Человек живет и работает в окружающем его мире, в обществе других людей. Все явления материального мира воспринимаются нами, отражаются в нашем сознании посредством органов чувств. При помощи глаз (орган зрения) человек воспринимает свет, краски, форму и расположение предметов окружающего мира. Звуки и шумы воспринимаются органом слуха, вкусовые качества определяются при помощи органа вкуса, орган обоняния служит для восприятия различных запахов. Через орган осязания (кожу) человек получает представление о температуре, твердости и характере поверхности, форме предметов. Эти пять органов чувств воспринимают сигналы внешнего мира, действующие на человека. Сигналы из окружающей нас среды вызывают в нашем сознании ясное представление об источниках этих сигналов, их качествах, отражая существование вне нас объективного материального мира.
Периферические нервы содержат волокна, по которым в головной мозг поступают сигналы в виде нервных возбуждений от нервных окончаний, расположенных в мышцах, суставах и связках. На основе этих сигналов человек определяет положение своего тела в пространстве.
От всех внутренних органов в центральную нервную систему непрерывно приходят сигналы, отражающие состояние каждого органа. В обычных условиях эти сигналы чаще всего не воспринимаются нашим сознанием и проявляются только «общим самочувствием».
Органы чувств устроены так, что каждый из них наиболее приспособлен для восприятия определенных сигналов- световых, звуковых и т. д. Главной частью органов чувств являются нервные окончания, воспринимающие сигналы внешнего мира.
Глаза расположены в глазницах, образованных костями лицевой части черепа. Каждый глаз состоит из век, глазных мышц, глазного яблока и отходящего от него зрительного нерва. В наружных углах глазниц имеются слезные железки, выделяющие слезы. При движении век слезы смывают пылинки с глазного яблока и увлажняют его. Избыток слезной жидкости по особым канальцам попадает в носовую полость.
Глазное яблоко состоит из стекловидного тела, хрусталика и трех оболочек (рис. 1). Передняя часть наружной (белковой) оболочки, пропускающая лучи благодаря своей прозрачности, называется роговицей. За наружной оболочкой лежит сосудистая оболочка, в которой проходят кровеносные сосуды, питающие глаз. Передняя часть сосудистой оболочки называется радужкой, определяющей цвет глаз. В центре радужки имеется круглое отверстие- зрачок.
Внутренняя оболочка - сетчатка - расположена на задней стенке глазного яблока. В ней имеются особые клетки - палочки и колбочки, содержащие светочувствительное вещество, а также нервные клетки. Отходящие от этих клеток отростки дают начало зрительному нерву. Последний от заднего полюса глазного яблока направляется в полость черепа, где входит в головной мозг.
За зрачком расположен прозрачный хрусталик, имеющий форму чечевицы. Полость глазного яблока, ограниченная оболочками и хрусталиком, заполнена прозрачным стекловидным телом.
Световые лучи проникают через роговицу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и попадают на сетчатку. Под их действием в колбочках и палочках изменяется светочувствительное вещество, вызывая появление сигналов в нервных клетках сетчатки. Далее эти сигналы из нервных клеток идут в их отростки, составляющие зрительный нерв, и по нему попадают в головной мозг (кору затылочных долей), где возникает ощущение света, представление о форме.предметов окружающего мира.
Рис. 1. Схематический разрез через глаз и его добавочные органы.
1 - верхняя стенка глазницы; 2 - оболочки глаза; 3 - пространство между глазом и теноновой капсулой; 4 - тенонова капсула; 5 - мышца, поднимающая верхнее веко; 6 - верхняя прямая мышца; 7 - центральная артерия сетчатой оболочки; 8 - зрительный нерв; 9 - нижняя прямая мышца; 10 - нижняя стенка глазницы; 11 - стекловидное тело глаза; 12 - надкостница; 13 - нижняя косая мышца на поперечном разрезе; 14 - круговая мышца глаза, 15 - глазничная перегородка; 16 - нижний свод конъюнктивы; 17 - хрящ нижнего века, 18 - радужная оболочка; 19 - хрусталик; 20 - роговая оболочка; 21 - хрящ верхнего века; 22 - конъюнктива, покрывающая заднюю поверхность верхнего века; 23 - конъюнктива, покрывающая глазное яблоко; 24 - круговая мышца глаза; 25 – глазничная перегородка.
Зрачок обладает способностью суживаться и расширяться, в зависимости от яркости света, падающего на глаза. Достигается это при помощи гладких мышц, имеющихся в радужке. При ярком свете зрачок суживается, пропуская меньше световых лучей в глазное яблоко, при слабом освещении - расширяется. Регуляция ширины зрачка происходит рефлекторно, автоматически, что обеспечивает быстрое приспособление глаз к различным условиям освещения.
Орган слуха состоит из трех различно устроенных частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное и среднее ухо служат для проведения звуковых колебаний, во внутреннем ухе лежит нервный аппарат, преобразующий звуковые колебания в нервные сигналы (рис. 2 и 3).
Наружное ухо составляют ушная раковина и наружный слуховой проход - канал для проведения звуковых волн.
Рис. 2. Фронтальный разрез через орган слуха (схематично).
1 - ушная раковина; 2 - наружный слуховой проход, 3 - барабанная перепонка; 4 - полость среднего уха; 5 - слуховая труба; 6 - улитка; 7 - полукружные каналы; 8 - наковальня; 9 - молоточек; 10 - стремечко; 11 - эндолимфатический проток; 12 - маточка; 13 - мешочек; 14 - височная кость.
Конец слухового прохода закрыт барабанной перепонкой, за которой лежит полость среднего уха. Среднее и внутреннее ухо находится в толще височной кости. В полости среднего уха имеются слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко), соединяющие барабанную перепонку с внутренним ухом. Узкой трубочкой, называющейся евстахиевой трубой, среднее ухо соединяется с глоткой, откуда поступает воздух, заполняющий полость среднего уха.
