Руховий (пропріоцептивний) аналізатор

Руховий аналізатор – це сукупність нервово-рецепторних утворень, які сприймають стан опорно-рухового апарату і забезпечують формування сенсорних відчуттів, що супроводжуються відповідними руховими і вегетативними рефлексами. Руховий апарат інформує організм про положення тіла та його частин у просторі, координації рухів.

Периферичний відділ рухового аналізатора являє собою пропріорецептори (м’язові веретена), що містяться в м'язах, сухожилках і суглобах.Імпульси, що виникають у пропріорецепторах під час рухів, по доцентровими нервами надходять до мозочка і задньої центральної закрутки кори півкуль головного мозку, де виникає відчуття зміни в положенні частин тіла. У результаті подразнення пропріорецепторів виникають рефлекторні скорочення тієї чи іншої групи м'язів, або зміна їх тонусу. Це сприяє підтриманню або зміні руху, а також зумовлює позу тіла, яка забезпечує його рівновагу. За допомогою м'язово-суглобового чуття можна, коли піднімаєш предмет, приблизно визначити його вагу.

Формування пропріорецепції починається з 1-3 місяців ембріонального розвитку. До моменту народження пропріорецептори та коркові відділи рухового аналізатора досягають високого ступеня морфо-фізіологічної зрілості. Найбільш інтенсивно вдосконалюються всі відділи рухового аналізатора до 6-7 років. Від 3 до 7-8 років швидко наростає чутливість пропріорецепторів, йде дозрівання підкоркових відділів і коркових зон. Формування пропріорецепторів, розташованих у суглобах і зв’язках закінчується у віці 13-14 років, а розташованих у м’язах – у 12-15 років.

Кінестетичні механізми регуляції парної діяльності рук і ніг інтенсивно розвиваються з 7-11 до 14-15 років.

У школярів І класу відмічається мінімальна збудливість пропріорецепторів, у школярів XI – максимальна, також вона підвищується в першій половині дня і зни­жується у вечері.

У дні та години уроків праці, фізкультури, занять у спортивних секціях, ігор і прогулянок на вулиці збудливість пропріорецепторів найбільша, а в години відносної нерухомості (під час уроків, під час виконання домашнього завдання) – найменша.

Інтенсивна рухова діяльність суттєво стимулює розвиток усіх відділів рухового аналізатора, сприяє його функціональному вдосконаленню. Як приклад, юні та дорослі спортсмени краще орієнтуються у просторі, більш точно координують рухи у часі та просторі, можуть виконувати складні рухові елементи без участі зорового контролю, тільки орієнтуючись на пропріорецептивні та вестибулярні відчуття.

 

Інтерорецептивна аналізаторна система

Для попередження порушень гомеостатичних параметрів внутрішнього середовища (вмісту кисню, вуглекислого газу, осмотичного тиску, температуру тощо), як необхідної передумови ефективної адаптації, існує регуляторний апарат – інтерорецептивна аналізаторна система. ЇЇ рецептори — інтерорецептори містяться у товщі стінок і на поверхні майже всіх внутрішніх органів (органи травлення, легені, серце, судини, селезінка тощо) і сприймають зміни в діяльності цих органів. За своєю будовою і функціями інтерорецептори різні. Одні з них сприймають температуру, інші тиск, треті хімічні, больові подразнення тощо. Інтерорецептори дуже чутливі вони реагують навіть на незначні зміни у внутрішньому середовищі організму.

Вісцерорецептори – інтерорецептори внутрішніх органів, які розташовані в стінках кровоносних судин і сприймають найтонші зміни внутрішнього середовища, посилають аферентні імпульси, які викликають рефлекторні реакції, що регулюють діяльність внутрішніх органів і тонус судин.Вісцерорецептори, які реагують на хімічні речовини, називаються хеморецепторами, на механічні подразнення – механорецепторами, на тиск – пресорецепторами, на осмотичний тиск – осморецепторами, на біль – ноціцепторами. Вісцеровісцеральні рефлекси виникають коли збудження від внутрішнього органу передається на іншій орган. Вісцеровазоматорні рефлекси виникають коли збудження від внутрішніх органів передається на судинну систему.

