Шпаргалка по "Физиология человека"

Способность различать высоту звука зависит от того, что звуки  данной частоты вызывают колебания  базилярной мембраны и возбуждение  волосковых клеток в строго определенном участке кортиева органа (звуки высокой  частоты стимулируют рецепторы  в  основании улитки, низкой –  только ее верхушки). Слуховая зона коры интегрирует стимулы, поступающие  из разных участков базилярной мембраны, и возникает ощущение одного смешанного звука. Различение интенсивности (громкости) звука зависит от того, что каждый участок базилярной мембраны содержит набор волосковых клеток с разными  порогами чувствительности к вибрации.

37.Вкус и обоняние.

Ощущение вкуса и запаха возникают на основе избирательной  и высокочувствительной реакции  сенсорных клеток на присутствие  молекул некоторых соединений. Вкус и обоняние по сравнению с другими  чувствами проявляют значительно  большую способность к адаптации. Диапазон интенсивности невелик (1:500), а порог различения высок. Человек различает 4 основных вкусовых качества – сладкое, кислое, горькое, соленое.Соленый вкус хорошо различается копчиком языка, кислое и сладкое – боковыми краями языка, горько-соленое – основанием языка.Кислый вкус, обусловленный наличием ионов H⁺ в растворе кислот, у сильных и слабых кислот практически одинаков. Соленый вкус обеспечивается солями натрия Na после диссоциации соли на ионы. Формирование ощущения горького происходит без диссоциации горьких веществ на ионы. Сладкий вкус сахара, глюкозы, фруктозы обусловлен наличием в них гидроксильных групп OH^-. Поэтому ощущение сладкого вызывают и спирты – гликоль и глицерин, имеющие в своем составе соответственно 2 и 3 группы OH^-. В веществах, которые подобно сахарину, слаще сахара в сотни и тысячи раз, содержится бензольное кольцо.Между химическими свойствами вещества и его вкусом корреляции не существует. Например, не только сахара, но и соли свинца имеют сладкий вкус. Более того, воспринимаемое качество вещества зависит от его концентрации, физиологического состояния организма, возраста. Сильные горькие раздражители могут вызвать рвоту или рвотный рефлекс.

 Физиология  вкуса.У взрослых вкусовые клетки расположены на поверхности языка. Вместе с поддерживающими  клетками группами по 40–60 элементов они образуют вкусовые почки в эпителии сосочков языка (рис.23). У взрослого человека имеется несколько тысяч вкусовых почек. Железы между сосочками секретируют жидкость, которая промывает вкусовые почки. Дистальные части рецепторных клеток, чувствительные к стимуляции, образуют микроворсинки, выходящие в общую камеру, которая через пору на поверхности сосочка сообщается с внешней средой. Стимулирующие молекулы достигают сенсорных клеток, диффундируя через эту пору.Подобно другим вторичным сенсорным клеткам, вкусовые клетки отвечают на раздражение развитием рецепторного потенциала. Это возбуждение через синапсы передается в афферентные волокна черепно-мозговых нервов, которые проводят его к мозгу.

Рис. 22. Расположение вкусовых                  Рис. 23. Строение вкусовой почки

               рецепторов на языке

Одиночная вкусовая рецепторная  клетка реагирует на вещества, обладающие разными вкусовыми качествами, генерируя  соответствующую вкусовому ощущению картину возбуждения в афферентных  волокнах. При этом один класс волокон  сильнее реагирует на сладкое, нежели на соленое, а другой наоборот (рис.22). Вкусовые рецепторные клетки замещаются очень быстро – продолжительность  их жизни составляет 10 дней.Центральные отростки вкусовых афферентных волокон оканчиваются в продолговатом мозгу во вкусовом центре – «ядре одиночного пути», где происходит переключение на нейроны второго порядка, достигающих вкусовых ядер таламуса и коры головного мозга.

Физиология  обоняния.В каждой половине носа имеется обонятельная область площадью около 2,5см², с клетками трех типов – базальными, опорными, сенсорными. Обонятельная область ограничена верхней носовой раковиной, хотя средняя раковина также содержит небольшие островки обонятельного эпителия (рис.24). Обонятельные клетки лежат в стороне от главных дыхательных путей. Всего в обонятельной области у человека на площади 10 см², содержится ≈10⁷ рецепторов. Обонятельные клетки, подобно вкусовым, регулярно замещаются. Возможно, что молекулы пахучих веществ растворяются как в слизи, так и в секрете желез обонятельных рецепторов. В настоящее время известны 4 группы ферментов, которые вступают в реакцию с растворенными на поверхности обонятельных клеток пахучими веществами. Запах вещества – результат взаимодействия различных групп ферментов с пахучим веществом.