Рис. 3. Барабанная перепонка и слуховые косточки с внутренней стороны.
1 - головка молоточка; 2 - верхняя связка ее; 3 - пещера барабанной полости; 4 - наковальня; 5 - связка ее; 6 - барабанная струна; 7 - пирамидальное возвышение; 8 - стремечко; 9 - рукоятка молоточка; 10 - барабанная перепонка; 11- слуховая труба; 12 - перегородка между полуканалами для трубы и для мышцы; 13 - мышца, напрягающая барабанную перепонку; 14 - передний отросток молоточка.
Во внутреннем ухе имеется канал в виде завитка- улитки, заполненный жидкостью. В улитке имеются очень чувствительные волосковые клетки, воспринимающие колебательные движения жидкости. Из улитки начинается слуховой нерв (связанный с волосковыми клетками), который из височной кости входит в полость черепа и вступает в головной мозг, направляясь к височным долям.
Воздушная звуковая волна приводит в колебание барабанную перепонку и связанные с ней слуховые косточки. Последние передают колебания жидкости, заполняющей
улитку (через мембрану в стенке внутреннего уха). Движение жидкости раздражает чувствительные волосковые клетки, сигналы от которых по слуховому нерву доходят до коры головного мозга (височных долей). В коре головного мозга возникает ощущение звука, определяется его качество и направление.
Кроме слухового аппарата, во внутреннем ухе имеется еще аппарат равновесия (лабиринты), регулирующий положение тела в пространстве.
Запахи воспринимаются нервными клетками, расположенными в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Волокна от этих клеток проникают в полость черепа через специальные отверстия и соединяются в обонятельный нерв, который проходит к височным долям головного мозга. По этим нервным путям сигналы, отображающие качество различных запахов, доходят до внутренних отделов височных долей (с каждой стороны).
Вкусовые клетки (вкусовые луковицы) расположены на поверхности языка. При попадании вкусовых веществ на язык во вкусовых клетках возникают сигналы, которые по нервным отросткам (отходящим от этих клеток) проходят в полость черепа и поступают,в соответствующие височные доли головного мозга. Здесь формируются ощущения вкуса и запаха.
В коже расположен орган осязания (кожной чувствительности). Помимо чувствительной функции, кожа человека выполняет еще несколько функций. Она является защитным покровом, предохраняющим мягкие ткани от внешних воздействий, органом. выделения (потовые железы), органом теплорегуляции. Построена кожа из покровной и соединительной ткани. В ее толще расположены многочисленные чувствительные тельца, к которым подходят окончания чувствительных нервных волокон, которые сливаются в нервные стволики и вместе с двигательными нервами, идущими к мышцам, образуют периферические нервы конечностей и туловища. Эти нервы через межпозвоночные отверстия позвоночного столба проникают в спинной мозг. В составе его белого вещества чувствительные волокна идут далее до головного мозга, где подходят к специальным чувствительным центрам в стволе головного мозга и далее к коре теменных долей больших полушарий.
Прикосновение к коже, воздействие на нее тепла или холода и болевые раздражения вызывают появление сигналов (возбуждения) в кожных чувствительных тельцах. От них по чувствительным нервным волокнам сигналы поступают в спинной мозг и доходят до коры больших полушарий головного мозга, где возникает ощущение, отображающее характер воздействия на кожу. Весь нервный аппарат, начиная от периферического органа чувств и кончая расположенными в коре головного8мозга чувствительными центрами, И. П. Павлов назвал анализатором. Посредством каждого данного анализатора человек воспринимает то или иное свойство окружающего мира, анализирует его, сопоставляет эти свойства.
Различают двигательный, слуховой, зрительный, обонятельный и кожный анализаторы. При помощи этих анализаторов кора головного мозга получает огромное количество сигналов, отражающих работу организма и состояние, внешней среды.
Большинство сигналов, возникающих в этих анализаторах, отражаются в нашем сознании. Кора головного мозга является также анализатором и для всех внутренних органов, от которых она постоянно получает сигналы об их работе. Эти сигналы обычно не осознаются нами, но при очень сильном раздражении нервов заболевшего органа они начинают отражаться в сознании в виде разнообразных неприятных ощущений и болей.
Результатом анализа всех этих сигналов является другая сторона деятельности нервной системы- ответная реакция, регулирующая работу отдельных органов (как в норме, так и при заболевании или ранении), вызывающая изменения психической деятельности человека. Подчеркивая роль анализа явлений внешней среды корой головного мозга, И.П.Павлов назвал кору совокупностью анализаторов.
Теплорегуляционная роль кожи осуществляется с помощью большого количества имеющихся в ней кровеносных сосудов. В жаркую погоду и при сильной мышечной работе кожные сосуды расширяются, при этом с поверхности кожи излучается больше тепла и таким путем предотвращается перегревание организма. Вся регуляция просвета кровеносных сосудов осуществляется через нервную систему (рефлекторным путем). Рефлекторная регуляция просвета кожных сосудов обеспечивает, таким образом, сохранение постоянной температуры тела.
Человек получает различную информацию об окружающей среде и состоянии собственного тела с помощью органов чувств. Все органы чувств имеют свои рецепторы (чувствительные нервы), сигнал от которых передается в центральную нервную систему. Благодаря этому человек может реагировать на все, что происходит в окружающем его мире. В данной статье Эльхау расскажет о том, какие есть органы чувств.
Органы чувств
- Глаза
- Рецепторы кожи
Какие есть органы чувств, Вы теперь знаете, но следует более подробно рассмотреть каждый из них, а также чувства, которые мы благодаря ним ощущаем.
Глаза
Данный орган чувств входит в зрительную систему человека, благодаря которой мы обладаем зрением, то есть видим окружающий нас мир, как изображение предметов и их расположения в пространстве. Глаза относятся к дистантным органам чувств, то есть органам чувств, которые реагируют на раздражение на расстоянии.
