מערכות חיישנים, או מנתחים. איברי חישה

האור מורכב מחלקיקים הנקראים פוטונים, שכל אחד מהם יכול להיחשב כחבילה של גלים אלקטרומגנטיים. האם אלומת אנרגיה אלקטרומגנטית תהיה בדיוק אור, ולא צילומי רנטגןאו גלי רדיו, מוגדר על ידי אורך הגל - המרחק מפסגת גל אחד למשנהו: במקרה של אור, מרחק זה הוא בערך 0.0000001 (10-7) מטר, או 0.0005 מילימטרים, או 0.5 מיקרומטרים, או 500 ננומטר ( ננומטר).

האור הוא מה שאנחנו יכולים לראות. העיניים שלנו יכולות לקלוט גלים אלקטרומגנטיים באורך של 400 עד 700 ננומטר. בדרך כלל, האור שנכנס לעינינו מורכב מתערובת הומוגנית יחסית של קרניים עם אורכי גל שונים; תערובת כזו נקראת אור לבן (אם כי זהו מושג מאוד רופף). כדי להעריך את הרכב הגלים של קרני האור, נמדדת אנרגיית האור הכלולה בכל אחד ממרווחים קטנים עוקבים, למשל, מ-400 עד 410 ננומטר, מ-410 עד 420 ננומטר וכו', ולאחר מכן גרף של התפלגות האנרגיה. מעל אורכי גל מצויר. עבור אור המגיע מהשמש, העלילה הזו דומה לעקומה השמאלית באיור. 8.1. זוהי עקומה ללא עליות וירידות חדות עם מקסימום עדין באזור 600 ננומטר. עקומה כזו אופיינית לקרינה של עצם ליבון. מיקומו של המקסימום תלוי בטמפרטורה של המקור: עבור השמש, זה יהיה אזור של כ-600 ננומטר, ולכוכב חם יותר מהשמש שלנו, המקסימום יעבור לאורכי גל קצרים יותר - לקצה הכחול של השמש. ספקטרום, כלומר בגרף שלנו - משמאל. (הרעיון של אמנים שאדום, כתום ו צבעים צהובים- חם, וכחול וירוק - קר, קשור רק לרגשות ולאסוציאציות שלנו ואין לו שום קשר להרכב הספקטרלי של אור מגוף חם, בהתאם לטמפרטורה שלו - למה שפיזיקאים מכנים טמפרטורת צבע.)

אם נסנן אור לבן בצורה כלשהי, ונסיר הכל מלבד פס ספקטרלי צר, נקבל אור שנקרא מונוכרומטי (ראה את הגרף באיור 8.1 מימין).

הראייה מבוססת על זיהוי קרינה אלקטרומגנטית. לספקטרום האלקטרומגנטי טווח רחב, ו חלק גלוימהווה רק חלק קטן מאוד.

האנרגיה של קרינה אלקטרומגנטית עומדת ביחס הפוך לאורך הגל. אורכי גל ארוכים נושאים מעט מדי אנרגיה כדי להפעיל את התגובות הפוטוכימיות העומדות בבסיס קליטת הפוטו. האנרגיה של גלים קצרים כל כך גדולה שהם פוגעים ברקמה חיה.

אורז. 8.1. משמאל: אנרגיית האור (לדוגמה, שמש) מופצת על פני טווח רחב של אורכי גל - מכ-400 עד 700 ננומטר. שיא חלש נקבע על פי טמפרטורת המקור: ככל שהמקור חם יותר, כך תגדל ההסטה של ​​הפסגה לכיוון הקצה הכחול (אורך הגל הקצר). מימין: אור מונוכרומטי הוא אור שהאנרגיה שלו מרוכזת בעיקר באזור בעל אורך גל בודד. ניתן ליצור אותו באמצעות מגוון מסננים, לייזר, או ספקטרוסקופ עם פריזמה או סורג.

רוב קרינת הגלים הקצרים של השמש נספגת שכבת האוזוןאטמוספירה (בחלק צר של הספקטרום - מ-250 עד 270 ננומטר): אם זה לא היה המקרה, חיים על פני כדור הארץ בקושי היו יכולים להתעורר. כל התגובות הפוטוביולוגיות מוגבלות לחלק צר מהספקטרום בין שני האזורים הללו.

רוב המידע שהנהג מקבל מהכביש, מסביבת התנועה ומהרכב הוא איתות מותנה. תמרורים, סימונים, קריאות של מכשירי בקרה הם אותות מותנים הנושאים את המידע הדרוש לביצוע פעולות בקרה ממוקדות או לעצור אותן. מערכת העצבים, בתהליך של כל פעילות, מחלקת ללא הרף את הגירויים המורכבים הפועלים על אברי החישה שלנו ליסודות מרכיבים פשוטים יותר (אנליזה) ומשלבת מיד את המערכות שלהם התואמות את המצב (סינתזה).

כל פעולת רפלקס קשורה לאזור מסוים בקליפת המוח. כל התהליכים המתרחשים במוח הם חומריים (הם מבוססים על תהליכים חומריים המתרחשים בחלקים מסוימים של מערכת העצבים).

הנהג מקבל את כל המידע הדרוש לנהיגה במכונית בעזרת מנתחים. כל מנתח מורכב משלושה חלקים. החלק הראשון הוא המנגנון החיצוני, התופס, שבו האנרגיה של הגירוי הפועל מומרת לתהליך עצבי. תצורות אנטומיות חיצוניות אלו הן איברי החישה. החלק השני הוא העצבים התחושתיים. החלק השלישי הוא המרכז, שהוא קטע מיוחד של קליפת המוח הממיר גירויים עצביים לתחושה המתאימה. אז, בנתח החזותי, החלק החיצוני הראשון הוא המעטפת הפנימית גַלגַל הָעַיִן, המורכב מתאי רגישים לאור - קונוסים ומוטות. גירוי של תאים אלה, מועבר לאורך עצב הראייה למרכז מנתח חזותי, נותן תחושה של אור, צבע ותפיסה ויזואלית של אובייקטים בעולם החיצון. מרכז הנתח החזותי ממוקם באזור העורף של המוח.

