Анализаторы и рецепторы

Просторова оцінка взаємного  розташування предметів  (глибинний зір)   пов'язана з удосконалюванням бінокулярного зору. Воно залежить від взаємозалежного положення зорових осей, що дозволяє визначити величину зсуву зображення разноудаленных предметів на сетчатках праві й ліві очі.

Оптимальний стан балансу очної мускулатури, (ортофория) характерно для спортсменів, рухова діяльність яких сполучена з постійною зоровою оцінкою просторових, параметрів. Кількість спортсменів, що мають оптимальний баланс мускулатури око, чітко збільшується з ростом спортивної кваліфікації.

Значні спортивні напруги  супроводжуються порушенням ортофории. При цьому погіршуються результати кидків по кільцю (у баскетболі), точність ударів і прийому м'яча (у волейболі). Здатність сприймати  предмети, що рухаються, не спроектовані на центральну ямку, здійснюється периферичними зоровими елементами сітківки (периферичний зір).

Периферичний зір має  надзвичайно важливе значення в  тих видах фізичних вправ, які  пов'язані з постійним зоровим  аналізом ситуацій (спортивні ігри, слалом, швидкісний спуск). Зорова оцінка нерухомого предмета виробляється шляхом установки голови й око в таке положення, при якому предмет проектується в центральній ямці.

Ефективність виконання  багатьох фізичних вправ зв'язана  зі здатністю зорового аналізатора  розрізняти предмет (стрілянина, городки). М'язова діяльність, пов'язана з напруженою роботою зорового аналізатора (спортивні ігри), супроводжується збільшенням поля зору. Це збільшення, очевидно, є результатом следового порушення периферичних елементів сітківки, що виникає при постійному переміщенні очних яблук під час гри.

Чутливість зорового аналізатора до зовнішніх подразників  у спокої в спортсменів, що мають  різний ступінь тренованості, істотно  не розрізняється. Однак індивідуальний аналіз спрямованості змін оптичної реобази при спортивному тренуванні свідчить про позитивні зміни її в представників тих видів спорту, де точність просторової орієнтації є необхідною умовою успішності дій спортсмена (спортивні ігри, бокс, городки).

 Фізичне навантаження  по-різному відбивається на чутливості зорового аналізатора. У кваліфікованих спортсменів фізичне навантаження супроводжується підвищенням електричної чутливості око (оптична хронаксия й реобаза зменшуються). При недостатньому ступені тренованості фізичне навантаження супроводжується падінням збудливості зорового аналізатора.

3.4.1. Фізіологія нюху.

Рецептори нюху й смаку  филогенетически є найбільш древніми утвореннями. На ранніх щаблях філогенетичних сходів нюх і смакова рецепція виступали як  єдиний апарат спілкування  із середовищем. Розходження в рецепції смаку й нюху полягає в тім, що для формування смакових відчуттів речовина повинне бути розчинене у воді, для нюху ж необхідно, щоб частки речовин перебували в газоподібному стані.

Нюх здійснюється нюховими клітками, на яких є безліч циліндричних виростів цитоплазми. Ці вирости збільшують площу нюху в 100-150 разів. Нюхові клітки лежать осторонь  від головних дихальних шляхів. Вони вистилають верхній носовий хід. Для порушення нюхових кліток необхідно, щоб молекули пахучої речовини ввійшли в контакт із чутливими волосковыми клітками - адсорбировались на них.

Можливо, що молекули пахучих  речовин розчиняються в секреті  залоз нюхових рецепторів. У цей  час відомі й групи ферментів, які вступають у реакцію з  розчиненими на поверхні нюхових кліток пахучими речовинами. Запах речовини - результат взаємодії різних груп ферментів з пахучою речовиною.

