Анализаторы. Зрительный анализатор

Понятие об анализаторах. Через органы чувств в соответствующие зоны коры больших полушарий непрерывно поступает информация из окружающей среды. В другие участки коры проводятся импульсы от различных органов самого ор­ганизма. Для нормальной деятельности организма необходи­мо, чтобы многочисленные раздражения, действующие на него, точно и тонко различались, анализировались.

Анализ раздражений начинается еще в рецепторах, каж­дая группа которых чувствительна к раздражениям опреде­ленного рода. Так, рецепторы органа зрения в обычных усло­виях раздражаются светом, рецепторы органа слуха - зву­кам и т. д.

Возникшие в рецепторах импульсы проводятся по аффе­рентным нейронам в центральную нервную систему и по ее проводящим путям достигают соответствующей зоны коры. При этом осуществляется анализ раздражителей, который достигает исключительной тонкости в корковых зонах.

И. П. Павлов назвал системы, обеспечивающие анализ раздражителей, анализаторами. Любой анализатор состоит из трех отделов — периферического (рецептор), проводникового, (нервы и проводящие пути в центральной нервной системе) и коркового (соответствующий участок коры больших полушарий).

Познание окружающего мира осуществляется благодаря деятельности анализаторов и их взаимодействия, которое исходит при возникновении связей между различными участками коры. Если возбуждение определенного участка зоны вызывает в нашем сознании ощущение, то при объединении возбуждений, возникающих в различных участках коры, об­разуются восприятия, которые отображают совокупность свойств предмета или явления как единого целого.

Так, сорвав с грядки свежий огурец, человек видит его, чувствует характерный его запах, определяет осязанием спе­цифический характер его поверхности, ощущает массу, а откусывая огурец, чувствует его вкус. Но эти ощущения не изо­лированы одно от другого. Благодаря процессам, совершаю­щимся в коре больших полушарий, человек воспринимает весь предмет в целом.

Строение органа зрения. Орган зрения представлен глаз­ным яблоком и вспомогательным аппаратом. В глазном ябло­ке находится периферический отдел зрительного анализато­ра.

Наружную оболочку глазного яблока называют белочной или склерой. На передней поверхности его она переходит в прозрачную роговицу. За белочной оболочкой следует сосудистая, пронизанная кровеносными сосудами, питающими глаз. На передней поверхности она переходит в радужную оболочку, содержащую пигменты, от которых зависит цвет глаз. По­середине радужной оболочки находится отверстие — зрачок, через который лучи света, проникают внутрь глаза.

Внутренняя оболочка глазного яблока называется сетчаткой. Она имеет сложное слоистое строение, образована нервными клетками и их волокнами. Различают десять слоев сет­чатки. К наружному пигментному слою сетчатки подходят палочки и колбочки, которые представляют собой видоизмененные отростки светочувствительных зрительных клеток. От нервных клеток сетчатки отходит зрительный нерв, являю­щийся началом проводниковой части зрительного анали­затора.

Между роговицей, радужной оболочкой и хрусталиком находится пространство, заполненное прозрачной водянистой жидкостью. За зрачком располагается прозрачное уплотненное чечевицеобразное тельце — хрусталик, заключенный в прозрачную сумку, от краев которой отходят упругие волок­на. Эти волокна соединяют хрусталик с окаймляющей его ресничной мышцей. Все внутреннее пространство глаза, находящееся за хрусталиком и радужкой, заполнено студенистым, очень прозрачным стекловидным телом. В верхнее-боковом углу глазницы располагается слезная железа, выделяющая слезную, жидкость, которая омывает поверхность глазного яб­лока, препятствует ее подсыханию и переохлаждению. Слеза, увлажнив поверхность глаза, стекает по слезному каналу в полость носа. Веки и ресницы защищают глазное яблоко от попадания внутрь глаза посторонних частиц, брови отводят в сторону, пот, стекающий по лбу, что также имеет защитное значение.

Размеры и масса глаза у детей младшего школьного возраста почти такие же, как и у взрослого человека.

Восприятие зрительных раздражений. Световые лучи, яв­ляющиеся специфическими раздражителями для зрительных рецепторов проходят внутри глазного яблока через несколько сред. Это роговица, водянистая жидкость, хрусталик и стекловидное тело. Они в совокупности образуют оптическую си­стему глаза, преломляющую лучи и собирающую их на сет­чатке.