בנוסף למאפיינים ספציפיים, לניתוחים יש גם מאפיינים כלליים. רכוש משותף Analyzer הוא הגירוי הגבוה שלהם, המתבטא בהתרחשות של מוקד של עירור בקליפת המוח, אפילו עם כוח גירוי קטן. כל המנתחים מאופיינים בהקרנת עירור, שבה עירור ממרכז הנתח מתפשט לאזורים סמוכים של קליפת המוח. התכונה הבאהמנתחים הם אדפטציה, כלומר. יכולת לתפוס גירויים בטווח רחב חוזק שונה. קולטני הפוטו הם אחד מסוגי איברי החישה (מערכות) האחראים על הראייה. היכולות של קולטני הפוטו הן שקובעות את הכיוון האופטי.

תאים פוטורצפטורים מכילים פיגמנט (בדרך כלל רודופסין) שהופך חסר צבע בעת חשיפה לאור. זה משנה את צורת מולקולות הפיגמנט, ובניגוד לדהייה, שבה אנו נתקלים חיי היום - יום, תהליך זה הפיך. זה מוביל לשינויים חשמליים שעדיין לא מובנים במלואם בממברנת הקולטן.

העין האנושית מוקפת בקרום צפוף - הסקלרה, שקופה מול העין, שם היא נקראת קרנית. ישירות מבפנים, הקרנית מכוסה בבטנה שחורה - הכורואיד, המפחיתה את השידור והרפלקטיביות של החלקים הצדדיים של העין. הכורואיד מרופד מבפנים ברשתית רגישה לאור. מקדימה, הכורואיד והרשתית נעדרים. הנה עדשה גדולה המחלקת את העין לקדמי ו מצלמה אחורית, מלא בהתאמה בהומור מימי ו גוף זגוגי. מול העדשה נמצאת הקשתית - דיאפרגמה שרירית עם פתח הנקרא אישון. הקשתית מווסתת את גודל האישון ובכך את כמות האור הנכנסת לעין. העדשה מוקפת שריר ציליארי, שמשנה את צורתו. כאשר השריר מתכווץ, העדשה הופכת קמורה יותר, ומתמקדת ברשתית התמונה של עצמים שנצפו קרוב אליהם. כאשר השריר נרגע, העדשה משתטחת, ואובייקטים רחוקים יותר נכנסים לפוקוס.

קולטני הפוטו מתחלקים לשני סוגים - מוטות וחרוטים. מוטות, שהם יותר מאורכים מקונוסים, רגישים מאוד לאור נמוך ויש להם רק סוג אחד של פוטופיגמנט, רודופסין. לכן, ראיית המוט היא חסרת צבע. הוא מאופיין גם ברזולוציה נמוכה (חדות), שכן מוטות רבים מחוברים לתא גנגליון אחד בלבד. הסיב האחד הזה עצב אופטימקבל מידע ממקלונים רבים, מגביר את הרגישות לרעת החדות. מוטות שולטים במינים ליליים, עבורם יותר חשוב מהראשוןתכונה.

קונוסים רגישים ביותר לאור חזק ומספקים ראייה חריפה, שכן רק מספר קטן מהם קשור לכל תא גנגליון. הם יכולים להיות סוגים שונים, בעל פוטופיגמנטים מיוחדים שסופגים אור פנימה חלקים שוניםספֵּקטרוּם. לפיכך, קונוסים משמשים כבסיס ראיית צבע. הם רגישים ביותר לאותם אורכי גל הנספגים בצורה החזקה ביותר על ידי הפוטופיגמנטים שלהם. ראייה נקראת מונוכרומטית אם רק פוטופיגמנט אחד פעיל, למשל, בדמדומים באדם, כאשר רק מקלות עובדים.

בשנת 1825, הבחין הפיזיולוגי הצ'כי יאן פורקיניה שצבעים אדומים נראים בהירים יותר מכחול במהלך היום, אך עם תחילת הדמדומים, צבעם דוהה מוקדם יותר מזה של כחול. כפי שהראה שולץ ב-1866, השינוי הזה ברגישות הספקטרלית של העין, הנקרא ה-Purkinje shift, מוסבר על ידי המעבר מראיית חרוט למוט במהלך הסתגלות קצב. שינוי זה ברגישות במהלך הסתגלות קצב יכול להימדד בבני אדם על ידי קביעת סף הגילוי לאור בקושי נראה במרווחי זמן שונים בחדר חשוך. עם הסתגלות, סף זה יורד בהדרגה.

ניתן לקבוע את אחוז ראיית החרוט על ידי הדלקת אור חלש מאוד על ה-fovea על הרשתית, שבה המוטות נעדרים. שיעור ההשתתפות בתפיסת המוטות נקבע ב"מונוכרומטים של מוטות", כלומר בפרטים נדירים חסרי קונוסים. מוטות רגישים לאור הרבה יותר מקונוסים, אך מכילים רק פוטופיגמנט אחד, רודופסין, שהרגישות המרבית שלו נמצאת בחלק הכחול של הספקטרום. לכן, אובייקטים כחולים נראים בהירים יותר בשעת בין ערביים מאשר אובייקטים בצבעים אחרים. עבור כמה מיליוני אנשים על פני כדור הארץ, אין כמעט הבדל בין אות אדום לאות ירוק. מדובר בעיוורי צבעים – אנשים עם ראיית צבעים לקויה. בקרב גברים, עיוורי צבעים מהווים 4-6%, ובקרב נשים 0.5%.

הגורם המרגיז של הנתח החזותי הוא אור, והקולטן הוא אנרגיה חיובית. הראייה מאפשרת לך לתפוס את הצבע, הצורה, הבהירות והתנועה של אובייקט. האפשרויות של תפיסה חזותית נקבעות על ידי המאפיינים הבאים:

• 1) אנרגיה;
• 2) מרחבי;
• 3) זמני;
• 4) מידע.

