Анатомия, физиология и возрастные особенности зрительной сенсорной системы.

Зрительная сенсорная система состоит из трёх отделов: рецепторного отдела, представленного сетчаткой глаза, проводникового отдела представленного глазными нервами и центрального отдела, представленного зрительной зоной коры больших полушарий.

Рецепторный отдел имеет сложное строение и кроме сетчатки включает множество вспомогательных структур глаза. Глаз располагается в глазнице и состоит из глазного яблока и вспомога­тельного защитного аппарата. Вспомога­тельный защитный аппарат включает брови задерживают стекающий со лба пот, ресницы и веки защищают глаза от пылевых частиц, слезные железы вырабатывают слезную жидкость, которая увлажняет глазное яблоко и слизистую век и обладает бактерицидными свойствами и глазодвигательные мышцы которые обеспечивают прикрепление и движение глазного яблока в глазных орбитах.

Рис. 8. Строение периферического отдела зрительного анализатора.

Глазное яблоко имеет шаровидную форму (рис.8) и состоит из внутреннего ядра, которое окружают три оболочки: наружная фиброзная, средняя со­судистая и внутренняя сетчатая. Наружная фиброзная оболочка подразделяется на заднюю часть — белочную оболочку, или склеру, и прозрачную переднюю часть — роговицу. Склера, образованная плотной соединительной тканью, толщиной 0,3—0,6 мм и осуществляет защитную функцию. Через заднюю часть склеры из глазного яблока выходит зрительный нерв. В толще передней части склеры, у ее гра­ницы с роговицей, имеется круговой узкий канал — ве­нозный синус склеры, в который оттекает жидкость из перед­ней камеры глаза. Прозрачная роговица является выпукло-вогнутой линзой, через которую свет преломляется и проникает внутрь глаза. Толщина роговицы достигает 0,8—0,3 мм в ее центре и до 1,1 мм — у ее границы со склерой. В роговице очень много нервных окончаний, обеспечивающих высокую чувстви­тельность и нет кровеносных сосудов.

Сосудистая оболочка глазного яблока расположена под склерой и состоит из трех частей - собственно сосудис­той оболочки, ресничного тела и радужки. Собственно сосудистая оболочка состоит из небольшого количества соединительной ткани и сети крове­носных сосудов, которые обеспечивают кровоснабжение структур глазного яблока. Кпереди собственно сосудистая оболочка переходит в утолщенное ресничное тело кольцевидной формы, которое состоит из различно направленных гладкомышечных пучков и участвует в аккомодации (приспо­соблении) глаза к видению предметов, расположенных на различном расстоянии. Рес­ничное тело продолжается в радужку, которая представляет собой круглый диск с отверсти­ем в центре (зрачок), расположенный между рогови­цей и хрусталиком. Передняя и задняя поверхности радужки по­крыты эпителием. В толще радужки имеется две мышцы, которые об­разуют сфинктер зрачка, регулирующий поступление света на сетчатку. Наличие в радужке пиг­ментных клеток, содержащих пигмент меланин и образующих пигментный слой, обуслов­ливает цвет глаз — карий, черный (при наличии большого количества пигмента) или голубой, зеленоватый (если пиг­мента мало), защищает сетчатую оболочку от ультрафиолетовой радиации и представляет собой темный экран, не пропускающий свет внутрь глазного яблока.

Кнутри от сосудистой оболочки глаза располагается внутренняя (светочувствительная) оболочка глазного ябло­ка — сетчатка. Сетчатка подразделяется на две части — заднюю зрительную и переднюю — ресничную. Последняя, покрывает сзади ресничное тело и не содержит светочув­ствительных клеток. Задняя зрительная часть сетчатки со­стоит из трёх видов нейронов – фоторецепторных клеток палочек и колбочек, вставочных и ганглионарных. Клетки палочки представляют собой биполярные нейроны в количестве около 130 млн. и являются клетками сумеречного зрения. Клетки колбочки также являются биполярными нейронами в количестве 6-7 млн. и являются клетками цветного зрения. Глубо­кий слой сетчатки, прилежащий к собственно сосудистой оболочке, образован пигментными клетками. Светочувстви­тельные (фоторецепторные) клетки сетчатки через посред­ство вставочных биполярных клеток соединяются с ганглиозными клетками сетчатки, аксоны которых сходятся в задней части глазного яблока, где образуют тол­стый зрительный нерв, прободающий сосудистую и белоч­ную оболочку и уходящий в сторону верхушки глазницы. Место выхода из сетчатки аксонов ганглиозных клеток на­зывают диском зрительного нерва (слепым пятном). В этом месте палочки и колбочки отсутствуют. В области диска в сетчатку входит ее центральная артерия. Латеральнее от диска зрительного нерва (на 4 мм) рас­полагается желтоватого цвета пятно с центральной ям­кой, которая является местом наилучше­го видения и где сосредоточено большое количество кол­бочек.

