Нервное возбуждение при ярком освещении возникает в зрительном нерве
Электроретинограмма
Фотохимические
изменения зрительных пигментов палочек и колбочек представляют собой
начальное звено в цепи явлений возбуждения зрительных рецепторов при световом
раздражении. Вслед за комплексом фотохимических реакций в зрительных рецепторах,
а затем и в зрительном нерве возникают электрические колебания, связанные с
возбуждением сложного рецепторного аппарата глаза.
Электрические колебания, носящие название
электроретинограммы могут быть обнаружены при световом
раздражении и отведении разности электрических потенциалов от неповрежденного
глаза или же непосредственно от сетчатки.
Для записи электроретинограммы в эксперименте на вырезанном
глазе один электрод прикладывают к роговой оболочке, а второй — к
противоположному полюсу глазного молока. Электроретинограмму можно отводить,
помещая один электрод поверхности роговой оболочки и вводя второй электрод в нос
или прикладывая его к коже лица вблизи глаза.
Зависимость возникновения электроретинограммы от фотохимических процессов в
палочках и колбочках доказывается тем, что электрические реакции глаза возникают
в онтогенезе одновременно с развитием с чувствительных рецепторов — палочек и
колбочек — и появлением в зрительных пигментов. Содержание последних коррелирует
с амплитудой волн электроретинограммы. В настоящее время еще неясно, каким
образом расщепление зрительных пигментов вызывает изменение клеточных мембран,
приводящее к возникновению электрической разности потенциалов. По-видимому,
между фотохимическими и электрическими процессами существует
какое-то промежуточное звено типа ферментативной реакции.
На электроретинограмме большинства животных, регистрируемой при освещении
глаза в течение 1—2 секунд, различают несколько характерных волн (рис.
216). Первая волна — волна а — представляет собой небольшое по амплитуде
электроотрицательное колебание, свидетельствующее об уменьшении потенциала
покоя.
Оно переходит в быстро нарастающую и медленно убывающую Рис. 216. Электрорстинограмма (по Р.
|
Электрорстинограмма человека имеет аналогичную форму с тем
лишь отличием, что на ней между волнами а и в отмечается кратковременная волна
х.
Р. Гранит, подробно проанализировавший форму электроретинограммы при
различных воздействиях, пришел к заключению, что характерные ее волны
обусловлены суммированием трех различных компонент. По его мнению, компонента,
выявляющаяся в форме волны с, связана с палочковым зрением. Поэтому эта волна
отсутствует на электроретинограмме тех животных (например, черепах), в сетчатке
которых нет палочек.
Связь между волной с и палочковым зрением доказывается еще и тем, что при
освещении глаза красным светом, действующим только на колбочки, на
электроретинограмме нет волны с.
Вопрос о том, в каких структурах сетчатки возникают электрические колебания,
регистрируемые в форме электроретинограммы, еще не решен. Для его выяснения была
использована методика микроэлектродного отведения потенциалов от разных слоев
сетчатки. При этом были получены разноречивые данные. По мнению одних
исследователей, характерные волны электроретинограммы возникают в биполярных
клетках. По мнению других, волна а электроретинограммы связана с процессом,
происходящим во внешних члениках фоторецепторов, волна в возникает в наружном
ядерном слое, а волна с — в пигментном эпителии. Амплитуда волны в
электроретинограммы увеличивается пропорционально логарифму силы
света; она возрастает также, если перед световым раздражением глаз длительное
время находился в темноте. Волна d отражает реакции, возникающие в сетчатке при
выключении света; чем длительнее глаз был подвергнут действию света, тем больше
амплитуда волны d в момент прекращения светового раздражения.
Потенциалы действия в зрительном нерве. Медленные колебания
электрических потенциалов при световом раздражении, регистрируемые в виде
электроретинограммы, сопровождаются возникновением потенциалов действия в
ганглиозных клетках сетчатки, от которых отходят волокна зрительного нерва.
Впервые потенциалы действия в этом нерве были зарегистрированы в 1927 г. в
опытах на морском угре Э. Эдрианом и Б. Метьюсом. Выбор объекта объяснялся тем,
что у угря зрительный нерв состоит из небольшого числа относительно длинных
волокон. Опыты показали, что в отсутствие световых раздражений — в темноте —
потенцилов действия не было или же они были редкими.