Уши
Данный орган относится к дистантным органам чувств и выполняет две функции:
- Восприятие звуков. Человеческое ухо может воспринимать далеко не все звуки, а лишь звуковые волны, расположенные в диапазоне 16-20000 Гц.
- Чувство равновесия и положение тела в пространстве. Данное чувство называется - эквибриоцепция, и обеспечивается вестибулярным аппаратом (частью внутреннего уха).
Рецепторы кожи
Кожный покров выполняет множество функций, в том числе и чувствительные:
- Терморецепция - чувство тепла и его отсутствия. Именно благодаря рецепторам кожи мы ощущаем тепло или холод, температуру различных предметов.
- Осязание или тактильное чувство. Благодаря коже мы можем чувствовать прикосновения, их силу, вибрации, фактуру предметов (например, гладкость, шероховатости и так далее).
Данный орган чувств реагирует на раздражение лишь при непосредственном контакте, в отличие от дистантных органов чувств.
Нос
Благодаря данному органу чувств человек может различать запахи, данное чувство называется обоняние. Стоит заметить, что самым лучшим обонянием человек обладает при рождении, с возрастом способность различать запахи ухудшается. Кроме того, ученые утверждают, что чувствительность к запахам у женщин выше, чем у мужчин.
Язык
Благодаря данному органу чувств человек может различать вкус разных веществ. Однако язык также обладает и тактильными рецепторами, то есть, способен передавать температуру и фактуру веществ.
Теперь Вы знаете, какие у человека органы чувств, однако кроме перечисленных видов ощущений, получаемых с помощью этих органов чувств, у человека есть и другие чувства:
- чувство боли (воспринимается кожей, органами и суставами).
- проприоцепция - чувство положения в пространстве, движения и силы (чувство собственного тела). Проприорецепторы располагаются в мышцах, суставах, сухожилиях, и позволяют понимать нам, как располагаются наши конечности относительно нашего тела. Благодаря работе рецепторов, мы можем регулировать силу наших действий, а так же определить в состоянии покоя мы или движемся.
Органы чувств - это анатомические образования, которые воспринимают внешние раздражения (звук, свет, запах, вкус и др.), трансформируют их в нервный импульс и передают его в головной мозг.
Живой организм постоянно получает информацию об изменениях, которые происходят за его пределами и внутри организма, а также из всех частей тела. Раздражения из внешней и внутренней среды воспринимаются специализированными элементами, которые определяют специфику того или иного органа чувств и называются рецепторами.
Органы чувств служат живому организму для взаимосвязи и приспособления к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды и ее познания.
Согласно учению И. П. Павлова, каждый анализатор является сложным комплексным механизмом, который не только воспринимает сигналы из внешней среды, но и преобразует их энергию в нервный импульс, проводит высший анализ и синтез.
Каждый анализатор представляет собой сложную систему, которая включает следующие звенья: 1) периферический прибор, который воспринимает внешнее воздействие (свет, запах, вкус, звук, прикосновение) и преобразует его в нервный импульс; 2) проводящие пути, по которым нервный импульс поступает в соответствующий корковый нервный центр; 3) нервный центр в коре большого мозга (корковый конец анализатора). Все анализаторы делятся на два типа. Анализаторы, осуществляющие анализ и синтез окружающей среды, называются внешними или экстерорецептивны-ми. К ним относятся зрительный, слуховой, обонятельный, тактильный и др. Анализаторы, осуществляющие анализ явлений, которые происходят внутри организма, называются внутренними или интерорецептивными. Они дают информацию о состоянии сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, органов дыхания и др. Одним из главных внутренних анализаторов является двигательный анализатор, который дает информацию в мозг о состоянии мышечно-суставного аппарата. Его рецепторы имеют сложное строение и расположены в мышцах, сухожилиях и суставах.
Известно, что некоторые анализаторы занимают промежуточное положение, например вестибулярный анализатор. Он находится внутри организма (внутреннее ухо), но возбуждается внешними факторами (ускорение и замедление вращательных и прямолинейных движений).
Периферическая часть анализатора превращает определенные виды энергии в нервное возбуждение, при этом для каждого из них существует собственная специализация (холод, тепло, запах, звук и т. д.).
Таким образом, при помощи органов чувств человек получает всю информацию об окружающей среде, изучает ее и дает соответствующий ответ на реальные воздействия.
Орган зрения
Орган зрения - один из главных органов чувств, он играет значительную роль в процессе восприятия окружающей среды. В многообразной деятельности человека, в исполнении многих самых тонких работ органу зрения принадлежит первостепенное значение. Достигнув совершенства у человека, орган зрения улавливает световой поток, направляет его на специальные светочувствительные клетки, воспринимает черно-белое и цветное изображение, видит предмет в объеме и на различном расстоянии.
Орган зрения расположен в глазнице и состоит из глаза и вспомогательного аппарата (рис. 144).
Рис. 144. Строение глаза (схема):
1 - склера; 2 - сосудистая оболочка; 3 - сетчатка; 4 - центральная ямка; 5 - слепое пятно; 6 - зрительный нерв; 7- конъюнктива; 8- цилиар-ная связка; 9-роговица; 10-зрачок; 11, 18- оптическая ось; 12 - передняя камера; 13 - хрусталик; 14 - радужка; 15 - задняя камера; 16 - ресничная мышца; 17- стекловидное тело
Глаз (oculus) состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками. Глазное яблоко имеет округлую форму, передний и задний полюсы. Первый соответствует наиболее выступающей части наружной фиброзной оболочки (роговицы), а второй - наиболее выступающей части, которая находится латеральное выхода зрительного нерва из глазного яблока. Линия, соединяющая эти точки, называется наружной осью глазного яблока, а линия, соединяющая точку на внутренней поверхности роговицы с точкой на сетчатке, получила название внутренней оси глазного яблока. Изменения соотношений этих линий вызывают нарушения фокусировки изображения предметов на сетчатке, появление близорукости (миопия) или дальнозоркости (гиперметропия).
