Вікові особливості органів чуття

Одними із елементів периферійної частини нервової системи є органи чуття, або сенсорна система (від лат. sensus — сприйняття, відчуття). У загальному вигляді сенсорна система забезпечує сприймання, передачу та перероблення інформації про явища навколишнього середовища, а також інформації про стан і роботу внутрішніх органів. Найбільш повно фізіологію сенсорної системи свого часу вивчив І. П. Павлов, який дав йому назву вчення про аналізатори. Кожний аналізатор, за вченням І. П. Павлова, складається з трьох нерозривно зв’язаних відділів:

• рецептора або периферичного сприймального апарату, що сприймає подразнення і перетворює його в нервовий процес збудження;

• провідника збудження або доцентрового нервового волокна яке передає збудження в спинний та головний мозок;

• нервового центру або ділянки кори головного мозку, в якій відбувається аналіз збудження і виникають відчуття.

Периферичний відділ кожного аналізатора представляють органи

чуття з закладеними в них рецепторами. За місцем розташування всі рецептори поділяються на три групи:

• Екстерорецептори (від лат. exter — зовнішній, receptor — той, що сприймає) або органи зовнішнього чуття, за допомогою яких людина пізнає навколишній світ та одержує інформацію про нього. До таких рецепторів належать, наприклад, чутливі клітини сітківки ока, вуха, рецептори шкіри, органів нюху, смаку та ін.

• Інтерорецептори (від лат. interior- внутрішній), які є чутливими утвореннями, що сприймають зміни внутрішнього середовища організму. Інтерорецептори розташовані в тканинах різних внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кровоносних судин та ін.) і постійно контролюють стан внутрішніх органів та хід процесів, що в них відбуваються. В результаті надходження імпульсів від рецепторів внутрішніх органів відбувається саморегуляція дихання, артеріального тиску, діяльності серця та ін.

• Пропріорецептори (від лат. proprius — власний, особливий), які є чутливими утвореннями, що сигналізують про положення і

рух тіла. Такі рецептори містяться в м’язах, суглобах, фасціях і

сприймають скорочення або розтягнення м’язів чи сухожилків.

У людини є наступні органи чуття: зору, слуху, відчуття положення тіла в просторі, смаку, нюху, м’язово-суглобового чуття та шкіряної чутливості.

За характером взаємодії з подразником рецептори умовно поділяються на контактні і дистантні; за видом (походженням) подразника, що сприймається рецепторами, вони поділяються на механорецептори, хеморецептори, фоторецептори та ін.

Контактні рецептори здатні сприймати інформацію про властивості предметів та явищ тільки при безпосередньому контакті (стиканні) з факторами середовища. Такими рецепторами є хеморецептори язика, дотикові рецептори шкіри та ін.

Дистантні рецептори здатні сприймати інформацію на відстані, наприклад, хвильову енергію світла, звуку; кванти теплової енергії сонця або нагрітих предметів і так далі. До дистантних рецепторів слід віднести рецептори зору, слуху, тиску, температури та ін. Деякі дистантні рецептори (наприклад, терморецептори) здатні сприймати інформацію як з відстані, так і при безпосередньому контакті з подразником.

Механорецептори налаштовані трансформувати механічну енергію в біоелектричну енергію нервового збудження (наприклад, рецептори дотику); хеморецептори здатні сприймати хімічну структуру подразників (наприклад, рецептори нюху, смаку); фоторецептори здатні сприймати світлові хвилі різної довжини (наприклад, рецептори органа зору); фонорецептори налаштовані сприймати звукові хвилі різної довжини та частоти (наприклад, рецептори органа слуху); терморецептори здатні сприймати кванти теплової енергії (наприклад, холодові і теплові рецептори шкіри); барорецептори здатні сприймати зміни тиску.

За природою походження подразники, поділяються на механічні, хімічні, температурні, світлові, звукові та біологічні. Крім того, по своїй активності відносно рецепторів всі подразники поділяються на адекватні і неадекватні.

Адекватними подразниками вважаються такі, що специфічні для певного рецептора і до яких цей рецептор спеціально пристосувався у процесі філо- та онтогенезу. При дії адекватних подразників виникають відчуття, що характерні для певного органа чуття (око сприймає тільки світлові хвилі, але не сприймає запахи, звук і так далі). Більшість рецепторів відрізняються дуже високою збудливістю щодо адекватних подразнень (наприклад, око здатне темної ночі при повній прозорості повітря побачити вогник свічки на відстані 25-27 км, а в умовах чистого повітря високогір’я — на відстані до 40 км!).

Крім адекватних, існують неадекватні подразники, дія яких проявляється лише при значній силі і зумовлює тільки примітивні відчуття, властиві певному аналізатору. Наприклад, від сильного удару головою можуть виникнути відчуття дзвону у вухах або блискавок в очах. В залежності від відношення до адекватних і неадекватних подразників рецептори можуть бути мономодальними (чутливими до одного фактору) полімодальними (чутливими до багатьох видів подразників).

Збудливість рецепторів залежить як від стану конкретного аналізатора, так і від загального стану організму.

Найменша сила дії адекватного подразника, що здатна визвати збудження відповідного рецептора, називається порогом чутливості; а найменша різниця в силі двох подразників одного виду, що може сприйматись органами чуття як окремі, називається порогом розрізнення (За законом Вебера-Фехнера цей поріг становить 1/30 і 1/40 частину від сили діючого попереднього подразнення). Таким чином, сила подразника може бути зверхпороговою, пороговою та підпороговою. Більшість імпульсів від рецепторів організму (особливо від рецепторів внутрішніх органів), досягаючи кори великого мозку, не спричиняють суттєвого збудження відповідних нервових центрів, так як вони нижче порогу чутливості і називаються субсенсорними (підпороговими). І. М. Сеченов називав такі подразнення «темним чуттям».

Рецептори здатні звикати до дії подразника. Цю властивість називають адаптацією (від лат. adaptio — пристосування). В результаті адаптації може зменшуватись або збільшуватись чутливість рецепторів. Найбільша швидкість адаптації властива рецепторам дотику шкіри, найменша — рецепторам м’язів та вестибулярним рецепторам. Найповільніше адаптуються рецептори кровоносних судин і легенів, що забезпечують постійну саморегуляцію артеріального тиску і дихання. Адаптація зумовлена, насамперед, процесами вторинного гальмування в кіркових відділах аналізаторів (як відповідь на тривалу дію однотипних подразнень), а також процесами, що відбуваються у самих рецепторах (вичерпання медіаторів, накопичення продуктів розпаду та ін.). Прикладом адаптації може бути відсутність суттєвих відчуттів від комфортного одягу, звикання до запахів кімнати та ін.

Рецепторам притаманна і така властивість, як інерційність, тобто здатність до збереження певного відчуття в продовж деякого часу після припинення дії подразника. Цей феномен можна пояснити проявленням такої властивості ЦНС, як «післядія». Наприклад, при зміні на екрані нерухомих кадрів з частотою 18-24 за секунду виникає ілюзія безперервного руху подій, що саме і обумовлене інерцією сприйняття відчуття від одного кадра кінофільму до появи іншого.

Рецептори здатні також до тренувань, за рахунок чого може значно підвищуватися їх чутливість і вони починають більш досконало реагувати на подразники. Відомо чимало фактів, коли відчуття людини до певних подразників як би загострюються: наприклад, чутливі пальці піаніста, зірке око мисливця, тонкий слух музиканта та ін.

Провідниковий відділ сенсорних систем найчастіше складається з трьох чутливих, (доцентрових чи аферентних) нейронів: перший розташований за межами ЦНС (у міжхребцевих спинномозкових вузлах і вузлах черепно-мозкових нервів); другий нейрон знаходиться у довгастому або середньому мозку, а третій — в ядрах таламуса, гіпоталамуса, або ретикулярної формації. На всіх цих рівнях інформація переробляється і переводиться у зручну форму для швидкого первинного аналізу на предмет обмеження надлишкової інформації та виділення суттєвих ознак подразника. Вказане досягається за рахунок обмеження пропускної спроможності аферентних каналів, пригнічення або виправлення інформації про менш суттєві явища. Далі сигнали від рецепторів кодуються, тобто підлягають перетворенню на інформацію, зрозумілу для всіх нервових клітин. Так як при збудженні любого рецептора завжди виникають стандартні потенціали дії, то розрізнити їх можна тільки за частотою. Таким чином, специфічність окремих подразнень кодується у вигляді груп або залпів імпульсів збудження, які відрізняються кількістю імпульсів, частотою, тривалістю та інтервалами між ними. Виходить, що «мовою» мозку є частотний код, а механізм перетворення інформації полягає у переведенні її з однієї частотної характеристики на іншу, тобто у зміні коду (перекодуванні).

У центральному відділі аналізатора біоелектричні імпульси від рецепторів визивають збудження нейронів відповідних нервових центрів та відображаються у свідомості, у вигляді відчуття і почуття. На основі відчуття можуть виникати складні суб’єктивні образи (сприйняття, уявлення), а також формуються відповідні зовнішні реакції організму, що у вигляді нервових імпульсів передаються далі у моторні зони кори і, по низхідним провідним шляхам умовних та безумовних рефлексів, направляються за допомогою моторних (центробіжних чи еферентних) нервових волокон до виконавчих органів. Найвищі нервові центри усіх рецепторів розташовані в корі головного мозку і утворюють так зване центральне представництво тих чи інших рецептивних зон організму. Наприклад, найвищі центри зору локалізовані на медіальній поверхні обох півкуль потиличних ділянок кори головного мозку; центри слуху — в скроневих ділянках обох півкуль кори головного мозку. Найвищі сомато-сенсорні зони від багатьох екстеро-, інтеро- і пропріорецепторів тіла організму розташовані по заду від центральної (Роландової) борозни обох півкуль кори головного мозку (1-а сомато- сенсорна зона), та під центральною борозною і розповсюджуються на верхній край Сільвієвої борозни (II-а сомато-сенсорна зона). Важливо відмітити, що окремі рецептивні зони частин тіла людини (ніг, тулуба, лиця, рук, пальців рук і так далі) мають в області сомато-сенсорних зон певну локалізацію, при цьому рецептори мімічних м’язів лиця (як елементів мови і виразу емоцій) та рук і пальців (як органів праці) займають переважну частину області цих чутливих зон. Загальна карта тіла для кожної півкулі представлена у вигляді «гомункулюса» (рис. 8).

У дітей після народження та в перші роки життя органи чуття ще недосконалі і перебувають в процесі розвитку. Найпершими розвиваються органи смаку і нюху, а потім органи дотику, зору, слуху і так далі. Для кращого розвитку та вдосконалення різних якостей чуття у дітей велике значення має правильно поставлене їх формування і подальше тренування. Нижче розглянуто будову та функції основних сенсорних систем організму людини.

