2.5 Руховий аналізатор

Руховий аналізатор. Рухові реакції пов’язані з м’язовими скороченнями, є однією з найбільш поширених видів рефлекторних реакцій організму, котрі забезпечують орієнтацію та переміщення тіла в просторі.

Всі рухові реакції за характером м’язових скорочень поділяються на дві категорії: реакції котрі забезпечують тонус м’язових волокон – тривалі тонічні скорочення; реакції, які забезпечують локальні рухи.

Сила скорочення мязів людини лежать в широких межах. Наприклад номінальна сила кисті – 450-650 Н. Після відповідного тренування вона може бути доведена до 900 Н.

Діапазон швидкостей, котрі розвиваються руками людини, які рухаються, знаходиться в межах 0.01-8000 см/с. Найчастіше використовуються швидкості 5-8000см/с. Швидкість рухів руками залежать від напрямку руху. Вертикальні рухи руками здійснюються швидше, ніж горизонтальні, рухи до себе здійснюються швидше, ніж від себе.

2.6 Вестибулярний аналізатор Вестибулярний аналізатор (гравітаційна сенсорна система) сприймає і аналізує зміни положення тіла в просторі і напрям руху тіла при дії на організм лінійного і кутового прискорень. Ця інформація є основою рівноваги при виконанні рухових завдань (при зміні пози тіла або при переміщенні) і при рефлекторних рухах, що викликаються подразниками з довкілля. Крім вестибулярного аналізатора, в підтриманні рівноваги беруть участь руховий, зоровий аналізатори, а також аналізатор шкірного чуття. Для орієнтації щодо гравітаційного поля Землі і визначення зміни лінійного руху існує спеціальний датчик положення тіла – отолітовий орган вестибулярного апарата. Для сприйняття інформації про кутове прискорення обертальних рухів голови і тіла існує друга частина вестибулярного апарата – півколові канали з відповідними рецепторами. Вестибулярний апарат являє собою периферичну частину вестибулярного аналізатора. Разом з завиткою слухового аналізатора він розташований в лабіринті скроневої кістки і відноситься до внутрішнього вуха. Вся структура внутрішнього вуха (вестибулярний апарат, завитка органа слуху) має дуже складну геометрію і тому її назвали лабіринтом. Розрізняють кістковий і перетинчастий лабіринти. Перетинчастий лабіринт знаходиться всередині кісткового лабіринту. Між кістковим лабіринтом і перетинчастим лабіринтом є невеликий простір, заповнений рідиною, яка називається перилімфою. Всередині перетинчастого лабіринту також знаходиться рідина – ендолімфа. Загальна схема будови вестибулярного аналізатора представлена на рис. 2.11 (рис. А. Євсєєва). Вестибулярний апарат складається з переддвер’я і трьох півколових каналів, розташованих у трьох взаємно перпендикулярних площинах. Переддвер’я ділиться на дві частини: мішечок круглої форми і маточку овальної форми. Маточка межує з отворами півколових каналів, мішечок знаходиться ближче до завитки. Кожний із півколових каналів виходить із маточки і, описавши дугу, знов впадає в неї, розширюючись і утворюючи тут ампулу, в якій розташовуються сенсорні (рецепторні) клітини. Ці клітини, як і сенсорні клітини переддвер’я, знаходяться в ендолімфі. До них підходять закінчення аферентних волокон вестибулярного нерва – складової частини VIII пари черепно-мозкових нервів (слухового нерва). У заповненій ендолімфою порожнині маточки (утрикулюса) і мішечка (сакулюса), тобто на поверхні внутрішньої стінки переддвер’я, є невеликі підвищення – чутливі плями (макули). Вони являють собою скупчення сенсорних нервових клітин (вторинні рецептори). Одні із цих клітин мають циліндричну форму, інші – колбоподібну. На вільній поверхні обох типів клітин виступають пучки субмікроскопічних волосків, тому вестибулярні рецептори називаються волосковими клітинами. Волоски на кожній клітині обох типів бувають двох видів – стереоцилії і кіноцилії. На клітині волоски розташовуються у вигляді сходинок: найбільш довгий волосок – це кіноцилія, до неї примикає ряд коротких стереоцилій, причому довжина стереоцилій зменшується у напрямку від кіноцилії. Такі ж види волосків і таке ж їх розташування мають волоскові клітини ампул півколових каналів. Тільки ампулярні клітини розміщені на підвищеннях, які називаються гребінцями. Волоски цих клітин покриті драглистим ковпачком – купулою. Купула міститься в ендолімфі каналу. При відхиленні купули волоски півколового каналу згинаються. Волоски рецепторних клітин маточки і мішечка переддвер’я покриті драглистою мембраною, в товщі якої є відкладення кристалів вуглекислого кальцію. Завдяки наявності цих «кам’янистих» включень дана мембрана називається отолітовою. Отолітова мембрана з кристалами кальциту має більшу питому вагу (приблизно 2,2), ніж ендолімфа (близько 1,0). На цьому і ґрунтується механізм дії угрикулюса і сакулюса. Оскільки сила інерції отолітової мембрани і ендолімфи різна, то в умовах лінійного прискорення чи уповільнення, тобто при зміні швидкості лінійного руху, отолітова мембрана зміщається в ту чи іншу сторону, згинаючи волоски (теорія ковзання). Згинання волосин-стереоцилій у напрямку до кіноцилії є адекватним стимулом для волоскової клітини – вона збуджується, передаючи відповідну інформацію в ЦНС. Якщо пучок стереоцилій рухається у протилежному напрямку (від кіноцилії), то збудження не виникає. Зміщення отолітової мембрани в перпендикулярному напрямку не супроводжується зміною активності рецепторів. Орієнтація сукупностей кіноцилій зі стереоциліями – різнонаправлена. Макула маточки і відповідна отолітова мембрана при звичайному положенні голови розташовані горизонтально, а мішечка – вертикально. Коли голова нахиляється, макула маточки виявляється розташованою під кутом і важка отолітова мембрана згинає волоски, подразнюючи рецептори, від яких організм отримує інформацію про положення голови і тіла в просторі, формуючи відповідні реакції для збереження рівноваги тіла. В макулах маточки і мішечка орієнтація кіноцилій така, що при зміщенні отолітових мембран частина рецепторних клітин збуджується, інші гальмуються. Збуджуються ті клітини, які в даній ситуації відповідають за певну групу м’язів, що беруть участь в установці тіла. Таким чином, отолітовий орган реагує збудженням на зміни положення тіла при його нахиленнях вправо, наліво, вперед, назад і при зміні лінійного руху в різних напрямках, у тому числі вгору. На відміну від отолітового органа рецепторна система півколових каналів реагує не на лінійне прискорення, а на кутове прискорення, тобто на зміну кутової швидкості тіла при його обертальних рухах. Купули півколових каналів не мають отолітних включень (кристалів вуглекислого кальцію) і їх питома вага не відрізняється від питомої ваги ендолімфи, що заповнює порожнини півколових каналів. При повороті голови ендолімфа в півколових каналах у перший момент залишається нерухомою в силу своєї інерції. Тому купула, що знаходиться в ендолімфі і з’єднана зі стінкою каналу, відхиляється в напрямку, протилежному напрямкові обертання. При цьому волоски згинаються, змінюючи активність в аферентних нервових волокнах вестибулярного нерва і сигналізуючи таким чином про характер обертального руху. Наявність трьох півколових каналів обумовлюється необхідністю отримання інформації про повороти голови навколо трьох осей – нахилення вперед і назад, вліво і вправо і обертання навколо довгої осі тіла. При польотах на літаках, поїздках в автомобілях та пересуванні на інших видах транспорту внаслідок перезбудження вестибулярного аналізатора виникає «морська хвороба» чи аналогічні їй паталогічні стани. Різке збудження багатьох центрів довгастого мозку і гіпоталамуса за таких умов обумовлює виникнення ряду негативних змін в організмі (головокружіння, нудота, блювота тощо). Постійним тренуванням на спеціальному обертальному кріслі, тренажерах, гойдалках, виконанням фізичних вправами з обертами та перекидами тіла можна підвищити стійкість вестибулярного аналізатора. Для профілактики і лікування «морської хвороби» застосовують препарати з аспокійливої дії («Аерон» та ін.). Коли ми їдемо в поїзді і дивимося у вікно, створюється враження, що рухаються в просторі предмети – дерева, стовпи, будівлі. Виникнення цих ілюзій є наслідком вестибулярного ністагму – мимовільних рухів очей зі сторони в сторону. Ці рухи складаються з повільних і протилежно їм направлених паралельних швидких рухів очних яблук. Повільний рух очей, які фіксують об’єкт спостереження, направлений протилежно рухові голови, а швидкий рух очей – в сторону руху голови. В процесі зміщення об’єктів у напрямку, протилежному рухові поїзда, очі одночасно слідкують за певним предметом (повільний вестибулярний компонент ністагму). Коли об’єкт спостереження зникає з виду, відбувається саккадичний стрибок, який переводить погляд на нову фіксацію (оптокінетичний ністагм – компонент очного ністагму без втручання вестибулярної системи). Саккадичні співдружні стрибки очних яблук відбуваються при читанні, коли не рухається голова. Очний ністагм при поворотах голови, при обертальних рухах викликається рухом ендолімфи півколових каналів і відповідним відхиленням волосків ампулярних рецепторів. Отже, вестибулярний апарат відіграє центральну роль не лише в сприйнятті і аналізі змін положення тіла в просторі, а й у регуляції рухів очей, що необхідно для збереження стабільного зображення на сітківці, незважаючи на рухи тіла.

