Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Ноября 2015 в 13:09, реферат
Орган зрения занимает особое место среди других органов чувств в связи с его исключительной ценностью, обеспечивающего тесный контакт с внешней средой и дающего человеку и некоторым животным основную информацию об окружающем мире.
Имеется много фактов, свидетельствующих об огромном влиянии зрительного анализатора на разнообразные процессы, происходящие в организме, в частности обмен веществ, созревание половых желез, регуляцию меланоформного гормона иммунитета и др.
Министерство сельского хозяйства РФ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ
Кафедра физиологии
Реферат на тему:
«Зрительный анализатор животных»
Выполнила: студентка 18 гр.
Проверила: доцент Эйсымонт Т. А.
Санкт-Петербург
2014 г.
Содержание:
Введение
Орган зрения занимает особое место среди других органов чувств в связи с его исключительной ценностью, обеспечивающего тесный контакт с внешней средой и дающего человеку и некоторым животным основную информацию об окружающем мире.
Имеется много фактов, свидетельствующих об огромном влиянии зрительного анализатора на разнообразные процессы, происходящие в организме, в частности обмен веществ, созревание половых желез, регуляцию меланоформного гормона иммунитета и др.
Зрительный анализатор - сложная система у высших животных и человека, связанная с восприятием и анализом зрительных раздражений. Биологическое значение зрительного анализатора заключается в осуществлении ориентировочного рефлекса. В состав зрительного анализатора входит орган зрения, зрительный нерв, зрительные пути (тракты) и затылочные доли коры головного мозга. С его помощью происходит более обширное осведомление о внешнем мире, чем за счет прочих анализаторных систем. Среди органов чувств это единственный, для которого не имеет значения расстояние от объекта восприятия, поэтому его называют дистанционным органом чувств. Через него поступает более 80% информации о внешнем мире.
Зрительные ощущения складываются из восприятия прямого и отраженного света. Свет имеет определённые количественные и качественные показатели, которые создают многообразие световых, цветовых и контрастных нюансов. Зрительный анализ основан на определении цвета, формы, величины, движения удалённости и взаиморасположения предметов. Вслед за анализом в коре происходит синтез полученной информации.
Представления о внешнем мире складываются на основании единства анализа и синтеза комплекса ощущений органа зрения. Среди них имеются ощущения с фоторецепторов сетчатки глаз, нервных окончаний наружных мышц глаз, с реснитчатой мышцы, с мышц радужки. Связь между этими ощущениями возникает в процессе онтогенеза.
Зрительный анализатор связан со слуховым, вестибулярным, проприорецептивным, вкусовым обонятельным, тактильным и температурным анализаторами. Это свидетельствует о большом биологическом значении зрительного анализатора.
Глава 1. Сигналы зрительного нерва
Электрические импульсы, возникающие в сетчатке, передаются нервными волокнами. Они выходят из глаза через решётчатую пластину склеры и образуют зрительный нерв. В зрительном нерве около миллиона волокон, по которым информация передаётся со скоростью около миллиарда бит в секунду.
В сетчатке сформирована цепь из трех нейронов: фоторецепторного (палочковидные и колбочковидые клетки), биполярного и ганглионарного. В эти радиально направленные цепи включаются горизонтальные и амакринные клетки, образующие связи в горизонтальном направлении. Фоторецепторные клетки с помощью синаптических контактов передают сигналы на биполярные клетки. Биполярные клетки, через синапс, расположенный на другом их полюсе, передают возбуждение на дендриты ганглиозных клеток.
Горизонтальные клетки объединяют несколько синапсов биполярных клеток с фоторецепторами, а амакриновые клетки - синапсы биполярных клеток с ганглиозными.
В нейронах сетчатки при передаче сигналов активно проявляются процессы конвергенции и дивергенции. Биполярные клетки объединяют несколько фоторецепторов, а каждая ганглиозная клетка на входе получает импульсы от нескольких биполярных клеток. В результате происходит конвергенция зрительных стимулов. В конвергенции ведущее значение принадлежит горизонтальным и амакриновым клеткам, которые ответственны за передачу сигналов латерального торможения. (Квинихидзе Г.С. 1985.)
Степень дивергенции зависит от величины дендритного дерева ганглиозной клетки и контактирующих с ней нейронов. На периферии до 300 палочек конвергирует на одну ганглиозную клетку, что обеспечивает суммацию ВПСП. В результате такой суммации при расширении зрачка чувствительность глаза в сумерках повышается. Хотя при этом одновременно снижается острота зрения. В сетчатке преобладают процессы конвергенции над дивергенцией.