Рис. 8. Розташування проекцій різних частин тіла в області 1-ї сомато-сенсорної зони кори великих півкуль головного мозку:

I — статеві органи; 2 — пальці ніг; З — ступня; 4 — гомілка; 5 — стегно; 6 — тулуб; 7 — шия; 8 — голова; 9 — плече; 10 — ліктьовий суглоб;

II — лікоть; 12 — передпліччя; 13 — зап'ясток; 14 — кисть; 15 — мізинець; 16 — безіменний палець; 17 — середній палець; 18 — вказівний палець; 19 — великий палець; 20 — око; 21 — ніс; 22 — обличчя; 23 — верхня губа; 24 — нижня губа; 25 — підборіддя; 26 — зуби, ясна, щелепа; 27 — язик; 28 — глотка; 29 — внутрішні органи

Зоровий аналізатор. Зоровий аналізатор є найважливішим серед інших, бо дає людині понад 80 % всієї інформації про оточуюче середовище.

Зорова сенсорна система складається з трьох частин (рис. 9):

• периферичної, що представлена рецепторним апаратом сітківки ока (паличками та колбочками);

• провідникової, що складається з чутливого правого і лівого зорового нерва, часткового перехреста нервових зорових шляхів правого і лівого ока (хіазма), зорового тракту, що зазнає багатьох перемикань, коли проходить через зорові пагорбки чотиригорбикового тіла середнього мозку і таламус (латеральні колінчасті тіла, рис.б) проміжного мозку і далі продовжується до кори головного мозку;

• центральної, що знаходиться у потиличних ділянках кори головного мозку і де саме розташовані вищі зорові центри.

Завдяки хіазмі зорових шляхів від правого і лівого ока досягається ефект надійності зорового аналізатора, так як сприйнята очима зорова інформація поділяється приблизно нарівно таким чином, що від правих половин обох очей вона збирається в один зоровий тракт, який направляється в центр зору лівої півкулі кори головного мозку, а від лівих половин обох очей — у центр зору правої півкулі кори головного мозку (рис. 9).

Рис. 9 Схема будови провідних шляхів зорового аналізатора:

1 — схема полів очей; 2 — латеральні тіла

Функцією зорового аналізатора є зір, то б то здатність сприймати світло, величину, взаємне розташування та відстань між предметами за допомогою органа зору, яким є пара очей.

Кожне око міститься в заглибині (очній ямці) черепа і має допоміжний апарат ока і очне яблуко.

Допоміжний апарат ока забезпечує захист та рухи очей і включає: брови, верхні і нижні повіки з віями, сльозні залози і рухові м’язи. Очне яблуко ззаду оточене жировою клітковиною, яка відіграє роль м’якої еластичної подушки. Над верхнім краєм очних ямок розміщені брови, волосся яких захищає очі від рідини (поту, води), що може текти по лобі.

Спереду очне яблуко вкривають верхня і нижня повіки, які захищають око спереду і сприяють його зволоженню. Вздовж переднього краю повік росте волосся, що утворює вії, подразнення яких викликає захисний рефлекс змикання повік (закривання очей). Внутрішня поверхня повік і передня частина очного яблука, за винятком рогівки, вкрита кон ’юнктивою (слизовою оболонкою). У верхньому латеральному (зовнішньому) краї кожної очної ямки розташована сльозна залоза, яка виділяє рідину, що охороняє око від висихання та забезпечує чистоту склери і прозорість рогівки. Рівномірному розподілу сльозної рідини на поверхні ока сприяє мигання повік. Кожне очне яблуко приводять в рух шість м’язів, з яких чотири називаються прямими, а два косими. До системи захисту ока також належать рогівковий (доторкання до рогівки або потрапляння в око порошинки) та зіничний замикальні рефлекси.

Око, або очне яблуко, має кулясту форму з діаметром до 24 мм і масою до 7-8 г (рис. 10).

Стінки очного яблука утворені трьома оболонками: зовнішньою (фіброзною), середньою (судинною) та внутрішньою (сітківкою).

Зовнішня біла оболонка, або склера утворена міцною не прозорою сполучною тканиною білого кольору, яка забезпечує певну форму ока і захищає його внутрішні утворення. Передня частина склери переходить у прозору рогівку, яка захищає від пошкодження внутрішність ока та пропускає в його середину світло. Рогівка не містить кровоносних судин, живиться за рахунок міжклітинної рідини і має форму опуклої лінзи.

Під склерою міститься середня або судинна оболонка, що має товщину 0,2-0,4 мм і щільно пронизана великою кількістю кровоносних судин. Функція судинної оболонки полягає у забезпеченні живленням

Рис. 10. Схема будови очного яблука:

1 — рогівка; 2 — райдужка; З — війкова зв’язка; 4 — війкове тіло; 5 — склера; 6 — прямий бічний м’яз; 7 — власне судинна оболонка; 8 — сітківка; 9 — зорова вісь очного яблука; 10 — центральна ямка на жовтій плямі; 11 — зоровий нерв; 12 — диск зорового нерва (сліпа пляма); 13 — склисте тіло; 14 — прямий медіальний м’яз; 15 — кон’юнктива очного яблука; 16 — задня камера ока; 17 — передня камера ока; 18 — кришталик

інших оболонок та утворів ока. Ця оболонка в передній своїй частині переходить у райдужку, що має центральний округлий отвір (зіницю) та райдужну оболонку, багату на пігмент меланін, від кількості якого колір райдужки може бути від блакитного до чорного. У передньому відділі очного яблука судинна оболонка переходить у війчасте тіло, що містить війчастий м’яз, який зв’язаний з кришталиком і регулює його кривизну. Діаметр зіниці може змінюватися залежно від рівня освітлення. Якщо навколо більше світла, то зіниця звужується, а коли менше — вона розширюється і стає максимально розширеною у повній темряві. Діаметр зіниці змінюється рефлекторно (зіничний рефлекс) завдяки скороченням не посмугованих м’язів райдужної оболонки, одні з яких іннервуються симпатичною (розширюють), а інші — парасимпатичною (звужують) нервовою системою.

Внутрішня оболонка ока представлена сітківкою, товщина якої 0,1-0,2 мм. Ця оболонка складається з багатьох (до 12) шарів різних за формою нервових клітин, які, з’єднуючись між собою своїми відростками, сплітають ажурну сітку (звідси її назва). Розрізняють такі основні шари сітківки (рис. 11):

• зовнішній пігментний шар (I), що утворений епітелієм і містить пігмент фуксин. Цей пігмент поглинає світло, що проникає в око і тим перешкоджає його віддзеркаленню та розсіюванню, а це сприяє чіткості зорового сприйняття. Відростки пігментних клітин також оточують фоторецептори ока, беручи участь в їх обміні речовин і в синтезі зорових пігментів;

• фоторецептори ока представлені колбочками (7-8 млн), які мають низьку чутливість, збуджуються лише в разі високої освітленості, але забезпечують кольоровий зір і паличками (110-130 млн), які мають високу чутливість, здатні сприймати світлові промені в умовах присмеркового освітлення, але не спроможні реагувати на кольори;

• біполярні (мініатюрні та плоскі) нейрони (нейроцити);

• гангліозні (мініатюрні та дифузні) нейрони (нейроцити), аксони яких формують зоровий нерв;

• горизонтальні та амакринові нейроцити, що виконують роль проміжних зв’язківців між елементами сітківки.

І — пігментний шар; ІІ — фоторецептори; III — біполярні нейрони; IV — гангліозні нейрони; А — волокна зорового нерва

Рис. 11. Схема будови сітківки ока:

К — колбочки; П — палички; МБ — мініатюрні біполярні клітини (зв’язані лише з колбочками); ПлБ — плоскі біполярні нейроцити (зв’язані як із колбочками, так і з паличками); Г — горизонтальний нейрон; А — ама- кринові клітини (нейрони); МГ — мініатюрні (колбочкові) гангліозні нейрони; ДГ — дифузні гангліозні нейрони

З фізіологічної точки зору сітківка є периферичною частиною зорового аналізатора, рецептори якого (палички та колбочки) саме і сприймають світлові образи.

Основна маса колбочок знаходиться в центральній частині сітківки, утворюючи так звану жовту пляму. Жовта пляма є місцем найкращого бачення при денному освітленні і забезпечує центральний зір, а також сприйняття світлових хвиль різної довжини, що є основою виділення (розпізнавання) кольорів. Решта сітківки в основному представлена паличками і здатна сприймати тільки чорно-білі образи (у тому числі в умовах недостатнього освітлення), а також обумовлює периферичний зір. З віддаленням від центру ока кількість колбочок зменшується, а паличок збільшується. Місце, де від сітківки відходить зоровий нерв не містить фоторецепторів, а тому й не сприймає світла і називається сліпою плямою.

Відчуття світла є процесом формування суб’єктивних образів, що виникають в результаті дії електромагнітних світлових хвиль довжиною від 390 до 760 нм (1 нм, де нм — наномет становить 10 -9 метра) на рецепторні структури зорового аналізатора. З цього випливає, що першим етапом у формуванні світловідчуття є трансформація енергії подразника в процес нервового збудження. Це й відбувається в сітчастій оболонці ока, будову якої в схематичному вигляді зображено на рис. 11.

Кожен фоторецептор складається з двох сегментів: зовнішнього, що містить світлочутливий (світло-реактивний) пігмент, та внутрішнього, де розташовані органели клітини. У паличках міститься пігмент пурпурного кольору (родопсин), а в колбочках пігмент фіолетового кольору (йодопсин). Зорові пігменти являють собою високомолекулярні сполуки, що складаються з окисленого вітаміну А (ретиналя) та білка опсину. У темряві обидва пігменти перебувають у неактивній формі. Під дією квантів світла пігменти миттєво розпадаються («вицвітають») і переходять в активну іонну форму: ретиналь відщеплюється від опсину. Внаслідок фотохімічних процесів у фоторецепторах ока при дії світла виникає рецепторний потенціал, оснований на гіперполяризації мембрани рецептора. Це відмінна риса зорових рецепторів, так як активація рецепторів інших органів чуття найчастіше виражається у вигляді деполяризації їхньої мембрани. Амплітуда зорового рецепторного потенціалу збільшується при збільшенні інтенсивності світлового стимулу. Так, при дії червоних кольорів рецепторний потенціал більше виражений у фоторецепторах центральної частини сітківки, а синього — у периферичній. Синаптичні закінчення фоторецепторів конвертують на біполярні нейрони сітківки, які є першими нейронами провідникового відділу зорового аналізатора. Аксони біполярних клітин у свою чергу конвертують на гангліозні нейрони (другий нейрон). В результаті на кожну гангліозну клітину можуть конвертувати близько 140 паличок і 6 колбочок, При цьому, чим ближче до жовтої плями, тим менше фоторецепторів конвертує на одну гангліозну клітину. В області жовтої плями конвергенція майже не здійснюється і кількість колбочок фактично дорівнює кількості біполярних і гангліозних нейронів. Саме це пояснює високу гостроту зору в центральних відділах сітківки.

