Системы восприятия человека

Орган зренияиграет исключительную роль в жизни человека и его взаимоотношениях с внешним миром. Посредством зрения человек познает форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние на котором он находится от него. Зрительный анализатор включает глаз, зрительный нерв и зрительный центр (расположен 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. Глаз представляет собой сложную оптическую систему. Снаружи расположена толстая белковая оболочка глаза - склера, ее передняя прозрачная часть называется роговицей. После белковой оболочки располагается сосудистая. Радужка – ее передняя часть, в центре радужки находится зрачок. После радужки, напротив зрачка, расположен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой оптической линзой. За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело. Лучи света проникая в глаз, проходят через роговицу, хрусталик и попадают на внутреннюю оболочку глаза - сетчатку. Сетчатка выстилает только заднюю половину глаза, в ней находятся светочувствительные рецепторы - палочки (130 млн.) и колбочки (7 млн.). Свет, проникающий в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки и разлагает его. Достигнув определенной концентрации, продукты распада раздражают нервные окончания, заложенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в нервные клетки зрительного центра и человек видит цвет, форму и величину предмета.

Колбочки обеспечивают цветное зрение, они способны четко различать мелкие детали, но функционируют только днем. В темное время суток включаются палочки, изображение становится ахроматическим (черно-белым). Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных волн (380 - 780 нм). Соответствующие ощущения цвета: 380- 455 нм (фиолетовый); 455 - 470 нм (синий); 470 - 500 нм (голубой); 500 - 550 нм (зеленый); 540 - 590 нм (желтый); 590-610 нм (оранжевый); 610-780 нм (красный).

Острота зрения измеряется минимальным углом (от 0,5° до 10°), благодаря такой способности глаз человек способен четко различать формы и границы предметов. Согласованное движение глаз совершается с помощью трех пар мышц, вращающих глазное яблоко, при этом зрительные оси обоих глаз направлены на одну точку фиксации. При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное зрение охватывает в горизонтальном направлении 120°-160° , по вертикали вверх 55°- 60° и вниз 65°-72°. При восприятии цвета размеры поля зрения сужаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх 25°, вниз - 35°, вправо и влево по 32°. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м равна в среднем 12 %общего расстояния.

Благодаря органу слухачеловек воспринимает значительную часть информации. Слух - способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Ухо, слуховой нерв и слуховой центр (в височной коре головного мозга) позволяют оценить мир звуков по интенсивности, высоте тона, определить направление звука, распознать местонахождение источника звука без поворота головы. Этот эффект называется бинауральным слухом. Он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов. Человеческому слуху доступна область звуков, механических колебаний частиц окружающей среды с частотой от 16 до 20000 Гц.

Ухо - воспринимающая часть звукового анализатора, состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо - ушная раковина и наружный слуховой канал, затянутый упругой барабанной перепонкой. В полости среднего уха расположены слуховые косточки: молоточек, наковальня, стремячко. Они служат для передачи звуковых колебаний от барабанной перепонки во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо состоит из мешочков преддверия, улитки и трех полукружных каналов. Улитка воспринимает звуковые раздражения, а мешочки преддверия и полукружные каналы - раздражения, возникающие от перемены положения тела в пространстве. Звуковые волны, возникающие в окружающей среде проникают через наружный слуховой проход, приводят в колебание барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха. Колебания жидкости в канале приводят в движение волокна основной перепонки в резонанс тем звукам, которые поступают в ухо. Колебания волокон улитки приводят в движение расположенные в них клетки кортиева органа. Возникает нервный импульс, который передается в височный отдел коры больших полушарий головного мозга, где синтезируется соответствующее слуховое представление.

Орган слуха воспринимает не все звуки окружающей среды. Частоты близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности, поэтому они обычно не слышны. Порог болевого ощущения лежит в пределах 130-140 дБ; звуки большой интенсивности способны вызвать боль или повредить слуховой аппарат.

Обоняние - это способность воспринимать запахи, которая осуществляется посредством обонятельного анализатора. Его рецептор - специфические нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке верхнего и частично среднего носовых ходов (60 млн. штук на 5 см²). Корковый обонятельный центр, расположен на нижней поверхности височной и лобной долей коры больших полушарий. В коре происходит определение запаха и формируется адекватная на него реакция организма.

Приятные запахи способствуют улучшению самочувствия человека, а неприятные могут оказывать угнетающее влияние, они способны изменять температуру кожи, вызывать отвращение к пище, обострять чувствительность нервной системы, вести к подавленности, раздражительности, вызвать тошноту, рвоту, обморок (сероводород, бензин и др.). Пример: запах бензола и герантиола в значительной степени улучшает слух, а индола – ухудшает; запахи пиридина и толуола повышают остроту зрения в сумерках; запах камфары повышает чувствительность глаза к зеленому цвету и понижает к красному. Снижение и потеря обоняния часто возникает при воспалительных и атрофических процессах в слизистой оболочке носа. В некоторых случаях нарушение обоняния является одним из существенных симптомов поражения ЦНС.