Глазное яблоко состоит из фиброзной и сосудистой оболочек, сетчатки и ядра глаза (водянистая влага передней и задней камер, хрусталик, стекловидное тело).
Фиброзная оболочка - наружная плотная оболочка, которая выполняет защитную и светопроводящую функции. Передняя ее часть называется роговицей, задняя - склерой. Роговица - это прозрачная часть оболочки, которая не имеет сосудов, а по форме напоминает часовое стекло. Диаметр роговицы - 12 мм, толщина - около 1 мм.
Склера состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, толщиной около 1 мм. На границе с роговицей в толще склеры находится узкий канал - венозный синус склеры. К склере прикрепляются глазодвигательные мышцы.
Сосудистая оболочка содержит большое количество кровеносных сосудов и пигмента. Она состоит из трех частей: собственной сосудистой оболочки, ресничного тела и радужки. Собственно сосудистая оболочка образует большую часть сосудистой оболочки и выстилает заднюю часть склеры, срастается рыхло с наружной оболочкой; между ними находится околососудистое пространство в виде узкой щели.
Ресничное тело напоминает среднеутолщенный отдел сосудистой оболочки, который лежит между собственной сосудистой оболочкой и радужкой. Основу ресничного тела составляет рыхлая соединительная ткань, богатая сосудами и гладкими мышечными клетками. Передний отдел имеет около 70 радиально расположенных ресничных отростков, которые составляют ресничный венец. К последнему прикрепляются радиально расположенные волокна ресничного пояса, которые затем идут к передней и задней поверхности капсулы хрусталика. Задний отдел ресничного тела - ресничный кружок - напоминает утолщенные циркулярные полоски, которые переходят в сосудистую оболочку. Ресничная мышца состоит из сложнопереплетенных пучков гладких мышечных клеток. При их сокращении происходят изменение кривизны хрусталика и приспособление к четкому видению предмета (аккомодация).
Радужка - самая передняя часть сосудистой оболочки, имеет форму диска с отверстием (зрачком) в центре. Она состоит из соединительной ткани с сосудами, пигментных клеток, которые определяют цвет глаз, и мышечных волокон, расположенных радиально и циркулярно.
В радужке различают переднюю поверхность, которая формирует заднюю стенку передней камеры глаза, и зрачковый край, который офаничивает отверстие зрачка. Задняя поверхность радужки составляет переднюю поверхность задней камеры глаза, ресничный край соединяется с ресничным телом и склерой при помощи гребенчатой связки. Мышечные волокна радужки, сокращаясь или расслабляясь, уменьшают или увеличивают диаметр зрачков.
Внутренняя (чувствительная) оболочка глазного яблока - сетчатка - плотно прилегает к сосудистой. Сетчатка имеет большую заднюю зрительную часть и меньшую переднюю «слепую» часть, которая объединяет ресничную и радужковую части сетчатки. Зрительная часть состоит из внутренней пигментной и внутренней нервной частей. Последняя имеет до 10 слоев нервных клеток. Во внутреннюю часть сетчатки входят клетки с отростками в форме колбочек и палочек, которые являются светочувствительными элементами глазного яблока. Колбочки воспринимают световые лучи при ярком (дневном) свете и являются одновременно рецепторами цвета, а палочки функционируют при сумеречном освещении и играют роль рецепторов сумеречного света. Остальные нервные клетки выполняют связующую роль; аксоны этих клеток, соединившись в пучок, образуют нерв, который выходит из сетчатки.
На заднем отделе сетчатки находится место выхода зрительного нерва - диск зрительного нерва, а латеральное от него располагается желтоватое пятно. Здесь находится наибольшее количество колбочек; это место является местом наибольшего видения.
В ядро глаза входят передняя и задняя камеры, заполненные водянистой влагой, хрусталик и стекловидное тело. Передняя камера глаза - это пространство между роговицей спереди и передней поверхностью радужки сзади. Место по окружности, где находится край роговицы и радужки, ограничено гребенчатой связкой. Между пучками этой связки расположено пространство радужно-роговичного узла (фонтановы пространства). Через эти пространства водянистая влага из передней камеры оттекает в венозный синус склеры (шлеммов канал), а затем поступает в передние ресничные вены. Через отверстие зрачка передняя камера соединяется с задней камерой глазного яблока. Задняя камера в свою очередь соединяется с пространствами между волокнами хрусталика и ресничным телом. По периферии хрусталика лежит пространство в виде пояска (петитов канал), заполненное водянистой влагой.
Хрусталик - это двояковыпуклая линза, которая расположена сзади камер глаза и обладает светопреломляющей способностью. В нем различают переднюю и заднюю поверхности и экватор. Вещество хрусталика бесцветное, прозрачное, плотное, не имеет сосудов и нервов. Внутренняя его часть - ядро - намного плотнее периферической части. Снаружи хрусталик покрыт тонкой прозрачной эластичной капсулой, к которой прикрепляется ресничный поясок (циннова связка). При сокращении ресничной мышцы изменяются размеры хрусталика и его преломляющая способность.
Стекловидное тело - это желеобразная прозрачная масса, которая не имеет сосудов и нервов и покрыта мембраной. Расположено оно в стекловидной камере глазного яблока, сзади хрусталика и плотно прилегает к сетчатке. Сбоку хрусталика в стекловидном теле находится углубление, называемое стекловидной ямкой. Преломляющая способность стекловидного тела близка к таковой водянистой влаги, которая заполняет камеры глаза. Кроме того, стекловидное тело выполняет опорную и защитную функции.
Вспомогательные органы глаза . К вспомогательным органам глаза относятся мышцы глазного яблока (рис. 145), фасции глазницы, веки, брови, слезный аппарат, жировое тело, конъюнктива, влагалище глазного яблока.