Периферія сітківки відрізняється великою чутливістю до недостатнього світла. Це, швидше всього, обумовлено тим, що до 600 паличок тут конвертують через біполярні нейрони на одну і ту ж гангліозну клітину. В результаті сигнали від величезної кількості паличок підсумовуються і викликають більш інтенсивну стимуляцію біполярних нейронів.

У сітківці, крім вертикальних, існують також латеральні нейронні зв’язки. Латеральна взаємодія рецепторів здійснюється горизонтальними клітинами. Біполярні і гангліозні нейрони взаємодіють між собою за рахунок зв’язків, утворених коллатералями дендритів і аксонів самих цих клітин, а також за допомогою амакринових клітин.

Горизонтальні клітини сітківки забезпечують регуляцію передачі імпульсів між фоторецепторами і біполярними нейронами, регулюючи цим сприйняття кольорів, а також адаптацію ока до різного рівня освітленості. По характеру сприйняття світлових подразнень горизонтальні клітини поділяються на два типи: 1 — тип, у якому потенціал виникає при дії будь-якої хвилі спектру світла, що сприймає око; 2 — тип (колірний), у якому знак потенціалу залежить від довжини хвилі (наприклад, червоне світло дає деполяризацію, а синє — гіперполярізацію).

У темряві молекули родопсину відновлюються сполученням вітаміну А з білком опсином. Нестача вітаміну А порушує утворення родопсину і зумовлює різке погіршення присмеркового зору (виникає куряча сліпота) тоді як вдень зір може залишатися нормальним. Колбочкова і паличкова світло-сприймаючі системи ока мають неоднакову і спектральну чутливість. Колбочки ока, наприклад, найбільш чутливі до випромінювання з довжиною хвилі 554 нм, а палички — 513 нм. Це проявляється у зміні чутливості ока в денний і сутінковий або нічний час. Наприклад, в день у саду найяскравішими здаються плоди, що мають жовте, оранжеве або червоне забарвлення, тоді як уночі більш розрізняються зелені плоди.

За теорією кольорового зору, яку вперше запропонував М. В. Ломоносов (1756), у сітківці ока міститься 3 види колбочок, у кожній з яких є особлива речовина, що чутлива до хвиль світлових променів певної довжини[1]: одним з них властива чутливість до червоного кольору, другим до зеленого, третім — до фіолетового. В зоровому нерві є відповідні 3 особливі групи нервових волокон, кожні з яких проводять аферентні імпульси від однієї із вказаних груп колбочок. В звичайних умовах промені діють не на одну групу колбочок, а одночасно на 2 або 3 групи, при цьому хвилі різної довжини збуджують їх різною мірою, що обумовлює сприйняття кольорових відтінків. Первинне розрізнення кольорів відбувається у сітківці, але остаточно відчуття сприйнятого кольору формується у вищих зорових центрах і, в певній мірі, є результатом попереднього навчання.

Інколи у людини частково або повністю порушується сприйняття кольору, що обумовлює кольорову сліпоту. При повній колірній сліпоті людина бачить всі предмети забарвленими у сірий колір. Часткове порушення колірного зору дістало назву дальтонізму за ім’ям англійського хіміка Джон Дальтон, вірніше Джон Долтон (1766-1844), який мав таке функціональне відхилення у стані свого зору і перший його описав. Дальтоніки, як правило, не розрізняють червоні та зелені кольори. Дальтонізм є спадковою хворобою і частіше порушення кольорового зору спостерігається у чоловіків (6-8 %), тоді як серед жінок це буває всього у 0,4-0,5 % випадків.

До складу внутрішнього ядра очного яблука входять: передня камера ока, задня камера ока, кришталик, водяниста волога передньої та задньої камер очного яблука та склисте тіло.

Кришталик є прозорим еластичним утворенням, яке має форму двоопуклої лінзи при чому задня поверхня більш опукла, ніж передня. Кришталик утворений прозорою безбарвною речовиною, яка не має ні судин, ні нервів, а його живлення відбувається завдяки водянистій волозі камер ока. З усіх боків кришталик охоплений безструктурною капсулою, яка своєю екваторіальною поверхнею утворює війчастий поясок (рис. 12).

Війчастий поясок у свою чергу з’єднується з війчастим тілом за допомогою тонких сполучнотканинних волокон (циннових зв ’язок), що фіксують кришталик і своїм внутрішнім кінцем вплітаються в капсулу кришталика, а зовнішнім — у війчасте тіло.

Найважливішою функцією кришталика є заломлення променів світла з метою їхнього чіткого фокусування на поверхню сітківки. Ця його здатність пов’язана зі зміною кривини (опуклості) кришталика, що

Рис. 12. Механізм акомодації ока: а — спокій; б — напруження

відбувається внаслідок роботи війчастих (ціліарних) м’язів. При скороченні цих м’язів війчастий поясок розслаблюється, опуклість кришталика збільшується, відповідно збільшується його заломлювальна сила, що потрібно при розгляданні близько розміщених предметів. Коли війчасті м’язи розслаблюються, що буває при розгляданні далеко розміщених предметів, війчастий поясок натягується, кривизна кришталика зменшується, він стає більш сплощеним. Заломлювальна здатність кришталика сприяє тому, що зображення предметів (близько або далеко розміщених) падає точно на сітківку. Це явище називається акомодацією, а її механізм зображено на рис. 12. З віком у людини акомодація послаблюється через втрату кришталиком еластичності й здатності змінювати свою форму. Зниження акомодації називається пресбіопією і спостерігається після 40-45 років.

Склисте тіло займає більшу частину порожнини очного яблука. Воно покрите зверху тонкою прозорою склистою перетинкою. Склисте тіло складається з білкової рідини і ніжних, переплетених між собою волоконець. Передня його поверхня увігнута й обернена до задньої поверхні кришталика, має форму ямки, в якій лежить задній полюс кришталика. Більша ж частина кришталика прилягає до сітківки очного яблука й має опуклу форму.

Передня і задня камери ока заповнені водянистою вологою, що виділяється кровоносними судинами війкових відростків і радужки. Водяниста волога має незначні заломлювальні властивості і основне її призначення полягає у забезпеченні рогівки та кришталика киснем, глюкозою і білками. Передня камера ока більша й міститься між рогівкою та радужкою, а задня — між райдужкою і кришталиком.

Для виразного бачення предметів необхідно, щоб проміні від усіх точок об’єктів, що розглядаються, потрапляли на поверхню сітківки, тобто були на ній сфокусовані. Цілком очевидно, що для забезпечення такого фокусування потрібна певна оптична система, яка в кожному оці представлена наступними елементами: рогівка ^ зіниця ^ передня та задня камери ока (заповнені водянистою вологою) ^ кришталик ^ склисте тіло. Кожне з вказаних середовищ має свій показник оптичної сили відносно заломлення променів світла, що виражається в діоптріях. Одна діоптрія (Д) є оптичною силою лінзи з фокусною відстанню 1 м. За рахунок постійної оптичної сили рогівки та змінної оптичної сили кришталика загальна оптична сила ока може коливатись від 59 Д (при розгляданні далеких предметів) до 70,5 Д (при розгляданні близьких предметів). При цьому заломлювальна сила рогівки становить 43,05 Д, а кришталика — від 19,11Д(при погляді у даль) до 33,6 Д (для близького бачення).

Оптична система функціонально нормального ока повинна забезпечувати чітке зображення будь-якого предмету, що проектується на сітківку ока. Після заломлення світлових променів у кришталику на сітківці утворюється зменшене1 і зворотне зображення предмета. Дитина в перші дні по народженню весь світ бачить у перевернутому вигляді, прагне брати предмети за ту сторону, що протилежна потрібній і лише через декілька місяців у неї виробляється здатність прямого бачення, як і у дорослих. Це досягається з однієї сторони за рахунок утворення відповідних умовних рефлексів, а з іншої — за рахунок свідчення інших аналізаторів і постійної перевірки зорових відчуттів щоденною практикою. [2]

Для нормального ока дальня точка ясного бачення лежить у безкрайності. Далекі предмети здорове око розглядає без напруження акомодації, тобто без скорочення війчастого м’яза. Найближча точка ясного бачення у дорослої людини знаходиться на відстані приблизно 10 см від ока. Це значить, що предмети, які розміщені ближче 10 см не можна чітко побачити навіть за максимального скорочення війчастого м’яза. Найближча точка ясного бачення значно змінюється з віком: у 10 років вона знаходиться на відстані менше 7 см від ока, в 20 років — 8,3 см, в 30 років — 11 см, в 40 років — 17 см, у 50-60 років — 50 см, в 60-70 років — 80 см.

Заломлювальна здатність ока при спокої акомодації, тобто коли кришталик максимально сплощений, називається рефракцією. Розрізняють 3 види рефракції ока: нормальна (пропорційна), далекозора (80-90 % новонароджених дітей мають далекозору рефракцію) і короткозора (рис. 13). В оці з нормальною рефракцією паралельні промені, які йдуть від предметів, пересікаються на сітківці, що забезпечує чітке бачення предмета.

Далекозоре око має слабку заломлювальну здатність (наприклад, при втраті еластичності кришталика з віком людини), або коротку

Рис. 13. Схема ходу променів через заломлюючу (оптичну) систему ока

вісь ока, як це буває у дітей в перші роки життя та у підлітковому віці. В такому оці паралельні промені, які ідуть від далеких предметів, перетинаються за сітківкою.

Для переміщення зображення на сітківку далекозоре око повинне посилити свою заломлювальну здатність за рахунок збільшення кривизни кришталика вже при розгляданні віддалених предметів. Якщо природна акомодація не в змозі забезпечити одержання на сітківці далекозорого ока зображень предметів, гострота зору зменшується. При далекозорості призначають окуляри з двоопуклими збиральними лінзами, які збільшують заломлення світла, завдяки чому промені фокусуються на сітківці і гострота зору покращується.

У короткозорому оці паралельні промені, які йдуть від далеких предметів, перетинаються спереду сітківки, не доходячи до неї, що може бути пов’язане із надто довгою повздовжньою віссю ока (до 22,5-23 мм), або з більшою, ніж нормальна, заломлювальною силою оптичної системи ока. При короткозорості призначають окуляри з двоввігнутими лінзами, які розсіюють промені і зменшують їх заломлення, завдяки чого зображення предмета фокусуватиметься на сітківці.