У стані спокою і при звичайному рівні діяльності своїх внутрішніх органівлюдина їх не відчуває. Імпульси, що надходять в центральну нервову систему від інтерорецепторів, відіграють мають велике значення у регуляції функцій різних органів. Завдяки цим імпульсам регулюється кров'яний тиск у судинах, обмін речовин, кровопостачання тканин, координується діяльність різних органів і систем. Інтерорецептори сигналізують у центральну нервову систему про стан внутрішніх органів і про ті зміни, які в них виникають у процесі діяльності.

 

Нюховий аналізатор

Нюховий аналізатор забезпечує здатність організму сприймати і розрізняти різноманітні запахи, дозволяє здійснювати аналіз повітря, що вдихає.

Нюхові рецептори є первинними хеморецепторами, які репрезентовані біполярними нейронами з периферичним відростком, що сприймає ароматичне подразнення і центральним, що йде до кори головного мозку.

Нюхові рецептори містяться у слизовій оболонці в зоні верхнього носового ходу на внутрішній і на боковій поверхнях порожнини носа. Ця частина слизової оболонки носової порожнини називається нюховою ділянкою. Нюхова ділянка вкрита епітелієм, в якому розрізняють опорні та нюхові кліти­ни, останні виконують рецепторну функцію в органі нюху (рис. 27). Число нюхових клітин у людини дорівнює 40 млн. Периферичний відросток нюхової клітини (дендрит) закінчується нюховою булавою, на верхівці якої розташовано до 10-12 рухомих чутливих волосків. Вони збільшують поверхню контакту рецепторів із молекулами запашних речовин, рухаються і активно "виловлюють" запашні молекули. Молекули запашних речовин розчиняються у секреті слизистих залоз, взаємодіють із рецепторними білками війок і утворюють нервовий імпульс.

Із носової порожнини аксони нюхових клітин у складі нюхових нервів проходять крізь отвори решітчастої пластини гратчастої кістки в порожнину черепа до нюхових цибулин (їх дві) лобної долі кори головного мозку.

Тут здійснюється попередній аналіз інформації про запах. Аксони мітральних клітин цибулин утворюють нюховий тракт, який несе інформацію до кіркового центра нюху, розташованого в скроневій долі кори великих півкуль (зона гіппокампа), де здійснюється її аналіз і виникають відчуття того чи іншого запаху.

Нюхові імпульси прямують також у гіпоталамус, гиппокамп, мигдалевидне тіло, що входить до складу лімбічної системи, яка бере участь у формуванні емоційних реакцій.

Чуття нюху надзвичайно гостре і тонке: для збудження однієї нюхової клітини достатньо одній молекули запашної речовини. За стереохімічною теорією існує 7 первинних запахів: камфорний, м'ятний, квітковий, мускусний, ефірний, їдкий, гнилий.

 

 

Рис. 27. Нюхова сенсорна система: А – носові ходи носової порожнини; Б – нюхові рецепторні клітини; В – кірковий центр нюху (скронева доля великих півкуль); Г – епітелій нюхової ділянки носової порожнини

Чутливість до запаху підвищується на світлі, після збудження симпатичної нервової системи.

У дітей раннього віку чуття нюху розвинене слабше, ніж у старших дітей, це зв'язано з недорозвиненням у них носової порожнини. Проте 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 поступово знижується. Тонкість нюху (розрізнення запахів) з віком підвищується.

Смаковий аналізатор

Смаковий аналізатор аналізує, контролює якість їжі, стимулює секрецію травних залоз і всього апарату травлення. Під час подразнення смакових рецепторів посилається рефлекторне виділення слини і шлункового соку.

Периферичний відділ містить смакові рецепторні клітини (хеморецептори), які є у грибоподібних, валикоподібних і листкоподібних сосочках слизової оболонки язика. У сосочках знаходяться смакові цибулини, які утворені скупченням смакових рецепторних і опорних клітин. Смакові цибулини розташовані на язиці нерівномірно: чутливі до солодких речовин — на кінчику, до кислих — по краях, до гірких — на корені, а до солоних — на кінчику й по краях (рис. 28). Смакові цибулини є не тільки на певних ділянках язику, але й на стінках глотки і м'якого піднебіння, іноді на губах.

Крім смакових рецепторів у порожнині рота є ще терморецептори, подразнення яких посилює смакові відчуття. Збудниками смакових рецепторів є хімічні речовини, що знаходяться в розчиненому стані. Природним розчинником у ротовій порожнині є слина. Збудливість смакових рецепторів значною мірою залежить від температури. Найсприятливішою для цього є температура 10-35°С. Холодна і гаряча їжа знижує смакові відчуття.