Рис. 145. Мышцы глазного яблока:
А - вид с латеральной стороны: 1 - верхняя прямая мышца; 2 - мышца, поднимающая верхнее веко; 3 - нижняя косая мышца; 4 - нижняя прямая мышца; 5 - латеральная прямая мышца; Б - вид сверху: 1 - блок; 2 - влагалище сухожилия верхней косой мышцы; 3 - верхняя косая мышца; 4- медиальная прямая мышца; 5 - нижняя прямая мышца; 6 - верхняя прямая мышца; 7 - латеральная прямая мышца; 8 - мышца, поднимающая верхнее веко
Двигательный аппарат глаза представлен шестью мышцами. Мышцы начинаются от сухожильного кольца вокруг зрительного нерва в глубине глазницы и прикрепляются к глазному яблоку. Выделяют четыре прямые мышцы глазного яблока (верхняя, нижняя, латеральная и медиальная) и две косые (верхняя и нижняя). Мышцы действуют таким образом, что оба глаза поворачиваются согласованно и направлены в одну и ту же точку. От сухожильного кольца начинается также мышца, поднимающая верхнее веко. Мышцы глаза относятся к поперечнополосатым мышцам и сокращаются произвольно.
Глазница, в которой находится глазное яблоко, состоит из надкостницы глазницы, которая в области зрительного канала и верхней глазничной щели срастается с твердой оболочкой головного мозга. Глазное яблоко покрыто оболочкой (или теноновой капсулой), которая рыхло соединяется со склерой и образует эписклеральное пространство. Между влагалищем и надкостницей глазницы находится жировое тело глазницы, которое выполняет роль эластичной подушки для глазного яблока.
Веки (верхнее и нижнее) представляют собой образования, которые лежат впереди глазного яблока и прикрывают его сверху и снизу, а при смыкании - полностью его закрывают. Веки имеют переднюю и заднюю поверхность и свободные края. Последние, соединившись спайками, образуют медиальный и латеральные углы глаза. В медиальном углу находятся слезное озеро и слезное мясцо. На свободном крае верхнего и нижнего век около медиального угла видно небольшое возвышение - слезный сосочек с отверстием на верхушке, которая является началом слезного канальца.
Пространство между краями век называется глазной щелью. Вдоль переднего края век расположены ресницы. Основу века составляет хрящ, который сверху покрыт кожей, а с внутренней стороны - конъюнктивой века, которая затем переходит в конъюнктиву глазного яблока. Углубление, которое образуется при переходе конъюнктивы век на глазное яблоко, называется конъюнктивальным мешком. Веки, кроме защитной функции, уменьшают или перекрывают доступ светового потока.
На границе лба и верхнего века находится бровь, представляющая собой валик, покрытый волосами и выполняющий защитную функцию.
Слезный аппарат состоит из слезной железы с выводными протоками и слезоотводящих путей. Слезная железа находится в одноименной ямке в латеральном углу, у верхней стенки глазницы и покрыта тонкой соединительно-тканной капсулой. Выводные протоки (их около 15) слезной железы открываются в конъюнктивальный мешок. Слеза омывает глазное яблоко и постоянно увлажняет роговицу. Движению слезы способствуют мигательные движения век. Затем слеза по капиллярной щели около края век оттекает в слезное озеро. В этом месте берут начало слезные канальцы, которые открываются в слезный мешок. Последний находится в одноименной ямке в нижнемедиальном углу глазницы. Книзу он переходит в довольно широкий носослезный канал, по которому слезная жидкость попадает в полость носа.
Проводящие пути зрительного анализатора (рис. 146). Свет, который попадает на сетчатку, проходит вначале через прозрачный светопреломляющий аппарат глаза: роговицу, водянистую влагу передней и задней камер, хрусталик и стекловидное тело. Пучок света на своем пути регулируется зрачком. Светопреломляющий аппарат направляет пучок света на более чувствительную часть сетчатки - место наилучшего видения - пятно с его центральной ямкой. Пройдя через все слои сетчатки, свет вызывает там сложные фотохимические преобразования зрительных пигментов. В результате этого в светочувствительных клетках (палочках и колбочках) возникает нервный импульс, который затем передается следующим нейронам сетчатки - биполярным клеткам (нейроцитам), а после них - нейроцитам ганглиозного слоя, ганглиозным нейроцитам. Отростки последних идут в сторону диска и формируют зрительный нерв. Пройдя в череп через канал зрительного нерва по нижней поверхности головного мозга, зрительный нерв образует неполный зрительный перекрест. От зрительного перекреста начинается зрительный тракт, который состоит из нервных волокон ганглиозных клеток сетчатки глазного яблока. Затем волокна по зрительному тракту идут к подкорковым зрительным центрам: латеральному коленчатому телу и верхним холмикам крыши среднего мозга. В латеральном коленчатом теле волокна третьего нейрона (ганглиозных нейроцитов) зрительного пути заканчиваются и вступают в контакт с клетками следующего нейрона. Аксоны этих нейроцитов проходят через внутреннюю капсулу и достигают клеток затылочной доли около шпорной борозды, где и заканчиваются (корковый конец зрительного анализатора). Часть аксонов ганглиозных клеток проходит через коленчатое тело и в составе ручки поступает в верхний холмик. Далее из серого слоя верхнего холмика импульсы идут в ядро глазодвигательного нерва и в дополнительное ядро, откуда происходит иннервация глазодвигательных мышц, мышц, которые суживают зрачки, и ресничной мышцы. Эти волокна несут импульс в ответ на световое раздражение и зрачки суживаются (зрачковый рефлекс), также происходит поворот в необходимом направлении глазных яблок.
Рис. 146. Схема строения зрительного анализатора:
1 - сетчатка; 2- неперекрещенные волокна зрительного нерва; 3 - перекрещенные волокна зрительного нерва; 4- зрительный тракт; 5- корковый анализатор
Механизм фоторецепции основан на поэтапном превращении зрительного пигмента родопсина под действием квантов света. Последние поглощаются группой атомов (хромофоры) специализированных молекул - хромолипо-протеинов. В качестве хромофора, который определяет степень поглощения света в зрительных пигментах, выступают альдегиды спиртов витамина А, или ретиналь. Последние всегда находятся в форме 11-цисретиналя и в норме связываются с бесцветным белком опсином, образуя при этом зрительный пигмент родопсин, который через ряд промежуточных стадий вновь подвергается расщеплению на ретиналь и опсин. При этом молекула теряет цвет и этот процесс называют выцветанием. Схема превращения молекулы родопсина представляется следующим образом.
