Физиология анализаторов (2)

План

1. Анализатор слуха.

2. Анализатор равновесия (вестибулярный аппарат).

3. Анализатор зрения.

1. Анализатор слуха

Слухомназывается способность организма воспринимать звуки.  

Звук имеет волновой характер и представляет движение воздуха.

Звуки характеризуют по свойствам:

1. Скорость звука – скорость движения волны (300-330 м/с)

2. Частота звуковых колебаний – чисто волн, проходящих через точку пространства в единицу времени (с)

3. Длина волны – расстояние между двумя соседними вершинами волн

4. Интенсивность (громкость) – расстояние от пика волны до средней линии.

Слуховой анализатор представлен:

1. Периферическим отделом: слуховым органом – ухом;

2. Проводящей системой – кохлеарный или слуховой нерв;

3. Подкорковыми центрами – продолговатый, средний мозг, четверохолмие (задние бугры);

4. Корой больших полушарий – височная область.

Ухо животного состоит из двух отделов: проводящего звук - наружное и среднее ухо и воспринимающего - внутреннее ухо.

Наружное ухо – ушная раковина и слуховой проход. Ушная раковина – кожная складка, в основе которой находится хрящ. Назначение – улавливание звуковой волны. У некоторых животных она подвижна (олень, лошадь, осел, коза, КРС, кошка, собака (не все)).

Ушная раковина сообщается со средним ухом (барабанной полостью) слуховым каналом – это извилистый канал костной ткани, покрыт соединительно-тканной оболочкой, заканчивается барабанной перепонкой, которая имеет слегка вогнутую поверхность в сторону среднего уха, состоит из радиальных и кольцевых мышц, тонкая 0,1-0,2 мм. Соединяется со слуховыми косточками: молоточек (рукоятка, основание), наковальня (чечевицеобразная косточка) и стремечко, усиливающих звук в 40 раз, - это среднее ухо.

n Передаются колебания слуховых косточек через овальное окно (тонкая эластичная ткань) во внутреннее ухо (расположено внутри каменистой части височной кости). Состоит из костного и перепончатого лабиринтов. Перепончатый заключен в костный и повторяет его конфигурацию. Между ними есть щель, заполненная жидкостью – перилимфой. Внутренняя часть перепончатого лабиринта – эндолимфа. Между пери- и эндолимфой существует взаимосвязь. 

n Лабиринт делится на 3 сообщающиеся между собой полости: преддверие, полукружные каналы и улитку. Воспринимающее звуки устройство - в улитке.

n Улитка – извитый костный канал, который имеет несколько витков: лошадь – 2, КРС – 3, свинья – 4, собака – 5.

n Полость улитки разделена на 3 хода:

n 1. верхний – вестибулярная или лестница преддверия,

n 2. средний – поперечный или канал улитки

n 3. нижний - барабанная лестница.

n Имеет 3 мембраны:

n 1. вестибулярная или рейснерова,

n 2. базальная или основная,

n 3. кортиева или текториальная (нависает над кортиевым органом).

n На базальной мембране расположен чувствительный аппарат – кортиев орган, состоящий из нервных клеток. Базальная мембрана состоит из тончайших мышечных волокон, которые натянуты как струны. Лестница преддверия начинается от овального окна, идет по спирали улитки до ее вершины, там переходит в лестницу барабанной полости, заканчивающуюся перепонкой круглого окна.

n Теория Гельмгольца

n Звуковые колебания воспринимаются наружным ухом, передаются по слуховому каналу, воспринимаются барабанной перепонкой, передаются на слуховые косточки – усиливаются, передаются на овальное окно, на эндолимфу улитки и принимают устойчивость благодаря перилимфе. Колебания эндолимфы передаются на кортиеву мембрану, которая соприкасается с чувствительными нервными клетками, вызывает их деполяризацию и возникает импульс. Импульс возникает в той клетке, которая возбуждается при соответствующей частоте волны. Нервные импульсы передаются по кохларному нерву в подкорковые центры и кору больших полушарий.

n 2. Анализатор равновесия (вестибулярный аппарат)

n Вестибулярный аппарат представлен полукружными каналами и преддверием лабиринта внутреннего уха. В мешочках (ампулах) преддверия находятся чувствительные клетки вестибулярного аппарата. Представляют собой волосковую структуру на конце которых расположен слой кристалликов углекислого кальция – отолиты. При повороте головы или изменении позы эндолимфа мешочков и отолиты сдвигаются, возбуждают чувствительные клетки и импульсы от них поступают в головной мозг.

n Полукружные каналы – костная основа, выстлана перепончатым каналом, есть перилимфа, эндолимфа, чувствительные клетки, волосковая часть которых погружена в желеобразную массу. При повороте тела, подъеме вверх-вниз, эта масса сдвигается и возбуждает нервные клетки. Полукружные каналы отвечают на угловое ускорение. Расположены в 3-х плоскостях: фронтальной, саггитальной, горизонтальной.

