Содержание и сокращенная версия работы

Введение 2
1 Понятие сенсорных систем (анализаторов) 5
2 Периферический (рецепторный) отдел анализаторов 6
3 Свойства периферического (рецепторного) отдела анализаторов 10
4 Свойства проводникового отдела анализаторов 16
5 Свойства коркового отдела анализаторов 17
Заключение 20
Список использованной литературы 24

Введение

Физиологи уже привыкли использовать латинизированный термин лсенсорные системы, как-то незаметно пришедший на смену ланализаторам И.П.Павлова. Рассмотрим, как соотносятся понятия лорганы чувств, лсенсорные системы и лбиосенсоры. Несомненно, у человека, да и всех позвоночных животных, глаз - это орган зрения, ухо - слуха, нос - обоняния, а язык - вкуса. Однако человека по его сенсорному оснащению вовсе не следует считать венцом творения: он не видит ультрафиолетового излучения и поляризованного света, как насекомые; не слышит ультразвук и не пользуется им для эхолокации, как летучие мыши и дельфины; а как лвыглядит, например, образ океанской электромагнитной погоды для рыбы, обладающей системой электрорецепторов, человек даже и представить себе не может, так как не имеет нужных биосенсоров. Да и наши антропоморфные обозначения органов чувств часто несостоятельны по отношению к беспозвоночным животным, явно превосходящим в биосфере по числу видов. Насекомые, например, лишены носа в нашем понимании, хотя чувствительность их хемосенсорных систем с обонятельными рецепторами на антеннах не уступает остроте обоняния наиболее способных к этому позвоночных. Однако миниатюрный мозг насекомого не в состоянии различать и идентифицировать такое громадное количество запахов, как, скажем, на много порядков более мощный мозг (лнос) собаки или квалифицированного парфюмера.
Эти простые рассуждения уже позволяют нам понимать под биосенсорами те датчики, которые организм выносит на периферию нервной системы, чтобы получать информацию о процессах, происходящих во внешней среде. Термин лбиосенсоры - скорее технический, под ним подразумеваются прежде всего создаваемые современной биотехнологией искусственные датчики, или сенсоры, на основе биомолекул. Для физиологических наук естественные биосенсоры - это просто рецепторные, или сенсорные, клетки, располагающиеся в органах чувств и предназначенные для решения сложной диалектической задачи: изменяться под влиянием внешнего сигнала (иначе он не дойдет до нервной системы), оставаясь, однако, самими собой даже при очень сильных воздействиях. В качестве семантического курьеза стоит отметить, что термин лрецепторы, которым обозначали рецепторные клетки органов чувств в 60Ч70-е годы, постепенно взяли на вооружение специалисты по молекулярной биологии. В настоящее время под словом лрецептор они однозначно подразумевают белковую молекулу, избирательно взаимодействующую с гормоном, нейромедиатором или феромоном, т.е. с сигнальным веществом. В сенсорной физиологии принято говорить о лрецепторных клетках, или, что то же самое, о лсенсорных рецепторах.
Что же касается понятия лсенсорные системы, то оно включает в себя не только периферически расположенные биосенсоры, но и всю систему обработки передаваемых ими сигналов, т.е. мозг. Например, таким образом оптические биосенсоры, или фоторецепторы, превращают оптическое изображение в нейроизображение.
Естественно, что в зависимости от физической природы воспринимаемых стимулов, или, как говорят, от их модальности, существуют фоторецепторы (зрительная система), хеморецепторы (обонятельная и вкусовая системы), механорецепторы (фонорецепторы в слуховой системе, рецепторы органов равновесия, рецепторы наружных покровов тела), терморецепторы (в соматосенсорной системе), гигро- и электрорецепторы. Соответственно, рецепторами работают сенсорные системы: со светом - зрительная, с механическими колебаниями в среде - слуховая и акустико-латеральная (органы боковой линии у некоторых водных животных), с идентификацией пищевых веществ - вкусовая, с пахучими сигналами - обонятельная; положение организма в пространстве и ориентацию тела в нем определяет система органов равновесия; механические, температурные и ряд иных характеристик внешней среды оценивает соматосенсорная система (осязание), а электрическую лпогоду в водоемах - электросенсорная. Как уже говорилось, этими системами в той или иной комбинации снабжены все организмы, но не все системы представлены у человека, да и сам перечень сенсорных рецепторов и систем, возможно, пока не полон. Таким образом, тема работы является актуальной.

Заключение

Любой сенсорный сигнал, независимо от своей модальности, преобразуется в рецепторе в определенную последовательность (паттерн) потенциалов действия. Организм различает виды раздражителей только благодаря тому, что сенсорные системы обладают свойством специфичности, т.е. реагируют только на определенный вид раздражителей.
Специфичность сенсорных систем не является абсолютной, однако, для каждой сенсорной системы существует определенный вид стимулов (адекватные стимулы), чувствительность к которому во много раз выше, чем к другим сенсорным стимулам (неадекватные стимулы). Чем больше различаются пороги возбуждения сенсорной системы для адекватных и неадекватных стимулов, тем выше ее специфичность.
Адекватность стимула определяется, во-первых, свойствами рецепторных клеток, во-вторых, макроструктурой органа чувств. Например, мембрана фоторецепторов предназначена для восприятия световых сигналов, поскольку имеет особый белок родопсин, распадающийся при действии света. С другой стороны, адекватный стимул для рецепторов вестибулярного аппарата и органа слуха один и тот же Ц поток эндолимфы, отклоняющий реснички волосковых клеток. Однако, структура внутреннего уха такова, что эндолимфа приходит в движение при действии звуковых колебаний, а в вестибулярном аппарате эндолимфа смещается при изменении положения головы.
Сенсорная система включает следующие элементы:
Х вспомогательный аппарат
Х сенсорный рецептор
Х сенсорные пути
Х проекционная зона коры больших полушарий .