Внутреннее ядро глазного яблока на 2/3 заполнено прозрачным желеобразным веществом – стекловидным телом, перед которым располагается хрусталик – двояковыпуклая линза пропускающая и преломляющая свет.

В глазном яблоке выделяют два аппарата. Оптический аппарат включает роговицу, хрусталик, стекловидное тело и жидкость обеих камер глаза. В результате деятельности оптического аппарата изображение на сетчатке оказывается действительным, уменьшенным и перевернутым. Чтобы четко видеть предметы находящиеся на разном расстоянии глазное яблоко снабжено аккомодационным аппаратом глаза, который включает хрусталик, циннову связку и ресничную мышцу.

Возрастные особенности органа зрения

Глазное яблоко у новорожденного относительно боль­шое, его передне-задний размер равен 17,5 мм, масса — 2,3 г. Растет глазное яблоко на первом году жизни ребенка быстрее, чем в последующие годы. К 5 годам масса глазного яблока увеличивается нa 70%, а к 20—25 годам — в 3 раза по сравнению с ново­рожденным.

Роговица у новорожденного относительно толстая, кри­визна ее в течение жизни почти не меняется; хрусталик по­чти круглый, радиусы его передней и задней кривизны при­мерно равны. Особенно быстро растет хрусталик в течение первого года жизни, в дальнейшем темпы роста его снижа­ются. Радужка выпуклая кпереди, пигмента в ней мало, ди­аметр зрачка равен 2,5 мм. По мере увеличения возраста ре­бенка толщина радужки увеличивается, количество пиг­мента в ней возрастает к двум годам, диаметр зрачка ста­новится большим. В возрасте 40—50 лет зрачок немного су­живается.

Ресничное тело у новорожденного развито слабо. Рост и дифференцировка ресничной мышцы осуществляются до­вольно быстро. Способность к аккомодации устанавливает­ся к 10 годам. Зрительный нерв у новорожденного тонкий (0,8 мм), короткий. К 20 годам жизни диаметр его возрас­тает почти вдвое.

Мышцы глазного яблока у новорожденного развиты достаточно хорошо, кроме их сухожильной части. Поэтому движения глаза возможны сразу после рождения, однако координация этих движений наступает со второго месяца жизни ребенка.

Слезная железа у новорожденного имеет небольшие раз­меры, выводные канальцы железы тонкие. На первом ме­сяце жизни ребенок плачет без слез. Функция слезоотделе­ния появляется на втором месяце жизни ребенка.

Глазная щель у новорожденного узкая, медиальный угол глаза закруглен. В дальнейшем глазная щель быстро увели­чивается. У детей до 14—15 лет она широкая, поэтому глаз кажется большим, чем у взрослого человека.

Адаптация глаз к свету. При переходе из темного поме­щения на свет или из светлого помещения в темное необ­ходимо некоторое время для привыкания, адаптации. При­выкание к яркому свету (световая адаптация) происходит быстро, в течение 4—6 мин. Значительно медленнее глаза привыкают к темноте. При переходе из светлого помеще­ния в темное темновая адаптация длится до 45 мин и более. При этом резко повышается чувствительность палочковид­ных нейроцитов (палочек).