מאפייני האנרגיה של המנתח החזותי נקבעים על פי העוצמה או עוצמת זרם האור (טווח בהירות, ניגודיות). הבהירות של אובייקט היא ערך (3

כאשר J היא עוצמת האור;

S הוא גודל המשטח הזוהר;

a היא הזווית שבה מסתכלים על פני השטח.

בְּ מקרה כלליהבהירות נקבעת על ידי שני מרכיבים:

• 1) בהירות של קרינה;
• 2) בהירות השתקפות.

בהירות הקרינה נקבעת על פי כוחו של מקור האור, ובהירות ההשתקפות נקבעת על ידי משוואת ההארה של משטח נתון.

מקדם ההשתקפות נקבע לפי צבע המשטח: לבן-0.9; צהוב - 0.75; ירוק - 0.52; כחול - 0.40; חום-0.10; שחור-0.05.

תחת הבהירות האדפטיבית הבינו את הבהירות, המוגדרת זמן נתוןמנתח חזותי.

הנראות של אובייקטים נקבעת גם על ידי הניגודיות, מה שקורה:

• - קו ישר (האובייקט כהה יותר מהרקע);
• - הפוך (האובייקט בהיר יותר מהרקע).

כדי לספק את הניגוד הדרוש, המושג ניגודיות סף מוצג, כלומר. min הוא ההבדל בין בהירות האובייקט לרקע בפעם הראשונה, שזוהה על ידי העין.

כדי לקבל סף תפעולי (ראות רגילה), יש צורך שההבדל בפועל בבהירות האובייקט והרקע יהיה גבוה פי 10-15 מהסף. לכמות התאורה החיצונית יש השפעה רבה על מצב הראות.

כדי ליצור תנאים אופטימליים, יש לספק ראייה:

• 1. בהירות נדרשת;
• 2. ניגוד;
• 3. חלוקה אחידה של בהירות בשדה הראייה.

העין האנושית קולטת גלים אלקטרומגנטיים בטווח שבין 380 ל-760 ננומטר.

ההכרחי ביותר מ-500 עד 600 ננומטר (קרינה צהובה-ירוקה).

המאפיין החשוב ביותר של העין הוא המאפיין היחסי

S היא התחושה הנגרמת ממקור הכוח עבור 550 אורכים.

Sx - תחושה, הגורמת למקור בעל אותו כוח נתון x.

עקומת הראות היחסית מראה שכדי להבטיח את אותה חוויה ויזואלית, יש צורך שעוצמת הקרינה הכחולה תהיה פי 16, ואדום פי 9 מעוצמתה של צהוב-ירוק.

תפיסת הצבע במציאות על ידי הנהג חשובה משתי סיבות:

• 1) צבע יכול לשמש כאחת הדרכים לקידוד מידע;
• 2) עיצוב אסתטי לשיפור התפיסה החזותית.

המידע העיקרי המאפיין את המנתח החזותי

שלו תפוקה(כמות המידע שהוא מסוגל לקלוט ליחידת זמן) - משפך.

רטרורצפטורים מסוגלים לקלוט 5.6-109 תנועות בשנייה.

בעקרון זה של תפיסה חזותית, יש עומק חוש ביולוגי. "משפך המידע" מגביר את האמינות של החלפות הילוכים ומפחית באופן דרמטי את הסבירות לסיום שגוי.

מאפיינים מרחביים וזמניים של המנתח החזותי.

• 1) חדות ראייה;
• 2) שדה ראייה;
• 3) נפח התפיסה החזותית.

חדות ראייה - יכולת העין להבחין בפרטים עדינים של עצם, תלוי ברמת ההארה, במרחק לעצם, מיקומו ביחס למתבונן, בגיל.

רמת הסף לתפיסה היא 15 משמרות. לפריטים פשוטים 30-40 משמרות לצורות מורכבות.

כל דמות של תפיסה חזותית היא הנפח שלה, כלומר. מספר החפצים שאדם יכול לתפוס במבט אחד.

ניתן לחלק את שדה הראייה האנושי ל-3 אזורים

• אזור 1: 4 מעלות.
• אזור 2: 40 מעלות.
• אזור 3: 90 מעלות.
• אזור 1 - אזור הראייה המרכזית (ההבחנה הברורה ביותר בין הפרטים);
• 2 אזור - אזור של ראייה ברורה;
• אזור 3 - אזור ראייה היקפית.

תפקיד חשוב בראייה ממלא תנועת עיניים, המחולקת ל:

• 1) גנוסטי (קוגניטיבי);
• 2) חיפוש (התאמה).

הזמן שבו העין מזהה חפץ הוא בין 0.2 ל-0.4 שניות.

הזמן שבמהלכו מועבר המבט הוא 0.025 - 0.03 שניות.

המאפיינים הזמניים של המנתח החזותי נקבעים לפי הזמן הנדרש להופעת ציוד חזותי.

• 1) תקופה סמויה (נסתרת) של תגובה חזותית.
• 2) משך האינרציה לתחושה;
• 3) תדירות הבהוב קריטית.

התקופה הסמויה היא פרק הזמן מרגע מתן האות ועד להופעת תחושה. תקופה זו תלויה בעוצמת האות; מחשיבותו; על מורכבות המפעיל. עבור רוב האנשים, 160 עד 240.

אם יש צורך בתגובה עקבית לאותות המתעוררים, אזי תקופת החזרה שלהם צריכה להיות לא פחות מזמן שימור התחושה של 0.2-0.5 שניות.

תדירות ההבהוב הקריטי היא התדירות המינימלית של הבזקים שבהם מתרחשת תפיסה מתמשכת. זה תלוי בבהירות, במידות ובתצורה בין 15 ל-25 הרץ.

שאלת תדירות ההבהוב חשובה בפתרון 2 בעיות:

• 1) במקרים שבהם תדירות הבהוב זו אינה מורגשת.
• 2) למשוך את תשומת הלב של המפעילים ( חרום) 8 הרץ - התדר האופטימלי.

המאפיינים הזמניים של ניתוח חזותי כוללים את הזמן במהלך המעבר מאור לחושך.

