Раздел «Физиология сенсорных систем»

16

Раздел «Физиология сенсорных систем»

  1. Сенсорная система (анализатор), ее принципиальное строение. Рецептивная поверхность органа чувств. Принципы классификации рецепторов.

Сс-комплекс нервных структур, обеспечивают восприятие и анализ сенс инф из внеш и внутр среды организма.

Строение сс — 3 отдела: периферический (рецептор, орган чувств), проводниковый (афф волокна, ганглии и нц-проведение и частичная переработка) и центральный (кора бпш и промежут мозг, тро — анализ и синтез инф — результат: ответ реакция или состояния, ощущения)

Рецептивная поверхность-часть тела, на кот расположены рецепторы данной сс и воспринимают сигнал опред модальности.

Классификация рецепторов по строению:

  1. Первичные — окончание дендритов,
  2. вторичные — видоизмен эпителиальные кл.

по виду воспринимаемой энергии:

  1. хемо
  2. фото
  3. термо
  4. механо
  5. полимодальные (много видов сразу) и мономодальные (только 1 вид э)

по расположению:

  1. экстеро -из внешней среды (контактные и дистантные — где источник)
  2. интеро — из внутр (проприоцепторо-с/ж, суставы, напряжение их; висцероцепторы-состав крови, натяж сосудов, органов)

по адаптации к стимулу:

  1. тонические (медленноадаптирующиеся) -характер реакции не меняется
  2. фазические (быстро) — на предъявление или окончание стимула
  3. фазно-тонические — угашение реакции
  1. Общие принципы работы рецепторов: абсолютный и дифференциальный пороги чувствительности, рецепторный потенциал, адаптация рецепторов (фазные и тонические рецепторы).

Рецептор — специализированная клетка, воспринимающая особый вид раздражения и преобразующая его в нервный процесс.

Рецепторный потенциал — изменение мембр потенциала в ответ на стимул.

абсолютный

чувствительности рецептора

неосознается

минимальная интенсивность

раздражителя, вызывающая

пд в аффирентах

(НО ОЩУЩЕНИЯ ЕЩЕ НЕТ!)

Нижний абсолютный порог

ощущения (обнаружения)осозн

миним интенсивность

раздражителя, вызывающая

адекватное ощущение.

Верхний абсолютный порог

осознанна

макс интенсивность раздражителя, после кот ощущение теряет модальность и специфичность, становиться болевым.

Дифференциальный

(относительный)

Рецептора

неосознанна

минимальные изменения интенсивности стимула, вызывающие реакцию рецептора.

порог ощущения (порог различения)осознанна

мин изменения интенсивности стимула, кот можно обнаружить в ощущениях (изменилась тональность)

  1. Принципы передачи информации в сенсорных системах. Дивергенция и конвергенция сенсорных потоков. Рецептивное поле центрального нейрона. Топические отношения в сенсорных системах. Формирование сенсорных образов как результат конвергенция сенсорных сигналов.

8 принципов передачи сигнала:

  1. Многоуровневости сс
  2. Механизма распространения сигнала

-дивергенция: возрастает надежность, скорость, многокомпонентный ответ, НО трудно найти точную локализацию

-конвергенция: усиление слабых с, от более низких нейронов к более высоким схождение с

3) топической организации сс: из точки в точку; проекции искажены, т.к. проецируется не орган, а плотность рецепторов на нем.

4) торможения (латеральное, центральное, реципрокное, аутоторможение)

5) обратных связей: афференты и эффиренты

6) билатеоральной симметрии

7) разделения сенсорных каналов (специфич и неспецифич афференты)

8) кортикализации: всегда заканчивается афф в бпш

Рецептивное поле нейрона — все рецепторы от кот получает инф данный нейрон.

Сенс образ — субъективное проявление объективной работы рецепторов.

  1. Типы торможения в сенсорных центрах разных уровней. Принципы двусторонней симметрии и разделения сенсорных потоков.