Рис. 24. Обонятельный эпителий

В основе хеморецепции лежит  адсорбция молекул адекватных раздражителей  на хеморецепторной мембране клеток. Первичный анализ запахов осуществляется обонятельными клетками, на которых  имеется множество цилиндрических выростов цитоплазмы – ресничек. Эти  выросты повышают площадь первичной  рецепции в 100 – 150 раз. Слизистая оболочка носа, кроме того, содержит свободные окончания тройничного нерва, часть которых способна реагировать на запахи.

Афферентные  сигналы  от  обонятельных рецепторов через  несколько синаптических переключений поступают в конечный мозг – в  обонятельный бугорок, переднее обонятельное ядро, в корковые сенсорные зоны, где осуществляется интеграция обонятельных сигналов с афферентацией других модальностей, в результате чего формируются  сложные поведенческие реакции.

38.Чувство равновесия.

Поддержание равновесия тела в покое  и при движении связано с тем, что в мозг постоянно поступает  информация о положении различных  частей тела. Импульсы от проприоцепторов, находящихся в суставах и мышцах, сообщают о положении и состоянии  конечностей. Жизненная информация о положении и движениях головы поступает из вестибулярного аппарата внутреннего уха. Вестибулярный  орган  состоит из овального и  круглого мешочков и полукружных  каналов, в которых находятся  рецепторные клетки, снабженные волосками (волосковые клетки), расположенные  на плотных структурах, омываемых  эндолимфой (рис.21).  Участки поверхности  овального и круглого мешочков, называемые макулами, содержат рецепторные клетки, волоски которых покрыты сверху студенистой массой, содержащей кристаллы карбоната кальция – отоконии, которые отклоняются под действием силы тяжести и деформируют волоски, что ведет к возникновению в волосковой клетке рецепторного потенциала. Сдвиг пучка ресничек при движении желеобразной массы является адекватным стимулом для рецепторов. Афферентные волокна вестибулярного нерва передают информацию об уровне возбуждения периферического органа в ЦНС.

Овальный мешочек реагирует  на движение головы в вертикальном направлении (напр. положение вниз головой). Круглый мешочек – на наклоны  головы в стороны.

Рис. 21. Орган равновесия

Естественным стимулом для  рецепторов полукружных каналов  является угловое ускорение. Полукружные каналы лежат в трех почти перпендикулярных друг другу плоскостях. Именно потому, что голова может вращаться вокруг трех пространственных осей – наклоняться вперед и назад, влево и вправо и поворачиваться вокруг длинной оси тела, – и необходимо именно три полукружных канала. Порог различия линейных ускорений 2 – 20 см/с², угловых – 0,8 – 2,4 ⁰/с.

39.Соматовисцеральная  чувствительность.

Соматическая нервная  система – часть нервной системы, представляющая собой совокупность афферентных (чувствительных) и эфферентных (двигательных) нервных волокон, иннервирующих  мышцы, кожу, суставы.Висцеральный (от лат. Viscera – внутренности) – внутренностный.Сенсорные модальности в коже и связанных с ней структурах – механорецепция, терморецепция и ноциоцепция – вместе с проприоцепцией и волевой чувствительностью всего тела составляют категорию соматовисцеральной чувствительности. Общее свойство этих модальностей – рецепторы не собраны в обособленный орган чувств, а рассеяны по всему телу. Их  афферентные волокна не образуют специальных нервов (как зрительный и слуховой), а распределены по многим периферическим нервам и центральным трактам

40.Механорецепция.

Механорецепция определяет ощущения давления, прикосновения, вибрации и щекотки. При механорецепции рецепторный потенциал возникает в результате деформации клеточной мембраны сенсорной клетки, приводящей к повышенной проницаемости ее для ионов. Ко всем механорецепторам подходят афферентные нервные волокна диаметром 5– 0 мкм,  скорость проведения импульса 30–70 м/с.

   Область, в пределе  которой стимул определённой  интенсивности возбуждает механорецептор, называют рецептивным полем. В некоторых случаях оно приблизительно совпадает с анатомической протяженностью рецептора, в других случаях стимулы, далеко отстоящие от рецептора, тоже возбуждают его.