מנתחים אנושיים, שהם תת-מערכת של מערכת העצבים המרכזית (CNS), אחראים לתפיסה וניתוח של גירויים חיצוניים. האותות נתפסים על ידי קולטנים - החלק ההיקפי של המנתח, ומעובדים על ידי המוח - החלק המרכזי.

מחלקות

המנתח הוא אוסף של נוירונים, אשר נקרא לעתים קרובות מערכת חושית. לכל מנתח יש שלוש מחלקות:

• שׁוּלִי - קצות עצבים רגישים (קולטנים), שהם חלק מאברי החישה (ראייה, שמיעה, טעם, מגע);
• מוֹלִיך - סיבי עצב, שרשרת של סוגים שונים של נוירונים המוליכים אות ( דחף עצבי) מהקולטן למרכז מערכת עצבים;
• מֶרכָּזִי - חלק מקליפת המוח שמנתח וממיר את האות לתחושה.

אורז. 1. מחלקות מנתחים.

כל מנתח ספציפי מתאים לאזור מסוים בקליפת המוח, הנקרא הגרעין הקורטיקלי של המנתח.

סוגים

קולטנים, ובהתאם מנתחים, יכולים להיות שני סוגים:

• חיצוני (חיצוניים) - ממוקמים ליד או על פני הגוף ותופסים גירויים סביבתיים (אור, חום, לחות);
• פנימי (אינטרוצפטורים) - ממוקם בקירות איברים פנימייםולתפוס גירויים של הסביבה הפנימית.

אורז. 2. מיקומם של מרכזי התפיסה במוח.

ששת סוגי התפיסה החיצונית מתוארים בטבלה "מנתחים אנושיים".

מנתח	קולטנים	הולכת שבילים	מחלקות מרכזיות
חָזוּתִי	קולטני צילום ברשתית	עצב אופטי	האונה העורפית של הקורטקס ההמיספרות
שְׁמִיעָתִי	תאי שיער של איבר הספירלה (קורטי) של השבלול	עצב השמיעה	אונה טמפורלית מעולה
טַעַם	קולטני שפה	עצב גלוסופרינגלי	אונה טמפורלית קדמית
מִשׁוּשִׁי	תאי קולטנים: - על עור חשוף - גופי מייסנר, השוכנים בשכבה הפפילרית של העור; על פני השיער - קולטנים לזקיקי שיער; רעידות - גופים פציניים	עצבי שריר ושלד, גב, מדולה אולונגטה, דיאנצפלון
חוש הריח	קולטנים בחלל האף	עצב ריח	אונה טמפורלית קדמית
טֶמפֶּרָטוּרָה	קולטנים תרמיים (גופי Ruffini) וקור (צלחות קראוזה).	סיבים מיאלינים (קרים) ולא מיאלינים (חום).	גירוס מרכזי אחורי של האונה הקודקודית

אורז. 3. מיקום הקולטנים בעור.

הפנימיים שבהם כוללים קולטני לחץ, המנגנון הוסטיבולרי, מנתחי קינסתטיים או מוטוריים.

4 המאמרים המוביליםשקרא יחד עם זה

קולטנים מונומודאליים קולטים סוג אחד של גירוי, בימודאלי - שני סוגים, פולימודלי - מספר סוגים. לדוגמה, קולטנים מונו-מודאליים קולטים רק אור, דו-מודאלי מישוש - כאב וחום. הרוב המכריע של קולטני הכאב (נוציפטורים) הם פולימודליים.

מאפיינים

למנתחים, ללא קשר לסוג, יש מספר מאפיינים משותפים:

• רגישות גבוהה לגירויים, מוגבלת על ידי עוצמת הסף של התפיסה (ככל שהסף נמוך יותר, הרגישות גבוהה יותר);
• הבדל (בידול) של רגישות, המאפשר להבחין בגירויים לפי עוצמה;
• הסתגלות המאפשרת להתאים את רמת הרגישות לגירויים חזקים;
• אימון, המתבטא הן בירידה ברגישות, והן בעלייה;
• שימור התפיסה לאחר הפסקת הגירוי;
• אינטראקציה של מנתחים שונים זה עם זה, המאפשרת לתפוס את שלמות העולם החיצוני.

דוגמה לתכונה של המנתח היא ריח הצבע. אנשים עם סף נמוך לרגישות לריח יריחו חזק יותר ויגיבו בצורה פעילה יותר (דמעות, בחילה) מאשר אנשים עם סף גבוה. ריח חזקמנתחים יתפסו בצורה אינטנסיבית יותר מריחות סביבה אחרים. עם הזמן, הריח לא יורגש בצורה חדה, כי. יתבצע הסתגלות. אם אתה כל הזמן נשאר בחדר עם צבע, אז הרגישות תהיה משעממת. עם זאת, עוזבים את החדר אוויר צח, במשך זמן מה יורגש, "מדמיין" את ריח הצבע.

מערכות חושיות מספקות תפיסה והשתקפות במוח האנושי של כל תופעות חיי היומיום. איברי החישה הם החלוקה הראשונית של מנתחים. המנתח מורכב מ-3 חלקים:

1) מחלקה היקפית - קולטנים;

2) מחלקה מוליכה - העצב המקביל (רגיש);

3) החלק המרכזי - האזור המקביל של קליפת המוח.

סיווג קולטן:

1) לפי מיקום:

א) פנימי - באיברים הפנימיים;

ב) חיצוני - בעור.

2) לפי סלקטיביות:

א) תרמורצפטורים (תופסים קור וחום);

ב) קולטנים (קולטים אור);

ג) כימורצפטורים (תופסים כימיקלים);

ד) נוצירצפטורים (תופסים כאב).

ד) מכנורצפטורים (תופסים גירוי מכני).

איבר ראייה.

המבנה והתפקודים של איבר הראייה.

איבר הראייה מיוצג גַלגַל הָעַיִןו מנגנון עזר(שרירים oculomotor, עפעפיים, ריסים, גבות, בלוטות הדמעות).

