Понятие об анализаторах. Зрительный анализатор

Внешняя среда, окружающая человека, вся информация мира воспринимается с помощью органов чувств, их у человека пять. С помощью органов зрения люди воспринимают зрительную информацию и различают предметы, их цвет, форму, объем, размер.

Органы слуха воспринимают звуковую информацию, позволяют понимать речь, музыку, звуки живой природы. А с помощью органов обоняния люди получают информацию о запахах окружающего мира. Человек также обладает осязанием. Кончики его пальцев ощущают температуру предмета, структуру поверхности. А вкусовые рецепторы языка дают возможность распознать вкус пищи.

Ученые установили, что 70% информации человек получает с помощью органов зрения, примерно 20% с помощью органов слуха и около 10 % с помощью обоняния, вкуса, осязания.

Органы чувств идеально приспособлены к восприятию сигналов окружающей среды, для этого в каждом органе есть рецепторы, в которых возникает нервный импульс в ответ на раздражение. А дальше информация от рецепторов передается по проводящим нейронам в головной мозг, где и происходит анализ. Такую систему академик И. Павлов назвал анализаторами, впервые применив этот термин. Позже было сформулировано, что анализатор — это система, состоящая из рецепторов, проводящих путей и чувствительных зон коры больших полушарий.

Начальной частью анализатора являются рецепторы. Они обеспечивают восприятие и первичный анализ внешней и внутренней среды организма. В них происходит превращение энергии раздражителя в нервный импульс.

Рецепторы могут быть как внешние, так и внутренние.

Внешние рецепторы воспринимают и анализируют изменения внешней среды. К ним относятся зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, тактильный и температурный анализаторы, возбуждение которых происходит при воздействии факторов окружающей среды.

Внутренние рецепторы реагируют на изменения внутренней среды организма.  Информация, идущая из внутренней среды, играет важную роль в регуляции всех внутренних процессов.

Рецепторов в организме человека много. Например, на 1 кв. см кожи насчитывается до 400 рецепторов, а всего на поверхности тела — до 8 миллионов. Во всех внутренних органах, по мнению специалистов, около 1 млрд рецепторов.

Вторая часть анализатора представлена проводящими путями, по которым информация передается в центральную часть анализатора. Этот процесс основан на проведении возбуждения от рецепторов органов в кору больших полушарий головного мозга, при этом происходит частичная переработка информации.

Третья часть анализатора образована чувствительными зонами коры больших полушарий головного мозга. Здесь информация обрабатывается, и на ее основе выполняется ответная программа деятельности организма.

Все анализаторы специфичны. Рецепторы любого анализатора приспособлены для восприятия определенных воздействий внешней и внутренней среды, и обладают высокой возбудимостью только к определенным раздражителям, получившим название адекватных. Например, для органа зрения адекватным раздражителем является свет, для органа слуха — звуковые волны, а для языка — вкус предмета. Кроме адекватных существуют и неадекватные раздражители, которые вызывают только незначительную часть ощущений, свойственных данному органу чувств, или действуют необычным образом. Например, механическое раздражение глаза воспринимается как яркая вспышка света, но не дает образа предмета.

Специфичность органов чувств является результатом приспособления организма к условиям внешней среды. Все анализаторы связаны между собой, дополняют друг друга и вместе дают полное представление об окружающем мире.

В отдельных случаях анализаторы могут частично заменять друг друга. Один анализатор может восполнять недостаток отсутствующего за счет увеличения своих функций.

Например, при отсутствии зрения обостряются слух и обоняние. Незрячие люди могут различать число дырочек в листе и их порядок. Кожа на подушечках их указательных пальцев обладает повышенной чувствительностью, что позволяет им читать текст, написанный специальной азбукой Брайля. Люди с ослабленным слухом обладают более развитым зрением и более чутки к восприятию движения, чем слышащие люди.

Органы чувств являются помощниками человека не только в ощущении жизни и восприятии окружающего мира, они становятся важными  для развития профессиональных возможностей.

Сталевар с помощью зрения различает тончайшие оттенки расплавленного металла. У капитанов кораблей, которым подолгу приходится смотреть вдаль, развивается острота зрения. Ткачиха на слух узнаёт, когда кончается нитка в челноке. Мукомол на ощупь определяет сорт муки. Очень сильно развиты осязательные способности пальцев и ладоней у швей, шофёров, наборщиков. Работники парфюмерной промышленности различают по запаху сорта духов, мыла. На основании этого можно сделать вывод, что зрение, слух, обоняние и другие органы чувств можно тренировать, как и мышцы.

Еще одно интересное явление, связанное с органами чувств, это иллюзия. Об этом явлении Н. Коперник сказал так: «Видимое не всегда соответствует действительному».