Наслідком травм ока, порушення обміну вітамінів (при нестачі вітамінів С, А) та обміну вуглеводів (цукровий діабет), а також при старінні організму може виникати помутніння кришталика, що має назву катаракта. Вроджена катаракта може бути і у дитини, якщо в період вагітності мати перехворіла на кір. Підвищення тиску в середині ока, в тому числі при нагромадженні зайвої водянистої вологи і її слабкому відтоку після секреції, може сприяти такому небезпечному захворюванню, як глаукома. При глаукомі може розвиватись сліпота через стискання кровоносних судин очного нерва з подальшою дегенерацією нервових волокон.

Одним із порушень функціональних особливостей ока є астигматизм, тобто неможливість сходження всіх променів в одній точці, фокусі. Це може бути обумовлене неоднаковою кривизною рогівки в різних її меридіанах. Якщо більше заломлюється вертикальний меридіан то астигматизм буде прямий, якщо горизонтальний — зворотний. Нормальні очі мають невеликий ступінь астигматизму, бо поверхня рогівки не цілком сферична. Різні ступені астигматизму, що порушують зір, виправляють за допомогою циліндричних скелець, які розташовуються на відповідних меридіанах рогівки.

Інтегральним показником стану зору людини є гострота зору, тобто здатність чітко бачити предмети. Критерієм гостроти зору прийнята здатність ока розрізняти дві найменші точки, як окремі, що досягається, коли зображення цих точок на сітківці ока буде таким, що викличе збудження двох рецепторних клітин (колбочок), між якими буде лише одна не збуджена. Критерієм гостроти зору є кут, який утворюється між променями, що йдуть від двох точок предмета до ока. Чим менший цей кут, тим вища гострота зору. Оптимальною є гострота зору, коли чітко розрізняються предмети (точки) від яких промені в око потрапляють під кутом не більше ніж в 1 кутову хвилину (11). Таку гостроту зору слід вважати нормальною і її позначають 1,0. При короткозорості гострота зору може бути від 0,1 до 0,9, а при далекозорості — більше одиниці. На практиці прийнято гостроту зору визначати за допомогою таблиці Головіна — Сивцева, яка має ряди літер (для дітей — малюнків) розміри яких здатні посилати в око промені під кутом в 1 хвилину (11) з різної відстані (від 5 до 50 метрів). Якщо людина чітко бачить з 5 м літери відповідного цій відстані розміру, то її зір нормальний; якщо за цих умов людина бачить ще більш дрібні літери, то констатується далекозорість, а якщо більш великого розміру — то має місце короткозорість. Наприклад, якщо людина з 5 м бачить чітко тільки ті літери, які нормальне око розрізняє з 50 м, то це означає, що фактична гострота зору у неї в 10 разів нижче нормальної і становить 0,1. Дослідження гостроти зору проводять окремо для правого (oculus dexter — OD) і лівого ока (oculus sinister — OS) і записують у вигляді дробу (OD/ OS).

Фактичну гостроту зору визначають за формулою:

V = d/D,

де: d — наявна відстань від пацієнта до таблиці досліджень гостроти зору; D — відстань, з якої відповідний ряд літер повинно бачити нормальне око.

Нормальний зір здійснюється двома очима (бінокулярний зір). Це дає змогу відчувати рельєфне зображення предметів, бачити глибину і визначати відстань предметів від ока.

Людина сприймає предмети як єдине ціле. Це відбувається тому, що зображення предмета виникає водночас на ідентичних точках сітківки обох очей. Ідентичними точками сітківки двох очей називають зони центральних ямок, всі точки яких розташовані на однаковій відстані і в одному й тому ж напрямку. Точки сітківки, які не збігаються, називаються неідентичними. Якщо промені від предмета, що розглядається, не потрапляють на ідентичні точки сітківки, то зображення предмета буде подвоєним.

Збудливість зорового аналізатора залежить від кількості світло-реактивних речовин у сітківці. Під час тривалої дії світла на око внаслідок розпаду світло-реактивних речовин збудливість ока знижується. Це явище обумовлює пристосування ока до світла і називається світловою адаптацією. В темряві, у зв’язку з відновленням світло-реактивних речовин збудливість ока до світла зростає і це забезпечує адаптацію до темряви. Встановлено, що у темряві збудливість колбочок зростає в 40-50 разів, а паличок в 200-400 тис. разів, що значно підвищує чутливість зору до світлових подразнень і при раптовій дії потужного потоку світла може приводити до перезбудження рецептора зору і тимчасовому осліпленню (наприклад, в ночі від фар автомобіля, що наближається назустріч).

Крім світлової, має місце і кольорова адаптація, тобто падіння збудливості ока при дії променів, які викликають колірні відчуття. Чим ін- тенсивніший колір, тим швидше падає збудливість ока. Найшвидше знижується збудливість при дії синьо-фіолетового подразника, найменше і повільніше — при дії зеленого кольору.

Як вказувалось вище існують два основних види аномалії рефракції: далекозорість (гіпермітропія) і короткозорість (міопія).

У період раннього дитинства більшість дітей мають далекозорість, оскільки повздовжня вісь їх ока коротка. Приблизно з 4-5 років очні яблука починають найбільш інтенсивно рости у довжину ніж у ширину і у більшості дітей формується функціональна короткозорість, яка звично триває до віку 10-12 років. Під час статевого дозрівання спостерігається нова хвиля нерівномірності росту очних яблук: вони швидше починають рости у ширину, повздовжня вісь очей стає короткою і виникає функціональна далекозорість. Лише у 15-17 років, при нормальному розвитку функції зору, встановлюється нормальна рефракція очей. Таким чином, у продовж всього періоду шкільного навчання відбувається розвиток функції зору і тому (при порушенні гігієни зору) у дітей дуже високий ризик виникнення патологічних відхилень у стані зору. Так, за даними І. М. Маруненко із співавт. (2004) за шкільний період кількість короткозорих дітей зростає у 15 разів.

Ознаками початку розвитку короткозорості у школярів є поява скарг, що вони почали погано бачити написане на дошці і просять пересадити на одну з передніх парт. Такі діти близько підносять книжку до очей коли читають, а також сильно нахиляються під час письма. Для короткозорих дітей характерне примружування очей при розгляданні предметів.

У новонародженої дитини зоровий аналізатор в основному морфологічно сформований, проте остаточне вдосконалення його структури завершується, як вказувалось, у шкільні роки. В умовах нормального ембріогенезу окремі структури ока плоду формуються у певній послідовності: в продовж перших 3-5 тижнів вагітності утворюються очні ямки, лінза кришталика, відбувається диференціація сітківки і виникають зачатки зорового нерва; в продовж 6-8 тижнів утворюється склисте тіло, рогівка, зачатки повік і склери; в продовж 9-12 тижнів утворюються палички і колбочки, райдужка, війчасті (ціліарні) тіла. Негативний вплив на розвиток зорового аналізатора (особливо в період з 2 до 7 тижня розвитку плоду) можуть скоїти вірусні інфекції, іонізуюча радіація, тю- тюнопаління матері та вживання нею алкоголю.

Найбільш прискорено очне яблуко росте в перші 5 років життя, а далі цей процес уповільнюється та триває до 9-12, а іноді і до 14 років.

Всі новонароджені діти не мають пігменту в райдужній оболонці і тому очі в них завжди тьмяно-сірі (так звані молочні). Лише після першого року життя починає утворюватись пігмент меланін і райдужки набувають певного кольору.

До 5 років товщина рогівки у дітей зменшується, а радіус кривизни майже не змінюється. В подальшому рогівка поступово стає більш щільною, а її заломлювальна сила зменшується. З віком також змінюється величина рефлекторного звуження діаметра зіниць на світло. В перший місяць життя дитини він становить 0,9 мм, в 6-12 місяців — 1,2 мм, у віці 2,5-6 років — 1,5 мм. У віці 6-8 років зіниці у дітей стають постійно розширеними (переважає тонус симпатичних нервів). У 8-10 років зіниця стає вузькою і жваво реагує на світло і тільки у віці 11-13 років вона досягає розмірів, що характерні для дорослих (1,9 мм). Швидкість реакцій зіниці на світло стає такою, як у дорослих, у віці 12-13 років.

Здатність до зорової фіксації предметів у дітей первинно розвивається у віці від 5 днів до 3-5 місяців, тоді як здатність до довільно тривалої фіксації зору вдосконалюється до 3-7 років. Рухи очей і повік у дітей стають координованими лише до кінця другого місяця життя. Сльозні залози у дітей починають функціонувати після 1-2 місячного віку.

Зорові умовні рефлекси виробляються з перших місяців життя дитини, проте чим менший вік дитини, тим потрібна більша кількість поєднань умовного зорового сигналу і безумовного подразника. Відчуття кольорів розвивається у дітей поступово: з трьох місяців вони починають лише розрізняти жовтий, зелений і червоний кольори і тільки у віці 3 років кольоровий зір досягає свого повного розвитку. Діти шкільного віку спочатку звертають увагу на форму предметів, потім на його розміри і, нарешті, на колір.

Нічне бачення, тобто здатність паличок сітківки ока сприймати слабкі світлові подразнення, до 20 років поступово зростає, а потім починає знижуватися.

Слухова сенсорна система. Слух є органом чуття людини, що здатний сприймати і розрізняти звукові хвилі, які складаються з почергових ущільнень і розріджень повітря з частотою від 16 до 20000 Гц. Частота в 1 Гц (герц) дорівнює 1 коливанню за 1 сек.). Інфразвуки (частота менше 20 Гц) і ультразвуки (частота більше 20000 Гц) орган слуху людини не здатний сприймати.

Слуховий аналізатор людини складається з трьох частин:

• рецепторного апарату, що міститься у внутрішньому вусі;

• нервових провідних шляхів (восьмої пари черепно-мозкових нервів);

• центру слуху, що розташований у скроневих долях кори великих півкуль.

Слухові рецептори (фонорецептори, або Кортієв орган) містяться в завитці внутрішнього вуха, яка розташована в піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перш ніж дійти до слухових рецепторів, проходять через систему звукопровідних та звукопідсилювальних пристосувань органу слуху яким є вухо.

Вухо у свою чергу складається з 3-х частин: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха (рис. 14).

Зовнішнє вухо призначене для вловлювання звуків і складається із вушної раковини та із зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина утворена еластичним хрящем, зовні вкрита шкірою, а внизу доповнена складкою, що заповнена жировою тканиною і має назву мочка.

Зовнішній слуховий прохід має довжину до 2,5 см, висланий шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що складається з жирових клітин і виконує функцію захисту порожнини вуха від пилу і води. Закінчується зовнішній слуховий прохід барабанною перетинкою, що здатна сприймати звукові хвилі.