Через 0,1—0,5 секунд после освещения глаза появлялась частая импульсная
активность, причем в первый момент частота потенциалов была очень велика, а
затем, несмотря на продолжающееся световое раздражение, она
уменьшалась (рис.217). Сразу по прекращении действия света возникала
вновь кратковременная вспышка импульсов в зрительном нерве. Связь между
изменением мембранного потенциала в фоторецепторе и потоком импульсов в
афферентном нервном волокне изучена Хартлайном в экспериментах на глазу
мечехвоста (Limulus). Глаз этого животного состоит из отдельных чувствительных к
свету образований — омматидиев в каждом из которых расположена нервная клетка,
дающая начало в нервному волокну.
Риc. 217. Изменение частоты импульсов в зрительном нерве при |
Хартлайн регистрировал микроэлектродом электрические потенциалы, возникающие
в омматидии и в нервном волокне. Освещение глаза вызывает медленное
электрическое колебание — рецепторный потенциал—равное 50 мв, вслед за которым
появляются частые ритмические импульсы в нервном волокне (рис. 218).
Чем выше иитенсивность светового раздражения, тем больше величина рецепторного
потенциала и частота импульсов в нерве. При длительном освещении глаза
рецепторный потенциал и частота импульсов в нервном волокне уменьшаются.
| Рис. 218. Электрическая реакция глаза Limnlis на освещение (по Хартлайну). а — микроэлектродная регистрация электрических потенциалов одиночного омматидия, б — одновременная запись электрической активности нервных волокон, идущих от омматидия. |
В дальнейшем была зарегистрирована электрическая активность отдельных волокон
зрительного нерва и у позвоночных животных. При этом были обнаружены три
различные группы волокон. В первой группе волокон частая импульсная активность
возникает лишь в начале светового раздражения и быстро затухает, во второй
группе волокон частые импульсы появляются в момент прекращения действия света на
глаз, а в третьей группе — и в начале и в момент прекращения светового
раздражения (см. рис. 191). Очевидно, что первая группа волокон отходит от
рецепторов, реагирующих на включение, вторая группа волокон связана с
рецепторами, реагирующими на выключение, а третья группа волокон проводит
импульсы от рецепторов, реагирующих и на включение и на выключении светового
раздражения.
Отведение потенциалов действия от одиночного нервного волокна в сочетании с
методикой точечного раздражения узким пучком световых лучей (диаметром около 0,1
мм) позволило установить площадь сетчатки, занимаемую фоторецепторами,
стимуляция которых вызывает возбуждение одной и той же ганглиозной клетки. Эта
площадь сетчатки представляет собой рецептивное поле данной клетки. Диаметр его
равен примерно около 1 мм. Таким образом, одна ганглиозная клетка через
посредство многих биполярных и горизонтальных нейронов (см.
рис. 212) связана с тысячами фоторецепторов. Это соответствует
гистологическим данным о структуре сетчатки и тому, что на 130 млн. палочек и
колбочек приходится всего около 1 млн. нервных волокон зрительного нерва.
Середина рецептивного поля (диаметром около 0,2 мм в области центральной ямки и
около 0,6 мм в периферических частях сетчатки) обладает максимальной
чувствительностью. Края рецептивного поля оной и той же ганглиозной клетки
обладают меньшей чувствительностью.
Если 2 узких луча света — оба допороговой интенсивности — действуют в
пределах одного рецептивного поля, то происходит суммация рецепторных
потенциалов и в ганглиозной клетке возникает импульсации, регистрируемая в
нервном волокне зрительного нерва.
Если же 2 узких луча света — сворхпороговой интенсивности — действуют на
разные рецептивные поля, относящиеся к разным ганглиозным клеткам сетчатки, то
наблюдаются явления торможения; возбуждение одного рецептивного поля повышает
порог раздражения другого рецептивного поля. Таким образом, нейронам сетчатки
свойственны те же самые явления (суммация, торможение), которые характерны для
нервных центров. Это дало основание считать нейроны сетчатки вынесенной на
периферию частью центральной нервной системы.