Нервный сигнал, возникший в светочувствительных клетках, передается биполярным и от них ганглиозным нейроцитам, аксоны которых формируют зрительный нерв. На вентральной поверхности головного мозга зрительный нерв правого и левого глаза перекрещиваются и после перекреста продолжаются в виде зрительных путей к подкорковым центрам - коленчатому телу зрительных бугров и ядрам назального отдела четверохолмия. Волокна с аксонами клеток наружного коленчатого тела идут в затылочную область коры больших полушарий, которая является корковым центром зрительного анализатора. Аксоны нейронов зрительного отдела коры головного мозга образуют многочисленные центробежные пути. Часть волокон достигает сетчатки и обеспечивает корковый контроль деятельности нейронов сетчатки. Из назальных холмов четверохолмия волокна образуют центробежные пути, по которым импульс передается на моторные клетки шейно-грудной части спинного мозга. Через них осуществляются рефлекторные движения головы, шеи и глазных мышц. При участии нейронов парасимпатического ядра и нейронов ресничного узла происходят рефлекторные сокращения сфинктера зрачка и мышцы ресничного тела.
Аксоны, поступающие из сетчатки, оканчиваются в зрительных структурах промежуточного и среднего мозга. Выявлен ряд типов ганглиозных клеток и показано, что в состав каждого из параллельных путей от сетчатки в мозг входят аксоны ганглиозных клеток определенных типов. Такое строение связей изначально определяет ряд физиологических свойств структур промежуточного и среднего мозга. Рассмотрим подробнее, как происходит передача нервного импульса.
Для ганглиозных клеток наиболее употребляемыми являются две классификации: первая подразделяет на α-, β-, γ-, δ- и ε-типы, вторая - на Х-, Y- и W-типы. При этом первая классификация основана только на морфологических различиях, вторая - на функционально-морфологических признаках нейронов. Х-, Y- и W-классификация получила более широкое распространение. По своим свойствам нейроны Y-типа соответствуют α-нейронам, Х-типа - β-нейронам, W-тип объединяет более разнообразные по свойствам клетки.
Сравнительно недавно стала известной ещё одна функционально значимая особенность ганглиозных клеток: тела клеток каждого типа расположены на сетчатке с определенной упорядоченностью (эксперименты проводили на кошке). Исследования показали, что тела ганглиозных клеток отстоят друг от друга на определенные расстояния, и совокупности клеток каждого типа образуют достаточно строгие мозаичные структуры, которые авторы назвали растрами.
Не менее строгая упорядоченность обнаружена и для on- и off-центральных ганглиозных нейронов а- и (3-типов. Оказалось, что on- и off-клетки (клетки с on- и off-центральными рецептивными полями) для каждого типа имеют собственные растры, причем в пространстве тела клеток совмещены, поэтому on- и off-клетки, как правило, располагаются парами, на различной глубине слоя ганглиозных клеток.
В афферентных параллельных связях сетчатки со зрительными структурами промежуточного и среднего мозга существует тонкая пространственная упорядоченность, обусловленная растровым расположением в сетчатке отдельных типов ганглиозных клеток, раздельными растрами-матрицами для on- и off-клеток каждого типа. Так же существуют закономерностями изменения размера и степени перекрытия РП нейронов различных типов в зависимости от их эксцентриситета на сетчатке. Пространственная организация выходных элементов сетчатки, как и структура ее связей с вышележащими образованиями мозга, может определять ряд условий и ограничений. (Бызов А.Л. 1992).
В промежуточном мозге аксоны ганглиозных клеток сетчатки оканчиваются на нейронах дорсального и вентрального ядер наружного коленчатого тела, подушки зрительного бугра, ретикулярного ядра таламуса и ядер гипоталамуса. После импульс передаётся в зрительный тракт, а оттуда - на зрительную кору (задняя доля больших полушарий), где происходит обработка полученной информации (см. прил. 3).
анализатор животное анатомический глаз
Глава 2. Функции органа зрения
Свет является общебиологическим раздражителем на нашей планете. Способность воспринимать свет и реагировать на него присуща всему живому, однако только высокоспециализированные ткани, которые формируют орган зрения, могут воспринимать свет как специфический раздражитель. У высших животных и человека орган зрения и зрительный анализатор являются единой системой. Функции органа зрения возникают и развиваются в следующем порядке:
Каждая функция органа зрения обеспечивается соответствующей анатомо-физиологической структурой зрительного анализатора.