Процесс зрительного возбуждения возникает в период между образованием люми- и метародопсина II. После прекращения воздействия света родопсин тотчас же ресинтезируется. Вначале полностью при участии фермента рети-нальизомеразы транс-ретиналь превращается в 11-цисретиналь, а затем последний соединяется с опсином, вновь образуя родопсин. Этот процесс беспрерывный и лежит в основе темновой адаптации. В полной темноте необходимо около 30 мин, чтобы все палочки адаптировались и глаза приобрели максимальную чувствительность. Формирование изображения в глазу происходит при участии оптических систем (роговицы и хрусталика), дающих перевернутое и уменьшенное изображение объекта на поверхности сетчатки. Приспособление глаза к ясному видению на расстоянии удаленных предметов называют аккомодацией. Механизм аккомодации глаза связан с сокращением ресничных мышц, которые изменяют кривизну хрусталика.
При рассмотрении предметов на близком расстоянии одновременно с аккомодацией действует и конвергенция, т. е. происходит сведение осей обоих глаз. Зрительные линии сходятся тем больше, чем ближе находится рассматриваемый предмет.
Преломляющую силу оптической системы глаза выражают в диоптриях («Д» - дптр). За 1 Д принимается сила линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 м. Преломляющая сила глаза человека составляет 59 дптр при рассмотрении далеких предметов и 70,5 дптр при рассмотрении близких.
Существуют три главные аномалии преломления лучей в глазу (рефракции): близорукость, или миопия; дальнозоркость, или гиперметропия; старческая дальнозоркость, или пресбиопия (рис. 147). Основная причина всех дефектов глаза состоит в том, что не согласуются между собой преломляющая сила и длина глазного яблока, как в нормальном глазу. При близорукости (миопии) лучи сходятся перед сетчаткой в стекловидном теле, а на сетчатке вместо точки возникает круг светорассеяния, глазное яблоко при этом имеет большую длину, чем в норме. Для коррекции зрения используют вогнутые линзы с отрицательными диоптриями.
Рис. 147. Ход лучей света в нормальном глазу (А), при близорукости
(Б 1 и Б 2), при дальнозоркости (В 1 и В 2) и при астигматизме (Г 1 и Г 2):
Б 2 , В 2 - двояковогнутая и двояковыпуклая линзы для исправления дефектов близорукости и дальнозоркости; Г 2 - цилиндрическая линза для коррекции астигматизма; 1 - зона четкого видения; 2 - зона размытого изображения; 3 - корректирующие линзы
При дальнозоркости (гиперметропии) глазное яблоко короткое, и поэтому параллельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются сзади сетчатки, а на ней получается неясное, расплывчатое изображение предмета. Этот недостаток может быть компенсирован путем использования преломляющей силы выпуклых линз с положительными диоптриями.
Старческая дальнозоркость (пресбиопия) связана со слабой эластичностью хрусталика и ослаблением натяжения цинновых связок при нормальной длине глазного яблока.
Исправлять это нарушение рефракции можно с помощью двояковыпуклых линз. Зрение одним глазом дает нам представление о предмете лишь в одной плоскости. Только при зрении одновременно двумя глазами возможно восприятие глубины и правильное представление о взаимном расположении предметов. Способность к слиянию отдельных изображений, получаемых каждым глазом, в единое целое обеспечивает бинокулярное зрение.
Острота зрения характеризует пространственную разрешающую способность глаза и определяется тем наименьшим углом, при котором человек способен различать раздельно две точки. Чем меньше угол, тем лучше зрение. В норме этот угол равен 1 мин, или 1 единице.
Для определения остроты зрения используют специальные таблицы, на которых изображены буквы или фигурки различного размера.
Поле зрения - это пространство, которое воспринимается одним глазом при неподвижном его состоянии. Изменение поля зрения может быть ранним признаком некоторых заболеваний глаз и головного мозга.
Цветоощущение - способность глаза различать цвета. Благодаря этой зрительной функции человек способен воспринимать около 180 цветовых оттенков. Цветовое зрение имеет большое практическое значение в ряде профессий, особенно в искусстве. Как и острота зрения, цветоощущение является функцией колбочкового аппарата сетчатки. Нарушения цветового зрения могут быть врожденными и передаваться по наследству и приобретенными.
Нарушение цветового восприятия носит название дальтонизма и определяется с помощью псевдоизохроматических таблиц, в которых представлена совокупность цветных точек, образующих какой-либо знак. Человек с нормальным зрением легко различает контуры знака, а дальтоник нет.
Пять чувств позволяют нам познавать окружающий мир и реагировать наиболее соответствующим образом. За зрение отвечают глаза, за слух - уши, за обоняние - нос, за вкус - язык, а за осязание - кожа. Благодаря им мы получаем информацию о нашем окружении, которая анализируется и истолковывается головным мозгом . Обычно наша реакция направлена на продление приятных ощущений или на прекращение неприятных.
Зрение
Из всех доступных нам чувств мы чаще всего используем зрение . Мы можем видеть благодаря множеству органов: световые лучи проходят через зрачок (отверстие), роговицу (прозрачную мембрану), затем через хрусталик (орган, похожий на линзу), после чего на сетчатке глаза (тонкая мембрана в глазном яблоке) возникает перевернутое изображение. Изображение преобразуется в нервный сигнал благодаря выстилающим сетчатку рецепторам - палочкам и колбочкам, и передается в головной мозг через зрительный нерв. Мозг распознает нервный импульс как изображение, переворачивает его в нужном направлении и воспринимает в трехмерном виде.