Цветовое зрение обеспечивают колбочковидные нейроциты (колбочки). В темноте функционируют только палоч­ки, цвета они не различают. В восприятии цветов участвуют не только колбочковидные фоторецепторы глаза (колбоч­ки), но и зрительные центры головного мозга. Нарушение цветового зрения (дальтонизм) встречается примерно у 8% мужчин и 0,5% женщин. В таких случаях отсутствует восприятие или красного, или зеленого, или синего цветов. Полная цветовая слепота (ахромазия) встре­чается редко. Нарушение зрения, зависящее от увеличе­ния продольной оси глаза или от увеличения силы его преломляющих сред, названо близорукостью. При этом па­раллельный пучок лучей, попадая в глаз, соби­рается в фокусе впереди желтого пятна, а на сетчатку па­дает пучок расходящихся лучей. Изображение предмета получается расплывчатым. Для получения четкого изобра­жения человек приближает рассматриваемый предмет к гла­зам или наклоняет к нему голову. Для исправления близо­рукости пользуются вогнутыми стеклами, которые исправ­ляют преломляющее действие сред глаза, отодвигая фокус на сетчатку. Близорукость бывает врожденной и приобретенной. Сре­ди старших школьников близоруких гораздо больше, чем среди младших. Это свидетельствует о том, что ухудшение зрения происходит в процессе ученья, в частности сказы­вается плохая освещенность рабочего места. Нарастающая близорукость – явление угрожающее, при отсутствии лечения она может привести к полной слепоте. Помимо ношения очков, которые исправляют зрение и предупреждают прогрессирование заболевания, лицам, страдающим близорукостью необходимо общеукрепляющее лечение и занятия физкультурой, необходимо также усиленное питание и соблюдение правил личной и общественной гигиены. Нарушение зрения, зависящее от укоро­чения передне-задней оси глаза или от ослабления силы пре­ломляющих сред глаза, названо дальнозоркостью. Фокус лучей в таком глазу помещается за сетчаткой и желтым пят­ном. Изображение получается расплывчатое. Ближайшая точка ясного видения находится дальше, чем у нормально­го, и гораздо дальше близорукого глаза. Дальнозоркие поль­зуются очками с выпуклыми стеклами, что исправляет пре­ломление и переносит изображение на сетчатку. Одним из нарушений зрения является гемералопия (куриная слепота), которая имеет преимущественно функциональную природу и болеют ею люди, в пище которых отсутствует витамин А, принимаю­щий участие в образовании родопсина.

Анатомия, физиология и возрастные особенности слуховой и вестибулярной сенсорных систем.

Слуховая сенсорная система, имеющая важнейшее значение в речевой деятельности, воспринимает звуковые колебания внешней среды. Рецепторный отдел слуховой сенсорной системы представлен ухом (рис.9). Ухо подразделяется на три части: наружное ухо, среднее и внутреннее.

Рис. 9. Строение периферического отдела слухового анализатора.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухо­вого прохода. Длина наружного слу­хового прохода у взрослого человека около 33—35 мм, ди­аметр его просвета колеблется на разных участках от 0,8 до 0,9 см. Выстлан наружный слуховой проход кожей, в кото­рой имеются трубчатые железы (видоизмененные потовые), вырабатывающие секрет желтоватого цвета — ушную серу, которая служит смазкой и обладает бактерицидными свойствами. Наружное ухо отделяется от среднего тонкой слабо растяжимой барабанной перепонкой.

Среднее ухо представляет собой небольшую воздушную (барабанную) полость, объемом около 1 см³, с тремя слуховыми косточками: молоточком, наковальней и стремячком. Среднее ухо соединяется с полостью но­соглотки через Евстахиеву (слуховую) трубу. Стремячко примы­кает к закрытому мембраной (перепонкой) овальному окну, через которое звуковые колебания передаются во внутреннее ухо, а молоточек сращен с барабанной перепонкой.

Внутреннее ухо расположено в каменистой части височной кости и представляет собой костный лабиринт внутри которого находится перепончатый лабиринт повторяющий его форму. Лабиринт делится на улитку, где находится орган слуха и вестибулярный аппарат, относящийся к органу равновесия. Улитка представляет собой спирально закрученный канал с диаметром 0,04 мм образующий два с половиной оборота вокруг костного стержня. Полость канала улитки разделена мембранами (перепонками) на три отдела: верхний – вестибулярный канал или лестницу; нижний – барабанная лестница – оба заполнены перилимфой; и средний – улитковый канал – заполнен эндолимфой. В улитковым канале на базиллярной мембране располагается спиральный или кортиев орган. Базиллярная мембрана представляет собой соединительнотканную пластинку, в основе которой лежат тонкие коллагеновые волокна (струны), которые тянутся в виде непрерывного радиального пучка от спиральной костной пластинки до спиральной связки. На базиллярной мембране в 5 рядов располагаются опорные и волосковые чувствительные клетки, являющиеся слуховыми рецепторами. Над волосковыми клетками нависает покровная пластинка, которая представляет собой лентовидную пластинку желеобразной консистенции.