n Функция вестибулярного аппарата: распределение и перераспределение тонуса скелетных мышц для принятия позы, равновесия тела в пространстве.

n Связан с нервной системой : продолговатым мозгом – ядром Дейтерса – усиливает тонус разгибателей; средним мозгом – красным ядром – ослабляет действие ядра Дейтерса; мозжечком; спинным мозгом (мотонейроны), глазными мышцами, ретикулярной формацией, гипоталамусом, импульсы поступают к задней центральной извилине коры головного мозга.

n Имеет связь с внутренними органами: желудком, при перегрузке – тошнота, рвота (морская болезнь).

n 3. Анализатор зрения.

n С помощью органов зрения (глаз) животное способно различать яркость, цвет, величину и форму неподвижных и движущихся предметов.

n Глаз высших животных построен по типу фотокамеры. Впереди - отверстие для прохождения света (зрачок), сзади - светочувствительная поверхность: сетчатка — рецепторный аппарат глаза. Лучи проходят через оптическую систему: роговицу, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело глазного яблока, позволяющую создать на сетчатке отчетливое изображение. Возбуждение по зрительным нервам направляется в головной мозг. Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек, образующих капсулу глазного яблока.

n Наружная белковая оболочка (склера) спереди прозрачна - это роговица глаза. Сосудистая оболочка переходит в реснитчатое тело, в котором находится ресничная мышца, а впереди это пигментная радужная оболочка — кольцо, образованное непрозрачной тканью мышц. Пространство между роговицей и радужной оболочкой составляет переднюю камеру глаза. Позади - хрусталик, заключенный в прозрачную капсулу, которая прикреплена к ресничному телу при помощи цинниевых связок. Внутренняя оболочка — сетчатка.

n Зрачок - отверстие в пигментной радужной оболочке. У приматов он круглой формы, у лошадей, жвачных — овальной, у кошек — щелевидной. Он суживается и расширяется при сокращении и расслаблении круговой мышцы, этому помогают радиальные мышцы. Круговая мышца иннервируется парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва, радиальные мышечные волокна — симпатическими волокнами от переднего шейного ганглия. На свету зрачок суживается, в темноте — расширяется. При эмоциональном возбуждении (гневе, страхе, ярости) зрачок под действием адреналина расширяется.

n Внутренняя поверхность глазного яблока, выстланная сетчаткой, называется глазным дном. С помощью офтальмоскопа исследуют глазное дно : прозрачность сред глаза, состояние сосудов: отеки, кровоизлияния, склеротические изменения.

n Лучи, падающие в глаз, преломляются в нем, как в собирательной оптической линзе. При этом на сетчатке возникает изображение.

n Одни лучи «направляющие»проходят через узловую точку в хрусталике и без преломления достигают сетчатки. Другие лучи преломляются и сходятся на сетчатке в точке «направляющего» луча. Поскольку потоки лучей исходят из каждой точки предмета, сумма соответствующих точек на сетчатке дает полное изображение предмета. Изображение получается уменьшенным и обратным, что зависит от угла зрения (чем дальше предмет, тем меньше угол и изображение) и от перекреста лучей еще до сетчатки.

n Приспособление глаза к ясному видению разноудаленных предметов называется аккомодацией. Осуществляется путем изменения кривизны хрусталика. Механизм связан с сокращением ресничных мышц (гладкие). Цинниева связка всегда натянута, и ее натяжение передается капсуле, сжимающей и уплотняющей хрусталик. Иннервируются мышцы парасимпатическими волокнами глазодвигательного нерва.

n Близкие предметы – ресничные мышцы сокращены, цинновы связки расслаблены, хрусталик выпуклый.

n Далекие предметы - ресничные мышцы расслаблены, цинновы связки натянуты, хрусталик уплощен.

n Острота зрения - максимальная способность зрительной системы различать отдельные объекты. Определяется наименьшим расстоянием между двумя предметами, при котором они еще воспринимаются раздельно. Определяют специальными таблицами с рядами знаков, у животных ретиноскопией (исследование сетчатки глаза).

n Рассматривание предметов двумя глазами одновременно называется бинокулярным зрением. Это обусловлено тем, что изображения от любого предмета падают на идентичные участки сетчатки обоих глаз, и в восприятии сливаются воедино. Вместе с тем каждый глаз видит предмет несколько по-разному, один справа, другой слева. Поэтому бинокулярное зрение позволяет видеть предмет объемным и судить о его удаленности. У сельскохозяйственных животных важную роль выполняет и монокулярное зрение.

n Поле зрения — угловое пространство, видимое глазом при фиксированном взгляде и неподвижной голове. Человек двумя глазами видит практически 180° перед собой. Животные обладают разным полем зрения, у собак 250°, у птиц до 360°. Определяют поле зрения каждого глаза периметрией при помощи периметра.