גלגל העין מורכב משלוש קונכיות:

1) בחוץ - סִיבִי- אטום, צפוף; החזית הופכת לשקופה קַרנִית(אפיתל קשקשי לא קרטיניזציה) , והשאר נקרא סקלרה(רקמה סיבית צפופה).

2) בינוני – שֶׁל כְּלֵי הַדָם- מורכב מהגוף הריסי, הקשתית וה- דָמִית הָעַיִןמכיל מספר רב של נימי דם. החלק הקדמי של - קַשׁתִית- בעל חור באמצע (אישון) והפיגמנט מלנין שכמותו קובעת את צבע העיניים. יש 2 שכבות של שרירים בקשתית - הסוגר (הסיבים מסודרים בצורה מעגלית) והמרחיב (הסיבים מסודרים רדיאלית) של האישון. העדשה, עדשה דו קמורה, מחוברת לגוף הריסי בעזרת רצועה של צין. כאשר הרצועה נמשכת (הרפיה של הגוף הריסי), העדשה משתטחת (מכוון לראייה רחוקה), כאשר הרצועה רפויה (התכווצות הגוף הריסי), העדשה הופכת לקמורה (מכוון לראייה לקרוב). זה נקרא דִיוּרעיניים.

בין הקרנית לקשתית הקשתית, כמו גם הקשתית והעדשה, יש, בהתאמה, החדר הקדמי והאחורי של העין, מלאים בהומור מימי - נוזל המספק חומרי הזנה לקרנית ולעדשה, מכיוון שהם לא. יש נימי דם.

3) פנימי – רִשׁתִית- מכיל תאים רגישים לאור - קולטני אור (קונוסים ומוטות). הרשתית מכילה 125 מיליון מוטות ו-6 מיליון קונוסים. קונוסים אחראים על ראיית הצבע ותופסים את הצורה והפרטים של חפצים. ישנם שלושה סוגי קונוסים ברשתית, שכל אחד מהם מכיל אחד מהפיגמנטים (יודפסין, כלורולב, אריתלב); כאשר מערבבים פיגמנטים אלה, מתקבלים כל שאר הצבעים. קונוסים מרוכזים בעיקר בחלק המרכזי של הרשתית - כתם צהוב(מקום הראייה הטובה ביותר). בצדו נמצא אתר היציאה של עצב הראייה - נקודה מתה(אין כאן קולטנים). מוטות מספקים ראיית דמדומים. מספרם עולה לכיוון הפריפריה של הרשתית. קולטני הפוטו מכילים את הפיגמנט רודופסין (החלבון אופסין וויטמין A).

חלל העין מלא במסה שקופה דמוית ג'לי - גוף הזגוגית.

מערכת אופטית של העין:

קרנית (נשברת) → הומור מימי → עדשה (פוקוס) → זגוגית.

הקרנית היא השבירה ביותר.

יצירת תמונה ויזואלית:

קרני האור עוברות לתוך העין דרך הקרנית, שם מתרחשת השבירה העיקרית שלהן. בלחות של החדר הקדמי, קרני האור אינן נשברות. שבירה נוספת של קרניים ומיקוד מדויק מיוצרות כבר על ידי העדשה. אבל לפני שמגיעים לעדשה, הקרניים עוברות דרך האישון. בבהירות גבוהה של אור, האישון מצטמצם אוטומטית ומגביל בהירות מוגזמת. עם בהירות חלשה של הקרניים, האישון, בהתאם, הופך רחב יותר. העדשה יכולה לעשות זאת בצורה מדויקת יותר מאשר הקרנית בעת שבירת קרניים, בשל יכולתה לשנות את עוצמת השבירה. הגוף הריסי עם השריר המעגלי שלו בצורת סופגנייה מקיף את העדשה בצורה כזו שרצועות רדיאליות דקות עוברות ממנה אל המעטפת (קפסולה) של העדשה. כאשר שריר הגוף הריסי רפוי (כאשר מתמקדים בעצמים מרוחקים), ל"הגה" השריר הזה יש את הקוטר הגדול ביותר האפשרי. במקרה זה, גם הרצועות הרדיאליות נמתחות למקסימום. קפסולת העדשה הופכת אותה לשטוחה והפחות שבירה.

אם אנו בוחנים אובייקט ממרחק קרוב, למשל, אותיות בעת קריאה, אז שריר הריסי נמתח יותר אוטומטית, כלומר, ל"גלגל ההגה" השריר הזה יש את הקוטר הקטן ביותר. לאחר מכן הרצועות הרדיאליות רפויות ומושכות את קפסולת העדשה באופן מינימלי, מרפים אותה כך שהעדשה תהפוך עבה יותר ותוכל למקד את הקרניים מהאותיות על הרשתית. תוכל לקרוא את הטקסט. באנשים גיל צעירלבעלי ראייה תקינה, רקמת העדשה אלסטית ככל האפשר ומאפשרת לעדשה לשנות בקלות את כוח השבירה שלה בתוך 3 דיופטריות. זה מספיק כדי לראות טוב גם רחוק וגם קרוב. לאחר מעבר העדשה, הקרניים הממוקדות נופלות על השכבה הרגישה לאור של תאי העצב ברשתית. במרכז הרשתית כתם צהוב”), ממוקמים רק תאי עצב מיוחדים (קונוסים) המספקים את חדות הראייה של העין, את הצורה והצבע של העולם הסובב.

מנתחים אנושיים - סוגים, מאפיינים, פונקציות

מנתחים אנושיים מסייעים בהשגת ועיבוד מידע שאברי החישה מקבלים מהסביבה או מהסביבה הפנימית.

איך אדם תופס העולם– מידע נכנס, ריחות, צבעים, טעמים? כל זה מסופק על ידי מנתחים אנושיים, הממוקמים בכל הגוף. הם סוגים שוניםובעלי מאפיינים שונים. למרות ההבדלים במבנה, הם מבצעים תפקיד אחד משותף - לתפוס ולעבד מידע, אשר מועבר לאחר מכן לאדם בצורה מובנת לו.