Існує точка зору, що зв'язує винятково високу чутливість нюхових  кліток до деяких речовин зі стереохимическим ефектом. Молекули пахучої речовини збігаються з ультрамікроскопічною структурою нюхових кліток, як ключ із замком. Порушення нюхових кліток у цьому випадку може бути результатом контакту з ними всього декількох молекул пахучої речовини.

На думку канадського  вченого Райта, не розмір і форма молекул і не здатність вступати в реакцію визначають можливості найвищої обрнятельной чутливості. Сприйняття заходу є результатом зіткнення молекул пахучих речовин з молекулами азоту й кисню. Інакше кажучи, запах - результат коливальних властивостей молекул пахучих речовин.      

Генерація рецепторного потенціалу зв'язується зі збільшенням  іонної проникності мембран нюхових  кліток. У порушенні нюхових кліток важлива роль належить іонам Са2+. Вони є посередниками між дією дратівні нюхові рецептори агента й збільшенням проникності мембран рецепторів для іонів Nа+. Деполяризація клітинних мембран нюхових рецепторів у результаті посилення потоку іонів Nа+ усередину клітки приводить до формування нервового імпульсу, доступного для аналізу,- сигналу заходу.              3.4.2.Смакова рецепція

Смакові відчуття, що визначають якість їжі, є результатом роздратування  спеціальних рецепторів, розташованих у людини на кінчику, краях і корені мови, на бічні й задньої поверхні неба, на задній стінці глотки й надгортаннику. Первинний аналіз смаку здійснюють смакові бруньки. Вони являють собою нейроэпителиальные структури.

У кожній смаковій бруньці  перебуває 9-10 рецепторних кліток, постачених виростами - штифтиками, що виходять через  пори клітки. Ці вирости збуджуються при дії хімічних подразників. Від кожної смакової бруньки відходять 2-3 афферентных нервові волокна, що несуть порушення в центральні відділи смакової рецепції.

Людина розрізняє кисле  й солодке, гірке й солоне. Солоний  смак добре розрізняється кінчиком мови, кисле й солодк-краями мови, горько-соленое - коренем мови. Кислий смак, обумовлений наявністю іонів Н+ у розчині кислот, у сильних і слабких кислот практично однаковий. Справа в тому, що слина нейтралізує сильні кислоти й на смак вони виявляються не більше кислими, чим слабкі, малодиссовдшрую-щие кислоти.

Солоний смак забезпечується солями натрію. Чисто солоний смак має тільки поварена сіль Nас1. Відчуття солоного відбувається після дисоціації солі на іони. Формування відчуття гіркого  відбувається під дією гірких речовин, без дисоціації їх на іони.

Солодкий смак цукру, глюкози, фруктози обумовлений наявністю  в них гідроксильних груп ВІН-. Тому відчуття солодкого викликають і спирти -гликоль і гліцерин, що мають у своєму складі відповідно 2 й 3 групи ВІН-. У речовинах, які, подібно сахарину, слаще цукру в сотні й тисячі разів, утримується бензольне ядро.

Механізм формувань  смакових відчуттів може бути розглянутий  у рамках адсорбційної теорії Бейдлера - Шел-ленбергера. Л. Бейдлер думає, що молекули гіркі й солодкі й заряджені частки кислих і солоних речовин взаємодіють із молекулами рецепторного білка, убудованими в ліпідну мембрану смакової клітки.                         

Молекула рецепторного білка, що сприймає кисл і солоне, несе на собі електричні заряди, з якими взаємодіють іони. Молекула білка при цьому конформируется, відкриваючи мембранні пори й ініціюючи деполяризацію мембрани. Подальший хід формування нервового імпульсу не несе в собі нічого нового. Стрімка деполяризація клітинної мембрани забезпечує  хвилю, що поширюється, порушення, адресуемого кліткам центральної нервової системи.