Источник
Разноуровневые тесты по теме «Анализаторы» | Тест по биологии (8 класс) по теме:
ВАРИАНТ 1
Часть А
1. Различение человеком силы, высоты и характера звука происходит благодаря:
1) раздражению мышц ушной раковины и передаче возбуждения па барабанную перепонку
2) возникновению возбуждения в клетках барабанной перепонки, передаче их во внутреннее ухо
3) раздражению слуховых рецепторов, возникновению нервных импульсов и передаче их по слуховому нерву в мозг
4) возникновению нервных импульсов в вестибулярном аппарате и передаче их по нерву в мозг
2. При чтении книг в движущемся транспорте происходит утомление мышц
1) изменяющих кривизну хрусталика
2) верхних и нижних век
3) регулирующих размер зрачка
4) изменяющих объем глазного яблока
3. Зрительные рецепторы располагаются в
1) сетчатке
2) хрусталике
3) стекловидном теле
4) сосудистой оболочке
4. Давление на барабанную перепонку, равное атмосферному, со стороны среднего уха обеспечивается у человека
1) слуховой трубой
2) ушной раковиной
3) перепонкой овального окна
4) слуховыми косточками
5. Световой поток, проникающий в глаз, способствует возникновению нервного возбуждения в
1) слепом пятне 2) зрачке
3) хрусталике 4) зрительных рецепторах
6. Тактильное чувство человека связано с
1) кожной чувствительностью 2) органом вкуса
3) органом обоняния 4) мышечной чувствительностью
7. Зрачок находится в центре оболочки:
1) белочной 2) роговицы 3) сетчатки 4) радужной
8. Обонятельные рецепторы находятся
1) в слезных каналах глаз
2) на слизистой оболочке носа
3) в полукружных каналах
4) в ротовой полости
9. У близоруких людей изображение фокусируется
1) перед сетчаткой 2) на сосудистой оболочке
3) на белочной оболочке 4) за сетчаткой
10. Почему воспаление среднего уха может возникнуть как осложнение при ангине, скарлатине и гриппе?
1) это случайное совпадение
2) эти заболевания усиливают восприимчивость организма к инфекции
3) инфекция может попасть в среднее ухо через слуховую трубу
4) больному человеку трудно следить за чистотой органов слуха
11. Функция зрачка в организме человека состоит в
1) фокусировании лучей света на сетчатку
2) регулировании светового потока
3) преобразовании светового раздражения в нервное возбуждение
4) восприятии света
12. Нервное возбуждение при ярком освещении возникает в
1) палочках
2) колбочках
3) хрусталике
4) зрительном нерве
13. В органе зрения за зрачком располагается
1) сосудистая оболочка
2) стекловидное тело
3) хрусталик
4) сетчатка
14. Сосудистая оболочка глазного яблока
1) защищает глазное яблоко
2) воспринимает свет
3) преобразует энергию света в нервный импульс
4) осуществляет кровоснабжение глазного яблока
15. В состав зрительного пигмента, содержащегося в светочувствительных клетках сетчатки, входит витамин
1) С 2)D 3)В 4) А
16. Вкусовые рецепторы, воспринимающие ощущение сладкого, расположены
1) на кончике языка
2) по бокам языка
3) на корне языка
4) по бокам и на корне языка
17. Большую часть полости глазного яблока занимает
1) водянистая влага
2) хрусталик
3) стекловидное тело
4) сетчатка
18. Слуховые косточки усиливают колебания:
1) мембран улитки 2) барабанной перепонки
3) полукружных каналов 4) перепонки овального окна
19. Травмы затылочных долей полушарий мозга приводят к
1) потере слуха
2) потере речи
3) потере зрения
4) потере кожной чувствительности
Часть В
В1. Установите, в какой последовательности располагаются органы слухового анализатора, через которые звуковые колебания достигают рецепторов органа слуха. Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) наружное ухо
Б) перепонка овального окна
В) слуховые косточки
Г) барабанная перепонка
Д) жидкость в улитке
Е) рецепторы органа слуха
В2. Выпишите верные утверждения (не более трех)
Дальнозорким людям необходимо использовать очки,
1) так как у них изображение фокусируется перед сетчаткой
2) так как у них изображение фокусируется позади сетчатки
3) так как они плохо видят детали близко расположенных предметов
4) так как они плохо различают то, что расположено вдали
5) имеющие двояковогнутые линзы, рассеивающие свет
6) имеющие двояковыпуклые линзы, усиливающие преломление лучей
В3. Установите соответствие между структурой глаза и её функциональным
значением.
СТРУКТУРЫ ГЛАЗА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
1) роговица А) вспомогательный аппарат
2) веки Б) оптический аппарат
3) брови
4) хрусталик
5) слезная железа
6) стекловидное тело
В4. Установите соответствие между видом рецептора и анализатором, частью которого он является.
ВИДЫ РЕЦЕПТОРОВ АНАЛИЗАТОРЫ
1) холодовой А) зрительный
2) палочка Б) кожный
3) тактильный В) слуховой
4) болевой
5) волосковая клетка
6) колбочка
Часть С
С1. Какие функции выполняют в организме человека разные звенья анализатора?
ВАРИАНТ 2.