מנתחים הם רק מכשירים שדרכם אדם תופס את העולם סביבו. הם פועלים ללא השתתפות מודעת של אדם, לפעמים הם ניתנים לשליטתו. בהתאם למידע המתקבל, אדם מבין מה הוא רואה, אוכל, מריח, באיזו סביבה הוא נמצא וכו'.

מנתחים אנושיים

מנתחים אנושיים נקראים תצורות עצבים המספקות קליטה ועיבוד של מידע המתקבל מהסביבה הפנימית או מהעולם החיצוני. יחד עם, המבצעים פונקציות ספציפיות, הם יוצרים מערכת חושית. המידע נתפס על ידי קצות העצבים הממוקמים באיברי החישה, ואז עובר דרך מערכת העצבים ישירות למוח, שם הוא מעובד.

מנתחים אנושיים מחולקים ל:

1. חיצוני - חזותי, מישוש, ריח, צליל, טעם.
2. פנימי - תופס מידע על מצב האיברים הפנימיים.

המנתח מחולק לשלושה חלקים:

1. תפיסה - איבר חישה, קולטן התופס מידע.
2. ביניים - הולכת מידע הלאה לאורך העצבים למוח.
3. מרכזי - תאי עצב בקליפת המוח, שם מעובד המידע המתקבל.

המחלקה ההיקפית (התפיסה) מיוצגת על ידי איברי חישה, קצות עצבים חופשיים, קולטנים שתופסים סוג מסוים של אנרגיה. הם מתרגמים גירוי לדחף עצבי. באזור הקורטיקלי (המרכזי), הדחף מעובד לתחושה המובנת לאדם. זה מאפשר לו להגיב במהירות ובצורה נאותה לשינויים המתרחשים בסביבה.

אם כל הנתחים של אדם עובדים ב-100%, אז הוא קולט בצורה נאותה ובזמן את כל המידע הנכנס. עם זאת, בעיות מתעוררות כאשר הרגישות של המנתחים מתדרדרת, וגם הולכת הדחפים לאורך סיבי העצב אובדת. אתר אינטרנט עזרה פסיכולוגיתהאתר מצביע על החשיבות של ניטור החושים ומצבם, שכן הדבר משפיע על רגישותו של האדם ועל הבנתו המלאה של המתרחש בעולם הסובב אותו ובתוך גופו.

אם הנתחים פגומים או לא מתפקדים, אז לאדם יש בעיות. לדוגמה, אדם שאינו חש כאב עלול שלא לשים לב שהוא נפצע קשה, הוא ננשך על ידי חרק רעיל וכו'. היעדר תגובה מיידית יכול להוביל למוות.

סוגי מנתחים אנושיים

גוף האדם מלא בנתחים שאחראים על קבלת מידע זה או אחר. לכן מנתחי חושים אנושיים מחולקים לסוגים. זה תלוי באופי התחושות, רגישות הקולטנים, היעד, המהירות, אופי הגירוי וכו'.

מנתחים חיצוניים מכוונים לתפוס כל מה שקורה בעולם החיצוני (מחוץ לגוף). כל אדם תופס באופן סובייקטיבי את מה שיש בעולם שבחוץ. לפיכך, אנשים עיוורי צבעים אינם יכולים לדעת שהם אינם יכולים להבחין בצבעים מסוימים עד שאנשים אחרים אומרים להם שהצבע של חפץ מסוים שונה.

מנתחים חיצוניים מחולקים לסוגים הבאים:

1. חָזוּתִי.
2. טַעַם.
3. שְׁמִיעָתִי.
4. חוש הריח.
5. מִשׁוּשִׁי.
6. טֶמפֶּרָטוּרָה.

מנתחים פנימיים עוסקים בשמירה על מצב בריא של הגוף בפנים. כאשר המדינה גוף נפרדשינויים, אדם מבין זאת דרך המתאים אִי נוֹחוּת. כל יום חווה אדם תחושות התואמות את הצרכים הטבעיים של הגוף: רעב, צמא, עייפות וכו'. הדבר גורם לאדם לבצע פעולה מסוימת, המאפשרת את איזון הגוף. בְּ מצב בריאאדם בדרך כלל לא מרגיש כלום.

בנפרד נבדלים מנתחים קינסתטיים (מוטוריים) והמנגנון הוסטיבולרי, האחראים על מיקומו של הגוף בחלל ותנועתו.

קולטני כאב עוסקים בלהודיע ​​לאדם שחלו שינויים ספציפיים בגוף או בגוף. אז, אדם מרגיש שהוא נפגע או נפגע.

הפרה של עבודת המנתח מובילה לירידה ברגישות של העולם הסובב או המצב הפנימי. בדרך כלל מתעוררות בעיות עם מנתחים חיצוניים. עם זאת, הפרה של המנגנון הוסטיבולרי או פגיעה בקולטני כאב גורמת גם לקשיים מסוימים בתפיסה.

מאפיינים של מנתחים אנושיים

המאפיין העיקרי של מנתחים אנושיים הוא הרגישות שלהם. ישנם ספי רגישות גבוהים ונמוכים. לכל אדם יש את שלו. לחץ רגיל על היד עלול לגרום לכאב אצל אדם אחד ולעקצוץ קל אצל אחר, תלוי לחלוטין בסף הרגיש.

הרגישות היא מוחלטת ומובחנת. הסף המוחלט מציין את עוצמת הגירוי המינימלית שנתפסת על ידי הגוף. סף מובחן מסייע בזיהוי הבדלים מינימליים בין גירויים.

התקופה הסמויה היא פרק הזמן מתחילת החשיפה לגירוי ועד להופעת התחושות הראשונות.

המנתח החזותי מעורב בתפיסת העולם הסובב בצורה פיגורטיבית. מנתחים אלו הם העיניים, שבהן גודל האישון, העדשה משתנה, מה שמאפשר לראות אובייקטים בכל אור ומרחק. תכונות חשובות של מנתח זה הן:

1. החלפת העדשה, המאפשרת לראות עצמים קרובים ורחוקים כאחד.
2. הסתגלות לאור - התרגלות לתאורת העין (לוקח 2-10 שניות).
3. חדות היא הפרדה של עצמים במרחב.
4. אינרציה היא אפקט סטרובוסקופי היוצר אשליה של תנועה מתמשכת.