Механорецепторы

Механические стимулы, как  правило, возбуждают несколько типов  рецепторов, поэтому возникающие  ощущения нельзя приписать рецепторам одного типа. В коже человека имеются три главных типа механорецепторов.

1. Рецепторы давления (датчики силы)

Расположены  глубоких слоях  кожи (в дерме, подкожной клетчатке) и у оснований сухожилий.  Чувствительны  исключительно  или преимущественно  к давлению, адаптируются медленно. Служат датчиками интенсивности или перемещения, измеряющими силу механической стимуляции или глубину её вдавления. К рецепторам давления относятся пластинчатые тельца Пачини, осязательные мениски Меркеля, концевые колбы Краузе.

2. Рецепторы прикосновения (датчики скорости)

 Различия между давлением и прикосновением количественное и восприятие стимулов зависит от расположения рецепторов на коже. Частота разрядов такого рецептора при действии перемещающегося стимула зависит от того, с какой скоростью происходит  давление. Такие рецепторы можно называть датчиками скорости. Адаптация происходит в течение 50–500 мс (умеренно быстро адаптирующиеся рецепторы).

Рецепторы, чувствительные к слабому давлению (прикосновению) расположены близко к поверхности  кожи в эпидермисе или прикреплены  к волоску волосяного фолликула  – это тончайшие свободные окончания сенсорных нейронов. Эти рецепторы реагируют на деформацию кожи или волоса. Распределение таких нервных окончаний по телу неравномерно, например, на языке различается два стимула на расстоянии 1 мм, на спине – не менее 60 мм.

К рецепторам прикосновения  относят специализированные клетки – тельца Мейснера, расположенные под самым эпидермисом. Они состоят из одного извитого первичного окончания, заключенного в капсулу с жидкостью. В коже, суставах и брыжейке на прикосновение реагируют также тельца Пачини.

   3. Рецепторы вибрации (датчики ускорения)

   Адекватный для этих рецепторов  стимул – ускорение  смещения кожи (отношение можно также выразить равенством S_T=R·f²). Такие рецепторы можно называть датчиками ускорения. Стимулы пороговой  и сверхпороговой интенсивности вызывают только один импульс, т.е при синусоидальной стимуляции каждый цикл волны вызывает потенциал действия. Рецептор адаптируется очень быстро, поэтому он не может улавливать ни глубину, ни скорость вдавления.

41.Терморецепция. Терморегуляция.

Кожная терморецепция (температурная  чувствительность) обладает двумя объективно и субъективно выявляемыми качествами – чувством холода и тепла. Биологический смысл терморецепции: низкая чувствительность специализированных рецепторов в узком диапазоне «нормальных» температур 35–37 ºС;  небольшой холодовой или тепловой сдвиг воспринимается организмом быстро и точно, что является основным инструментом, запускающим механизм терморегуляции.

Терморецепторы расположены  в дерме. На тепло реагируют тельца Руффини (в диапазоне t >37 ºС), на холод – колбочки Краузе (в диапазоне t <35 ºС). Но основными температурными рецепторами являются свободные нервные окончания. Ощущения возникают только тогда, когда импульсы достигают ЦНС с достаточной частотой.Общие свойства терморецпторов:– постоянная импульсация, частота сигнала зависит от температуры  кожи; - повышение (или понижение) частоты разряда при изменении температуры кожи; – нечувствительность к нетемпературным стимулам; – малые рецептивные поля (1мм²), каждое афферентное волокно снабжает только одну или небольшое число точек; – скорости проведения < 20м/с.Рецепторы « молчат» при t = 36–37 ºС; при повышении температуры включаются «тепловые рецепторы», активность которых растет до t = 43 ºС, затем резко снижается (ощущение тепла переходит в болевое); при понижении температуры пропорционально усиливается активность холодовых рецепторов, но при t < 12 ºС чувствительность резко снижается.

Кожные  температурные ощущения

Температура кожи несколько ниже температуры  тела и различна для отдельных  участков (на лбу 34–35 °С, на лице 20–25 °С, на животе – 34°С, на стопах ног 25–27°С). Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30-32 °С.

чувствительность кожи человека к холоду и теплу локализована в  холодовых и тепловых точках кожи, причем последних меньше.  Например, на поверхности кисти холодовых точек 1–5 на 1 см², а тепловых только 0,4. И те и другие распределены наиболее плотно на самой чувствительной к температуре области кожи – на лице. Здесь на 1см² лежат 16–19 холодовых точек, а тепловую чувствительность этой области нельзя разделить на отдельные точки – она образует сенсорный континуум.