2.7 Нюховий аналізатор Нюховий аналізатор забезпечує здатність організму сприймати і розрізняти різноманітні запахи. Він здійснює аналіз газоподібних хімічних речовин зі складу повітря, що вдихується, та їжі. Аналізатор нюху складається з нюхових рецепторів, провідних шляхів і кіркового (центрального) відділу. Нюхові рецептори є первинними рецепторами, хемо-рецепторами. Це біполярні сенсорні клітини, тобто нейрони, які мають по два відростки – один периферичний, що сприймає ароматичне подразнення, другий – центральний, що йде до кори головного мозку Нюхові рецептори знаходяться в слизовій оболонці в області верхнього носового ходу на внутрішній (на перегородці носа) і на боковій поверхнях порожнини носа (рис. 2.12, ІІ). Носова порожнина розділена носовою перегородкою на дві половини, кожна з яких через задні носові отвори (хоани) сполучається з носоглоткою. На бокових стінках порожнини носа є по три виступи – носові раковини. Вони утворюють нижній, середній і верхній носові ходи. Верхній носовий хід знаходиться між середньою і верхньою носовими раковинами. В товщі слизової оболонки, що покриває носові ходи і раковини, залягають не тільки нюхові рецепторні клітини, а й опорні клітини і залози, які виділяють слиз. Слиз зволожує і захищає епітелій порожнини носа. Периферичні відростки нюхових клітин (дендрити) на своїх кінцях мають тонкі волоски – війки. Контактуючи з пахучими речовинами вони генерують нервові імпульси, які несуть відповідну інформацію в кірковий центр нюху. Із носової порожнини центральні відростки (аксони) біполярних нюхових клітин у складі нюхових нервів проходять через отвори решітчастої пластини гратчастої кістки в порожнину черепа до нюхових цибулин (їх дві) лобної долі кори головного мозку. Нюхова цибулина має овальну форму (8-10 мм довжини, 3-4 мм ширини і 2-3 мм товщини), вона сірого кольору і складається з кори та білої речовини. В нюхових цибулинах закінчуються волокна нюхового нерва. Тут здійснюється попередній аналіз інформації про запах. В цьому аналізі беруть участь клітини декількох типів, основними з яких є мітральні клітини, дендрити яких безпосередньо контактують з аксонами нюхових клітин. Аксони мітральних клітин нюхових цибулин утворюють нюховий тракт, який несе інформацію про характер запахових впливів до кіркового центра нюху, розташованого в скроневій частці кори, в корі закрутки морського коня. Чутливість нюхового аналізатора швидко знижується при дії на нюхові рецептори запахових речовин. Вже через декількох секунд або хвилин, людина перестає відчувати запах у приміщенні, де вона знаходиться. Причина зниження чи втрати відчуття запаху полягає в адаптації нюхових рецепторів до тривалої дії запахових речовин. Щоб краще відчути слабкий запах якоїсь речовини, необхідно зробити посилений вдих повітря через ніс. Посилені вдихи викликають завихрення повітря в носових порожнинах і сприяють більшому надходженню запахових речовин до верхнього носового ходу, де розташовані нюхові рецептори. Інформація про вплив запахових речовин на нюхові рецептори доходить до нюхових цибулин, а від них до кіркового центра, розташованого в скроневій долі великих півкуль головного мозку в області гіппокампа. 2.8 Смаковий аналізатор

