Тема IV.
ФИЗИОЛОГИЯ АНАЛИЗАТОРОВ
ФИЗИОЛОГИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА
Для проведения работы необходимы: секундомер или часы с секундной стрелкой, листы разноцветной бумаги, металлический шарик, волосок Фрея или щетинка, вата, спирт.
1. Косвенное доказательство аккомодации (способности глаза видеть предметы, удалённые на различные состояния).
Благодаря изменению кривизны хрусталика глаз способен чётко различать предметы, удалённые на различные расстояния. Однако оптическая система глаза не является гиперфокальной, и для неё невозможно одновременное чёткое восприятие разноудалённых предметов. Поэтому резко может быть воспринят лишь тот предмет, на который сфокусирована оптическая система.
Для доказательства этого утверждения попробуйте одновременно и с одинаковой резкостью рассмотреть карандаш, расположенный на расстоянии 15 сантиметров от глаза, и карандаш, расположенный от глаза на расстоянии вытянутой руки.
Опишите и поясните установленный эффект.
2. Определение ближней точки ясного видения.
Разрешающая способность оптической системы глаза при визуализации близкорасположенных объектов ограничена возможностью увеличения кривизны хрусталика, благодаря чему глаз может контрастно различать объекты, расположенные не ближе определённого расстояния. Следует учитывать, что с возрастом постепенно хрусталик теряет свою эластичность, кривизна его поверхности при визуализации близкорасположенных предметов изменяется в меньшей степени, а точка ясного видения постепенно отдаляется от поверхности глаза. Таким образом, данный эксперимент позволяет косвенно определить приблизительный биологический возраст испытуемого (Таблица 7).
Таблица 7
Возраст испытуемого, лет |
Ближняя точка ясного видения, см |
10 |
7 |
20 |
8,3 |
30 |
11 |
40 |
17 |
50 |
35 |
60 |
60 |
70 |
80 |
Закройте один глаз, а к другому постепенно подносите карандаш до тех пор, пока его контуры остаются резкими. С помощью линейки измерьте расстояние от карандаша до глаза.
Установите ближнюю точку ясного видения для левого и правого глаза и сравните полученные показатели.
3. Выявление астигматизма.
Роговица глаза не имеет идеально сферической формы, так как уплощена с боков. Поэтому возникают оптические искажения при восприятии горизонтально и вертикально расположенных предметов.
а) Установите испытуемого спиной к источнику света, поднесите кератоскоп Плячидо (рисунок 9 (стр. 49)) к своему глазу таким образом, чтобы увидеть через его отверстие отражение концентрических окружностей на роговице испытуемого. Опишите увиденное.
б) Рассмотрите рисунок 1 с вертикально и горизонтально расположенными линиями, одни линии должны быть видны резче, чем другие. Поверните рисунок на 900. Попытайтесь объяснить полученный эффект.
Рисунок 1.
в) Посмотрите на цифру 8. Теперь переверните лист на 900. Объясните полученный эффект.
4. Опыт Мариотта. Обнаружение слепого пятна.
Слепым пятном на поверхности сетчатки является область вхождения в неё зрительного нерва. В этом месте отсутствуют оба типа световоспринимающих рецепторов (палочки и колбочки), поэтому определённая небольшая область пространства не воспринимается человеческим глазом. Однако сознание человека достраивает элементы выпадающего образа пространства, благодаря чему оно воспринимается без потерь.
Закройте один глаз, а другой сфокусируйте на кресте (Рисунок 2) таким образом, чтобы чёрная точка находилась со стороны одноимённого виска. Медленно перемещайте бланк перед собой вперёд–назад, пока чёрный круг не выпадет из поля зрения.
Рисунок 2.
Опишите и объясните полученный эффект.
5. Функциональное выявление жёлтого пятна в сетчатке глаза.
В желтом пятне выявляется наибольшая концентрация световоспринимающих рецепторов (колбочек). Помимо этого, в данную область сетчатки проецируется изображение объекта без оптических искажений, а потому более качественно.
Выберите слово из 10 –12 букв, закройте один глаз, а другим сотрите на центральную букву выбранного слова.
Все ли буквы, попадающие в поле зрения, видны отчетливо? Почему?
6. Получение положительного последовательного образа.
Световой поток, попадающий на сетчатку, разрушает в фоторецепторах зрительный пигмент (родопсин и йодопсин) до структурных компонентов (ретиналя и опсина), которые вызывают формирование в фоторецепторах потенциал действия, передаваемого в мозг и формирующего зрительный образ. При избыточной интенсивности светового потока разрушается большое количество зрительного пигмента в месте проекции изображения, поэтому увиденный образ будет виден ещё в течение некоторого времени, после его исчезновения.