Торможение

1. латеральное: тормоз слабых сигналов на своем же ур-не

2. центральное: более высокий ур-нь тормозить низкий и рецепторы

3. реципрокное: тормоз канала на более высоком ур-не

4. аутоторможение: сам себя тормозит

Двусторонняя симметрия — конвергенция и сопоставление инф от прав и лев половины рецептор поверхности, что позволяет точно локализовать источник раздражения в пространстве. Рецепторные аппараты, соответствующие им центральные проводники и центральные мозговые структуры парные, и одна половина зеркально повторяет другую.

  1. Первичные и вторичные проекционные сенсорные зоны коры больших полушарий. Ассоциативные зоны и их роль в формировании полимодальной модели стимула.

Зоны сенсорной коры

Первичные

вторичные

Третичные

Ядро анализатора.

получает сигнал от рецепторов по самому быстрому и короткому пути.

Быстрый канал

Окружают первичные зоны.

Получают сигнал от

рецепторов по медленному пути

(много переключений,

частичная переработка) и первичной зоны.

Медленный канал

Ассоциативная зона ТРО.

Сигнал от первых двух зон, но НЕ ОТ РЕЦЕПТОРОВ.

функции

Здесь формируется топическая карта рецептивной поверх-ти

1. сборка сенс образа

2. гнозис

1. Формир полимодальный

образ,

2. сенс модель мира,

3. речевая модель мира

  1. Принципы кодирования информации в сенсорных системах: кодирование интенсивности и модальности стимула, его временных характеристик.

характеристики кодирования сенсорных стимулов в периферии:

  • Модальность — восприятие зависит от рецептора
  • интенсивность (закон Вебера—Фехнера) — каждая сс имеет свой диапазон. Слишком слабый стимул -подпороговый. Достаточный — пороговый.
  • местонахождение = пространственные хар-ки
  • временные хар-ки — кодируется ответов рецептора на начало и окончание стимула.

В провод и центр отделе кодируется номером канала!

  1. Физиологическая роль сенсорных систем, обеспечивающих хеморецепцию: обоняние, вкус, вицероцепция. Обонятельный анализатор. Строение обонятельного эпителия. Обонятельные рецепторы. Кодирование информации в обонятельной системе.

роль хеморецепция играет в жизни человека, предоставляя ему жизненно необходимую информацию о качестве окружающей и внешней среды, пищи, наличии токсических веществ. Обонятельные стимулы могут определенным образом влиять на эмоциональное состояние человека и мофидицировать его поведение.

ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ

  1. Сенсорный нейрон. Первичный, дистантный, экстерохемо, фазический
  2. Опорные клетки. Защита, разделение кл, слизистый секрет, фагоцитоз, направляют проростки
  3. Базальные клетки. Образуют новые рецепторы
  4. Боуменовы клетки. Секреция слизи.

Условия рецепции запаха:

— одорант должен быть летучим и растворимым в жидкости/секрете

— реснички эпителия должны быть подвижны

— молекула одоранта должна быть комплиментарна рецептору

Обон. Рецептор полимодален — воспринимает несколько чистых запахов, но каждая кл реагирует с разным порогом и паттерном.

Модальность кодируется номером канала (принцип топической организации)

  1. Проводниковый отдел обонятельного анализатора. Древняя кора больших полушарий, ее связь с лимбической системой. Феромоны как средство внутривидовой коммуникации.

ПРОВОДНИКОВЫЙ ОТДЕЛ

Феромоны — гормоноподобные вещ-ва, синтезируются кожными железами и явл ср-ми внутривидовой коммуникации.

Функции:

  1. Обнаружение пищи, пути
  2. Опасности
  3. Территория
  4. Половое поведение, аттрактанты
  5. Могут вызвать смену пола

Виды:

Резизеры — вызывают быструю реак организма

Праймеры — в опред моменты жизни изменяют коренным образом

Рецептор к феромонам — Якобсонов орган или вомероназальный. Находиться в задней нижней части носовой перегородки, на границе с нос полостью. Якобсонов о. — 2-ая пара обон луковиц (нет у чел) — hptпотребности, эмоции, вегетатика, эндокрин. У чел пол и род-дет

  1. Вкусовые сосочки и вкусовые почки. Типы вкусовых рецепторов и их распределение в слизистой оболочке языка. Проводниковый и центральный отделы вкусового анализатора. Запуск пищевых рефлексов.