Смаковий аналізатор аналізує, контролює якість їжі, стимулює секрецію травних залоз і всього апарата травлення. При подразненні смакових рецепторів посилюється рефлекторне виділення слини і шлункового соку. Смаковий аналізатор складається з периферичного, провідникового і центрального відділів. Периферійний відділ – це рецепторні клітини (вторинні рецептори – хеморецептори). Вони містяться в грибоподібних, валикоподібних і листкоподібних сосочках (виростах) слизової оболонки язика . Грибоподібні сосочки розташовані на верхній поверхні тіла язика, валикоподібні – на межі між тілом і коренем язика, листкоподібні – на бокових поверхнях язика. Сосочки надають язику шершавість, бархатистість, в них знаходяться смакові цибулини овальної форми, утворені смаковими рецепторними клітинами і опорними клітинами. На своїх верхніх кінцях смакові рецепторні клітини мають мікроворсинки, які виходять на поверхню язика через смакові капіляри цибулин і сприймають смакові подразнення. Виникаючі при цьому рецепторні потенціали викликають утворення нервових імпульсів, які розповсюджуються по аферентних волокнах язикового нерва і язикогортанного нерва (IX пара черепно-мозкових нервів). Язиковий нерв являє собою чутливу гілку нижньощелепного нерва, що входить до складу трійчастого нерва (V пара черепно-мозкових нервів). До язикового нерва належить барабанна струна, яка має смакові волокна для смакових сосочків кінчика і тіла язика. Барабанна струна в барабанній порожнині вуха приєднується до лицевого нерва (VII пара черепно-мозкових нервів) і направляється до ядра варолієвого моста. Звідси нервові імпульси через таламус надходять до вищого кіркового центра смаку, який локалізується в нижній частині верхньої центральної закрутки (зона тактильної чутливості язика). Смаковий аналізатор людини здатний розрізняти (формувати) чотири основних відчуттів: солодке, кисле, солоне і гірке. Кінчик язика особливо чутливий до солодких речовин, корінь – до гірких, середні ділянки країв язика – до кислих і солоних. Втрата апетиту на їжу, яка вживається щоденно, пояснюється адаптацією смакових рецепторів до одноманітних подразнень. Підвищують (нормалізують) їх чутливість різні спеції, приправи до страв. Збуджують і відновлюють діяльність смакових рецепторів продукти, контрастні за смаком, наприклад, солодкий чай і бутерброд із соленою рибою, мед з малосольними огірками. Адаптація смакового аналізатора насамперед розвивається до солодощів. Після вживання солодких продуктів звичайна їжа відчувається несмачною, при цьому знижується апетит і в дітей, і в дорослих.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Э.А. Арустамов «Безопасность жизнедеятельности» Учебник 2003

Л.А. Нейман «Безопасность жизнедеятельности» Учебное пособие 1998

В.А. Алексеенко, И.Ю. Матасова «Основы безопасности жизнедеятельности» 2001

Т.А. Хван, П.А. Хван ««Безопасность жизнедеятельности» Экзаменационные вопросы 2002

С.В. Белова «Безопасность жизнедеятельности». Учебник для студентов 2003