Формування солодкого  й гіркого смаку Р. Шелленбергер зв'язує з молекулярною структурою речовин. Солодкий смак мають речовини, у молекулах яких на відстані 0,3 нм перебувають водневі донорно-акцепторні угруповання. Донорами водню є гідроксильні іони й аминогруппы. Акцептором його служить кисень. У молекулах вуглеводів одна карбоксильная група служить донором, інша - акцептором водневого атома. У сахарині акцептором водню є один з атомів кисню.

У молекулах рецепторних  білків, що сприймають солодке, на такій  же відстані (0,3 нм) розташовані два  аналогічні донорно-акцепторні угруповання. Завдяки цьому солодка речовина за допомогою водневих зв'язків викликає конформационные зміни в рецепторному білку. Наступне за цим зміна іонної проникності мембрани обумовлює формування рецепторного потенціалу й нервового імпульсу.

 У гірких речовин  донорно-акцепторні групи розташовані  на відстані вдвічі меншому,  чим у солодких. Відповідну структуру має й горькочувствующий білок клітинних мембран. Смакові відчуття доповнюються нюховими, дотикальними й навіть болючими відчуттями. Це додаткове роздратування рецепторів порожнини рота - джерело комплексних відчуттів. Вони беруть участь у формуванні контрастних і послідовних відчуттів.

Різкі смакові подразники (перець, гірчиця) викликають тривалу  післядію в результаті перероздратування  смакових рецепторів.              

4. Тактильна, температурна й болюча чутливість

Тактильні рецептори  перебувають на поверхні шкіри й слизуватих оболонок порожнини рота й носа. Вони збуджуються при дотику до них або тиску на них.

До тактильних рецепторів відносять мейснеровы тельця, розташовані  в посудинах шкіри, і меркелевы  диски, наявні у великій кількості  на кінчиках пальців і губах. До рецепторів тиску відносять тельця Пачини, які зосереджені в глибоких шарах шкіри, у сухожиллях зв'язуваннях, очеревині, брижах кишечнику.

Нервові імпульси, що виникли  в тактильних рецепторах, по чутливих волокнах надходять у задню центральну звивину кори головного мозку.

У різних місцях шкіри  тактильна чутливість проявляється в неоднаковому ступені. Так, вона найбільш висока на поверхні губ, носа, мови, а  на спині, підошві стіп, животі виражена в меншому ступені. Показано, що одночасний дотик до двох крапок шкіри не завжди супроводжується виникненням відчуття двох впливів. Якщо зазначені крапки лежать дуже близько друг до друга, то виникає відчуття одного дотику. Найменша відстань між крапками шкіри, при роздратуванні яких виникає відчуття двох доторкань, називають порогом простору. Пороги простору неоднакові в різних місцях шкіри: вони мінімальні на кінчиках пальців, губах і мові й максимальні на стегні, плечі, спині.

Температура навколишнього  середовища збуджує терморецепторы, зосереджені в шкірі, на роговій оболонці ока, у слизуватих оболонках. Зміна температури внутрішнього середовища організму приводить до порушення температурних рецепторів, розташованих у гіпоталамусі.

Розрізняють терморецепторы, що сприймають холод  і  тепло.   Теплові рецептори представлені тельцями Руффипп, холодові- колбочками Краузе. Голі окончания-афферентных нервових волокон також можуть виконувати функції Холодових і теплових рецепторів.

Терморецептори в шкірі розташовуються на різній глибині: більш поверхово перебувають холодові, глибше- теплові рецептори. Внаслідок цього час реакції на холодові роздратування менше, ніж на теплові. Терморецепторы згруповані в певних крапках поверхні тіла людини, при цьому Холодових крапок значно більше, ніж теплових. Виразність відчуття тепла й холоду залежить від місця наносимого роздратування, величини дратує поверхности, що, і навколишньої температури.