Во вкусовых сосочках (закрыты спец пробками) нах вкус почки. Почка состоит из:

  1. Вкус камера
  2. Вкус пора (дырка в камере)
  3. Вкус рецептор: вторичный, фазно-тонич, экстеро хемо, контактный
  4. Опроные клетки: разграничение, защита, слизь
  5. Базальные: формир новые рецепторы

Чувствительность рец зависит от:

-температуры пищи

-предшествующей пищи (вкусовой контраст)

-сост организма

-хим состав пищи

-модальность вкуса (кислый, сладкий, горький, соленый, механо-мята, острое)

Рецептор вкуса полимодален (состоит из вкуса, механорецепции, термо, обонятельных рец), реагирует, КАК И ОБОНЯТ, с разным паттерном и порогом на чистые вкусы.

Проводниковый и центральный отделы вкусового анализатора.

  1. Висцерорецепция, ее роль в поддержании гомеостаза и оценке уровня потребностей. Разнообразие висцерорецепторов (хемо- баро- и терморецепторы).

    Роль гипоталамуса в системе висцеральной чувствительности. Терморегуляция как пример механизмов саморегуляции: ее центры, механизмы теплопродукции и теплоотдачи

Мех-зм висцероцепции запускает вегетатику, гормоны и соматику.

Работает по принципу саморегуляции.

Висцероцепторы: первичные, интероцепторы, тонические

  1. Механо- растяжение сосудов (баро-)
  2. Хемо- состав крови
  3. Термо-
  4. Ноци — боль

Модальность — осознаваемые, — неосознаваемые (создают потребность, состояние)

  • При повышении солевого баланса крови через hpt начинается обратное всасывание воды из мочи (вазопрессин) и поисковое питьевое поведение.
  • При повышении темп тела hpt запускает перенос тепла: расширение сосудов, потоотделение, учащение дыхания, целенаправл поведение. При понижении т. — теплопродукция через thal — термогенез (дрожь), повышу ур-ня обмена вещ-тв, целенапр повед

  1. Слуховая система. Периферический отдел слухового анализатора: наружное, среднее и внутреннее ухо: их строение и функции.

1.Наружное ухо — хрящ обтянут кожей. Улавливает звук, направляет в сред ухо, усиливает слабый, защита от проникновения частиц.

2.Наружный слух проход — выстлан плоским эпителием, сера: бактерицид, задержка частиц, усиление звука

3.Барабанная перепонка — тонкая прозрачная мембрана, закрывает среднее ухо, преобразует звук колебания в механические.

4.Среднее ухо — заполнено воздухом, 2 отверстия с мембранами: верхнее овальное окно, нижнее круглое — нужны для колебания жидкости во внутр ухе.

5.Слуховая Евстахиева труба — выравнивает давление между носоглоткой и сред ухом

6. 3 слух косточки: молоточек, наковальня, стремечко — усиливают колебаний барабан переп, передают их, защита от громких звуков (мышца соед с молоточком, при нарастании звука мышца рефлекторно сокращается — акустический рефлекс)

7.внутреннее ухо. Полость заполнена перелимфой, лабиринт — эндолимфой.

8. улитка. Состоит из верхней, средней и нижней лестниц; рейснеровой и базилярной мембран; сосудистой полоски и КОРТИЕВА ОРГАНА — рецептивная поверхность, нах на базилярной мембр.

  1. Строение улитки слухового аппарата, кортиев орган. Строение и принципы функционирования волосковой рецепторной клетки. Слуховой рецептор. Принципы кодирования звуковых сигналов. Тонотопия.

См. выше

слух рецепторы -волосковая кл, вторичный, фазно-тонический, дистантный, экстеро- механо. Реснички в желеобразной жидкости (тектореальная мембр)

2 вида рецепторов (в 4 ряда):

-внутренние волосковые клетки (1).

Ок.3,5 тыс, в один ряд, тесный контакт с тектореальной мембр, мощная дивергенция 90%- они основные

-наружные (2,3,4).

12−20 тыс. 3 ряда. Плотный контакт с текто мемб, 10%конвергируют. Усиливают колебания мембр, восприятие слабых звуков. Они дополнительные.

Амплитуда кодируется углом отклонения ресничек.