Рис. 14. Будова зовнішнього, середнього та внутрішнього вуха:

1 — вушна раковина; 2 — зовнішній слуховий хід; 3 — барабанна перетинка; 4 — порожнина середнього вуха; 5 — слухова (Євстахієва) труба; б — молоточок; 7 — коваделко; 8 — стремінце; 9 — півколовий канал; 10—завитка; 11 — мішечок; 12 — маточка

Середнє вухо складається з барабанної порожнини і слухової (Євстахієвої) труби. На межі між зовнішнім і середнім вухом розашована барабанна перетинка, яка зовні вкрита епітелієм, а з середини слизовою оболонкою. Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. З внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якої розташовані з’єднані між собою слухові кісточки: молоточок (приростає до барабанної перетинки), коваделко і стремінце (затуляє овальне вікно при- сінка внутрішнього вуха). Через систему слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки розміщені так, що утворюють важелі, які зменшують розмах звукових коливань, але сприяють їх посиленню.

Парні Євстахієві труби з’єднують порожнини внутрішнього лівого та правого вуха з носоглоткою, що сприяє врівноваженню атмосферного та звукового (при відкритому роті) тиску зовні і з середини барабанної перетинки.

Внутрішнє вухо міститься у порожнині піраміди скроневої кістки і поділяється на кістковий та перетинчастий лабіринт. Перший представляє собою кісткові порожнини і складається із присінка, трьох пів- колових каналів (місце розташування вестибулярного апарату органу рівноваги, про який буде мова йти далі) та завитка внутрішнього вуха. Перетинчастий лабіринт утворений сполучною тканиною і представляє собою складну систему канальців, що містяться в порожнинах кісткових лабіринтів. Всі порожнини внутрішнього вуха заповнені рідиною, яка в середині перетинчастого лабіринту має назву ендолімфа, а зовні нього — перилімфа. У присінку є два перетинчастих тіла: круглий та овальний мішечки. Від овального мішечка (маточки) п’ятьма отворами починаються перетинчасті лабіринти трьох півколових каналів, утворюючи вестибулярний апарат, а з круглим мішечком зв’язаний перетинчастий завитковий хід.

Завитоквнутрішньоговухамає кістковий лабіринт завиткадовжиною до 35 мм, що повздовжніми базальною та присінковою (Рейснера) мембранами поділяється на вестибулярні або присінкові сходи (починаються від овального вікна присінка), барабанні сходи (закінчуються круглим вікном, або вторинною барабанною перетинкою пригінка, що робить можливим коливання перилімфи) та середні сходи або перетинчастий завитковий хід із сполучної тканини (рис. 15). Порожнини вестибулярних та барабанних сходів на вершині завитка (що має 2,5 оберти навколо своєї вісі) з’єднані між собою тонким каналом (гелікотремою) і заповнені, як вказувалось, перилімфою, а порожнина перетинчастого завиткового ходу заповнена ендолімфою. В середині перетинчастого завиткового ходу, міститься зву- косприймаючий апарат, що має назву спірального, або Кортієвого органу (орган Корті). Цей орган має основну (базальну) мембрану, що складається приблизно з 24 тис. фіброзних волоконець. На основній мембрані

Рис. 15. Слухові канали завитка:

а — середнє і внутрішнє вухо в розрізі (за П. Ліндсеєм і Д. Норманом, 1974); б — схема розповсюдження звукових коливань у каналах завитка

(пластинці), вздовж неї розташований ряд опорних і 4 ряди волоскових (чутливих) клітини, які саме і є слуховими рецепторами (рис. 16). Другою структурною частиною кортієвого органу є покривна, або волокниста пластинка, що нависає над волосковими клітинами і яку підтримують клітини-стовпи, або палички Корті. Специфічною особливістю волоскових клітин є наявність на вершині кожної з них до 150 волосків (мікро- ворсинок). Виділяють один ряд (3,5 тис.) внутрішніх і 3 ряди (до 20 тис.) зовнішніх волоскових клітин, які відрізняються за рівнем чутливості (для збудження внутрішніх клітин потрібно більше енергії, так як їх волоски майже не контактують із покривною пластинкою). Волоски зовнішніх волоскових клітин обмиваються ендолімфою і безпосередньо стикаються та частково занурені у речовину покривної пластинки. Основи волоскових клітин охоплюються нервовими відростками завиткової гілки слухового нерва. В довгастому мозку (у зоні ядра VIII пари черепно-мозкових нервів) міститься другий нейрон слухового тракту. Далі цей шлях іде до нижніх горбиків чотиригорбикового тіла (даху) середнього мозку і, частково перехрещуючись на рівні медіальних колінчастих тіл таламусу, направляється у центри первинної слухової кори (первинних слухових полів), що містяться в області Сільвієвої борозни верхньої частини лівої і правої скроневих часток кори головного мозку. Асоціативні слухові поля, що розрізняють тональність, тембр, інтонації та інші відтінки

Рис. 16. Схема будови Кортієвого органу

звуків, а також порівнюють поточну інформацію з тією, що є в пам’яті людини (забезпечують «згадування» звукових образів) прилягають до первинних і охоплюють значну площу.

Для органу слуху адекватним подразником є звукові хвилі, що походять від вібрації пружних тіл. Звукові коливання у повітрі, воді та інших середовищах поділяються на періодичні (що мають назву тони та бувають високими і низькими) і неперіодичні (шуми). Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна частота (кількість) коливань за 1 сек. Довжина звукової хвилі визначається шляхом ділення відстані, яку проходить звук за 1сек на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за той же час. Як вказувалось, людське вухо здатне сприймати звукові коливання у межах 16-20000 Гц, сила яких виражається у децибелах (дБ). Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок і характеризується тембром (забарвленням). Найбільшу збудливість вухо має до звуків з частотою коливань від 1000 до 4000 Гц. Нижче і вище цього показника збудливість вуха знижується.

У сучасній фізіології прийнята резонансна теорія слуху, яку свого часу запропонував К. Л. Гельмгольц (1863). Повітряні звукові хвилі, потрапляючи у зовнішній слуховий прохід, зумовлюють коливання барабанної перетинки, що далі передається системі слухових кісточок, які механічно посилюють ці звукові коливання барабанної перетинки у 35-40 разів і через стремінце та овальне вікно присінка передають їх перилімфі, що міститься у порожнині вестибулярної та барабанної сходинок завитка. Коливання перилімфи у свою чергу обумовлюють синхронні коливання ендолімфи, що міститься в порожнині завиткового ходу. Це спричиняє відповідне коливання базальної (основної) мембрани, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і фактично являють собою набір резонаторів, що вібрують в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи основної мембрани, а найдовші — біля верхівки.

Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної мембрани коливаються і розташовані на ній базальні та чутливі волоскові клітини. Кінцеві мікроворсинки волоскових клітин деформуються від покривної пластинки, що і веде до виникнення у цих клітинах збудження слухового відчуття та подальше проведення нервових імпульсів по волокнах завиткового нерва в центральну нервову систему. Оскільки повної ізоляції фіброзних волоконець основної мембрани нема, то одночасно починають коливатися волоски і сусідніх клітин, що створює обертони (звукові відчуття, спричинені числом коливань, які у 2, 4, 8 і т. д. разів перевищують число коливань основного тону). Цей ефект обумовлює об’ємність і поліфонію звукових відчуттів.

При тривалій дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а при тривалому перебуванні в тиші — зростає, що відображає адаптацію слуху. Найбільша адаптація спостерігається в зоні більш високих звуків.

Надмірний і тривалий шум веде не тільки до втрати слуху, а й може викликати у людей психічні порушення. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія проявляється у порушеннях слуху різного ступеня, а неспецифічна — у різноманітних відхиленнях в діяльності ЦНС, розладах вегетативної реактивності, функціонального стану серцево-судинної системи і травного тракту, ендокринних розладах, тощо. У осіб молодого і середнього віку при рівні шуму 90 дБ, що триває протягом години, знижується збудливість клітин кори головного мозку, порушується координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, подовжується латентний період зорової і слухо- моторної реакцій. За такої ж тривалості роботи в умовах впливу шуму на рівні 95-96 дБ, спостерігається ще більш різкі порушення мозкової коркової динаміки, розвивається позамежне гальмування, посилюються розлади вегетативних функцій, значно погіршуються показники м’язової працездатності (витривалості, стомлюваності) і показники праці. Тривале перебування в умовах впливу шуму, рівень якого доходить 120 дБ, додатково до вказаного викликає порушення у вигляді неврастенічних проявів: з’являються роздратованість, головні болі, безсоння, розлади ендокринної системи. За таких умов також відбуваються значні зміни в стані серцево-судинної системи: порушується тонус судин, ритм серцевих скорочень, зростає артеріальний тиск.

Шум особливо негативно впливає на дітей і підлітків. Погіршення функціонального стану слухового та інших аналізаторів спостерігається у дітей вже під впливом «шкільного» шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 110 дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, а під час перерв та у спортивних залах і майстернях може сягати 95-100 дБ. Важливе значення у зменшенні «шкільного» шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи, а також використання звукоізолюючих матеріалів при оздобленні приміщень, де генерується значний шум.

Завитковий орган функціонує від дня народження дитини але у новонароджених спостерігається відносна глухота, яка пов’язана з особливостями будови їхнього вуха: барабанна перетинка більш товста, ніж у дорослих, і розташована майже горизонтально. Порожнина середнього вуха у новонароджених заповнена амніотичною рідиною, що утруднює коливання слухових кісточок. В продовж перших 1,5-2 місяців життя дитини ця рідина поступово розсмоктується, і замість неї із носоглотки через слухові (Євстахієві) труби проникає повітря. Слухова труба у дітей ширша і коротша (2-2,5 см), ніж у дорослих (3,5-4 см), що створює сприятливі умови для попадання мікробів, слизу і рідини під час зригування, блювання, нежиті в порожнину середнього вуха, що може обумовлювати запалення середнього вуха (отит).

Цілком виразним слух у дітей стає в кінці 2-го на початку 3-го місяця. На другому місяці життя дитина вже стає здатною диференціювати різні тони звуків, в 3-4 місяці починає розрізняти висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, а в 4-5 місяців звуки стають умовно-рефлекторними подразниками. Діти 5-6 місяців набувають здатність більш активно реагувати на звуки рідної мови, тоді як відповіді на не специфічні звуки поступово зникають. У віці 1-2 років діти здатні диференціювати майже всі звуки.

У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17-24 дБ, у 10-12 років — 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається у дітей середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають найкраще.

