осязательный.
- Температурный.
Внутренние анализаторы занимаются сохранением здорового состояния организма внутри. Когда состояние отдельного органа изменяется, человек понимает это через соответствующие неприятные ощущения. Ежедневно человек испытывает ощущения, согласующиеся с естественными потребностями организма: голод, жажда, усталость и т. д. Это побуждает человека на совершение определенного действия, что позволяет привести организм в равновесие. В здоровом состоянии человек обычно ничего не ощущает.
Отдельно выделяют кинестетические (двигательные) анализаторы и вестибулярный аппарат, которые отвечают за положение тела в пространстве и его передвижение.
Болевые рецепторы занимаются оповещением человека о том, что произошли конкретные изменения внутри организма или на теле. Так, человек ощущает, что поранился или ударился.
Нарушение работы анализатора приводит к уменьшению восприимчивости окружающего мира или внутреннего состояния. Обычно проблемы возникают с внешними анализаторами. Однако нарушение вестибулярного аппарата или повреждение болевых рецепторов тоже вызывает определенные трудности в восприятии.
Характеристика анализаторов человека
Первостепенной характеристикой анализаторов человека является его чувствительность. Существуют высокий и низкий пороги чувствительности. У каждого человека он свой. Обычное надавливание на руку может вызывать боль у одного и легкое покалывание у другого, что полностью зависит от чувствительного порога.
Чувствительность бывает абсолютной и дифференцированной. Абсолютный порог указывает на минимальную силу раздражения, который воспринимается организмом. Дифференцированный порог помогает в узнавании минимальных различий между раздражителями.
Латентный период – это промежуток времени от начала воздействия раздражителя до появления первых ощущений.
Зрительный анализатор участвует в восприятии окружающего мира в образном виде. Этими анализаторами являются глаза, где меняется размер зрачка, хрусталика, что и позволяет видеть предметы при любом освещении и расстоянии. Важными характеристиками данного анализатора являются:
- Изменение хрусталика, который позволяет видеть предметы как вблизи, так и в дали.
- Световая адаптация – привыкание глаза к освещению (занимает 2-10 секунд).
- Острота – разделение предметов в пространстве.
- Инерция – стробоскопический эффект, который создает иллюзию непрерывности движения.
Расстройство зрительного анализатора приводит к различным заболеваниям:
- Дальтонизм – неспособность воспринимать красный и зеленый цвета, иногда желтый и фиолетовый.
- Цветовая слепота – восприятие мира в сером цвете.
- Гемералопия – неспособность видеть в сумерках.
Тактильный анализатор характеризуется точками, которые воспринимают различное воздействие окружающего мира: боль, тепло, холод, толчки и т. д. Главной особенностью является кожного покрова к внешней среде. Если раздражитель постоянно воздействует на кожу, тогда анализатор снижает собственную чувствительность на него, то есть привыкает.
Обонятельным анализатором является нос, который покрыт волосками, выполняющими защитную функцию. При респираторных заболеваниях прослеживается невосприимчивость запахов, которые поступают в нос.
Вкусовой анализатор представлен нервными клетками, расположенными на языке, которые воспринимают вкусы: соленый, сладкий, горький и кислый. Также отмечается их комбинация. У каждого человека прослеживается своя восприимчивость тех или иных вкусов. Вот почему у всех людей разные вкусы, которые могут отличаться до 20%.
Функции анализаторов человека
Основной функцией анализаторов человека является восприятие раздражителей и информации, передача в головной мозг, чтобы возникли конкретные ощущения, побуждающие к соответствующим действиям. Функция – сообщить, чтобы человек автоматически или осознанно принял решение, что ему делать дальше или как устранить возникшую проблему.
У каждого анализатора своя функция. В совокупности все анализаторы создают общее представление о том, что происходит во внешнем мире или внутри организма.
Зрительный анализатор помогает воспринимать до 90% всей информации окружающего мира. Она передается картинками, которые помогают быстро сориентироваться во всех звуках, запахах и прочих раздражителях.
Тактильные анализаторы выполняют оборонительно-защитную функцию. На кожу попадают различные инородные тела. Их различное воздействие на кожу заставляет человека быстро избавляться от того, что может нанести вред целостности. Также кожей регулируется температура тела за счет оповещения о том, в какой среде человек оказался.
Органы нюха воспринимают запахи, а волоски выполняют защитную функцию по избавлению воздуха от инородных тел, находящихся в воздухе. Также человек через нос воспринимает окружающую среду по запаху, контролируя, куда идти.
Вкусовые анализаторы помогают в распознавании вкусов различных предметов, которые попадают в рот. Если по вкусу что-то является съедобным, человек кушает. Если что-то не соответствует вкусовым рецепторам, человек это выплевывает.
Соответствующее положение тела определяется мышцами, которые посылают сигналы и напрягаются при движении.
