Вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

6.1. Загальна характеристика сенсорних систем

Елементарна рефлекторна діяльність людини, її складна поведінка, психічні процеси залежать від функціонального стану її

органів чуття: зору, слуху, смаку, нюху, соматичної та вісцеральної чутливості. За допомогою зазначених аналізаторів здійснюється сприйняття та аналіз нескінченого потоку інформації із навколишнього матеріального світу та внутрішнього середовища організму. Через подразнення органів чуття у великих півкулях головного мозку виникають відчуття, сприймання та уявлення. Сенсорна інформація, яку ми отримуємо за допомогою аналізаторів, має значення не тільки для організації діяльності внутрішніх органів і поведінки відповідно вимогам навколишнього середовища, але є важливим фактором розвитку дитини. Складна функціональна система, яка забезпечує сприймання, передачу й аналіз інформації із внутрішнього та навколишнього середовища, називають аналізатором, або сенсорною системою (від лат. sensus — відчуття, сприйняття). Уперше термін „аналізатор” був введений І.М. Сєченовим у 1863 році, подальше фізіологія аналізаторів була детально вивчена І.П. Павловим.

Аналізатор, за вченням І.П. Павлова, складається з трьох нерозривно пов´язаних відділів:

  1. периферичного сприймального апарату — рецепторів, які сприймають подразнення і перетворюють його в нервовий процес збудження;
  2. провідникового — доцентрового нервового волокна, яке передає збудження в центральну нервову систему;
  3. центрального або коркового відділу (нервового центру) — ділянки кори головного мозку, у якій відбувається тонкий аналіз збудження і виникають відчуття.

Усі частини аналізатора діють як одне ціле. Порушення діяльності однієї з частин викликає порушення функцій усього аналізатора. Для повноцінного сприймання навколишнього середовища необхідна спільна діяльність усіх аналізаторів організму. Порушення функціонального стану або роботи одного з аналізаторів здатні змінити діяльність іншого. Так, наприклад, видатний російський композитор А.Н. Скрябін мав дивну здібність „чути” колір. Він запропонував ідею взаємодії великої сили музичних образів у поєднанні з грою кольорів і мріяв про виконання своєї симфонічної поеми „Прометей” в кольоровому супроводженні.

Велике значення аналізаторів у трудовій діяльності людини. Так, якщо обмежити надходження в центральну нервову систему подразнень із різних органів чуття або повністю відмовитися від них, то спостерігається зупинка розвитку мозку й інтелекту взагалі.

Таким чином, у людини є такі органи чуття: зір, слух, відчуття розміщеення тіла в просторі, смак, нюх, шкірна чуттєвість і м´язово-суглобне чуття.

Структурно-функціональна організація рецепторів. Аналіз одержаних подразнень починається в рецепторної частині аналізатора. Рецептори - це спеціалізовані клітинні утворення у місці чутливих нервових закінчень, які сприймають подразнення, трансформують їх у потоки нервових імпульсів і сигналізують ЦНС про стан або зміни середовища, в якому вони знаходяться.

Чинники зовнішнього та внутрішнього середовища, які впливають на рецептори, називаються подразниками або стимулами. Специфічні для певного рецептора подразники, до яких вони спеціально пристосовані у процесі філо- і онтогенезу, називаються адекватними (око сприймає тільки світлові хвилі, але не сприймає запахи, звуки). Неадекватні подразники зумовлюють тільки примітивні відчуття, властиві певному аналізатору (від удару у вухо виникає у них дзвін).

Збудливість рецепторів залежить як від стану всього аналізатора, так і від загального стану організму. Найменша різниця в силі двох подразників одного виду, яка може сприйматись органами чуття, називається порогом розрізнення. Проте більшість імпульсів від рецепторів внутрішніх органів, коли досягає кори великого мозку, не спричиняє психічних явищ. Такі імпульси називаються субсенсорними, вони нижче порога відчуттів і тому їх не зумовлюють.

Властивість рецепторів звикати до сили подразника називають адаптацією (від лат. adaptatio — пристосування), яка зменшує або збільшує чутливість рецепторів. Зумовлена адаптація, насамперед, змінами в кіркових відділах аналізаторів, а також процесами, які здійснюються в самих рецепторах.

Найбільша швидкість адаптації для рецепторів, які сприймають дотик до шкіри, найменша — для рецепторів м´язів. Найповільніше адаптуються рецептори кровоносних судин і легенів, що забезпечує постійну саморегуляцію артеріального тиску і дихання.

Класифікація рецепторів. За місцерозташуванням усі рецептори поділяють на екстерорецептори (зовнішні) та інтерорецептори (внутрішні). Екстерорецептори (від лат. еxter – зовнішній, receptorтой, що сприймає) – чутливі утворення, що здійснюють сприйняття подразнень від довкілля. До них належать сприймаючі клітини сітківки ока, вуха, рецептори шкіри (дотику і тиску), органів нюху, смаку. За характером взаємодії з подразником екстерорецептори поділяються на дистантні та контактні. Завдяки дистантним рецепторам можна отримати інформацію на відстані: агент середовища поширює хвильову енергію — світлову або звукову. Саме її і вловлюють дистантні органи чуття (око, вухо). Контактні рецептори сприймають інформацію про властивості предмета або явища. Отримання подразнення можливе тільки під час контакту, безпосередньому стиканні з агентом середовища (хеморецептори язика, дотикові рецептори шкіри).