Вестибулярний аналізатор або орган рівноваги забезпечує відчуття положення і переміщення людського тіла чи його частин в просторі, а також обумовлює орієнтацію і підтримку пози при всіх можливих

Рис.17. Будова і розташування лабіринту та рецепторів ото- літового апарата:

1, 2, З — відповідно горизонтальний, фронтальний і сагітальний пів- колові канали; 4, 5 — отолітів апарат: овальний (4) та круглий (5) мішечки; 6, 7 — нервові ганглії; 8 — вестибуло-кохлеарний нерв (VIII пара черепно-мозкових нервів); 9 — отоліти; 10 — желеподібна маса; 11 — волоски; 12 — рецепторні волоскові клітини; 13 — опорні клітини; 14 — нервові волокна

видах діяльності людини. Периферичний (рецепторний) відділ вестибулярного аналізатора розташований, як і внутрішнє вухо, у лабіринтах піраміди скроневої кістки. Лежить він у так званому вестибулярному апараті (рис. 17) і складається з присінка (отолітового органа) та трьох пів- колових каналів, що розташовані в трьох взаємно перпендикулярних площинах: горизонтальній, фронтальній (з ліва на право), та сагітальній (пе- реднє-задній). Пригінок або переддвер’я складається, як вказувалось, з двох перетинчастих мішечків: круглого, розташованого ближче до завитка внутрішнього вуха і овального (маточки), розташованого ближче до півколових каналів. Перетинчасті частини півколових каналів з’єднані п’ятьма отворами з маточкою присінка. Початковий кінець кожного півколового каналу має розширення, що називається ампулою. Всі перетинчасті частини вестибулярного аналізатора заповнені ендолімфою. Навкруги перетинчастого лабіринту, (між ним і його кістковим футляром) знаходиться перилімфа, яка переходить також у перилімфу внутрішнього вуха. На внутрішній поверхні мішечків є невеликі узвишшя (плями) де саме і розташовані рецептори рівноваги, або отолітовий апарат, який розміщений напіввертикально в овальному мішечку і горизонтально в круглому мішечку. В отолітовому апараті знаходяться рецепторні волоскові клітини (механорецептори), що мають на своїй вершині волоски (війки) двох типів: багато тонких і коротких стереоциліїв та один більш товстий і довгий волосок, що виростає на периферії і має назву кіноцилій. Рецепторні волоскові клітини плям на поверхні мішечків присінка зібрані в групи, що називаються макули. Кіноцилії всіх волоскових клітин занурені в драглисту масу розташованої над ними так званої отолітової мембрани, яка містить численні кристали фосфату і карбонату кальцію, що називаються отолітами (у дослівному перекладі — вушні камені). Кінці стереоциліїв волоскових клітин макули вільно підпирають і утримують на собі отолітову мембрану (рис. 18).

Рис. 18. Рецептори рівноваги та їхнє розміщення у вестибулярному апараті:

а — рецептори присінку; б — рецептори півколових каналів); 1 — ен- долімфа; 2 — драглиста маса; 3 — волоскові чутливі клітини; 4 — опорні клітини; 5 — волокна вестибулярного нерва

Завдяки отолітам (твердим включенням), щільність отолітової мембрани вище за щільність середовища, що її оточує. Під дією сили ваги гравітації чи прискорення, отолітова мембрана зміщується відносно рецепторних клітин, волоски (кіноцилії) цих клітин згинаються і в них виникає збудження. Таким чином, отолітовий апарат кожну мить контролює розташування тіла відносно сили тяжіння; визначає, в якому положенні у просторі (в горизонтальному чи у вертикальному) знаходиться тіло, а також реагує на прямолінійні прискорення при вертикальних та горизонтальних рухах тіла. Поріг чутливості отолітового апарату до прямолінійних прискорювань дорівнює 2-20 см/сек., а поріг розпізнавання нахилу голови в бік становить 1°; вперед і назад — близько 2°. При супутніх подразненнях (при дії вібрації, хитання, тряски) чутливість вестибулярного аналізатора знижується (наприклад, вібрації транспорту можуть підвищувати поріг розпізнавання нахилу голови вперед і назад до 5°, а в бік — до 10°).

Другою частиною вестибулярного апарату є три півколових канали, кожен з діаметром близько 2 мм. На внутрішній поверхні ампул півколових каналів (рис. 18) розташовані гребінці, на вершині яких волоскові клітини згруповані у крісти, над якими розташована драглиста маса з отолітами, що тут називається листоподібною мембраною або купулою. Кіноцилії волоскових клітин кріст, так як це було описано і для отолітового апарату мішечків пригінка, занурені у купулу і збуджуються від рухів ендолімфи, що виникають при переміщеннях тіла в просторі. При цьому спостерігається рух волосків — стереоциліїв в сторону кіноциліїв. Виникає рецепторний потенціал дії волоскових клітин, виділяється медіатор ацетилхолін, який і стимулює синаптичні закінчення вестибулярного нерва. Якщо зсування стереоциліїв направлено у протилежний від кіноцилій бік, то активність вестибулярного нерва навпаки знижується. Для волоскових клітин півколових каналів адекватним подразником є прискорення або уповільнення обертання в певних площинах. Діло в тому, що ендолімфа півколових каналів має таку ж саме щільність, як і купула ампул і тому прямолінійні прискорення не впливають на положення волосків волоскових клітин і купули. При обертанні голови або тіла виникають кутові прискорення і тоді купула починає рухатись, збуджуючи рецепторні клітини. Поріг розпізнавання обертання для рецепторів півколових каналів становить приблизно 2-3 °/сек.

До рецепторів вестибулярного апарату підходять периферійні волокна біполярних нейронів вестибулярного ганглія, що розташований у внут- ришньому вусі (перші нейрони). Аксони цих нейронів сплітаються разом із нервовими волокнами від рецепторів внутришнього вуха і утворюють єдиний вестибуло-кохлєарний або присінково-завитковий нерв (VIII пара черепно-мозкових нервів). Імпульси збудження про положення тіла у просторі цим нервом надходять до довгастого мозку (другий нейрон), зокрема у вестибулярний центр, куди також приходять нервові імпульси від рецепторів м’язів та суглобів. Третій нейрон розташований в ядрах зорових горбків середнього мозку, які у свою чергу з’єднані нервовими шляхами з мозочком (відділом мозку, що забезпечує координацію рухів), а також з підкірковими утвореннями та корою головного мозку (центрами руху, письма, мови, ковтання і так далі). Центральний відділ вестибулярного аналізатора локалізується у скроневій долі головного мозку.

При збудженні вестибулярного аналізатора виникають соматичні реакції (на основі вестибуло-спинальних нервових зв’язків), що сприяють перерозподілу тонусу м’язів і постійній підтримці рівноваги тіла в просторі. Рефлекси, що забезпечують рівновагу тіла поділяються на статичні (поза стояння, сидіння та ін.) та статокінетичні. Прикладом ста- токінетичного рефлексу може бути вестибулярний ністагм очей. Ністагм виникає в умовах швидкого переміщення тіла або його обертання і полягає в тому, що очі спочатку повільно рухаються в бік, протилежний напрямку переміщення чи обертання, а потім швидким рухом у зворотному напрямку перескакують на нову точку фіксації зору. Реакції такого типу забезпечують можливість оглядання простору в умовах руху тіла.

Завдяки зв’язкам вестибулярних ядер з мозочком забезпечуються всі рухливі реакції та реакції по координації рухів, в тому числі під час виконання трудових операцій чи спортивних вправ. Підтримці роівнова- ги також сприяють зір та м’язово-суглобова рецепція.

Зв’язок вестибулярних ядер з вегетативною нервовою системою обумовлює вестибуло-вегетативні реакції серцево-судинної системи, кишково-шлункового тракту та інших органів. Такі реакції можуть проявлятися у змінах серцевого ритму, тонусу судин, артеріального тиску, можуть виникати нудота та блювання (наприклад, як це буває при тривалій і сильній дії специфічних подразників руху транспорту на вестибулярний апарат, що приводить до укачування).

Формування вестибулярного апарату у дітей закінчується раніше від інших аналізаторів. У новонародженої дитини цей орган функціонує майже так саме, як і у дорослої людини. Тренування рухових якостей у дітей з самого раннього дитинства сприяє оптимізації розвитку вестибулярного аналізатора і, як результат, урізноманітнює їх рухові можливості, аж до феноменальних (наприклад, вправи циркових акробатів, гімнастів та ін.).

М’язово-суглобове чуття (руховий, або пропріоцептивный аналізатор). Цей аналізатор має вирішальне значення у визначенні положення тіла та його частин у просторі, а також у забезпеченні тонкої координації рухів. Рецептори м’язово-суглобового чуття містяться в м’язах, сухожилках та суглобах, називаються пропріорецепторами ідоїх числа належать: тільця Фатера-Пачіні, голі нервові закінчення, тільця Гольджі та м ’язові веретена. За механізмом дії всі пропріорецептори відносяться до механорецепторів. Тільця Фатера-Пачіні містяться в сухожилках, суглобових сумках, фасціях м’язів і періості. Тільця Гольджі (цибулиноподібні тільця) являють собою заповнену лімфою капсулу, в яку заходять сухожильні волокна, оточені оголеними нервовими волоконцями (рис. 19). Тільця Гольджі (вперше описані в 1880 р. італійським гістологом К. Гольджі) зазвичай розташовуються в сухожилках

Рис. 19.Сухожильний орган Гольджі:

С — сухожилля; НВ — чутливе нервове волокно; ЧЗ — чутливі закінчення нервового волокна; М—м’язові волокна

(на межі м’язової і сухожильної тканини), а також в опорних ділянках капсул суглобів та у суглобних зв’язках. З рисунку зрозуміло, що це рецепторне утворення розташоване «послідовно» у ланцюгу «м’яз — сухожилля» і, таким чином, його подразнення виникає при розтягненні в цьому ланцюзі (наприклад, при скороченні м’яза). М’язові веретена це посмуговані волокна завдовжки 1-4 мм, оточені капсулою, яка заповнена лімфою (рис. 20). В капсулі міститься від 3 до 13 так званих ін-

трафузальних волоконець. Кількість м’язових веретен і вміст у них ін- трафузальних м’язових волокон у різних м’язах неоднакові; чим складніша робота виконується м’язом, тим більше в ньому рецепторних утворень. М’язові веретена відповідають і на розтягнення і на скорочення м’язів, тому що мають подвійну іннервацію: еферентну і аферентну.