Все среды глаза, за исключением хрусталика, сохраняют постоянную величину преломления лучей. Однако преломляю­щая сила глаза может увеличиваться и уменьшаться. Проис­ходит это благодаря тому, что хрусталик в силу сокращения или расслабления ресничной мышцы может изменять свою кривизну. При ее увеличении преломление лучей в глазе, уси­ливается, а при уменьшении ослабляется. Поэтому для удоб­ства изучения преломляющей способности глаза часто, уделя­ют внимание только преломлению лучей хрусталиком.

Рис.13. Изображение предмета на сетчатке глаза: аб – уменьшенное обратное изображение на сетчатке глаза предмета АБ; Вв – главная оптическая ось.

Рассмотрим, как возникает изображение предметов на сетчатке (рис.13). Лучи, отходящие от верхней точки предме­та А, преломляются и собираются в точке сетчатки, а, нахо­дящейся ниже главной оптической оси глаза. Лучи, отходя­щие от нижней точки предмета Б, также преломляются и собираются на сетчатке в точке б, которая лежит выше главной оптической оси глаза. Луч, исходящий из точки В и идущий по главной оптической оси, не преломляется и попадает в точ­ку в, лежащую на сетчатке. В результате на ней возникает обратное уменьшенное и действительное изображение видимого предмета.

Те светочувствительные клетки, которые расположены в области этого изображения, раздражаются. Как же это про­исходит? В палочках находится особое вещество — зритель­ный пурпур. Под действием света зрительный пурпур распа­дается и в палочках возникает возбуждение. В последнее вре­мя выяснено, что и в колбочках также имеются вещества химически изменяющиеся под действием света.

Наряду с химическими изменениями в зрительных рецеп­торах происходит и физическое, в частности возникновение токов действия.

Палочки — это наиболее чувствительные к свету зрительные рецепторы. Они раздражаются даже слабым сумеречным светом, но не воспринимают окраски предметов. Вот почему ночью, когда люди видят только с помощью палочек, они не в состоянии различать цвета. Колбочки значительно менее чувствительны к свету, чем палочки. С их помощью осущест­вляется дневное зрение. Колбочки – это рецепторы, воспринимающие не только свет, но и цвет. Скопление колбочек находится на сетчатке прямо напротив зрачка. Когда изображе­ние предмета возникает на этом месте, мы видим предмет ясно. Данный участок сетчатки - называют желтым пятном. На месте выхода волокон зрительного нерва из сетчатки зрительных рецепторов нет. Поэтому лучи, падающие на этот уча­сток сетчатки, называемый слепым пятном, вообще не вызы­вают зрительных раздражений (рис, 14).

От сетчатки возбуждения проводятся по волокнам зри­тельного нерва и проводящим путям головного мозга в четверохолмие и в зрительные бугры и от них в зрительную зону коры больших полушарий. Здесь осуществляется окон­чательный анализ зритель­ных раздражений.

Рис.14. Желтое(1) и слепое (2) пятна.

Адаптация. Приспособление глаза к видению при различной освещенности называют адаптацией. Если вечером в комнате пога­сить свет, то первое время человек совершенно не раз­личает окружающих пред­метов. Но уже через 1— 2 мин он начинает улавли­вать их контуры, а еще через несколько минут предметы с достаточной ясностью.

Происходи с это благодаря изменению чувствительности сет­чатки в темноте. Пребывание в темноте в течение 1 ч повы­шает чувствительность глаза почти в 200 раз Способность школьни­ков к различению цветов увеличивается с возрастом.

Однако особен­но быстро возрастание чувствительности происходит в пер­вые минуты.

Это явление объясняется тем, что при ярком свете зритель­ный пурпур, содержащийся в палочках, разрушается пол­ностью. В темноте он быстро восстанавливается и палочки, обладающие большой чувствительностью к свету, начинают выполнят свои функции, в то время как колбочки, малочувствительные к свету, оказываются неспособными к восприя­тию зрительных раздражений. Вот почему человек в темноте не различает цвета.

Но если в темном помещении включить свет, человек ока­зывается как бы ослепленным. Он с трудом различает окру­жающие предметы, хотя через 1—2 мин его глаза начинают видеть нормально. Это объясняется тем, что зрительный пур­пур в пaлочках разрушился, чувствительность к свету резко понизилась и зрительные раздражения теперь воспринимают­ся только колбочками.

Аккомодация. Приспособление глаза к видению предме­тов на различных расстояниях называют аккомодацией. Что­бы предмет был хорошо виден, лучи, исходящие от него, дол­жны co6ираться на сетчатке. Это достигается изменениями кривизны хрусталика, которые осуществляются рефлекторно при paccматривании предметов, находящихся на разном рас­стоянии от глаза. Когда мы смотрим на близкие предметы, кривизна хрусталика увеличивается. Преломление лучей в глазе становится большим, вследствие чего изображение возникает на сетчатке. Когда мы смотрим вдаль, хрусталик уплощается.