Інтерорецептори (від лат. interior – внутрішній, receptor – той, що сприймає) – чутливі утворення, що сприймають зміни внутрішнього середовища організму і стан внутрішніх органів. Вони розташовані в тканинах різних внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кровоносних судин тощо). Через надходження імпульсів від рецепторів внутрішніх органів відбувається саморегуляція дихання, артеріального тиску, діяльності серця. До інтерорецепторів належать: хеморецептори (рецептори нюху, смаку); фоторецептори (рецептори органа зору); осморецептори; барорецептори; пропріорецептори (від лат. proprius — власний, особливий, receptor — той, що сприймає) — чутливі утворення, що сигналізують про положення та рух тіла; містяться в м´язах, сухожиллях, суглобах і сприймають скорочення та розтягнення мускулатури.

За ознакою вибіркової чутливості до подразників рецептори поділяються на механорецептори, хеморецептори, терморецептори, фоторецептори. Механорецептори трансформують механічну енергію в енергію нервового збудження. До них належать тактильні та больові рецептори шкіри, пропріорецептори, волоскові клітини внутрішнього вуха, вестибулярного апарата, барорецептори кровоносних судин, що реагують на тиск крові. Ряд авторів виділяє больові рецептори в окрему групу, оскільки біль виникає не тільки при дії механічної енергії. Терморецептори бувають холодовими і тепловими рецепторами шкіри, слизових оболонок, а також рецепторами гіпоталамуса, що беруть участь у регуляції температури тіла. Хеморецептори — це смакові і нюхові рецептори, а також рецептори кровоносних судин і різних тканин, що реагують на вплив хімічних речовин. До фоторецепторів належать світлочутливі елементи органу зору — палички і колбочки сітківки ока.

Розрізняють також первинні рецептори, які є початковими ділянками чутливого нейрона (нюхові рецептори, закінчення чутливих нервових волокон шкіри, внутрішніх органів, м’язів тощо), і вторинні рецептори, містять спеціалізовані рецепторні клітини, що реагують на дію подразників і передають своє збудження через синапс на другу частину – закінчення чутливого нервового волокна (палички і колбочки сітківки ока, смакові рецептори, волоскові клітини вестибулярного апарата тощо).

Провідниковий відділ сенсорних систем складається з доцентрових (аферентних) нервових волокон чутливих нервів і деяких підкіркових утворень (ядер гіпоталамуса, таламуса та ретикулярної формації). У цьому відділі імпульс від рецепторів не тільки іде, але й кодується та перетворюється.

У центральному відділі аналізатора нервові імпульси набувають нових якостей та відображаються у свідомості через відчуття. На ґрунті відчуттів виникають складніші суб´єктивні образи: сприймання, уявлення.

Функціональне дозрівання сенсорних систем. Сенсорні системи організму починають функціонувати в різні терміни онтогенетичного розвитку. У дітей органи чуття ще недосконалі та перебувають у процесі розвитку.

Вестибулярний апарат як філогенетичний найдавніший, дозріває ще у пренатальному періоді. Перші реакції на подразнення шкіри спостерігаються у ембріону в 7,5 тижнів, а на 3 місяці життя дитини тактильна чутливість майже така як у дорослого.

Адекватні реакції на подразнення смакових рецепторів спостерігається на 9-10 дні життя. Тонкість диференціювання смакових відчуттів формується на 3-4 місяці життя дитини і підвищується до 6 років, а у шкільному віці майже не відрізняється від смакової чутливості дорослої людини.

Функціонування органів нюху починається з моменту народження дитини. Диференціювання запахів відбувається на 4 місяці життя.

Дозрівання органів чуття визначається розвитком усіх ланок аналізатора. Периферичний відділ взагалі є сформованим до моменту народження дитини. Пізніше за інші формується периферична частина зорового аналізатору — сітківка ока, її розвиток закінчується до першого півріччя. Мієлінізація нервових волокон із перших місяців життя збільшує швидкість проведення збудження. Пізніше за інші частини аналізаторів дозрівають їх коркові відділи, які й визначають функціональні особливості сенсорних систем у дитячому віці.

Останніми завершують свій розвиток зони проекцій у корі слухового і зорового аналізаторів. Певний ступінь їх зрілості до моменту народження дає змогу відрізняти прості зорові та слухові стимули дитиною одразу після народження. У немовлят окремі елементи зображення ототожнюються з цілісним предметом, але тільки з 16 тижнів життя дитина сприймає цілісну конфігурацію, яка і стає ефективним стимулом виникнення умовної реакції. Через дозрівання коркового відділу аналізаторів та удосконалення зв’язків нейронів упродовж перших років життя дитини, аналіз зовнішньої інформації стає тонкішим і диференційованим. Дозрівання коркової ланки аналізатору значно залежить від надходження інформації, тому очевидним стає значення сенсорного виховання в ранньому дитячому віці. Засобами його здійснення є різноманітні речі, які оточують дитину, яскраві іграшки, що привертають увагу своїми формами та кольорами.

Функціональне дозрівання сенсорних систем не закінчується в ранньому дитячому віці. Такі коркові зони, як асоціативні відділи, що беруть участь в упізнанні стимулів і їх класифікації, набувають своєї зрілості впродовж тривалого періоду розвитку, включно і підлітковий вік. Поступовість їх дозрівання визначає специфіку процесу сприйняття в шкільному віці. Так, експериментально досліджено, що відповідь кори великих півкуль на складні структурні зорові стимули у дитини стає ідентичною дорослого у 11-12 років. Підтвердження тому є отриманні данні офтальмологів і психологів щодо удосконалення сприйняття форм зображення в період навчання у школі.

Таким чином, для удосконалення різних органів чуття у дітей, велике значення має дотримування умов, необхідних для нормального розвитку сенсорних функцій школяра та належне їх тренування.