Функцией болевого анализатора является защита организма от причиняющих боль раздражителей. Здесь человек либо рефлекторно, либо осознанно начинает защищаться. Например, отдергивание руки от горячего чайника является рефлекторной реакцией.
Слуховые анализаторы выполняют две функции: восприятие звуков, которые могут оповещать об опасности, и регуляция равновесия тела в пространстве. Заболевание органов слуха могут привести к нарушению вестибулярного аппарата или искажению звуков.
Каждый орган направлен на восприятие определенной энергии. Если все рецепторы, органы и нервные окончания здоровы, тогда человек воспринимает себя и окружающий мир во всей красе одновременно.
Прогноз
Если человек утрачивает функциональность своих анализаторов, тогда прогноз его жизни в некоторой степени ухудшается. Возникает необходимость в восстановлении их функциональности или замещении, чтобы компенсировать недостаток. Если человек теряет зрение, тогда ему приходится воспринимать мир через другие органы чувств, а «его глазами» становятся другие люди или собака-поводырь.
Врачи отмечают необходимость соблюдения гигиены и проведения профилактики лечения всех своих органов чувств. К примеру, необходимо чистить уши, не кушать то, что не считается едой, беречь себя от воздействия химических веществ и т. д. Во внешнем мире есть множество раздражителей, которые могут причинить вред организму. Человек обязан научиться жить так, чтобы не повреждать свои сенсорные анализаторы.
Итогом потери здоровья, когда внутренние анализаторы сигнализируют о боли, что говорит о болезненном состоянии конкретного органа, может стать смерть. Таким образом, работоспособность всех анализаторов человека помогает в сохранении жизни. Повреждение органов чувств или игнорирование их сигналов может значительно повлиять на продолжительность жизни.
К примеру, повреждение до 30-50% кожного покрова может привести к смерти человека. Повреждение органов слуха не приведет к смерти, однако снизит качество жизни, когда человек не сможет полноценно познавать весь мир.
За некоторыми анализаторами необходимо следить, периодически проходить проверку их работоспособности и проводить профилактику. Существуют определенные меры, которые помогают в сохранении зрения, слуха, тактильной чувствительности. Многое зависит еще и от генов, которые передаются детям от родителей. Именно они определяют, насколько острыми по чувствительности будут анализаторы, а также их порог восприятия.
Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и имеет рефлекторный характер. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.
Анализатор состоит из трех частей:
1. Периферического отдела (рецептора), являющегося специальным трансформатором внешней энергии в нервный процесс;
2. Афферентных (центростремительных) и эфферентных (центробежных) нервов – проводящих путей, соединяющих периферический отдел анализатора с центральным;
3. Подкорковых и корковых отделов (мозговой конец) анализатора , где происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов.
В корковом отделе каждого анализатора находится ядро, т.е. центральная часть, где сконцентрирована основная масса рецепторных клеток, и периферия, состоящая из рассеянных клеточных элементов, которые в том или ином количестве расположены в различных областях коры. Рецепторные клетки ядерной части анализатора находятся в той области коры головного мозга, куда входят центростремительные нервы от рецептора. Рассеянные (периферические) элементы данного анализатора входят в области, смежные с ядрами других анализаторов. Тем самым обеспечивается участие в отдельном акте ощущения значительной доли коры головного мозга. Ядро анализатора выполняет функцию тонкого анализа и синтеза, например, дифференцирует звуки по высоте. Рассеянные элементы связанные с функцией грубого анализа, например, различение музыкальных звуков и шумов.
Определенным клеткам периферических отделов анализатора соответствуют определенные участки корковых клеток. Так, пространственно разными точками в коре представлены, например, разные точки сетчатки; пространственно разным расположением клеток представлен в коре и орган слуха. То же самое относится и к другим органам чувств.
Многочисленные опыты, проведенные методами искусственного раздражения, позволяют в настоящее время довольно определенно установить локализацию в коре тех или иных видов чувствительности. Так, представительство зрительной чувствительности сосредоточено главным образом в затылочных долях коры головного мозга. Слуховая чувствительность локализуется в средней части верхней височной извилины. Осязательно-двигательная чувствительность представлена в задней центральной извилине и т. д.
Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора как целого. Воздействие раздражителя на рецептор вызывает появления раздражения. Начало этого раздражения выражается в превращении внешней энергии в нервный процесс, который производится рецептором. От рецептора этот процесс по центростремительному нерву достигает ядерной части анализатора. Когда возбуждение достигает корковых клеток анализатора, возникает ответ организма на раздражение. Мы ощущаем свет звук, вкус или другие качества раздражителей.
Анализатор составляет исходную и важнейшую часть всего пути нервных процессов, или рефлекторной дуги. Рефлекторное кольцо состоит из рецептора, проводящих путей, центральной части и эффектора . Взаимосвязь элементов рефлекторного кольца обеспечивает основу ориентировки сложного организма в окружающем мире, деятельность организма в зависимости от условий его существования.