Часть А
1. Зрение человека зависит от состояния сетчатки, так как в ней расположены светочувствительные клетки, в которых
1) образуется витамин А
2) возникают зрительные образы
3) черный пигмент поглощает световые лучи
4) формируются нервные импульсы
2. Человек, в отличие от животных, услышав слово, воспринимает
1) высоту составляющих его звуков
2) направление звуковой волны
3) содержащийся в нем смысл
4) степень громкости звука
3. Слуховая труба соединяет
1) среднее ухо с носоглоткой
2) наружное ухо с барабанной перепонкой
3) перепонку овального окна с внутренним ухом
4) орган слуха со слуховой зоной коры
4. Звено слухового анализатора, воспринимающее раздражение, —
1) слуховой нерв
2) рецепторы улитки
3) барабанная перепонка
4) перепонка овального окна
5. Рецепторы вестибулярного анализатора у человека находятся в
1) слуховой трубе
2) косточках среднего уха
3) мешочках и полукружных каналах
4) наружном слуховом проходе и барабанной перепонке
6. Анализ световых раздражений происходит в доле коры больших полушарий
1) лобной 2) теменной
3) височной 4) затылочной
7. Зона слухового анализатора расположена в коре больших полушарий головного мозга в области
1) затылочной 2) теменной
3) височной 4) центральной борозды
8. Какой буквой на рисунке обозначена структура глаза, на которой формируется изображение?
1) А
2) Б
3) В
4) Г
9. Цвет глаз человека определяется пигментацией
1) сетчатки 2) хрусталика
3) радужной оболочки 4) белочной оболочки
10. Проводниковая часть зрительного анализатора –
1) сетчатка
2) зрачок
3) зрительный нерв
4) зрительная зона коры головного мозга
11. Окончательный анализ высоты, силы и характера звука у человека происходит в
1) внутреннем ухе
2) слуховом нерве
3) барабанной перепонке
4) слуховой зоне коры мозга
12. Какова причина возникновения близорукости?
1) помутнение хрусталика
2) повреждение зрительного нерва
3) нарушение в зрительной зоне коры головного мозга
4) уменьшение способности хрусталика изменять кривизну
13. Воспринимает раздражение и преобразует их в нервные импульсы
1) спинной мозг
2) двигательный нейрон
3) нервный узел
4) рецептор
14. Происходящие в полукружных каналах изменения приводит
1) головокружению, нарушения равновесия
2) воспалению среднего уха
3) ослаблению слуха
4) нарушению речи
15. Сетчатка – место расположения
1) хрусталика
2) зрачка
3) кровеносных сосудов глаза
4) зрительных рецепторов
16. Прозрачная передняя сторона белковой оболочки глаза, называется
1) коньюктива 2) хрусталик
3) роговица 4) радужка
17. В глазном яблоке преломляющую функцию линзы не выполняет
1) роговица
2) хрусталик
3) стекловидное тело
4) радужка
18. К барабанной перепонке со стороны среднего уха примыкает
1) молоточек 2) наковальня
3) стремечко 4) слуховая труба
19. Сосочки, воспринимающие горький вкус пищи, сосредоточены
1) на кончике языка
2) по бокам языка
3) на поверхности языка
4) у корня языка
Часть В
В1. Выпишите верные утверждения (не более трех)
Близоруким людям необходимо использовать очки,
1) так как у них изображение фокусируется перед сетчаткой
2) так как у них изображение фокусируется позади сетчатки
3) так как они плохо видят детали близко расположенных предметов
4) так как они плохо различают то, что расположено вдали
5) имеющие двояковогнутые линзы, рассеивающие свет
6) имеющие двояковыпуклые линзы, усиливающие преломление лучей
В2. В какой последовательности расположены структуры глаза, через которые пройдёт световой поток, прежде чем он достигнет зрительных рецепторов? Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) роговица
Б) стекловидное тело
В) хрусталик
Г) зрачок
Д) сетчатка
В3. Установите соответствие между отделами уха человека и их строением
Элементы строения Отделы уха
1) ушная раковина А) наружное
2) молоточек Б) среднее
3) слуховая труба в) внутреннее
4) улитка
5) слуховой проход
6) овальное окно
В4. Укажите последовательность передачи нервного импульса от места его возникновения до рабочего органа. Ответ запишите в виде определенной последовательности букв.
А) чувствительный нейрон
Б) рецептор
В) центральная нервная система
Г) мышца
Д) двигательный нейрон
Часть С
С1. Почему человеку, сошедшему с карусели, некоторое время кажется, что окружающие его предметы продолжают движение?
Источник