С возрастом хрусталик становится менее эластичным. Спо­собность аккомодации начинает снижаться уже с десятилет­него возраста, однако на зрении это начинает сказываться лишь в пожилом возрасте (старческая дальнозоркость).

Близорукость и дальнозоркость. У близоруких людей изо­бражение предметов возникает не на сетчатке, а впереди нее, поэтому оно расплывчато, неясно. Это происходит потому, что глазное яблоко удлинено (рис. 15). Вследствие этого близору­кие люди могут отчетливо видеть лишь те предметы, которые расположены близко к глазам. Для коррекции близорукости пользуют я очками с двояковогнутой линзой.

Близорукость может быть и приобретенной вследствие ослабления

рес­ничной мышцы, ведущего к увеличению кривизны хрус­талика.

У дальнозорких людей глазное яблоко укорочено, вследст­вие чего

изображение предмета возникает за сетчаткой, что также ведет к неясному видению (рис.15). Дальнозоркие люди носят очки с двояковыпуклыми линзами.

Наиболее распространенная форма нарушения зрения у де­тей школьного возраста - увеличение близорукости — про­грессирует от первого к старшим классам. Выяснено, что сре­ди первоклассников количество близоруких детей колеблется от 2 до 5%, а в седьмом классе достигает 16%.

Основные меры предупреждения близорукости школьни­ков — это подбор столов соответственно росту, позволяющий сохранять расстояние между глазом и книгой или тетрадью. Учителю начальных классов следует помнить, что необходимо избегать длительного напряжения глаз детей при чте­нии или письме, предлагая им время от времени смотреть вдаль, например, на настенные таблицы, классную доску. Очень важно также следить за тем, чтобы дети, у которых
при врачебном осмотре выявлена близорукость или дально­зоркость, пользовались прописанными им очками.

Экология и гигиена зрения. Нарушение и ослабление зрения может быть вызвано:

Внутренними изменениями:

Ø Кристаллизация тканей хрусталика – катаракта (помутнение хрусталика).

Рис. 15. Схема аккомодации близорукого (А) и дально­зоркого (Б) глаза:

1 — без аккомодации (параллельные лучи пересекаются впереди сетчатки); 2 — самая дальняя точка ясного видения (без аккомо­дации); 3 — ближайшая точка ясного видения при максимальной аккомодации; 4 — исправление дефекта зрения при помощи во­гнутых стекол; 5 — без аккомодации (параллельные лучи пересе­каются позади сетчатки); в — частичная аккомодация при смотре­нии вдаль; 7 — ход лучей от близкого предмета при максималь­ной аккомодации.

Ø Нарушение оттока внутриглазной жидкости – глаукома (повышение внутриглазного давления с повреждением зрительного нерва).

Внешними изменениями:

Ø Едкие вещества (кислоты, щелочи), огонь и пар вызывают ожог глаз.

Ø Никотин и алкоголь вызывают поражение зрительного нерва и ухудшение зрения.

Ø Попадание твердых частиц ведет к травме или гибели глаза.

Ø Неблагоприятные физические воздействия ведут к ослабеванию ресничной мышцы и ухудшению зрения.

Ø Работа при плохих климатических условиях вызывает коньюктивит – воспаление коньюктивы.

Для нормальной работы глаз следует оберегать их от разных механических воздействий, читать в хорошо освещенном помещении, держа книгу на определенном расстоянии (до 33-35 см от глаз). Свет должен падать слева. Нельзя близко наклоняться к книге, так как хрусталик в этом положении долго находится в выпуклом состоянии, что может привести к развитию близорукости. Слишком яркое освещение вредит зрению, разрушает световоспринимающие клетки. Поэтому, например, сталеварам. Сварщикам и лицам других сходных профессий рекомендуется надевать во время работы темные защитные очки.

Нельзя читать в движущемся транспорте. Из-за неустойчивости положения книги все время меняется фокусное расстояние. Это ведет к изменению кривизны хрусталика, уменьшению его эластичности, в результате чего ослабевает ресничная мышца. Когда мы читаем лежа, положение книги в руке по отношению к глазам тоже постоянно меняется, привычка читать лежа наносит вред зрению.

Расстройство зрения может возникнуть также из-за недостатка витамина А.

Пребывание на природе, где обеспечен большой кругозор – прекрасный отдых для глаз.