Наявність двох рецепторних утворень (тілець Гольджі та м’язових веретен) дає можливість одержувати тонко диференційовану інформацію про стан м’яза, тобто ступінь його скорочення, розслаблення або розтягнення. Коли м’яз розслаблений, відбувається рідка тонічна аферентна імпульсація від сухожильних рецепторів Гольджі і посилена від м’язових веретен. При скороченні установлюється протилежне співвідношення, апри штучному розтягненні

Рис. 20. Схема будови м’язового веретена:

а — вільні закінчення аферентного волокна, які обплітають кінець м’язового волокна; б — м’язове веретено; 1, 4 — закінчення еферентного волокна; 2 — закінчення аферентного волокна; 3 капсула; 5 — внутрішні м’язові волокна; 6, 8 — еферентне волокно; 7 — аферентне волокно

м’язів аферентація посилюється від обох видів рецепторів. Таким чином, будь-який стан м’яза має своє відображення в характері імпульсації від обох видів рецепторів сухожильно-м’язових структур. Імпульси, що виникають у пропріорецепторах під час рухів, по доцентрових нервах надходять (через провідні шляхи спинного і головного мозку) до мозочка, ретикулярної формації, гіпоталамуса та деяких інших структур стовбура мозку і далі — до сомато-сенсорних зон кори великих півкуль головного мозку, де і виникають відчуття зміни в положенні частин тіла. У відповідь на подразнення пропріорецепторів звично виникають рефлекторні скорочення (розслаблення) відповідних груп м’язів, або зміна їх тонусу. Це сприяє збереженню або зміні певних рухів, а також зумовлює підтримку пози та рівноваги тіла. При підніманні предметів за допомогою м’язово-суглобового чуття можна приблизно визначати їх вагу.

Крім розглянутого специфічного сенсорного шляху, імпульси від пропріорецепторів впливають на діяльність багатьох внутрішніх органів, так як будь-яка рухова активність вимагає інтенсифікації постачання кисню, поживних речовин та видалення продуктів обміну речовин. Це у свою чергу потребує посилення діяльності відповідних внутрішніх органів в системах кровообігу, дихання, виділення та ін. Така погодженість буде можливою, коли до вегетативних центрів, що регулюють роботу внутрішніх органів, буде надходити інформація про стан м’язів.

Про суто сенсорну діяльність м’язового аналізатора прийнято судити за точністю відновлення положень суглобів та відчуттям зміни положення тіла. Встановлено, що найбільш чутливим у цьому розумінні є плечовий суглоб. Для нього поріг сприйняття зміщення при швидкості 0,3° за сек. становить 0,22-0,42°. Найменш чутливий гомілковостопний суглоб, у якого поріг становить 1,15-1,30°. В нормальному стані людина з заплющеними очима звично відновлює положення свого тіла (з помилкою до 3 %) через 10-15 сек.

У школярів збудливість пропріорецепторів з віком збільшується: найнижча вона в учнів І класу, найвища в учнів XI класу. Головною умовою нормального фізичного розвитку рухових якостей дітей є постійна підтримка активного стану їх пропріорецепторів. Найбільше навантаження пропріорецептори отримують в дні і години уроків праці, фізкультури, занять в спортивних секціях, ігор та прогулянок на вулиці; найменше — в години відносної нерухомості (під час уроків, під час виконання домашнього завдання та пасивного відпочинку). Активність рецепторів м’язів підвищується в першій половині дня і знижується надвечір.

Органи чуття внутрішніх органів. Встановлено, що у всіх внутрішніх органах (легенях, серці, судинах, печінці, селезінці, органах травлення та інших) є спеціальні рецептори, що мають назву інтеро- рецептори і які здатні сприймати зміни в діяльності цих органів та у внутрішньому середовищі організму. За своєю будовою і функціями інтерорецептори різні: одні з них сприймають температуру (терморецеп- тори), інші тиск (барорецептори), треті хімічні фактори (хеморецептори), четверті — больові подразнення і так далі. Імпульси, що надходять в центральну нервову систему від інтерорецепторів, відіграють дуже важливу роль у регуляції функцій різних органів і систем. Завдяки цим імпульсам саморегулюється кров’яний тиск у судинах, обмін речовин, кровопостачання тканин, координується діяльність окремих органів і систем, вибирається режим дихання та ін. Больові відчуття від внут- ришніх органів свідчать про порушення нормального ходу їх роботи (функціонування), або про наявність захворювання (запальних процесів, закривання протоків, тощо).

Смаковий аналізатор забезпечує сприймання смакових властивостей речовин, що потрапляють у порожнину рота. Цей аналізатор складається з периферичного (смакові рецептори), провідникового (периферичний язикоглотковий нерв, довгастий мозок, гіпоталамус і таламус) та центрального відділів (у скроневій долі кори головного мозку).

Смакові рецептори розташовані в порожнині рота і є хеморецепторами.

Скупчення смакових рецепторів містяться у смакових цибулинах, що розміщені на виростах слизової оболонки язика у так званих смакових сосочках (рис. 21).

Смакові цибулини (бруньки) складаються з трьох видів клітин: базальних, зовнішніх опорних і внутрішніх смакових. У них закладені закінчення смакових нервів. На язиці смакові цибулини розташовані

Рис. 21. Схема будови смакового сосочка:

1 — смакові цибулини (бруньки); 2 — нервові волокна; З — слизові залози

нерівномірно: чутливі до солодкого знаходяться на кінчику; чутливі до кислого по краях; чутливі до гіркого в області кореня, а чутливі до солоного на кінчику і по краях верхньої поверхні (спинці) язика.

Смакові цибулини є не тільки на певних ділянках язику, але й на стінках глотки і м’якого піднебіння та на губах. Осідання частин їжі на смакові рецептори викликає їх збудження. Серед смакових рецепторів є ще й рецептори дотику, больові та температурні рецептори, подразнення яких може посилювати смакові відчуття.

Розрізняють чотири види смакових сосочків: валикоподібні, листоподібні, грибоподібні та ниткоподібні.

Валикоподібні сосочки в кількості 6-12 розміщені біля кореня язика у вигляді римської цифри V. У кожному сосочку є від 40 до 150 смакових бруньок. Листоподібні сосочки в кількості 3-8 розміщуються на задньобічній поверхні язика. В кожному сосочку — від 3 до 20 смакових бруньок. Грибоподібні сосочки містяться на задній поверхні язика, кількість їх незначна. Ниткоподібні сосочки не мають смакових бруньок і розміщені в основному на спинці язика.

Збудниками смакових рецепторів можуть бути вода, пекучі речовини та хімічні речовини їжі, що знаходяться в розчиненому стані, природним розчинником якої виступає слина. Чутливість смакових рецепторів значною мірою залежить від температури істивної маси і найвища при температурі від +10 до +35°. Холодна і гаряча їжа знижують смакові відчуття.

На формування смакових відчуттів впливають зір та нюх. Страви, що неприємно пахнуть, ніколи не здадуться смачними. Це зумовлено тим, що центри смаку і нюху у гіпоталамусі розміщені майже поруч і їхні нейрони тісно взаємопов’язані і легко обмінюються інформацією один з одним. Так само пов’язані між собою смаковий і зоровий центри. Коли людина щодня їсть одну і ту ж саму їжу, вона з часом стає несмачною, бо смакові рецептори звикають (адаптуються) до однотипних подразників. Підвищують активність і збудливість смакових рецепторів різні спеції і приправи. Смакові цибулини мають найкоротший вік серед інших рецепторів. Час існування кожної цибулини всього 240 годин, після чого вона гине і замінюється на нову.

У новонародженої дитини орган смаку, порівняно з іншими органами чуття, розвинений найкраще. Так, вже у перші хвилини свого постнатального життя, новонароджена дитина реагує на подразнення солодким реакціями смоктанням і ковтанням; на кисле, солоне та гірке реакціями скорочення мімічних м’язів. В подальшому орган смаку у дітей продовжує розвиватись до 12-14 років, головним чином у напрямку точнішого розрізнення відтінків смаків. Кількість функціональних смакових сосочків на одиницю площі поверхні рота у дітей більша, ніж у дорослих.

Нюховий аналізатор. Нюх у людини розвинений краще, ніж смак, він дає змогу розрізняти більше як 10000 відчуттів запахів. Нюхові рецептори розміщені в слизовій оболонці порожнини носа (в верхній і частково середній носових раковинах) і здатні сприймати запахи газоподібних речовин. Ця частина слизової оболонки носової порожнини називається нюховою ділянкою. Нюхова ділянка вкрита епітелієм, в якому розрізняють опорні і нюхові (рецепторні) клітини, яких у людини нараховують до 10 тис одиниць[3] (рис. 22). Нюхові клітини мають веретеноподібну форму, у них є короткий периферичний відросток, який закінчується на поверхні рецепторного шару специфічним потовщенням — нюховою

Рис. 22. Схема будови нюхового епітелію (за даними електронної мікроскопії):

ВЛ — нюхові волоски; МВР — мікровілли рецепторних клітин; НБ — нюхова булава; НРК — нюхова рецепторна клітина; ОК — опорна клітина; БК — базальна клітина; ЦВ — центральний відросток нюхової клітини

булавою. Від нюхової булави в порожнину носа відростає по 6-12 тоненьких волосків, які у десятки разів збільшують поверхню контакту рецепторів з молекулами запашних речовин. До того ж ці волоски рухаються і активно «виловлюють» запашні молекули. Волоски занурені у слиз, який виробляють так звані боуменові залози слизової оболонки носа і короткі пальцеподібні вирости цитоплазми — мікровілли. Слиз відіграє роль фільтра: одні запашні молекули пропускає швидко, інші повільніше, деякі затримує на тривалий час. На другому кінці нюхових клітин містяться аксони, які формують волокна нюхового нерва. Нервові волокна нюхових клітин проходять крізь отвори решітчастої кістки в порожнину черепа до нюхових цибулин головного мозку.

Звідси імпульси, що виникли в рецепторах, йдуть по нюховому тракту через стовбур головного мозку в кору великих півкуль, де здійснюється аналіз інформації і формуються відчуття того ти іншого запаху. Рецептори нюхового аналізатора подразнюються хімічними збудниками. Запах, властивий тій чи інший речовині, залежить від вібруючих рухів їх молекул. При цьому молекули створюють низькочастотні електромагнітні коливання і, адсорбуючись на невеликій ділянці мембрани волосків нюхових клітин, спричиняють локальні зміни її проникливості для окремих іонів, що і визиває збудження рецепторів нюхового аналізатора.

Чуття нюху надзвичайно гостре і тонке. Людина відчуває запах речовин, що знаходиться в повітрі в таких малих концентраціях, які не можна виявити ні хімічним, ні спектральним аналізатором. За стереохімічною теорією існує 7 первинних запахів: камфорний, м’ятний, квітковий, мускусний, ефірний, їдкий, гнилий. Чутливість до запаху підвищується на світлі, після збудження симпатичної нервової системи.