הפרעה בנתח החזותי מובילה למחלות שונות:

• עיוורון צבעים הוא חוסר היכולת לתפוס אדום ו צבעים ירוקים, לפעמים צהוב וסגול.
• עיוורון צבעים הוא תפיסת העולם באפור.
• המרלופיה היא חוסר היכולת לראות בשעת בין ערביים.

מנתח המישוש מאופיין בנקודות הקולטות השפעות שונות של העולם הסובב: כאב, חום, קור, זעזועים וכו'. תכונה עיקריתהוא עורלסביבה החיצונית. אם החומר הגירוי משפיע כל הזמן על העור, הנתח מפחית את הרגישות שלו אליו, כלומר, הוא מתרגל אליו.

מנתח הריח הוא האף, שמכוסה בשערות שמבצעות תפקוד מגן. במחלות בדרכי הנשימה ניתן לאתר חסינות לריחות החודרים לאף.

הוצג מנתח טעם תאי עצביםממוקם על הלשון, אשר תופס טעמים: מלוח, מתוק, מר וחמוץ. גם השילוב שלהם מצוין. לכל אדם יש רגישות משלו לטעמים מסוימים. לכן לכל האנשים יש טעם שונה, שיכול להיות שונה בשיעור של עד 20%.

פונקציות של מנתחים אנושיים

התפקיד העיקרי של מנתחים אנושיים הוא תפיסת גירויים ומידע, העברה למוח כך שמתעוררות תחושות ספציפיות שמניעות פעולות מתאימות. הפונקציה היא לתקשר כך שהאדם יחליט באופן אוטומטי או מודע מה לעשות הלאה או איך לתקן את הבעיה שנוצרה.

לכל מנתח יש פונקציה משלו. יחד, כל הנתחים יוצרים מושג כללי על מה שקורה בעולם החיצון או בתוך הגוף.

המנתח החזותי עוזר לתפוס עד 90% מכל המידע של העולם הסובב. זה מועבר על ידי תמונות שעוזרות להתמצא במהירות בכל הצלילים, הריחות ושאר החומרים המגרים.

מנתחי מישוש מבצעים תפקיד הגנתי ומגן. גופים זרים שונים עולים על העור. ההשפעות השונות שלהם על העור גורמות לאדם להיפטר במהירות ממה שיכול להזיק לשלמות. העור מווסת גם את טמפרטורת הגוף על ידי התרעה על הסביבה בה אדם נמצא.

איברי הריח קולטים ריחות, והשערות ממלאות תפקיד מגן כדי להיפטר ממנה גופים זריםבאוויר. כמו כן, אדם תופס את הסביבה על ידי ריח דרך האף, שולט לאן ללכת.

מנתחי טעם מסייעים בזיהוי טעמם של חפצים שונים הנכנסים לפה. אם למשהו יש טעם אכיל, האדם אוכל. אם משהו לא מתאים בלוטות טעם, האדם יורק את זה החוצה.

תנוחת הגוף המתאימה נקבעת על ידי השרירים השולחים אותות ומתהדקים בעת תנועה.

תפקידו של מנתח הכאב הוא להגן על הגוף מפני גירויים הגורמים לכאב. כאן אדם מתחיל להגן על עצמו באופן רפלקסיבי או מודע. לדוגמה, משיכת היד שלך מקומקום חם היא תגובה רפלקסית.

מנתחים שמיעתיים מבצעים שתי פונקציות: תפיסת צלילים שיכולים להודיע ​​על סכנה, וויסות איזון הגוף במרחב. מחלות של איברי השמיעה יכולות להוביל להפרה של המנגנון הוסטיבולרי או לעיוות של צלילים.

כל איבר מכוון לתפיסה של אנרגיה מסוימת. אם כל הקולטנים, האיברים וקצות העצבים בריאים, אזי האדם תופס את עצמו ואת העולם הסובב אותו במלוא הדרו בו זמנית.

תַחֲזִית

אם אדם מאבד את הפונקציונליות של הנתחים שלו, אז הפרוגנוזה של חייו מחמירה במידה מסוימת. יש צורך לשחזר את הפונקציונליות שלהם או להחליף אותם על מנת לפצות על החסר. אם אדם מאבד את ראייתו, אז הוא צריך לתפוס את העולם באמצעות חושים אחרים, ואנשים אחרים או כלב נחייה הופכים ל"עיניים שלו".

הרופאים מציינים את הצורך בהיגיינה ובטיפול מונע של כל החושים שלהם. למשל, צריך לנקות את האוזניים, לא לאכול מה שלא נחשב לאוכל, להגן על עצמך מחשיפה חומרים כימייםוכו' ישנם חומרים מגרים רבים בעולם החיצון שיכולים להזיק לגוף. אדם חייב ללמוד לחיות בצורה כזו שלא יפגע במנתחי החישה שלו.

התוצאה של אובדן בריאות, כאשר מנתחים פנימיים מאותתים על כאב, המעיד על מצב חולה של איבר מסוים, יכולה להיות מוות. לפיכך, הביצועים של כל המנתחים האנושיים מסייעים בהצלת חיים. פגיעה בחושים או התעלמות מהאותות שלהם יכולה להשפיע באופן משמעותי על תוחלת החיים.

לדוגמה, נזק של עד 30-50% מהעור יכול להוביל למוות של אדם. פגיעה בשמיעה לא תוביל למוות, אולם היא תפחית את איכות החיים כאשר אדם אינו יכול לחוות את כל העולם במלואו.

יש צורך לפקח על כמה מנתחים, לבדוק מעת לעת את הביצועים שלהם ולבצע תחזוקה מונעת. ישנם אמצעים מסוימים המסייעים בשמירה על ראייה, שמיעה, רגישות למישוש. הרבה תלוי גם בגנים שמועברים לילדים מהוריהם. הם אלה שקובעים כמה חדים ברגישות יהיו המנתחים, כמו גם את סף התפיסה שלהם.