2 теории кодировки частоты звука:

  1. Теория места: базилярная мембр-это струны, там рецепторы, а ширина канала улитки разная, соответственно длина струн тоже разная, поэтому каждая струна кодирует свою частоту колебаний. ТОНО-ТОПИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
  2. Временная. Звуки колеблют всю мембрану и, в зависимости от частоты вибраций, определяется частота звука.

  1. Проводниковый отдел слуховой системы. Бинауральный слух. Первичная и вторичная слуховая кора. Зона Вернике.

Бинауральный слух-восприятие звука двумя ушами.

ПРОВОДНИКОВЫЙ ОТДЕЛ

Центральный отдел

Первичная кора — поле 41. Детекторные колонки реаг на повыш/пониж тона, интенсивность, вкл/выкл звука

Вторичная — 42, 52. Конвергенция 2 потоков с большим кол-вом переключений от первич коры. Здесь гнозис.

Третичная — 22. Зона Вернике=слух центр речи. -распознование звуков речи, -контроль своей речи.

95% праворуких — ц речи в левом пш — восприятие суксессивно (последовательно), мышление абстрактно-логическое

70% леворуких — ц речи в провом пш. Восприятие симультанно (сразу), образное мышление.

  1. Вестибулярная система. Вестибулярная часть внутреннего уха: преддверие и полукружные каналы. Вестибулярный рецептор. Строение и функции отолитового аппарата мешочков преддверия. Строение и функции ампулы полукружного канала.

Восприятие 1) положения тела в пространстве 2) параметров движения 3) действия гравитац сил — все это необходимо для построения движения. Впервые появл у медузы.

вестибулярный аппарат — находится в костном лабиринте внутреннего уха с обеих сторон и состоит из трех полукружных каналов и отолитового аппарата, расположенного в мешочке.

Чувствительный эпителий распределяется неравномерно и образует как в овальном, так и в круглом мешочке так называемые слуховые пятна (макулы)

Рецепторы полукружных каналов воспринимают угловое ускорение, а рецепторы отолитового аппарата — линейное ускорение и силу тяжести (и тем самым — и положение головы в пространстве).

От вестибулярного аппарата импульсы поступают по преддверно-улитковым нервам к вестибулярным ядрам продолговатого мозга , — к ядрам глазодвигательного, блокового и отводящего нервов, спинному мозгу, коре головного мозга и мозжечку .

Благодаря вестибулоокулярным рефлексам поддерживается фиксация взора при движениях головы.

  1. Проводниковый и центральный отделы вестибулярного анализатора. Их связь с двигательными центрами (со спинным мозгом, средним мозгом, мозжечком, корой больших полушарий).

  1. Строение глаза: вспомогательные органы и глазное яблоко. Оболочки глазного яблока. Регуляция диаметра зрачка и кривизны хрусталика.

Вспомогательные органы глаза

орган

функции

1. Брови

защита от пота

2. Верх и ниж веки

смывание частиц, смачивание,

защита от повреждений и света

3. Конъюнктива

тонкая соед ткань,

выстилает поверхность

глаз яблока и внутр поверхн.

Много иммунных кл.

4. Слезный аппарат ,

железы и протоки.

Как текут слезы: верх и ниж слезные ручьи у переносицы идут в слез озеро, дальше по верх и ниж слез канальцам в слез мешок (в костях носа, а потом в носо-слезный проток в нос полости.

слезы

  1. Согревание, увлажнение
  2. Смывание частиц
  3. Смягчение трения
  4. Компонент эмоц реакции
  5. Бактерицид

5. 6 двигательных мышц

Верхняя, верх косая, наружная прямая, нижняя косая, ниж прямая, внутренняя

Одним концом крепятся к глазу, другим костной стенке орбиты.

-прикрепление

-движение

Глазное яблоко окружено 3 оболочками:

1)роговица: пропускает, преломляет свет

2)склера: белочная. Защита, форма

3)фиброзная=сосудистая: защита, форма.

Состоит из 3 частей:

1-собственнос сосуд оболочка. Рыхлая сосуд ткань, много пигмента меланина. Обеспечивает четкость изображение

2-радужка- несколько пигментированных слоев кл. отверстие — зрачок, 2 гр мышц — радиальная (расширение, симпатич), кольцевая (сужение, парасимпатич, 3 пара нервов).