У дітей раннього віку чуття нюху розвинене слабше, ніж у старших дітей, що обумовлене недостатнім розвитком їх носової порожнини. Новонароджена дитина уже в перші дні життя реагує на сильні запахи скороченням мімічних м’язів і відвертається від речовин, що неприємно пахнуть. Гострота нюху підвищується до 6 років, а потім починає поступово знижуватися. Тонкість нюху (розрізнення запахів) з віком підвищується.

Органи чуття шкіри. У шкірі людини є тактильні (дотикові), температурні і больові рецептори (рис. 23). Різні види рецепторів відрізняються за своєю будовою і розподілені в шкірі у вигляді своєрідної мозаїки.

Тактильні рецептори сприймають механічні подразнення, що супроводжуються відчуттям дотику і тиску. Вони мають форму видовжених цибулин, до яких підходять нервові закінчення. До тактильних рецепторів належать: дотикові тільця (тільця Мейснера), що мають вигляд одного звивистого нервового закінчення, одягненого у капсулу; пластинчасті тільця (тільця Пачіні), що складаються з нервового закінчення, оточеного сполучнотканинними пластинками; дотикові диски Меркеля, що розміщені біля волосяних цибулин, в епідермісі, а також біля судин і у глибоких шарах шкіри поверхні кисті, в області долонь, а також на кінчиках пальців, губ, сухожилків, очеревині та брижі кишок, тощо. В середньому на 1 см2 шкіри припадає 25 тактильних рецепторів.

Найбільше рецепторів у шкірі долонь, на кінцях пальців, на губах і кінчику язика; найменше — у шкірі спини і живота. Поріг подразнення найбільш чутливих ділянок становить 50 мг, а в найменш чутливих — до

Рис. 23. Схематичне зображення рецепторів шкіри:

1 — вільні нервові закінчення (больові рецептори); 2 — дотикові диски Меркеля; З — дотикове тільце Мейснера; 4 — нервове сплетіння навколо волосяної цибулини; 5 — чутливе до холоду тільце (колбочка) Краузе; 6 — тільце Пачіні, чутливе до тиску. Розташування в товщі шкіри: А — вільних нервових закінчень; Б — дисків Меркеля; В — тілець Мейснера; Г — сплетінь нервових волокон з розгалуженнями навколо кровоносних судин; Д — колбочок Краузе; Е — нервових сплетінь волосяної сумки; Є — тілець Руффіні; Ж — тілець Пачині

10 г. За функціональними особливостями тактильні рецептори поділяють на фазні і статичні. Фазні тактильні рецептори збуджуються при динамічному подразненні, вони мають високу чутливість, короткий латентний період і швидко адаптуються. Статичні тактильні рецептори збуджуються в основному від статичних подразнень, вони менше чутливі, але мають більш тривалий латентний період і повільніше адаптуються.

Збудження, яке виникає в тактильних рецепторах при контактах шкіри з предметами, надходить до мозкового центру тактильного аналізатора, що локалізується в області I сомато-сенсорної зони кори головного мозку (задньої центральної закрутки кори великих півкуль), де трансформується у відчуття дотику або тиску. Диференціювання цього відчуття залежить від адаптаційних здатностей тактильних рецепторів шкіри: як вказувалось вище, легко адаптуються фазні тактильні рецептори і вони реагують лише на зміну інтенсивності стимулу та дають короткочасне відчуття дотику, навіть тоді, коли стимул тиску діє тривало. Статичні тактильні рецептори, що адаптуються повільно, збуджуються лише при тривалій дії механічного подразника, чим і забезпечують відчуття тиску. За механізмом доторкання можуть сприйматися і подразнення у формі вібрації. Завдяки тактильній чутливості людина відчуває форму, величину і характер поверхні навколишніх предметів. Для дотику характерне також просторове відчуття, що полягає у здатності розрізняти і сприймати як роздільні, дві одночасно подразнені точки тіла.

До терморецепторів, або температурних рецепторів належать два види нервових закінчень. Одні з них (колбочки Краузе) сприймають в основному холодові подразнення, а другі (тільця Руффіні) — теплові подразнення. Розміщені терморецептори у шкірі, а також у слизовій оболонці носа, рота, гортані, стравоходу, шлунка і кишечнику. За будовою терморецептори представляють собою клубочки тонких нервових закінчень, які містяться в сполучнотканинних капсулах. Зміна зовнішньої температури подразнює терморецептори шкіри і викликає в корковій частині аналізатора відчуття тепла або холоду. Внаслідок цього рефлекторно змінюється просвіт кровоносних судин шкіри, завдяки чому змінюється її кровопостачання і температура.

Холодових рецепторів в організмі близько 250 тис., теплових — до 30 тис. Холодові рецептори розміщені на глибині 0,17 мм, а теплові — 0,3 мм від поверхні шкіри. Завдяки цьому теплові рецептори збуджуються відносно повільно, тоді як холодові реагують дуже швидко, як на подразнення з температурою нижче 18-20 °С та на подразнення температурою вище 40-45 °С (наприклад, ефект «гусячої шкіри» при зануренні тіла в гарячу воду). Терморецептори постійно інформують організм про стан і зміну температури навколишнього середовища і є найважливішою ланкою у підтримці температури (термостазу) тіла. У дітей температурне чуття проявляється вже з перших днів після народження.

Біль є специфічним відчуттям, якісно відмінним від будь-якого іншого відчуття. Воно виникає тоді, коли на ту чи іншу частину організму діє подразник, що має руйнівний характер. При цьому виникає ціла черга захисних реакцій, спрямованих на збереження частин тіла або цілого організму.

Больові подразнення сприймаються больовими рецепторами, або вільними нервовими закінченнями. Больові рецептори розміщені не тільки в шкірі, але і в м’язах, кістках, внутрішніх органах. На поверхні 1 см2 буває близько 100 больових точок, а на всій поверхні шкіри їх близько мільйона. На шкірі майже немає ділянки, де не було б больових рецепторів, але розташовані вони нерівномірно: більше у пахвовій та паховій ділянках і найменше — на підошвах, долонях, вушних раковинах. Збудження, що виникають у больових рецепторах внаслідок дії подразника, передаються по доцентрових нервах у вищі кіркові та підкіркові (у таламусі та гіпоталамусі) центри болю, де і формуються відчуття болю. Сила больових відчуттів значною мірою залежить від стану нервової системи. Больові рецептори реагують на значні коливання температури, тиску, на концентрацію простагландинів, що виділяються ушкодженими клітинами тіла. Потрапляння інформації про локалізацію та інтенсивність болю у центри головного мозку стимулює виділення в кров ендорфінів, що є блокаторами болю.

При больових подразненнях рефлекторно порушується нормальна діяльність організму і особливо ушкоджених органів: посилюється виділення адреналіну в кров, підвищується концентрація цукру в крові, порушується ритм серцевих скорочень, прискорюється зсідання крові, підвищується кров’яний тиск, затримується дихання та ін. При дуже сильних больових подразненнях може спостерігатись больовий шок (тимчасова втрата свідомості, запаморочення, непритомність).

Ще одним видом шкіряної чутливості є сприйняття лоскотання, що забезпечують вільно розташовані у поверхневих шарах шкіри нервові закінчення. Для данного виду рецепторів властиві специфічні реакції на стимули різної інтенсивності. З активацією цієї групи рецепторів саме і зв’язують відчуття лоскоту, що і дало назву самим рецепторам — рецептори лоскотання.

Внаслідок дії термічних факторів, хімічних речовин, електричного струму або іонізуючого випромінювання можуть виникнути ушкодження тканин організму і, перш за все, шкіри, що мають назву опіки. За глибиною ушкодження тканин розрізняють чотири ступені опіків. Опіки І ступеня характеризуються місцевим почервонінням шкіри (еритемою), незначною припухлістю та підвищенням місцевої температури, що триває 2-5 днів і звично проходить безслідно. Опіки IIступеня також викликають місцеве почервоніння й припухлість шкіри, а крім того, ще і характеризуються появою пухирців, наповнених рідиною (лімфою) жовтуватого кольору. Такі опіки супроводжуються болем і підвищенням температури тіла.

Опіки III-A ступеня супроводжуються частковим некрозом шкіри, III-Б ступеня некрозом усіх шарів шкіри, а IV ступеня — некрозом шкіри та глибоких тканин. Невідкладна допомога при опіках полягає в негайному видаленні й нейтралізації фактору, що це визвав. При опіках хімічною речовиною уражену шкіру і слизові слід негайно обмити великою кількістю холодної проточної води (в продовж не менше 15 хв). У разі опіку шкіри сірчаною кислотою або негашеним вапном промивати уражене місце водою не можна, бо вона лише підсилить їх дію. Для цього використовують олію або тваринне масло. При тяжких ураженнях хворих госпіталізують.

4.3.

<< | >>
Источник: Антонік В. І., Антонік І. П., Андріанов В. Є.. Анатомія, фізіологія дітей з основами гігієни та фізичної культури. Навчальний посібник. - К.:,2009. - 336 с.. 2009

Еще по теме Вікові особливості органів чуття:

  1. Вікові особливості системи дихання
  2. Вікові особливості системи виділення
  3. Вікові особливості обміну речовин та енергії. Режим раціонального харчування дітей
  4. Вікові особливості серцево — судинної системи та імунного захисту організму
  5. В цьому розділі розглянуто вікові особливості анатомії та функціонального стану систем організму дітей, в тому числі тих, які найбільш задіяні в процесі фізичного виховання.
  6. § 1. Поняття, загальна характеристика і види злочинів проти авторитету органів державної влади, органів місцевого самоврядування та об'єднань громадян
  7. 1. Поняття, загальна характеристика і види злочинів проти авторитету органів державної влади, органів місцевого самоврядування та об'єднань громадян
  8. Злочини проти авторитету органів державної влади, органів місцевого самоврядування та об'єднань громадян
  9. Розділ XVI. Злочини проти авторитету органів державної влади, органів місцевого самоврядування та об'єднань громадян
  10. 111. Посадові особи митних органів України. Відбір на службу у митні органи. Права посадових осіб митних органів.
  11. Розділ XV ЗЛОЧИНИ ПРОТИ АВТОРИТЕТУ ОРГАНІВ ДЕРЖАВНОЇ ВЛАДИ, ОРГАНІВ МІСЦЕВОГО САМОВРЯДУВАННЯ, ОБ'ЄДНАНЬ ГРОМАДЯН ТА ЗЛОЧИНИ ПРОТИ ЖУРНАЛІСТІВ {Назва розділу XV із змінами, внесеними згідно із Законом № 421-VIII від 14.05.2015}
  12. 28. Особливості права орендного землекористування.(Правове регулювання оренди земель.Особливості права орендного землекористування.)
  13. Форми діяльності органів ситеми МВС України