פבלוב פנימה ייחד שלושה חלקים פונקציונליים בנתחים:

1) קטע היקפי של מנתחים - קולטנים.

2) הובלת שבילים.

3) החלק הקורטיקלי של המנתחים הוא האזור המקביל של קליפת המוח.

1) קולטנים היקפיים.

קולטניםלתפוס ולהפיק ניתוח ראשוני של שינויים סביבה. פונקציה עיקרית- המרה של אנרגיית גירוי לדחף עצבי. לפי מיקום הקולטנים מחולקים ל: חוץ-רצפטורים, פרופריוצפטורים, אינטר-רצפטורים. ישנם כ-8 מיליון קולטנים על פני הגוף, ומיליארד באיברים הפנימיים.

מידע מקולטנים חיצוניים (עור, עיניים, איבר שמיעה, טעם) נושא ידע על הסביבה, כתוצאה מניתוח מתעוררות תחושות.

מידע מאינטרורצפטורים מכיל ידע על מצב האיברים הפנימיים, אך לא עולות תחושות מודעות, אשר נובע מכך שהעירור נמצא מתחת לסף התחושה. כאשר מצב האיבר משתנה, התחושה הופכת להיות מודעת. למשל, כאב, צמא, רעב. במצב האופטימלי של הגוף, עירור מאינטרורצפטורים הוא הבסיס לוויסות עצמי של עבודת האיברים הפנימיים.

תכונות של קולטני מנתח:

מסוגל לתפוס את הפעולה של גירויים נאותים בלבד (מסוג מסוים). לדוגמה, ראייה היא אור, טעם הוא הרכב כימי.

הם רגישים מאוד לגירוי הולם. לדוגמה, יש צורך ב-6-8 קוונטים של אור כדי ליצור תחושה.

מסוגל לקלוט גירויים לא מספקים. לדוגמה, צלצול באוזניים בעת פגיעה.

רגישות חלשה לגירויים לא מתאימים. אתה צריך מכה חזקה.

· רצפטורים מבצעים פעילות אנליטית-סינתטית פשוטה, כלומר. מסוגל לנתח מידע - אופי הגירוי.

2) סיבי עצב.

עירור מהקולטנים מועבר לאורך הסיב. לפי האופי הביו-פיזי, אין הבדלים בין הסיבים איברים שונים. אבל התחושות שונות, כי. עירור מגיע לאזור מוגדר בקפדנות של קליפת המוח.

הולכת העירור לאורך קטע ההולכה מתבצעת בשתי דרכים אפרנטיות:

· נתיב הקרנה ספציפי- מהקולטן לאורך מסלולים ספציפיים המיועדים בהחלט עם החלפה ברמות שונות של מערכת העצבים המרכזית (ברמה עמוד שדרה, medulla oblongata, בפקעות הראייה ובאזור ההקרנה המקביל של הקורטקס מוח גדול);

· דרך לא ספציפיתבהשתתפות היווצרות הרשתית. בשל ההתכנסות של עירור מהמנתחים על התאים של היווצרות הרשתית, המנתחים מקיימים אינטראקציה, מתווספים המרכיבים הווגטטיביים, המוטוריים והרגשיים של התפיסה.

3) מחלקה קורטיקלית של המנתח.

זהו החלק הגבוה ביותר של הנתח. על בסיס ניתוח וסינתזה באזור קליפת המוח, עירור נתפס כתחושה, שעל בסיסה נוצרים מושגים ורעיונות.

החלק המרכזי מורכב משני חלקים: הליבה (החלק המרכזי) והחלק ההיקפי (אלמנטים מפוזרים).

הקצוות הקורטיקליים של המנתחים חופפים זה לזה, מה שמבטיח את האינטראקציה של מנתחים שונים ואת תהליך הפיצוי על פונקציות שאבדו.

כל שלושת החלקים של המנתח משתתפים בהופעת התחושה.

קצוות קליפת המוח(גרעין, הקרנת קליפת המוח, שדות קליפת המוח, אזורים) נקראים מנתחים אזורים חושיים, הם ממוקמים ב חלקים שוניםקליפת המוח וחופפים זה לזה, מה שמבטיח את האינטראקציה של מנתחים שונים ואת תהליך הפיצוי על פונקציות שאבדו.

הקרנות קורטיקליות של חושימערכות מוצגות ב רמות שונות- להקצות תחומים ראשוניים, משניים ושלישוניים:

· קליפת המוח הראשוניתתחזיות מתעוררות בשלב מוקדם יחסית באונטוגניה האנושית; כאן מסתיימות תעלות תחושתיות המוליכות במהירות. לדוגמה, השדה העיקרי של מערכת הראייה ממוקם על המשטח המדיאלי אונה עורפיתשתי ההמיספרות.

· אזורים משניים מקיפיםשדות ראשוניים של אותה מערכת חושית, הדחף מגיע אליהם מעט מאוחר יותר מאשר לאזורים הראשוניים. הם מקבלים מידע משולבמערוצים מיוחדים שונים של מערכת חושית זו.

אזורים בעלי שם תחומים שלישוניים או אסוציאטיבייםהם אזורי חפיפה של מערכות חושיות שונות, שבהם מתרחשת אינטראקציה בין-חושית (איור 4). לדוגמה, במערכת הראייה, פגיעה באזור ההקרנה הראשוני מובילה להופעת "עיוורון פיזיולוגי" - התפיסה של החצי הנגדי של שדה הראייה (המיאנופסיה) נעלמת. פגיעה באזורי ההקרנה המשניים של קליפת המוח גורמת ל"עיוורון נפשי", אשר נקרא אגנוזיה חזותית (אי זיהוי עצמים).

· בגלל זה החלוקה הגבוהה ביותר של מערכת החישה(במיוחד, ויזואלי) נחשב במדויק שדות חושים משניים, משאיר מאחור את ראשי - ממסר, פונקציית מיתוג.