Функцию слухового анали­затора в восприятии и дифференцировании звуковых раздраже­ний объяснили И. П. Павлов и его ученики. В предложенной ими теории слуховой анализатор рассматривается как единая целостная система, в которой каждый отдел (звено) выполняет определенную функцию. Нарушение целостности звеньев влияет на восприятие звука и, следовательно, на получение нормально­го слухового ощущения.

Периферический отдел анализатора (наружное, среднее и часть внутреннего уха) осуществляет доставку звуковых волн к рецептору. Волнообразно перемещающаяся от преддверия к вершине улиткового хода прелимфа колеблет основную мембрану и расположенный на ней кортиев орган. Это обеспечивает соприкосновение слуховых волосков с нижней поверхностью покровной мембраны, которая в спокойном состоя­нии с ними не соприкасается. От каждого такого соприкоснове­ния энергия физического колебания трансформируется в импуль­сы биотоков, так называемое воздушное проведение звуковых волн. Осознание восприятия звуков, высший их анализ и синтез происходит в корковом центре слухового анализатора, который находится в височной зоне коры.

Однако известен и другой вид проведения звуковых колебаний - костная звукопроводимость. Новейшие электрофизиологические исследования звуковосприятия показывают, что генерируемые в улитке переменные электрические потенциалы можно по форме и частоте преобразо­вать в звуковые колебания (волны). Следовательно, улитка вы­полняет роль микрофона, трансформирующего звуковые колеба­ния в электрические. Ухо человека способно воспринимать зву­ки разной частоты — от 16 (нижняя граница) до 20 000 Гц (верх­няя граница). Этот предел звуков составляет область слухового восприятия. Его большую часть представляют звуки нашей речи и поэтому он назван областью речи. Звуки, не достигающие нижней границы, получили название инфразвуков, а превышающие верхнюю границу — ультразвуков. При полной тишине воспринимаемость слухового аппарата повышается; при воздействии сильных звуков вначале пони­жается, а затем восстанавливается. Однако систематическое воз­действие сильного шума и высоких звуков может привести к ту­гоухости и даже глухоте вследствие необратимых изменений в кортиевом органе. Повышение слышимости в условиях сильного шума и полной тишины получило название слуховой адаптации. Она пропорциональна силе действующего звука и зависит от индиви­дуальных особенностей организма. После травм и перенесенных болезней область слухового вос­приятия может суживаться, так как происходит повышение ее нижнего уровня или снижение верхнего. Наблюдаются и одно­временные изменения обоих уровней, что еще более резко отра­жается на слуховом восприятии. В пределах слухового восприятия ухо человека различает зву­ки по высоте, силе и тембру (специфическая окраска звука), своеобразному для каждого человека. Местонахождение, направление звуков человек спосо­бен определять при одновременной работе обоих ушей. Глу­хой на одно ухо должен приспосабливаться, чтобы уловить направление звука.

Вестибулярный аппарат выполняет функции восприя­тия положения тела в пространстве, сохранения равнове­сия. При любом изменении положения тела (головы) раз­дражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы передаются в мозг, из которого к соответствующим мыш­цам поступают нервные импульсы с целью коррекции по­ложения тела и движений.

Вестибулярный аппарат состоит из двух частей: преддве­рия и трёх полукружных каналов. В костном преддве­рии находятся два расширения, одно эллиптической формы и другое сферической. В эллиптическую ма­точку открываются отверстия трёх полу­кружных каналов, ориентированных в трех взаимно перпендикулярных плос­костях. Один конец каждого полукружного канала при впадении в маточку рас­ширен, образуя ампулу. На внутренней поверхности сфе­рического и эллиптического мешочков и ампул полукруж­ных каналов имеются участки, содержащие чувствитель­ные волосковые клетки, воспринимающие положение тела в пространстве и нарушения равновесия.