Вкус - ощущение, возникающее при воздействии различных растворимых веществ на вкусовые рецепторы. Вкусовой анализатор состоит из периферического отдела, специфических нервных волокон, подкорковых и корковых структур. Периферический отдел вкусового анализатора - вкусовые луковицы (почки), расположены в слизистой оболочке языка. У человека насчитывают 9000 вкусовых луковиц.

Различают четыре основных вкусовых рецептора: сладкий, кислый, соленый и горький. Сладкий вкус воспринимается кончиком и передней частью языка, соленый – средней частью, кислый – боковыми частями и горький – задней частью.

Нервные волокна, отходящие от рецепторных клеток достигают продолговатого мозга, а затем вентральных и медиальных ядер таламуса. Корковый отдел вкусового анализатора нормализуется в нижней части соматосенсорной зоны в области представительства языка.

Каждая вкусовая почка имеет не только афферентные, но и эфферентные нервные волокна, которые подходят к вкусовым клеткам из ЦНС, благодаря чему обеспечивается включение вкусового анализатора в целостную деятельность организма.

Осязание- сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, наружных поверхностей слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Основное место в формировании осязания принадлежит кожному анализатору, который осуществляет восприятие внешних механических, температурных, химических и др. раздражителей кожи (на 1 см² кожи находится около 25 рецепторов), которые воспринимают ощущение прикосновения и давления. Осязание складывается из тактильных (прикосновение и давление), температурных, болевых и двигательных ощущений.

Кожа (внешний покров тела) представляет собой орган с весьма сложным строением, выполняет ряд важных жизненных функций: защитную (защита организма от вредных внешних воздействий), рецепторную (в восприятии извне и передаче в ЦНС ряда ощущений), секреторную (с сальными и потовыми железами выделяются токсичные вещества), обменную (участие в регуляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минерального и углеводного), терморегуляционную (поддержание нормальной температуры тела; 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей).

В коже различают два слоя: верхний - эпителиальный (эпидермис) и нижний - соединительнотканный (собственно кожа - дерма). Нервный аппарат кожи состоит из многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон и особых концевых образований. Различают тактильную, болевую, температурную кожную чувствительность. Тактильный анализатор воспринимает воздействие механических стимулов (прикосновение, давление). Наиболее высоко развита чувствительность на дистальных частях тела (примерные пороги ощущения для кончиков пальцев руки - 3 г/мм², на тыльной стороне пальца - 5 г/мм²; на тыльной стороне кисти - 12 г/мм²; на животе - 26 г/мм²; на пятке - 250 г/мм²).

Болевая чувствительностьвозникает при нарушении нормального течения физиологических процессов в организме, обусловлена воздействием вредных для него факторов. Боль, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнетущее ощущение. Объективно боль сопровождается рядом вегетативных реакций (расширение зрачков, повышение кровяного давления, бледность кожных покровов лица и др.), характерной позой и движениями, направленными на уменьшение боли.

Боль возникает при раздражении чувствительных нервных окончаний, заложенных в органах и тканях. К ним относятся специальные рецепторные образования, представляющие разветвления окончаний нервов, возбуждение от которых передается в ЦНС по двум видам нервных волокон: одни проводят болевые импульсы со скоростью 1-2 м/с, другие 10-15 м/с. Характер болевых ощущений зависит от особенностей органа и силы раздражительного воздействия. Различают два типа болей:

- висцеральные боли появляются при поражении патологических процессов внутренних органов (сердце, желудок, почки и др.). Боли характеризуются большой интенсивностью, возможны так называемые «отраженные боли», когда при поражении внутреннего органа боль ощущается в другой части тела;

- соматические боли возникают при патологических процессах в коже, костях, мышцах; боли точно локализованы.

Двигательный анализатор. Двигательные реакции (связаны с мышечным сокращением) являются одним из наиболее распространенных видов рефлекторных реакций организма, обеспечивают ориентацию и перемещение тела в пространстве. По характеру мышечных сокращений все двигательные реакции подразделяются на:

- реакции, обеспечивающие тонус мышечных волокон (длительные тонические сокращения);

- реакции, обеспечивающие локальные движения.

Любой двигательный акт является результатом сложной и точной согласованной работы многих мышечных групп. При помощи двигательного анализатора можно оценить силу мышечного сокращения, амплитуду и направление движения, положение тела в пространстве и т.д. В регуляции тонуса мышц важную роль играет целый ряд отделов головного мозга. Например: тонус скелетных мышц зависит от поступления к нейронам спинного мозга непрерывных импульсов возбуждения от проприорецепторов самих мышц; прекращение поступления нервных импульсов к мышцам приводит к резкому снижению тонуса.