Светоощущение - наиболее древний в природе вид зрения. Светоощущение - это восприятие различных оттенков света и тени. Даже простейшие организмы имеют на своей поверхности светочувствительные клетки. У высших животных и человека восприятие света функция палочек. В наружных члениках этих клеток, содержатся молекулы зрительных веществ, или зрительных пигментов.
Световая чувствительность имеет большое значение для световой и темновой адаптации. Различают световую и темновую адаптацию.
Световая адаптация - приспособление органа зрения к высокому уровню освещенности, происходит примерно за 50-60 сек. Например, если животное из темного амбара попадает на улицу в солнечный день. У него возникает временное ослепление, которое быстро проходит. Животные с нарушенной световой адаптацией на свету видят хуже, чем в сумерках.
Темновая адаптация - приспособление органа зрения к пониженному освещению - например, при переходе из светлого помещения в темное. Снижение темновой адаптации возникает при заболеваниях сетчатки - пигментной дегенерации, при недостатке витамина А - куриная слепота, при близорукости высокой степени, глаукоме, отслойке сетчатки, при семейно-наследственных заболеваниях.
Первыми признаками таких состояний является то, что животное начинает спотыкаться и часто падать в сумерках и темноте, отказывается выходить вечером на прогулку. Ветеринару необходимо знать, что животные с такими заболеваниями нуждаются в более ярком, индивидуальном освещении; на прогулку в сумерках отпускать таких животных не рекомендуется.
Такой вещи, как цвет, в физическом смысле вообще не существует. Есть только электромагнитные волны различной длины, которые возбуждают в нашей зрительной системе ощущение цвета.
В концевых отделах колбочек имеется крупная молекула белка, соединенная с йодопсином. Механизм возникновения биотока в колбочках при попадании определенной световой волны (от 380 нм до 800 нм) аналогичен тому, что был описан для палочек. В сетчатке находятся колбочки трех типов с различной чувствительностью к длине световой волны. В зависимости от того, от какой части спектра световых волн возникает биоток, колбочки разделяют на "красные", "зеленые" и "синие". Три типа колбочек имеют широкие зоны чувствительности к световым волнам разной длины со значительным перекрыванием друг друга. Каждый цвет имеет три характеристики: тон, насыщенность и яркость. (Хьюбел Д. 1990)
Цветовой тон - это качество цвета (синий, красный, зеленый). Он определяется длиной световой волны спектра.
Насыщенность, контрастность, густота цвета - зависят от количества основного тона в цвете.
Яркость - это интенсивность цвета. Она зависит от количества белого в основном цвете. Яркость обозначает степень разбавления основного тона белым. Смешение определенных цветов для получения другого - это уникальное свойство зрительной системы. Каким-то образом люди и животные видят цвета правильно независимо от количества и качества света. Головной мозг вмешивается в восприятие цветов и их границ, поддерживая постоянство ощущения. Животных, не воспринимающих никакого цвета, называют цветослепыми.
Восприятие цвета имеет не только эстетическое, но и физиологическое значение. Цвет оказывает биофизическое и психофизическое воздействие. Например, красный цвет оказывает кратковременно возбуждающее действие, зеленый - длительно тонизирующее, голубой - тормозящее. Следует помнить, что цветозрение хорошо развивается только при достаточном освещении среды пребывания детёныша. Методы лечения расстройств цветоощущения до сих пор не найдены.
Не все животные одинаково различают цвета. Большинство млекопитающих не отличают красный цвет от зелёного. Так же как человек видят мыши и обезьяны.
Кошки, как и все хищники, которые ведут ночной образ жизни, хорошо различают предметы в темноте. При недостаточном освещении их зрачок может расшириться до 14 мм в диаметре (для сравнения, зрачок человека не превышает 8 мм). В мире, который видят кошки преобладают серые и коричневые тона. Лучше всего они различают предметы, расположенные на расстоянии два-шесть метров, это связано с тем, что на таком расстоянии удобно охотиться на добычу.
Собаки тоже не очень хорошо различают красный и оранжевый цвета и ультрафиолетовые лучи. Зато они хорошо видят сине-фиолетовую гамму. Собаки способны различить до сорока оттенков серого.