Сенсорная структура человека: строение и функции

Человеческая сенсорная структура — средство, с помощью которого люди реагируют на изменения внешней и внутренней среды.

Древние философы называли человеческие чувства «окнами души», а Аристотель описал как минимум пять чувств — зрение, слух, обоняние, вкус и осязание.

Влияние Аристотеля было настолько устойчивым, что многие все еще говорят о пяти чувствах, как будто не было других. Однако современная наука говорит о сенсорных рецепторах в мышцах, сухожилиях и суставах, которые вызывают кинестетическое чувство (то есть чувство движения), рецепторы в вестибулярных органах (во внутреннем ухе), которые вызывают чувство равновесия.

Внутри системы кровообращения обнаруживаются сенсорные рецепторы, которые чувствительны к углекислому газу в крови, изменениям артериального давления или частоты сердечных сокращений, в пищеварительном тракте есть рецепторы, которые, по-видимому, опосредуют такие переживания, как голод и жажда.

Некоторые клетки мозга также могут участвовать в качестве рецепторов голода. Это особенно верно для клеток в нижних отделах мозга (таких как гипоталамус), где было обнаружено, что некоторые клетки чувствительны к изменениям химического состава крови (вода и другие продукты пищеварения) и даже к изменениям температуры в мозге.

Общие соображения о сенсорной системе

Основные особенности сенсорных структур

Одним из способов классификации сенсорных структур является стимул, на который они обычно реагируют. Таким образом, существуют:

  • фоторецепторы (для света)
  • механорецепторы (для искажения или изгиба)
  • терморецепторы (для температуры)
  • хеморецепторы (например, для химических запахов)
  • ноцицепторы (для болезненных раздражителей)

Эта классификация полезна, потому что она ясно показывает, что различные органы чувств могут иметь общие черты в том, как они преобразуют (преобразовывают) энергию стимула в нервные импульсы. Таким образом, слуховые клетки, вестибулярные рецепторы в ухе и некоторые рецепторы в коже реагируют одинаково на механическое смещение (искажение).

Изображение Человеческая сенсорная рецепцияПоскольку многие из тех же принципов применимы и к другим животным, их рецепторы могут быть изучены как модели чувств человека. Кроме того, многие животные наделены специальными рецепторами, позволяющие им обнаруживать стимулы, которые люди не могут ощутить. Например, гадюка может похвастаться изысканной чувствительностью к «невидимому» инфракрасному свету. У некоторых насекомых есть рецепторы для ультрафиолетового света и феромонов (химические половые аттрактанты и афродизиаки, уникальные для их собственных видов), что также превосходит сенсорные возможности человека.

Общие черты

Независимо от их конкретной анатомической формы, все органы чувств имеют общие черты:

Рецепторные клетки

Все органы чувств содержат рецепторные клетки, которые особенно чувствительны к одному классу энергий стимула, обычно в ограниченном диапазоне интенсивности. Такая избирательность означает, что каждый рецептор имеет свой собственный «адекватный» или надлежащий или нормальный стимул, как например, свет является адекватным стимулом для зрения.

Однако другие энергии («неадекватные» стимулы) также могут активировать рецептор, если они достаточно интенсивны. Таким образом, можно «увидеть» давление, когда, например, большой палец помещен на закрытый глаз, и можно увидеть яркое пятно (фосфен) в поле зрения в положении, противоположном месту прикосновения.

Зрительная сенсорная система

Чувствительный механизм для каждой модальности часто локализуется в организме на принимающей мембране или поверхности (такой как сетчатка глаза), где расположены нейроны преобразователя (сенсорные клетки).

Изображение Зрительная сенсорная системаЧасто орган чувств включает вспомогательные структуры для направления стимулирующей энергии к рецепторным клеткам. Таким образом, нормально прозрачная роговица и хрусталик в глазу фокусируют свет на сенсорных нейронах сетчатки. Сами нервные клетки сетчатки более или менее защищены от невизуальных источников энергии окружающей структурой глаза.

Первичные преобразователи

Первичные преобразователи или сенсорные клетки в любой рецепторной структуре обычно связывают (синапс) с вторичными, входящими (афферентными) нервными клетками, которые несут нервный импульс.

В некоторых рецепторах, таких как кожа, отдельные первичные клетки обладают нитевидными структурами (аксонами), которые могут быть длиной в метры и извиваться из-под кожи под сквозными подкожными тканями, пока не достигнут спинного мозга. Здесь каждый аксон из кожи заканчивается и синапсится со следующим (второго порядка) нейроном в цепи. Напротив, каждая первичная рецепторная клетка в глазе имеет очень короткий аксон, который целиком содержится в сетчатке.

Аксоны биполярных клеток афферентно простираются за пределы сетчатки, оставляя глазное яблоко, чтобы сформировать зрительный нерв, который входит в мозг для создания дальнейших синаптических связей. Если рассматривать эту зрительную систему как единое целое, то можно сказать, что сетчатка является расширенной частью мозга, на которую может прямо падать свет.

Изображение Функциональные области мозга человекаИз таких афферентных нервов нейроны еще более высокого порядка создают все более сложные связи с анатомически отдельными путями ствола мозга и более глубокими частями мозга (например, таламусом), которые в конечном итоге заканчиваются в определенных областях приема в коре головного мозга (извитой внешней оболочки мозг).

Различные сенсорные приемные области локализованы в определенных областях коры, например, затылочных долях в задней части мозга для зрения, височных долях по бокам для слуха и теменных долях в направлении верхней части мозга для тактильной функции.

Жмите кнопку «Поделиться» в соцсетях, чтобы не потерять информацию

Комментарии
Загрузка...

Здравствуйте! Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Вы видите это сообщение во исполнение нами Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ "О персональных данных". Закрыть Читать далее