В мешочке и маточке эти участки называются пятнами, а в ампулах – гребешками. Пятна мешочков, состоят из скоплений чувствительных волосковых и опорных кле­ток, на поверхности которых, располагается студенистая отолитовая мем­брана, содержащая кристаллы углекислого каль­ция — отолиты. Волоски рецепторных кле­ток погружены в отолитовую мембрану. В ампулах полукруж­ных каналов рецепторные волосковые клетки располага­ются на вершинах складок, получив название ампулярных гребешков. На волосковых клетках гребешков располагается желатиноподобный прозрачный купол, имеющий фор­му колокола, лишенного полости.

И пятна мешочков, и гребешки ампул полукружных каналов являются структурами, где чувствительные рецеп­торные волосковые клетки очень чутко реагируют на лю­бые изменения положения головы (и тела) в пространстве. При любых изменениях положения головы рецепторные волосковые клетки улавливают изменения состояния, дви­жения студенистой отолитовой мембраны с ее отолитами у пятен мешочков или желатиноподобного купола ампу­лярных гребешков, в них возникает нервный импульс. Чувствительные клетки пятен воспринимают линейные ускорения, земное притяжение, вибрационные колебания. Чувствительные волосковые клетки в ампулярных гре­бешках генерируют нервный импульс при различных вращательных движениях головы.

Возрастные особенности органа слуха и равновесия

Ушная раковина у новорожденного уплощена, хрящ ее мягкий, покрывающая его кожа тонкая. Долька ушной рако­вины (мочка) имеет небольшие размеры. Наиболее быстро ушная раковина растет в течение первых 2 лет жизни ребен­ка и после 10 лет. В длину она растет быстрее, чем в шири­ну. Наружный слуховой проход у новорожденного узкий, длинный (около 15 мм), круто изогнут, имеет сужения на границе расширенных медиального и латерального его отде­лов. Стенки наружного слухового прохода хрящевые, за ис­ключением барабанного кольца. Выстилающая наружный, проход кожа тонкая, нежная. У ребенка 1 года длина наруж­ного слухового прохода около 20 мм, у ребенка 5 лет — 22 мм. Барабанная перепонка у новорожденного относитель­но велика. Ее высота равна 9 мм, ширина, как и у взросло­го, — 8 мм. Наклонена барабанная перепонка у новорож­денного сильнее, чем у взрослого. Угол, который она об­разует с нижней стенкой наружного слухового прохода, равен 35—40°.

Барабанная полость у новорожденного по размерам мало отличается от таковой у взрослого человека, однако она кажется узкой из-за утолщенной в этом возрасте слизи­стой оболочки. К моменту рождения в барабанной полости находится жидкость, которая с началом дыхания поступает через слуховую трубу в глотку и проглатывается. Слуховые косточки имеют размеры, близкие к таковым у взрослого человека. Слуховая труба у новорожденного прямая, широ­кая, короткая (17—21 мм). В течение первого года жизни ребенка слуховая труба растет медленно, на втором году быстрее. Длина слуховой трубы у ребенка 1 года равна 20 мм, 2 лет — 30 мм, 5 лет — 35 мм, у взрослого человека состав­ляет 35—38 мм. Просвет слуховой трубы суживается посте­пенно: от 2,5 мм в 6 мес. до 2 мм в 2 года и до 1—2 мм у 6-летнего ребенка.

Внутреннее ухо у новорожденного развито хорошо, его размеры близки к таковым у взрослого человека. Костные стенки полукружных каналов тонкие, постепенно утолща­ются за счет слияния ядер окостенения в пирамиде височ­ной кости.

Вестибулярный аппарат у детей созревает раньше других рецепторов и у 6-месячного плода развит почти как у взрослого. Возбудимость вестибулярного аппарата существует с рождения и тренируется у ребенка при его укачивании, вызывающем засы­пание. Однако новорожденный еще не может определять положе­ние тела во внешней среде. В раннем возрасте глазной нистагм слабо выражен. У детей вестибулярный аппарат более возбудим, чем у взрослых. С возрастом хронаксия вестибулярного аппарата увеличивается: у детей 6—10 лет она меньше, чем в 10—15 лет, у 15—20-летних еще больше.