Слух
По мнению ученых, слух - второе наиболее используемое человеком чувство. Звуки (колебания воздуха) через слуховой проход проникают к барабанной перепонке и заставляют ее вибрировать. Затем они проходят через окно преддверия - отверстие, закрытое тонкой пленкой, и улитку заполненную жидкостью трубку, раздражая при этом слуховые клетки. Эти клетки преобразуют колебания в нервные сигналы, посылаемые в головной мозг. Мозг распознает эти сигналы как звуки, определяя уровень их громкости и высоту.
Осязание
Миллионы рецепторов, расположенные на поверхности кожи и в ее тканях распознают прикосновение, нажатие или боль, затем посылают соответствующие сигналы спинному и головному мозгу. Головной мозг анализирует и расшифровывает эти сигналы, переводя их в ощущения - приятные, нейтральные или неприятные.
Обоняние
Мы способны различать до десяти тысяч запахов, некоторые из которых (ядовитые газы, дым) оповещают нас о близкой опасности. Расположенные в полости носа клетки выявляют молекулы, являющиеся источником запаха, затем посылают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг опознает эти запахи, которые могут быть приятными или наоборот неприятными. Ученые определили семь основных запахов: ароматический (камфорный), эфирный, душистый (цветочный), амброзиевый (запах мускуса - вещества животного происхождения, используемого в парфюмерии), отталкивающий (гнилостный), чесночный (серный) и, наконец, запах горелого. Обоняние часто называют чувством памяти: действительно, запах может напомнить об очень давнем событии.
Вкус
Менее развитое чем обоняние, чувство вкуса сообщает о качестве и вкусовых особенностях потребляемой пищи и жидкостей. Вкусовые клетки, расположенные на вкусовых сосочках - маленьких бугорках на языке, определяют оттенки вкуса и передают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг анализирует и идентифицирует характер вкуса.
Как мы пробуем пищу?
Чувства вкуса не достаточно, чтобы оценить пищу, и обоняние также играет очень важную роль. В носовой полости находятся две чувствительные к запахам обонятельные области. Когда мы едим, запах пищи достигает этих областей, которые «определяют», вкусная пища или нет.
Глаз - орган зрения человека. Это сложнейшая структура располагается в глазничных впадинах черепа.
Вокруг глаз расположены несколько вспомогательных органов, в том числе - веки, брови и ресницы, внешние глазные мышцы и слезный аппарат. Веки защищают глаз от инородных тел и сильного света, а во время сна они увлажняют глазное яблоко, покрывая его поверхность жидкостью. Слезный аппарат - это собирательный термин для обозначения нескольких органов, участвующих в выработке жидкости, которую мы называем слезами. Эта жидкость является смесью слизи, водного раствора соли и фермента, который очищает и смазывает глазное яблоко.
К числу внешних глазных мышц относятся шесть мышц, позволяющих глазному яблоку двигаться. Каждая из них ответственна за движение глаза в определенном направлении. Этими движениями управляют три черепно-мозговых нерва, которые соединяют глаз со стволом мозга и с мозжечком.
Глазное яблоко расположено в глазничной впадине черепа - снаружи находится только передняя часть глаза. Оно покрыто крепкой защитной белочной оболочкой- склерой, из которой состоит белок глаза и которая придает глазу его форму. Передняя поверхность глаза покрыта прозрачной роговицей, сквозь которую можно увидеть радужную оболочку и зрачок. Средний слой глаза представляет собой сосудистую оболочку, в которую входят непосредственно сосудистая оболочка, цилиарное тело и радужная оболочка.
В сосудистой оболочке расположено большое количество кровеносных сосудов. Она проходит по склере и по задней стенке глаза, снабжая сетчатку питательными веществами. Цилиарное тело, расположенное в передней части глаза, состоит из ресничных отростков, выделяющих водянистую жидкость, и цилиарной мышцы, которая изменяет форму хрусталика, фокусируя его на близких или удаленных объектах.
Радужная оболочка, состоящая из мышечных волокон, определяет цвет глаз. Она соединена с ресничными отростками и расположена между хрусталиком и роговицей. Основная функция радужной оболочки заключается в регулировании количества света, попадающего в глаз через зрачок, который представляет собой отверстие в центре глаза. Например, когда в глаз попадает прямой солнечный свет, круговые мышцы радужной оболочки сжимаются, уменьшая размер зрачка, а значит, и количество света, проходящего через него. При слабом освещении сокращаются лучевые мышцы, что приводит к расширению зрачка и увеличению количества проходящего через него света.
Внутренней оболочкой глаза является сетчатка - чувствительная к свету структура из нервной ткани и клеток пигмента. Клетки пигмента поглощают рассеянное излучение, обеспечивая четкость и резкость передаваемого светом изображения. Нервная ткань содержит нейроны, обрабатывающие визуальное изображение и передающие его в мозг. Эти нейроны расположены в три слоя. Слой фоторецепторов состоит из палочек и колбочек. Палочки воспринимают черно-белую визуальную информацию при неярком свете, а колбочки - цветовую при ярком освещении.
На передней поверхности сетчатки расположен диск зрительного нерва, в этом месте зрительный нерв и кровеносные сосуды сетчатки соединяются с глазным яблоком. Диск зрительного нерва расположен поверх слоя нервной клетки, его называют слепым пятном в сетчатке, поскольку он не воспринимает визуальную информацию.
Хрусталик глаза - фокусирует световые лучи. Он расположен за радужной оболочкой и зрачком. Под воздействием ресничной мышцы хрусталик может менять форму и фокусироваться на близких или далеких объектах, соответствующим образом преломляя проходящие через него лучи. Хрусталик делит внутреннюю область глазного яблока на две части: переднюю и заднюю камеры. Передняя камера состоит из водянистой жидкости, благодаря которой глаз сохраняет свою форму, кроме того, эта жидкость содержит вещества, питающие роговицу и хрусталик. Задняя камера заполнена желеобразным стекловидным телом, которое поддерживает форму глазного яблока и удерживает сетчатку на месте, прижимая ее к сосудистой оболочке.