Посмотрите на спираль накаливания горящей лампы или солнце не более 5 секунд. Затем закройте глаза.
Опишите и объясните свои ощущения.
7. Получение отрицательных последовательных хроматических образов.
В состав сетчатки глаза человека помимо палочек, воспринимающих световой поток, входят колбочки, отвечающие за восприятие цвета. В соответствии с трёхкомпонентной теорией зрения различают три типа колбочек: хлоролабы – воспринимающие зелёную часть спектра, эритролабы – красную часть спектра и цианолабы, – воспринимающие синюю часть спектра светового потока. Все остальные цвета и оттенки, включая белый, формируются в результате смешения этих трёх цветов. При длительном наблюдении любого из этих цветов, истощаются резервы йодопсина соответствующих колбочек, в результате чего ими частично теряется способность к восприятию определённой спектральной части светового потока.
В течение некоторого времени понаблюдайте зелёную, синюю или красную картинку или предмет, а затем переведите взгляд на белый фон (лист бумаги или потолок).
Опишите и объясните полученные эффекты.
ФИЗИОЛОГИЯ СЛУХОВОГО АНАЛИЗАТОРА.
8. Изучение сравнительной остроты слуха.
Асимметрия звукового восприятия. В результате межполушарной асимметрии, а также особенностей развития и строения мозга у человека, как правило, проявляется асимметрия в восприятии раздражителей различной природы. Этот феномен легко выявить с помощью следующего опыта.
Приблизьте механические часы к уху испытуемого на такое расстояние, чтобы было слышно тиканье, при этом другое ухо необходимо закрыть ладонью или заткнуть ватным тампоном. После чего следует удалять часы от уха до тех пор, пока слуховые ощущения совсем не исчезнут. Измерьте расстояние, на котором ход часов различим в минимальной степени. Проведите подобное исследование для другого уха.
Сравните полученные результаты и опишите их.
9. Определение роли ушной раковины.
Ушная раковина человека улавливает звуковые волны и фокусирует их в область наружного слухового прохода. При этом громкость звука усиливается в 3 – 3,5 раза.
Для проведения работы положите перед собой на стол механические часы на таком расстоянии, чтобы их ход был едва слышен. Приставьте к ушной раковине ладонь так, как это делают тугоухие люди.
Объясните и опишите полученный эффект.
ФИЗИОЛОГИЯ СОМАТО–СЕНСОРНОГО АНАЛИЗАТОРА. ТАКТИЛЬНАЯ И БОЛЕВАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
10. Изучение распределения и концентрации на поверхности кожи тактильных рецепторов.
Различные участки кожи имеют неодинаковую чувствительность, а следовательно, различное количество тактильных рецепторов в зависимости от функциональной нагруженности различных отделов тела. Чем активнее функционирует какой – либо из отделов тела, тем больше чувствительных рецепторов содержат его кожные покровы.
Для проведения работы выделите на коже ладони, предплечья и плеча участки S = 1 см2 и обведите их карандашом. После чего испытуемый должен закрыть глаза, а экспериментатор осторожно дотронуться до выделенной области кончиком карандаша или волоском Фрея 30 – 50 раз. Экспериментатор и испытуемый считают прикосновения про себя, после чего сравниваются количества произведённых и воспринятых касаний.
Определите участки кожи с максимальной и минимальной чувствительностью. Объясните, с чем связаны эти различия.
11. Опыт Аристотеля (тактильные иллюзии).
Любая из областей поверхности тела имеет свою проекцию в соматосенсорную зону коры, благодаря чему мы можем чётко различать места воздействия тактильных раздражителей на кожные покровы. Однако при нетипичном (морфологически несвойственном) положении различных отделов тела, форма и количество воспринимаемых предметов может изменяться – возникают тактильные иллюзии.
Для проведения работы скрестите между собой указательный и средний пальцы руки. Затем вставьте между их дистальными фалангами металлический шарик, карандаш или дотроньтесь до кончика носа (☺).
Опишите свои ощущения и объясните их природу.
12. Двуволновой характер развития болевого ощущения.
От места нанесения раздражения до таламического нервного центра, находящегося в промежуточном мозге и воспринимающего болевые раздражения нервные импульсы проходят по двум типам нервных волокон. По волокнам типа Аδ – со скоростью 5 – 15м/с (быстрая резкая боль), и по волокнам типа С – со скоростью – 30 см/с (наступающая позднее тупая боль).
Закройте глаза и ударьте ребром ладони по краю стола.
Сформулируйте и объясните свои ощущения.