Болючі відчуття виникають  при дії будь-яких подразників  надмірної сили. Однак у цей  час остаточно не встановлено, які  рецептори сприймають біль. Одні дослідники вважають, що особливих рецепторів, що сприймають біль, не існує, інші думають, що виникнення болю пов'язане з роздратуванням закінчень особливих нервових волокон. Отримано дані, що свідчать про те, що у формуванні болю має значення утворення в нервових закінченнях гистамина. Так, при підшкірному V введенні гистамина в дуже малій концентрації з'являється відчуття болю. Виникнення болю з, також з іншими речовинами, що утворяться в тканинах у місці ушкодження. Такими речовинами, зокрема , є брадикинин, XІІ фактор згортання крові (фактор Хагемана).

 

 

5. Вісцеральна чутливість.

 Интерорецептори, що перебувають у внутрішніх органах, одержали назву висцерорецепторов.         

Вісцерорецептори мають низький поріг роздратування. Вони мають велику специфічність стосовно   діючим на них подразникам. У внутрішніх органах є рецептори, що реагують на механічні роздратування (механорецепторы), на дію хімічних речовин (хеморецепторы), на зрушення температури внутрішнього середовища організму (терморецепторы) і на зміну осмотического тиску (осморецептори).

Висцерорецептори беруть участь у регуляції роботи внутрішніх органів, здійснюють рефлекторні взаємодії між ними. Роздратування рецепторів внутрішніх органів в умовах норми не супроводжується виникненням усвідомлюваних відчуттів. Однак при порушенні деяких висцерорецепторов, наприклад рецепторів сечового міхура й прямої кишки у випадку розтягання їхніх стінок, виникають відчуття позиву на сечовипускання й дефекацію.

 

6. РАННІ СТАДІЇ ФІЛОГЕНЕЗУ АНАЛІЗАТОРІВ І НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ

Еволюція    будови    й    функцій нервової системи  починається від нижчих тварин — безхребетних. На їхньому прикладі можна простежити, як розвивалися й ускладнювалися    рецептори,     нервові клітини та вдосконалювалася будова   нервової   системи   від   нижчих тварин до високоорганізованих.

Нервова тканина характеризується такими властивостями, як подразнення, збудження й проведення  збудження.

Процес утворення нервової тканини йшов поступово від недиференційованої протоплазми амеби до надзвичайно складної нервової системи у ссавців. Так, амеба відповідає на подразнення збудженням усієї клітини, тоді як у багатоклітинних організмів збудження з поверхневого шару клітин передається до клітин, що лежать глибше.

Багатоклітинний організм має вже диференційовані тканини. Разом з іншими утворюється й нервова тканина, яка виконує притаманні лише їй функції.

Вважають, що початковим етапом розвитку нервової тканини є епїтеліально-моторні клітини у гідри,   тобто   епітеліальні   кліти протоплазматичними відростками, які мають здатність скорочуватися. Далі ускладнення нервової системи йде по шляху утворення нейромоторних клітин: поверхневої — рецептора — й відростка —

провідника збудження.

У поліпів і медуз  нервова система дифузна, вона має вигляд сітки, що складається з рецепторних і рухових клітин, які сполучаються між собою протоплазматичними відростками. Завдяки наявності такої сітки збудження поширюється на велику кількість клітин, які скорочуються і викликають збудження всіх м'язів тіла. Подальший розвиток нервової системи — це утворення вузлів, або гангліїв, які розміщуються у вигляді ланцюжків. Так, у кільчастих черв'яків у кожному сегменті тіла є пара гангліїв, з'єднаних між собою перетинкою. Ганглії з'єднуються з рецепторами, які розміщені на поверхні тіла, а також із м'язами. Така нервова система називається ланцюжковою. В її передньому сегменті є провідний вузол, у якому концентруються нервові клітини з великою кількістю рецепторів, а також є елементарна структурна одиниця нервової системи — рефлекторна дуга. Виникнення рефлекторної дуги в процесі філогенетичного розвитку мало велике значення для еволюції нервової системи. Збільшується кількість елементів у кожній рефлекторній дузі, утворюються складні комплекси. Особливого розвитку нервова система досягає у людини.