Рефлекс Витте — сужение на яркий свет.

3-ресничное тело окружает хрусталик, отвечает за его кривизну. 3 пара нервов-парасимп

Хрусталик. Прозрачное двояко выпуклое тело. Преломление света — аккомодация.

2 камеры — передняя и задняя, заполнены водянистой влагой, профильтр плазма. Образуется в сосуд сплетении во внутр камере. Функции: обмен вещ-тв (питание, отток) и поддержание внутриглазного давления.

Стекловидное тело: заполнено аморфным гелеобразным межкл вещ-вом (гиалуроновая кислота).

Давление, питание, форма.

Оптическая система глаза:

  1. Роговица
  2. Водянистая влага
  3. Хрусталик (только у него меняется k преломления)
  4. Стекловидное тело

Сетчатка

  1. Клеточное строение сетчатки: ее тормозные и активационные клетки. Фоторецепторы: палочки и колбочки. Зрительные пигменты: родопсин и иодопсины. Сумеречное и цветовое зрение. Световая и темновая адаптация. Ганглиозные клетки on- и off-типов.

Сетчатка — несколько разных типов кл, располож слоями. В центре ямка, где больше всего рецепторов — fovea. В месте выхода 2 пары зрит нерва — слепое пятно, там нет рецепторов. 4 вида нейронов:

  1. Пигментный эпителий: поглощает свет, препятствеут повторному попаданию -острота зрения. Питает остальные структуры. Оптимизация работы фоторец.
  2. Фоторецепторы: колбочки, палочки
  3. Биполяры
  4. Ганглиозные кл

+ тормозные клетки: горизонтальные (между фоторец и биполярами) и амокриновые 9между биполярами и ганглиоз)

Фоторец — вторичный, дистантный, экстерофото, фазический.

Палочки — 120 млн. больше на переферии, крупный наруж сегмент, много дисков. Пигмент — родопсин. Он поглощает весь видимый спектр — ч\б зрение «ахроматическое». Очень чувствит к свету

Колбочки — 6−7 млн. йодопсин. Много в центре и в ямке только они. Рецепторы дневного света. Обеспечивает цвет зрение трихроматическое

Виды колбочек:

  1. Синечувствительные
  2. Зелено
  3. красно

  1. Проводниковый отдел зрительного анализатора. Зрительная хиазма. Поле зрения, острота зрения. Бинокулярное зрение. Роль гипоталамуса и четверохолмия в переработке зрительной информации.

  1. Первичная и вторичная зрительная кора. Микро-, макро- и гиперколонки зрительной коры. Формирование зрительных образов. Цветовое зрение.

  1. Строение кожи как органа чувств. Рецепция прикосновения, давления и вибрации. Температурные рецепторы (холодовые и тепловые), их роль в процессах терморегуляции.

  1. Свободные нервные окончания кожи и рецепция боли. Пути передачи болевой чувствительности в головной мозг («быстрый» и «медленный» каналы).

    Антиноцицептивная система мозга: регуляция проведения боли в дорзальных рогах спинного мозга, роль проекций из ЦНС. Значение пресинаптического торможения и опиоидергической системы.

  1. Проводниковый отдел кожного анализатора. Соматотопическая организация коры постцентральной извилины.

  1. Строение скелетной мышцы: типы мышечных волокон (экстрафузальные и интрафузальные), их иннервация (альфа-, бета- и гамма-мотонейроны), двигательная единица мышцы.

  1. Проприоцепторы опорно-двигательного аппарата: мышечное веретено, сухожильный рецептор Гольджи, суставные рецепторы. Проводниковый и центральный отделы: афферентные пути к подкорковым двигательным центрам (мозжечок, вестибулярные ядра) и к кожно-кинестетической зоне коры больших полушарий.

  1. Понятие об образе тела. Сенсорные системы, участвующие в формировании образа тела. Роль ассоциативных зон коры и таламо-кортикальной системы. Свойства нейронов ассоциативной коры обеспечивающие создание образа тела. Динамическая и статическая схема тела. Механизмы контроля и коррекции позы при движении. Формирование схемы тела в онтогенезе.