Слух и равновесие.
Ухо - орган, воспринимающий звуковые сигналы и позволяющий нам поддерживать равновесие.
Оно состоит из трех отделов: внешнего, среднего и внутреннего уха. Внешнее ухо включает в себя три части: ушную раковину, внешний слуховой канал и барабанную перепонку. Ушная раковина - выступающая часть тела, которая состоит из эластичного хряща, обтянутого кожей. Внешний слуховой канал представляет собой трубку длиной примерно 2,5 см, ведущую к барабанной перепонке, которая отделяет внешнее ухо от среднего. Внутренняя поверхность этого канала у входа покрыта волосками, кроме того, здесь находятся сальные железы. Эти железы вырабатывают вещество, которое обычно называют серой. Вместе с волосками оно защищает ухо от проникновения пыли.
Барабанная перепонка - местами прозрачна и состоит из нескольких видов . Когда звуковые волны достигают перепонки, она колеблется, эти колебания передаются в среднее ухо.
Среднее ухо, или барабанная полость, расположено в височной кости и покрыто слизистой оболочкой. В нем заключены такие элементы слухового аппарата, как евстахиевы трубы, косточки, овальное окно и окно улитки. Евстахиева труба соединяет дно среднего уха с носоглоткой. При глотании и зевании этот канал открывается, поэтому давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки выравнивается, и она лучше реагирует на звуковые волны. Косточки (молоточек, наковальням стремечко) пролегают по всей длине среднего уха и прикрепляются к его стенкам связками. Они получили свое название из-за характерной формы.
Косточки соединяются друг с другом суставами, а молоточек соединен и с барабанной перепонкой. Колебания перепонки передаются в косточки - сначала в молоточек, затем в наковальню и, наконец, в стремечко, соединенное с мембраной овального окна. Окно улитки расположено прямо под овальным окном и покрыто вторичной барабанной перепонкой. Оба окна выходят во внутреннее ухо.
Эта часть уха еще называется лабиринтом, она состоит из улитки и полукружного канала. Улитка представляет собой костную трубку в виде спирали из трех каналов, которые разделены двумя типами перегородки.
Орган слуха расположен на одной из этих перегородок, он состоит из клеток и нейронов слухового нерва. Звуковые колебания из овального окна передаются в улитку в виде волн давления. В улитке происходят сложные реакции, передающие звук в мозг с помощью нервных импульсов.
Полукружные каналы содержат рецепторы равновесия. Эти каналы расположены под прямым углом друг к другу и на одном конце расширяются, образуя три пузырька, содержащие сенсорные клетки. Некоторые из этих клеток соединены с нервными волокнами. В ответ на движения головы жидкость в полукружных каналах перемещается, и сенсорные клетки посылают в мозг импульсы. Равновесие поддерживается взаимным положением полукружных каналов и различной скоростью перемещения в них жидкости.
Вкус.
Мы ощущаем вкус различных веществ после того, как они расщепляются на отдельные химические вещества. Вкусовые почки содержат рецепторы вкуса, они расположены на языке и на мягком небе ротовой полости, а также в глотке и гортани.
Группы сенсорных клеток языка собраны в овальные тела, называемые вкусовыми почками. Почки расположены в стенках сосочков - бугорков на слизистой оболочке, покрывающей язык. Существует три типа сосочков - грибовидные и желобовидные (на них расположено большинство вкусовых, почек), а также листовидные, дающие осязательные ощущения. Желобовидные сосочки являются самыми крупными. Они расположены на основании языка, а грибовидные - по всей его поверхности.
Нервные окончания, то есть сенсорные клетки вкусовых почек, воспринимают вкус лишь в том случае, если вещество было предварительно растворено в слюне. Наш организм воспринимает четыре вкуса: кислое, соленое, горькое и сладкое. Те разнообразные ощущения, которые дают нам различные виды пищи, являются сочетанием этих первичных вкусовых ощущений и обонятельных стимулов.
Поверхность языка можно разделить на «вкусовые зоны», каждая из которых особенно сильно реагирует на один из первичных вкусов. Кончик языка чувствителен к сладкому и соленому, основание - к горькому, а боковые поверхности - реагируют на кислое.
От нервных волокон в почках вкусовые импульсы передаются по черепным нервам в различные области мозга, в которых происходит определение вкуса пищи.
Обоняние.
Восприятие запахов, или обоняние, имеет химическую природу: мы воспринимаем запахи благодаря взаимодействию молекул с рецепторными клетками, расположенными в верхней части носовой полости. Обонятельные рецепторы представляют собой нейроны. Срок жизни которых- около месяца.
На концах этих нейронов расположены обонятельные волоски, выступающие в роли проводников нервных импульсов. Расположенная в соединительной ткани железа вырабатывает слизь, которая по протокам поступает на поверхность обонятельного эпителия, растворяя молекулы Пахучих веществ. Обонятельные рецепторы переходят в нервы, по которым импульсы поступают в обонятельные луковицы в головном мозге.
Обоняние человека развито довольно слабо по сравнению с обонянием животных. Обонятельные импульсы передаются в отделы переднего мозга, ответственные за эмоции, поэтому определенные запахи могут вызывать у нас те или иные воспоминания и реакции.
Осязание.
Рецепторы кожи воспринимают два вида осязательных ощущений: непосредственно осязательные (прикосновение, давление и колебание) и тепловые (изменения температуры).
Осязательные ощущения стимулируются рецепторами, нервными окончаниями на коже или в тканях. Вокруг окончания нервного волокна расположены овальные по форме тельца Мейснера, состоящие из соединительной ткани. Они представляют собой рецепторы, мгновенно передающие импульсы по нервам. Особенно много их в кончиках пальцев, на ладонях и ступнях.
Давление воспринимается рецепторами, расположенными в более глубоких слоях ткани.
