Строение и функциональное значение анализаторов

В составе каждого анализатора различают 3 отдела:

1) периферический, состоящий из рецепторов и специальных образований, способствующих работе рецепторов (например, органы чувств - слуха, зрения и т.д.).

2) проводниковый - проводящие пути и подкорковые нервные центры

3) корковый - области коры больших полушарий, воспринимающие информацию от соответствующих рецепторов.

Необходимо отметить, что все части анализатора действуют как единое целое. Нарушение одной из них вызывает нарушение функции всего анализатора.

Основной функцией анализаторов И.П. Павлов считал разложение сложностей внешнего и внутреннего мира на отдельные элементы и их анализ.

Помимо первичного сбора информации о внешней ситуации и о внутреннем состоянии важной функции сенсорных систем является информация нервных центров о результатах рефлекторной деятельности, то есть по Н.А. Бернштейну - осуществление обратных связей. Для совершенствования различных ответных реакций организма, и в первую очередь, двигательных и вегетативных, ЦНС должна получать информацию о силе и длительности сокращения мышц, скорости и точности перемещения тела, об изменении параметров среды и так далее. Без этой информации становится невозможным формирование и совершенствование двигательных навыков, в том числе и спортивных, невозможно совершенствование техники выполнения упражнений.

Из этого следует, что сенсорные системы имеют важное значение в регуляции функционального состояния организма. Так, импульсация от различных рецепторов в кору больших полушарий необходима для поддержания ее функционирования. Например, искусственное выключение органов чувств в экспериментах на животных приводило к резкому снижению тонуса коры и к засыпанию. Такое животное просыпалось лишь во время кормления или позывах к мочеиспусканию.

И.М. Сеченов описал больную, наблюдавшуюся Боткиным, у которой были поражены все органы чувств, кроме осязания и мышечного чувства в правой руке. Эта больная непрерывно спала, если ничто на раздражало ее правую руку. То есть, без информации, поступающей в мозг, не могут осуществляться простые и сложные рефлекторные акты, вплоть до психической деятельности человека. И.М. Сеченов указывал, что психический акт не может являться в сознании без внешнего, чувственного возбуждения.

Установлено, что от всех рецепторных образований в мозг поступают стандартные неспецифические электрические импульсы. Причем анализ воспринимаемых раздражений начинается уже в рецепторной части анализатора. Здесь идет простейший анализ, и раздражение трансформируется в процессы возбуждения. Более совершенный анализ происходит в подкорковых образованиях, в результате чего становятся возможными сложные врожденные акты (вставание, настораживание, поворот головы к источнику света, звука, поддержание положения тела и др.). Высший, наиболее тонкий анализ осуществляется в коре больших полушарий головного мозга, в корковом представительстве анализатора.

Итак, обнаружение сигналов начинается в рецепторах - специализированных клетках, эволюционно приспособленных к восприятию из внешней или внутренней среды того или иного раздражителя и преобразованию его в нервное возбуждение. Рецепторы являются периферическим звеном анализатора.

Все рецепторы разделяются на 2 больших группы:

1) внешние (экстерорецепторы) – к ним относятся слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые рецепторы.

2) внутренние (интерорецепторы) - висцерорецепторы (во внутренних органах), вестибуло- и проприорецепторы (рецепторы двигательного аппарата).

Подразделяются они и по характеру контакта:

1) дистантные (восприятие информации на расстоянии: зрительные и слуховые),

2) контактные - возбуждающиеся при непосредственном соприкосновении с ним (вкусовые, обонятельные, вестибулярные и т.д.).

Рецепторы человека могут быть раздражены в зависимости от природы раздражителя:

1) механорецепторы (слуховые, вестибулярные, тактильные),

2) хеморецепторы (вкус, обоняние, сосудистые),

3) фоторецепторы,

4) терморецепторы (кожи и внутренних органов).

Рецепторы отличаются очень высокой возбудимостью по отношению к адекватному раздражителю, о которой судят по величине порогов раздражения. Известно, например, что для возникновения ощущения света достаточно подействовать на глаз всего 6-8 квантам света. Примером, насколько мало такое количество света, является то, что при абсолютной прозрачности воздуха такое количество света попадает в глаз от свечи, находящейся на расстоянии 25-27 км.

Для многих рецепторов существуют специфические и неспецифические раздражители. Специфичность раздражителя - соответствие его типу воспринимающего рецептора (то есть зрительному, слуховому, тактильному). Неспецифические раздражители вызывают только примитивные ощущения, свойственные данному анализатору. Так, удар воспринимается глазом (механические раздражения) в виде вспышки света (искры из глаз), но при этом не происходит возникновения ни образа, ни восприятия цветов.

Важным свойством рецепторов является адаптация (приспособление к раздражителю). При адаптации наблюдается снижение или повышение чувствительности к постоянному длительному действию раздражителя. Физиологический механизм этого явления является весьма сложным. Адаптация - это изменение как в корковом отделе анализатора, так и в самих рецепторах. Если в опыте регистрировать импульсы с афферентных нервов, можно обнаружить постоянное снижение частоты импульсов до их полного исчезновения, несмотря на непрерывное действие раздражителя, что свидетельствует о прекращении подачи в мозг сигналов с рецепторов.

В центральном отделе анализатора отмечаются эфферентные влияния, которые чаще всего имеют тормозный характер, то есть приводят к уменьшению чувствительности и ограничивают поток афферентных сигналов.

Важным свойством анализаторов является их взаимодействие. Оно осуществляется на нескольких уровнях: специальном, ретикулярном и таламокортикальном. Взаимодействие анализаторов обусловлено переходом возбуждения (иррадиацией) с центростремительных путей одного анализатора на другой. Например, в области четверохолмия возможна иррадиация возбуждения со зрительных путей на слуховые и наоборот. Так, при прослушивании музыки отмечено усиление громкости звуков при ярком освещении, поэтому для лучшего ее восприятия в концертных залах обычно не гасят свет. Также у профессиональных музыкантов различные по тональности звуки часто сопровождаются возникновением цветовых ощущений, что дает им возможность обозначать те или иные звуки с помощью различных цветов. Композиторы Скрябин и Римский-Корсаков могли обозначать цветом ноты, причем сопоставляемый одной и той же ноте цвет у разных людей различался ("ля" имела темно-желтую окраску у одного и темно-зеленую у другого и так далее).

Особенно важным взаимодействие анализаторов является в случаях, когда человек лишен того или иного вида чувствительности (слепота, глухота и т.д.). В таком случае, например, отсутствие зрения компенсируется обострением осязания и слуха.

Азбука Брайля, благодаря осязаемым выпуклостям точек, дает возможность слепым овладевать письменной речью. Пользуясь обонянием, слепоглухонемые могут сосчитать количество людей, находящихся в комнате.

Таким образом складываются современные представления об общих свойствах анализаторов, их значении, строении и функциях.

Развитие анализаторов в онтогенезе находит свое отражение в последовательности появления различных двигательных актов, ориентировочной реакции и становлении условнорефлекторных связей.