Смакові рецептори на своїх верхніх кінцях мають мікроворсинки, які через смакові капіляри цибулин виходять на поверхню язика і сприймають смакові подразнення. Виникають рецепторні потенціали, які викликають утворення нервових імпульсів.

Провідниковий і центральний відділи. Нервовими волокнами, які мають аферентні волокна язикового та язикогортанного нервів (ΙХ пара черепно-мозкових нервів), розповсюджуються нервові імпульси.

Язиковий нерв є чутливою гілкою нижньощелепного нерва, що входить до складу трійчастого нерву (V пара черепно-мозкових нервів). Нервовий імпульс від передніх 2/3 язика передається нервовими волокнами язикового нерву, а потім волокнами барабанної струни лицевого нерву і спрямовується до ядра варолієвого моста. Далі через таламус імпульси надходять до вищого кіркового центра смаку ― кори парагіппокампальної закрутки головного мозку (рис. 28). Зв’язки з корковими структурами лімбічної системи створюють мотивацію харчової поведінки. У формуванні смакових відчуттів беруть участь зоровий і нюховий аналізатори. Це зумовлено тим, що центри смаку та нюху у гіпоталамусі розміщені майже поруч, їхні нейрони тісно взаємопов'язані і між ними легко відбувається обмін інформацією.

Рис. 28. Смакова сенсорна система: А – клітини смакових рецепторів поверхні язику; Б - схема розташування смакових зон чутливості язику: 1 – желобовидні сосочки; 2 – листовидні сосочки; 3 – грибовидні сосочки; 4 – зона сприйняття солодкого смаку; 5 – зона сприйняття соленого смаку; 6 – зона сприйняття кислого смаку; 7 – зона сприйняття гіркого смаку; 8 – лицевий нерв; 9 – язикоглоточний нерв; В - вищий кірковий центр смаку (кора парагіппокампальної закрутки головного мозку)

За таким принципом відбувається взаємозв’язок між смаковим і зоровим центрами.

Адаптація смакових рецепторів до одноманітних подразників проявляється у втраті апетиту до їжі, яка вживається щоденно. Підвищують активність і збудливість смакових рецепторів різні спеції і приправи, а також продукти, контрастні за смаком (солодкий чай і бутерброд із ковбасою або сиром).

Смакові цибулини мають найкоротший вік серед інших рецепторів. Час існування усього 240 годин, після чого вони гинуть і замінюються новими.

У новонародженої дитини орган смаку, порівняно з іншими органами чуття, розвинений найкраще. Так, на подразнення солодким, новонароджена дитина реагує смоктанням і ковтанням, на кисле, солоне, гірке скороченням мімічних м'язів. Після народження дитини орган смаку продовжує розвиватись, головним чином, у напрямку точнішого розрізнення смаків.

 

Аналізатор шкірного чуття

Аналізатор шкірного чуття або сомато-сенсорна система здійснює сприйняття, аналіз і синтез зовнішніх контактних подразнень шкіри.

Першій відділ шкірного аналізатору, як і усіх інших, репрезентовано рецепторами (рис. 29). Рецептори шкіри бувають трьох видів: механорецептори, терморецептори, больові рецептори.

Різні види рецепторів відрізняються за своєю будовою і розташовані в шкірі у вигляді своєрідної мозаїки.

Механорецептори або тактильні рецептори сприймають механічні подразнення, що супроводжуються відчуттям дотику, тиску, вібрації. Вони мають форму видовжених цибулин, до яких підходять нервові закінчення. У середньому на 1 см² шкіри припадає 25 тактильних рецепторів, а загальна їх кількість складає близько 500 000. Найбільше їх у шкірі долонь, на кінцях пальців, на губах, кінчику язика. Найменше у шкірі спини і живота.

Тільця Мейснера мають вигляд одного звивистого нервового закінчення, одягненого у капсулу, сприймають дотик, а також є датчиками швидкості, бо подразнення в них сприймається, коли об’єкт рухається. Розташовуються вони на ділянках шкіри, не покритої волоссям (пальці, долоні, губи, язик, статеві органи тощо).

Пластинчасті тільця Пачіні є рецепторами тиску та вібрації. Складаються вони з нервового закінчення, оточеного сполучнотканинними пластинками, розташовані не тільки у шкірі, але й у сухожиллях, зв’язках, брижі. Відчуття вібрації виникає під час швидкої зміні стимулів.

