Русский учёный И. Павлов ввёл в 1909 г. понятие «анализатор» в биологию. Физиолог впервые рассмотрел совокупность рецепторов как сложно устроенный механизм, где отдельная функциональная единица отвечает за восприятие и анализ информации одного типа. Эти системы также называют сенсорными. Они тесно связаны с органами чувств, что наглядно показывает представленная структура анализаторов человека в таблице.
Строение сенсорной системы
Всякая сенсорная система состоит из 3 частей. Краткая характеристика отделов:
- Периферический. Включает совокупность рецепторов (нервных окончаний).
- Проводниковый. Это цепочка нейронов и нервные волокна, отвечающие за передачу сигнала от рецептора к нервной системе.
- Центральный. Определённая область коры головного мозга, где сигнал анализируется и преобразовывается в ощущение. Благодаря распределению информации не происходит путаницы в её непрерывном потоке.
В таблице представлено описание основных сенсорных механизмов человеческого организма (указано, где располагаются отделы).
| Название анализатора | Орган чувств | Рецепторы | Передача сигнала | Корковое ядро анализатора |
| Слуховой | Уши | Волосковые клетки спирального органа улитки во внутреннем ухе | Слуховой нерв | Верхний участок височной доли |
| Зрительный | Глаза | Нейроны сетчатки | Зрительный нерв | Затылочная доля |
| Обонятельный | Нос | Нервные окончания в полости носа | Обонятельный нерв | Лобная зона (передняя часть височной доли) |
| Вкусовой | Рот | Рецепторы ротовой полости (бо́льшая часть — на языке) | Языкоглоточный нерв | Передний отдел височной зоны |
| Осязательный | Кожа | Тельца Мейснера, сеть нервных окончаний вокруг фолликулов волос, тельца Пачини | Промежуточный, спиной и продолговатый мозг, центростремительные нервы | Теменная доля (задняя часть) |
| Температурный | Кожа, слизистая оболочка | Тепловые и холодовые рецепторы (тельца Руффини и колбы Краузе) | Спинной мозг, вентробазальные ядра таламуса | Задняя центральная извилина |
Анализаторы являются частью нервной системы, отвечают за слух, зрение, обоняние, осязание и вкус.
Виды рецепторов
Сигналы, поступающие из внешней среды, первоначально воспринимаются рецепторами (чувствительными клетками), которые выполняют функцию проводников нервного импульса. В зависимости от расположения их делят на 2 группы:
- Интерорецепторы (внешние). Чувствительны к раздражителям внешней среды, расположены на поверхности тела или недалеко от неё.
- Экстерорецепторы (внутренние). Воспринимают изменения во внутренней среде, локализуются в тканях внутренних органов.
Рецепторы классифицируют по количеству воспринимаемых типов раздражения. Мономодальные связаны с одним видом внешнего восприятия. К этой группе относятся фоторецепторы, чувствительные к свету. Бимодальные реагируют на 2 вида раздражителей (осязательные — боль и тепло). Существуют также полимодальные рецепторы, связанные с несколькими типами внешнего восприятия одновременно. К группе можно отнести подавляющую часть ноцицепторов. Различают также следующие виды:
- фоторецепторы (энергия света);
- механорецепторы (механическое воздействие);
- хеморецепторы (присутствие химических веществ);
- терморецепторы (температура).
Анализаторы обнаруживают сигнал, производят его передачу и преобразование, составляют и распознают образы.
Свойства механизмов
Сенсорные механизмы взаимодействуют друг с другом, расширяя восприятие внешнего мира. Если функция одного из них нарушена, другие развиваются сильнее. Все виды анализаторов имеют общие свойства:
- После завершения воздействия раздражителя восприятие сохраняется.
- Чувствительность рецепторов можно тренировать, что позволяет снижать или повышать их восприимчивость.
- Анализаторы способны выделять раздражители по интенсивности воздействия.
- Чувствительность рецепторов зависит от порогового уровня (чем порог ниже, тем выше восприимчивость).
Любая система способна адаптировать реакцию к сильным раздражителям.
Физиологические особенности
Более 90% поступающей информации обеспечивает зрение. Глазные рецепторы — это палочки (около 125 млн) и колбочки (примерно 6 млн). Первые отвечают за преломление света, в их состав входит пигмент родопсин. При воздействии световых волн палочки разлагаются, в мозг поступает сигнал. От колбочек зависит восприятие цвета, в них содержится пигмент йодопсин.
В составе внутреннего уха находятся полукружные каналы, которые отвечают за равновесие (вестибулярный анализатор). В стенках канальцев расположены рецепторы (отолитовые мембраны), окончания которых погружены в вязкую жидкость с ионами кальция. При движении тела волоски колеблются. Происходит передача импульса в продолговатый мозг, затем в мозжечок, далее — в гипоталамус. От своевременного поступления сигнала зависит положение тела в пространстве.
Восприимчивость слухового аппарата человека находится в диапазоне 16—20000 Гц. Звуковые сигналы фиксируются в кортиевом органе волосковыми клетками:
- Колебания раздражают барабанную перепонку.
- Сигнал проходит в верхнюю часть улитки, вызывая изменения давления содержащейся внутри жидкости.
- Происходит воздействие на рецепторные клетки с волосками, они касаются покровной мембраны, вызывая передачу нервных импульсов.
С помощью чувствительных окончаний на коже человек различает, какой формы предмет, чувствует боль и вибрацию, ощущает холод или тепло. За обонятельные функции отвечают погружённые в эпителий носовой полости (верхняя часть) ресничные клетки, благодаря которым человек различает запахи.
Рецепторы расположены по всей поверхности языка. На разных участках отличается чувствительность к разным вкусам:
- на кончике языка — сладкое;
- ближе к центру — солёное;
- на боковых участках — кислое;
- у корня языка — горькое.
Вкусовые и обонятельные рецепторы относятся к группе хеморецепторов, их активация происходит при взаимодействии с частицами растворённых и летучих веществ.
Процессы передачи и преобразования необходимы для донесения до мозга информационного потока в нужной форме. Конечная операция анализатора — опознание образов. Благодаря сложным механизмам человек оценивает информацию как важную или несущественную. Работа сенсорной системы повышает качество жизни, улучшает восприятие окружающего мира.