n Сетчатка состоит из 4 слоев клеток: пигментного (наружного, прилегающего к склере), фоторецепторного (содержащего палочки и колбочки) и двух слоев нейронов (биполярных и ганглиозных), прилегающих к стекловидному телу.

n Место вхождения зрительного нерва в сетчатку глаза, где нет светочувствительных клеток, называется слепым пятном.

n В области центральной ямки, где слои нейронов смещены к периферии и фоторецепторы открыты для световых лучей, возникает четкое изображение. Колбочек больше в центральной ямке, в так называемом желтом пятне; палочки находятся по периферии. Палочки содержат светочувствительное вещество родопсин (особый ярко-красный пигмент), в колбочках — йодопсин.

n Колбочки приспособлены к восприятию хроматического света - аппарат дневного зрения, а палочки обладают высокой возбудимостью и чувствительны к очень слабому свету ахроматического характера – сумеречное зрение. Каждая колбочка присоединена к отдельному нервному волокну. Палочки не дают детального анализа изображения (присоединены группами к общему волокну), но реагируют на раздражение слабым светом. У домашних животных палочек в 20 раз больше, чем колбочек. У домашних птиц (куры, утки, голуби и др.) преобладают колбочки.

n Родопсин участвует в фоторецепции, выцветая на свету и восстанавливаясь в темноте. При отсутствии витамина А его синтез нарушается, что снижает остроту зрения (куриная слепота).

n Йодопсин — состоит из фотопсина, его 3 формы и соответственно 3 типа колбочек, поглощающих свет с разной длиной волны (синий, зеленый и красный цвета). При возбуждении трех типов в разной комбинации возникают разные цветовые ощущения, т. е. осуществляется цветовое зрение.

n Бывают трихроматы (человек в норме), дихроматы, монохроматы, ахроматы. Для определения используют полихроматические таблицы. Дальтонизм - невосприятие зеленого и красного цвета (Дальтон – англ. биохимик).

n Возбуждение воспринимается ганглиозными клетками сетчатки, их аксоны образуют зрительный нерв. Оба зрительных нерва в области основания мозга соединяются, при этом часть волокон перекрещивается. Сенсорные нейроны - в латеральных коленчатых телах таламуса (в правом таламусе волокна от правых половин глаза, в левом— от левых), в среднем мозге. Информация передается в зрительную зону коры головного мозга - затылочную.

n Особенности зрения у домашних животных.

n У сельскохозяйственных животных острота зрения достаточно высока, хотя они более легко воспринимают пространственные, чем зрительные, различия предметов (т. е. их расположение лучше, чем форму, объем и т.п.).

n Птицы, особенно хищные, обладают очень высокой остротой зрения, что обусловлено большей плотностью колбочек в сетчатке (в 8 раз выше, чем у млекопитающих) и наличием обширной центральной ямки, способны воспринимать большее число отдельных зрительных раздражений в секунду.

n Большинство сельскохозяйственных животных имеют боковое положение глаз, поэтому общая область обзора у них больше, чем у животных с глазными осями, направленными вперед, например кошек. Однако у последних шире поле бинокулярного зрения, т.е. пространство, которое животное видит при фиксированном положении обоих глаз.

n У собак и кошек цветное зрение развито слабо, у мышей и кроликов отсутствует. Животные больше обращают внимания на движущиеся объекты, что свойственно хищникам.

n Лошади и КРС, свиньи способны различать красный, зеленый, синий и желтый цвета.

n У некоторых животных (коров, лошадей, особенно кошек) наблюдается свечение глаз в темноте. Это обусловлено наличием особой отражательной перепонки (тапетум) на дне глаза, впереди сосудистой оболочки, которая состоит из волокон, пропитанных серебристыми кристаллами, отражающими попадающий в глаз свет. Последний вторично проходит через сетчатку.

n Аномалии глаза:

n 1.Близорукость (миопия) – фокус изображение приходит впереди сетчатки из-за удлинения глазного яблока спереди-назад или большой преломляющей силы глаз, исправляют двояковогнутыми линзами.

n 2. Дальнозоркость (гиперметропия) - фокус уходит за сетчатку из-за укорочения глазного яблока или слабой преломляющей силы глаз, исправляется двояковыпуклыми линзами.

n 3. Абберация – рассеивание лучей падающих на сетчатку из-за несовершенства оптических систем глаз (изображение более крупное, ассиметричное, двоится и т.д.), исправляется цилиндрическими линзами (не всегда). А) дифракционная – суженный зрачок, Б) сферическая - различное преломление лучей в центральном и периферическом отделах хрусталика и/или роговица (астигматизм) В) хроматическая – неодинаковое преломление лучей с разной длиной волны.

n Развитию аномалий способствует скученное содержание животных без выгулов, особенно при недостаточном освещении. К старости эластичность хрусталика снижается - ухудшение зрения.