Иллюзии — это искаженное, неадекватное отражение свойств воспринимаемого объекта. В переводе с латыни слово «иллюзия» означает «ошибка, заблуждение». Это говорит о том, что иллюзии с давних времен понимались как сбои в работе зрительной системы.

Современные ученые дали объяснение этому явлению. Они считают, что орган зрения устроен сложно, но имеет предел функциональных возможностей

Во-первых, от глаз в мозг может приходить ошибочная информация, во-вторых, сбои могут произойти при передаче информации по нервам, и мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз. Но чаще всего оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

Одна из самых известных оптико-геометрических иллюзий — иллюзия Мюллера-Лайера.

Посмотрите внимательно на  этот рисунок.

Что вы видите?

Большинство скажет, что левый отрезок со стрелочками наружу длиннее правого со стрелочками, направленными внутрь. Это иллюзия. Отрезки равны.

Существуют динамические иллюзии. Эти иллюзии интересны, потому что на самом деле на таких изображениях ничего не движется. Если сделать рисунки этих картинок, иллюзия всё равно возникает.

Представляют интерес и геометрические иллюзии, которые создают богатые возможности для художников, фотографов, модельеров. Однако инженерам и математикам приходится быть осторожными с чертежами и подкреплять «очевидное» точными расчётами.

Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально. Подобные знания могут облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами. Оптические иллюзии сопровождают человека в течение всей жизни, поэтому знание их основных видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Теперь рассмотрим строение глаза.

Глаза расположены в глазницах черепа. От ударов и ушибов они хорошо защищены костями черепа. Веки и ресницы защищают глаза от мелкой пыли и яркого освещения. Слезная жидкость согревает, увлажняет и очищает глаза. Брови отводят от глаз пот со лба.

Основная часть глаза называется глазным яблоком, и у взрослого человека имеет диаметр примерно 24 мм. Глазное яблоко заполнено прозрачной желеобразной жидкостью. Снаружи оно покрыто белочной оболочкой, которая в передней части глаза переходит в прозрачную роговицу. Под склерой расположены сосудистая оболочка и сетчатка глаза. Радужная оболочка глаза содержит пигменты, определяющие цвет глаз, а в ее центре находится зрачок или отверстие, через которое внутрь глаза поступает свет. За зрачком располагается хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы, способной менять кривизну.

Важную функцию выполняет сетчатка. В ней находятся светочувствительные клетки, которые называются зрительными рецепторами. На сетчатке расположено около 130 млн палочек, обеспечивающих черно-белое видение, и около 7 млн колбочек, дающих информацию о цвете. Если провести через глазное яблоко зрительную ось, то задняя часть этой оси окажется как раз в центре так называемого «слепого пятна». Это место, где колбочки и палочки вообще отсутствуют.

Свет попадает в глазное яблоко через зрачок. Хрусталик и стекловидное тело служат для проведения и фокусирования световых лучей на сетчатку глаза. В нервных клетках сетчатки происходит преобразование света в нервные импульсы, которые передаются в зрительную зону коры больших полушарий. Здесь вся информация анализируется и складывается в представление о предмете. Поэтому говорят «глаза смотрят, а мозг видит».

Современная жизнь не всегда благоприятно влияет на глаза. Продолжительная работа за компьютером, просмотр телевизора, длительная зрительная нагрузка в школе, неправильное питание, вредные привычки способствуют ослаблению зрения и развитию ряда заболеваний. Чаще всего человек сталкивается с двумя заболеваниями глаз: близорукостью и дальнозоркостью.

Близорукость — это нарушение зрения, при котором человек хорошо видит предметы, которые расположены близко, а плохо — предметы, находящиеся вдали. При близорукости изображение фокусируется перед сетчаткой. Это может быть связано с удлиненной формой глазного яблока, или с кривизной хрусталика. При близорукости назначают очки с двояковогнутыми стёклами.

Если человек лучше видит предметы на далеком расстоянии, то такое состояние зрения называется дальнозоркостью. У дальнозоркого человека формируется укороченное глазное яблоко, и изображение фокусируется за сетчаткой. Данный дефект устраняется, если человек носит очки с двояковыпуклыми линзами.

При близорукости и дальнозоркости очень важно соблюдать правила гигиены, следить за освещением рабочего места, дома, а в яркий солнечный день носить темные очки.

С возрастом у человека может развиться катаракта, заболевание, вызванное помутнением хрусталика. Еще одно возрастное заболевание — глаукома, повышение внутриглазного давления. За последние годы эти болезни «помолодели».

Здоровые глаза позволяют человеку вести полноценную жизнь. Древние философы говорили, что глаза — самый ценный дар природы, и они как самый важный из органов чувств заслуживают пристального внимания и заботы.