Диски Меркеля сприймають дотик і силу тиску. Вони розміщені біля волосяних цибулин, в епідермісі, судинах і глибоких шарах шкіри долоневої поверхні кисті, особливо на кінчиках пальців, губах, сухожилках, очеревині, брижі кишок тощо.

Збудження, яке виникає в тактильних рецепторах при контактах шкіри з предметами, надходить до мозкового кінця аналізатора (зад­ньої центральної закрутки кори великих півкуль), де трансформується у відчуття дотику, тиску або вібрації. Завдяки тактильній чутливості людина відчу­ває форму, величину і характер поверхні навколишніх предметів.

Терморецептори сприймають холодові та теплові подразнення і беруть участь у регуляції теплообміну. Розміщені вони у шкірі, а також у слизовій оболонці носа, рота, гортані, стравоходу, шлунка і кишечнику. Мають вигляд клубочків тонких нервових закінчень, які містяться в сполучнотканинних капсулах.

 

 

Рис. 29. Схематичне зображення рецепторів: 1 – больові рецептори; 2 – дотикові диски Меркеля; 3 – дотикове тільце Мейснера; 4 – нервове сплетення навколо волосяної цибулини; 5 – чутливе до холоду тільце Краузе; 6 - чутливе до тиску тільце Пачіні

Колби Краузе – понад 250 000 рецепторів, які сприймають холодові подразнення, розміщені поверхнево в епідермісі й зразу під ним. Тільця Руффіні – рецептори, які сприймають теплові подразнення і знаходяться у верхніх і середніх шарах власне шкіри, їх загальна кількість складає понад 30 000.Терморецепцію здійснюють вільні нервові закінчення. Механізм стимуляції терморецепторів пов’язаний зі зміною їх метаболізму в залежності від дії відповідної температури. Людина здатна вловлювати різницю температур до 0,2 °C.Діапазон сприймання внутрішньо-шкірних температур становить від +10 до +44,5°С.

При температурі менше +10 °С настає холодова блокада чутливості (один із засобів знеболювання). При температурі понад +44,5°С відчуття гарячого змінюється відчуттям болю. Холодові рецептори швидше реагують на под­разнення ніж теплові, оскільки інформація про дію низької температури передається в ЦНС із більшою швидкістю.

Зміна зовнішньої температури подразнює терморецептори шкіри і воно по волокнах спинноталамичного шляху передається у кору великих півкуль – у постцентральну звивину, і викликає в мозковій частині аналізатора відчуття тепла або холоду. Внаслідок цього рефлекторно змінюється просвіт кровоносних судин шкіри, завдяки чому змінюється її кровопостачання і температура.

Терморецептори необхідна ланка підтримання температури тіла, термостазу, вони сигналізують про зміну температури навколишнього середовища. Температурне чуття є вже у новонародженої дитини.

Больові рецептори (ноціцептори) — це немієлінізовані вільні нервові закінчення, які знаходяться не тільки у шкірі, але й у м’язах, кістках і внутрішніх органах. Їх загальна кількість на всій поверхні шкіри складає близько 2 – 4 мільйони, на 1 см² шкіри знаходиться близько 100 – 200 больових рецепторів. Розташування больових рецепторів нерівномірне: у пахвовій і паховій ділянках їх більше; на підошвах, долонях, вушних раковинах ― найменше.

Збудження, що виникають у больових рецепторах внаслідок дії подразника, поступають у спинний мозок – у його чутливі та рухові центри, які беруть участь у процесі утворення автоматичних, підсвідомих, захисних та оборонних рефлексів на рівні сегментів спинного мозку. Одночасно імпульси від рецепторів шкіри передаються доцентровими нервами у вищі кіркові та підкіркові (таламус та гіпоталамус) центри болю, де відбувається виший аналіз і створюється відчуття болю.

Сила больових відчуттів значною мірою залежить від стану нервової системи. Больові рецептори реагують на різні коливання температури, тиску, на концентрацію простагландинів, що виділяються ушкодженими клітинами. Вони інформують про локалізацію та інтенсивність болю головний мозок і стимулюють виділення ендорфінів - блокаторів болю. Під час сильних больових подразнень рефлекторно включаються захистно-оборонні механізми: підвищується тонус м’язів, підвищується концентрація цукру в крові, частішає ритм серцевих скорочень, прискорюється зсідання крові, підвищується кров'яний тиск, затримується дихання, посилюється виділення гормонів, які беруть участь у мобілізації захисних сил організму.