Вспомогательный аппарат представляет собой образование, функцией которого является первичное преобразование энергии действующего стимула. Например, вспомогательный аппарат вестибулярной системы преобразует угловые ускорения тела в механическое смещение киноцилей волосковых клеток. Вспомогательный аппарат характерен не для всех сенсорных систем.
Сенсорный рецептор осуществляет преобразование энергии действующего раздражителя в специфическую энергию нервной системы, т.е. в упорядоченную последовательность нервных импульсов. В первичном рецепторе эта трансформация осуществляется в окончаниях чувствительного нейрона, во вторичном рецепторе она происходит в рецептирующей клетке. Аксон чувствительного нейрона (первичный афферент) проводит нервные импульсы в ЦНС.
В ЦНС возбуждение передается по цепочке нейронов (т.н. сенсорный путь) к коре больших полушарий. Аксон чувствительного (сенсорного) нейрона образует синаптические контакты с несколькими вторичными сенсорными нейронами. Аксоны последних следуют к нейронам, расположенным в ядрах более высоких уровней. По ходу сенсорных путей происходит обработка информации, в основе которой лежит интегративная деятельность нейрона. Окончательная обработка сенсорной информации происходит в коре больших полушарий.
Каждый нейрон сенсорного пути образует контакты с несколькими нейронами более высоких уровней (дивергенция). Поэтому нервные импульсы от одного рецептора проводятся к коре по нескольким цепочкам нейронов (параллельным каналам). Параллельное многоканальное проведение информации обеспечивает высокую надежность работы сенсорных систем даже в условиях утраты отдельных нейронов (в результате заболевания или травмы), а также высокую скорость обработки информации в ЦНС.

Нервные импульсы от каждой сенсорной системы передаются в кору по двум принципиально различным путям Ц специфическому (мономодальному) и неспецифическому (мультимодальному).
Специфические пути проводят нервные импульсы от рецепторов только одной сенсорной системы, потому что на каждом нейроне такого проводящего пути конвергируют нейроны только одной сенсорной модальности (мономодальная конвергенция). Соответственно, каждая сенсорная система имеет свой специфический проводящий путь. Все специфические сенсорные пути проходят через ядра таламуса и образуют локальные проекции в коре больших полушарий, заканчиваясь в первичных проекционных зонах коры. Специфические сенсорные пути обеспечивают начальную обработку сенсорной информации и проведение ее в кору больших полушарий.
На нейронах неспецифического пути конвергируют нейроны разных сенсорных модальностей (мультимодальная конвергенция). Поэтому в неспецифическом сенсорном пути происходит интегрирование информации от всех сенсорных систем организма. Неспецифический путь передачи информации проходит в составе ретикулярной формации и образует обширные диффузные проекции в проекционных и ассоциативных зонах коры.
Неспецифические пути обеспечивают мультибиологическую обработку сенсорной информации и обеспечивают поддержание оптимального уровня возбуждения в коре больших полушарий.
Принцип соматотопической организации характеризует только специфические сенсорные пути. Согласно этому принципу, возбуждение от соседних рецепторов поступает в рядом расположенные участки подкорковых ядер и коры. Т.е. воспринимающая поверхность какого-либо чувствительного органа (сетчатка глаза, кожа) как бы проецируется на кору больших полушарий.

Возбуждение в сенсорных путях проводится в одном направлении Ц от рецепторов в коре больших полушарий. Однако, нейроны, входящие в состав сенсорных путей, находятся под нисходящим контролем вышележащих отделов ЦНС. Такие связи позволяют, в частности, блокировать передачу сигналов в сенсорных системах. Предполагается, что этот механизм может лежать в основе явления избирательного внимания.
Субъективное ощущение, возникающее в результате действия сенсорного стимула, обладает рядом характеристик, т.е. позволяет определить ряд параметров действующего раздражителя:
Х качество (модальность),
Х интенсивность,
Х временные характеристики (момент начала и окончания действия раздражителя, динамику силы раздражителя),
Х пространственная локализация.

Список использованной литературы

1. Экклс Дж., Физиология синапсов, пер. с англ., М., 1996;
2. Катц Б., Нерв, мышца и синапс, пер. с англ., М., 1998;
3. Акерт К., Сравнение двигательных концевых пластинок и центральных синапсов. Ультраструктурное исследование, Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 1975, т. 11, №2;
4. Анатомия человека (в 2 томах) / Под ред. М.Р. Сапина.Ц М.: Медицина, 1993, Т.2.
5. Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И. Анатомия человека.Ц М.:Медицина, 1985.
6. Синельников Р.Д., Синельников Я.Р. Атлас анатомии человека (в 4 томах). Ц М.: Медицина, 1994, Т.4.
7. Гистология / Под ред. В.Г. Елисеева. Ц М.:Медицина, 1983.
8. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. М., 1998
9. Физиология человека, под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса, т. 1. М., 1996.