Физиология взаимодействия организма и внешней среды

Сенсорные системы

Общая характеристика сенсорных систем организма

Понятие о анализаторы

Всю информацию об окружающем мире и о собственном теле человек получает с помощью органов чувств. Полученные сигналы перерабатывают различные структуры нервной системы. Все, что воспринимают наши органы чувств, превращается в ощущения и восприятия, в феномены и содержание сознания. И часть функций ЦНС, что обеспечивает восприятие и обработку раздражений, относится к сенсорных функций (от лат. - чувство, ощущение).

Сенсорные (за И.П. Павловым-аналізаторні) системы воспринимают и обрабатывают раздражители различной модальности. Издавна различали пять основных видов чувственного ощущения: зрение, слух, осязание, вкус, обоняние. К указанному необходимо добавить сенсорную систему восприятия положения тела и его отдельных частей в пространстве. Кроме того, сейчас хорошо известно, что и во внутренних органах содержатся разные сенсорные системы, которые воспринимают давление, растяжение, химические раздражители. Наконец, необходимо отметить наличие очень важной для человека болевой чувствительности.

С помощью каждого из восьми органов чувств ЦНС может выделять отдельные качества чувственных ощущений. Например, кожный анализатор способен отличить прикосновение теплых или холодных предметов, гладких или шероховатых, неподвижных или вибрирующих тому подобное.

в Целом функциональное назначение сенсорных систем можно свести к:

o запуска рефлексов как аферентної звена рефлекторной дуги;

o создание ощущений;

o обеспечение неспецифической активации ЦНС.

Общий принцип построения и функционирования сенсорных систем

Несмотря на значительные различия во время восприятия раздражителей, принцип построения и функционирования сенсорных систем одинаковый. Начинаются они рецепторами. Тела восходящих афферентных нейронов в различных отделах ЦНС образуют ядерные скопления (не менее трех): в спинном мозге или стволе мозга, таламусе и коре полушарий большого мозга. На уровне коры полушарий большого мозга пространственную преимущество получили наиболее значимые для организма сенсорные системы:

1) зрительная;

2) слуховая;

3) кожная;

4) вкусовая;

5) обонятельная;

6) пропріорецепторна.

В сенсорной системе можно выделить первичный сприймальний центр и один или более вторичных.

Сигналы, поступающие в ЦНС, обрабатываются (анализируются), вследствие чего возникает субъективное отражение внешнего мира и внутренней среды организма, то есть происходит декодирования такого сигнала. А это основа для формирования адекватной эфферентной ответы (поведенческой реакции). В отношении сенсорных стимулов поведение складывается из восприятия и реакций, которые включают:

o опознание действующего раздражителя;

o возникновения ощущения;

o сокращение скелетных мышц (движений);

o изменение функций внутренних органов.

Многое в цепи физико-химических процессов, которые происходят во время обработки аферентної сигнализации, поступающей в ЦНС, можно исследовать с помощью обычных физиологических методов. Эти сведения основываются на объективной сенсорной физиологии. Однако, кроме этого, сенсорные стимулы дают возможность человеку субъективно воспринимать поступающую информацию. Исследования в этой сфере, в сфере психологии восприятия еще не поддаются привычной приборно-химической регистрации.

Качественное и количественное различение сенсорного стимула

Каждое чувство характеризуют следующие основные свойства: качество и кол. Основой количественной характеристики ощущений считают интенсивность. Так, любой человек с нормальным зрением легко может отметить, что она видит перед собой,-голубое озеро, белый пароход. Для зрения качество будет заключаться в различении яркости и цвета, а количественной характеристикой является степень яркости.

Пространственная и временная размерности чутье

Подавляющее большинство сенсорных систем дает возможность оценить пространственное расположение раздражителя. В каждом случае это обеспечивают морфологические и физиологические особенности конкретной системы, а также жизненный опыт, то есть обучаемость. Морфологическая основа пространственных преобразований сигналов - это изменение их масштаба в целом или искажение соотношения нейронов разных частей в нервных центрах (рис. 139).

пространственного различения двух стимулов необходимо, чтобы во время совместной их действия между возбужденными рецепторами находился хотя бы один невозбужденный элемент. Возбуждение близлежащих рецепторов будет восприниматься как одно сплошное раздражение. Во время изложения специальной физиологии сенсорных систем на это свойство будет обращаться особое внимание.

Вследствие того, что преимущественно каждый аферентний нейрон имеет несколько ветвей, которые заканчиваются рецептором или иннервирующих его, это волокно збуджуватиметься стимулами в пределах определенной зоны. Такую зону называют рецептивним полем, размер которого зависит от степени разветвления.

Жизненно важным размерностью сенсорных стимулов является время. Продолжительность стимуляции заметно влияет как на силу ощущения, так и на само его возникновение. Можно выявить временные пороги воздействия стимулов разной

Рис. 139. Кіркове отражения кожной чувствительности в задней центральной извилине

продолжительности, а для периодической стимуляции еще и частоту слияния. Все сенсорные системы обладают инерционностью. Должно пройти некоторое время, чтобы возбуждение и ощущения развились полностью а следовательно и время, чтобы прекратились физиологические процессы, вызванные раздражителем во всех структурах сенсорной системы. Для временного различение раздражителей необходимо, чтобы сигнал, вызванный последующим стимулом, не попадал в рефракторный период от предыдущего раздражения, чтобы нервные процессы не сливались во времени. Для глаза временной порог ощущения - около 50 мс, для уха - 180 мс, а для органов осязания он длится примерно 1,2 сек. Причем для отдельных осязательных ощущений продолжительность развития и исчезновения отличаются. Продолжительность последовательно возрастает для ощущения положения по глубине и движется от ощущения тепла до холода и боли. Это хорошо известно каждому, кто снимал горячий чайник с плиты и успевал поставить его на подставку до возникновения болевого ощущения. Причем "по дороге" можно полностью почувствовать прикосновение ручки, положение отдельных ее частей и температуру.

Инерционность зрительного восприятия применяют в кинематографе: на экране действие кажется нам непрерывной, несмотря на то, что воспроизводится из отдельных кадров.