Лабораторная работа: Рефлекторные реакции и дыхание

Необходимое оборудование: карандаш.

Экспериментатор просит испытуемого внимательно следить за движением карандаша, который располагается на расстоянии 20 см от лица испытуемого. Экспериментатор перемешает карандаш вверх, вниз, вправо, влево, затем описывает окружность. Все это время он внимательно наблюдает за движением глаз испытуемого.

Вопросы:

1.Почему происходит движение глазного яблока?

2.Какие мышцы обеспечивают движения глазного яблока?

3.Сколько мышц участвуют в перемещении глаз в глазницах?

4.Изобразить схему строения зрительного анализатора.

Ответ

Глаза - самый подвижный наш орган. Движение глаз в орбите осуществляется при помощи мышц. Мышцы глазного яблока являются группами мышц, которые вращают глазное яблоко с помощью их соответственных присоединений к внешней поверхности яблока. Они состоят, для каждого глаза, из четырех прямых мышц (средняя, боковая, верхняя и нижняя) и двух косых (верхняя и нижняя).

Прямые мышцы выходят сзади на вершине глазного яблока из общего начала, на фиброзном кольце вокруг выхода оптического нерва; затем они проходят вперед к соответствующим прикреплениям на глазном яблоке, сзади плоскости центра вращения яблока. Таким образом, прямые мышцы повсюду стремятся втолкнуть яблоко обратно в глазницу. Это обратное втягивание прямых мышц частично уравновешивается тягой вперед косых мышц, а частично подушечкой жира. Важно принять во внимание, что движение каждой мышцы зависит от ориентации глазного яблока относительно глазницы. Когда наши два глаза вращаются к новой ориентации (то есть, перенаправление взгляда), то меняется движение каждой из наших двенадцати мышц. Более того, в период какого-либо вращения глазного яблока эти изменения действия происходят как непрерывный хорошо скоординированный процесс.

Движения каждого мускула можно математически разложить на три компонента, относящиеся к трем основным осям, которые проходят через центр вращения и являются перпендикулярными друг другу. Эти три оси – горизонтальная, вертикальная и переднезадняя (визуальная ось или луч обзора). Как вертикальная, так и горизонтальная ось находятся в экваториальной плоскости (Листинга) глазного яблока. Движения мускула можно лучше всего понять, рассматривая прикрепление каждого мускула к глазному яблоку относительно центра вращения этого яблока.

Верхняя прямая мышца идет прямо в глазнице соосно (над и в плоскости) с оптической осью, также как и нижний мускул. В связи с тем, что он прикрепляется к глазному яблоку перед его экватором и выше, его главное действие – это поднятие или поворот глаза вверх (вращение глазного яблока вверх). Но это его единственное действие только когда зрительная ось также выровняется с осью глазного яблока, то есть они будут отведены (перевернуты) на 23° от их основной позиции (термин употребляется, когда глаз смотрит непосредственно вперед). Как только глаз приведен (повернут) от 23° приведения, тогда все больше и больше действий ВПМ изменяются от простого поворота глаза кверху до комбинации приведения и наклонения (вращение вокруг зрительной оси). При приведении ВПМ помогает средней мышце (СМ) в последнем предварительном действии приведения. Если глаз отводится больше, чем на 23°, то действие ВПМ изменяется, чтобы все больше стать комбинацией отведения глаз (помогая боковой прямой мышце) и поворота наружу. Все эти действий ВПМ обычно соответственными уравновешивающими, но противоположными действиями нижнего прямого мускула. Когда глаз приведен, то эффективность вертикальных мышц (верхних или нижних) в поднимании или понижении глаза становиться либо пониженной, либо исчезает совсем. Это функция косых мышц, которые являются очень эффективными при приведении, верхний косой мускулдля понижения, а нижний для поднимания. Отхождение ВК мускула находится на вершине глазного яблока вверху и посредине между отхождениями верхней прямой и средней прямой мышцами. Нижняя часть ВКМ проходит вперед и по середине почти что к входу глазницы. Здесь он становится округленным прочным сухожильем, уникальным среди всех КМ, чтобы резкого пройти сквозь хрящевое кольцо, которое действует как блок, проходя в обратном направлении, вниз и по бокам. Сухожилие заканчивается путем расширения для того, чтобы войти в верхнюю заднелатеральную четверть яблока, то есть, за его экватором и центром вращения. Верхний косой мускул, возвращаясь от блока, формирует угол 54°, при котором со средней стенкой глазницы и со зрительной осью в основном положении. Только тогда, когда глаз полностью приведен на (54°), зрительная ось выравнивается с ВК сухожилием, и ВКМ затем действует полностью как сильный депрессор (мышца, осуществляющая опускание). В момент поворота глаза ВКМ становится менее и менее депрессором до тех пор, пока при полном отведении оно не вызывает только отведение (помогая СМ) и наклон. ВКМ играет самую важную роль, когда мы смотрим вниз на близкий объект, при этом действии, верхние косые мышцы являются главными депрессорами, так как глаза (зрительные оси) сходятся, т.е. обе приведены.

Нижняя косая мышца (НКМ) проходит более краткий путь от своего отхождения к переднемедиальной части основания яблока; она идет назад сбоку, чтобы войти в нижнюю заднелатеральную четверть поверхности яблока и позади экватора. Подобно ВКМ, она формирует угол примерно 51° со средней стенкой глазного яблока. Действия НКМ соответствуют и уравновешивают ВКМ. Обе косые мышцы являются мощными тортерами глазного яблока в основной позиции и при отведении. От основной позиции прямое поднимание и опускание осуществляется мышцами, которые работают как совместно действующие пары: ВПМ и НКМ для поднимания, а НПМ и ВКМ для опускания.

Горизонтальные прямые мышцы (средние и боковые, соответственно СГПМ и БГПМ), похожи на поводья лошади. Не смотря на то, что анатомические описания горизонтальных мышц в основном утверждают, что их действия являются только горизонтальными, в механических терминах и на практике эти две мышцы все-таки вызывают вертикальное движение, когда глазное яблоко поднимается или опускается. Когда яблоко вращается вверх, они помогают поднимающим мышцам (ВПМ и ВКМ), а когда вращается вниз – депрессорам (НПМ и ВКМ). Этот принцип используется при действии, предназначенном для поднимания глаза в некоторых случаях паралича поднимающей мышцы: СГПМ и БГПМ отделяются, а потом переустанавливаются на высшем уровне, над центром вращения и наряду с ВПМ. Подобным образом, горизонтальные мышцы могут иметь легкое вращающетельное действие, в зависимости от направления взгляда.

Зрительный анализатор включает в себя глаз - орган зрения, воспринимающий световые раздражения, зрительный нерв и зрительные центры, расположенные в коре головного мозга.

Схема строения зрительного анализатора

1 - сетчатка, 2 - неперекрещенные волокна зрительного нерва, 3 - перекрещенные волокна зрительного нерва, 4 - зрительный тракт, 5 - наружнее коленчатое тело, 6 - radiatio optici, 7 - lobus opticus

Практическая работа №3. Исследование изменения дыхания у человека при выполнении двигательной нагрузки

Оборудование: секундомер.

Работа проводиться вдвоем. При оформлении задания требуется описать ход работы и заполнить таблицу 1. Необходимо указывать возраст, пол испытуемого и время проведения исследования. После выполнения задания необходимо ответить на вопросы.

Последовательность выполнения заданий:

1. Подсчитать частоту дыхания (ЧД) у испытуемого в состоянии относительного покоя (в положении сидя или стоя). Взять среднюю величину за 2-3 минуты.

2. Измерить частоту дыхания после выполнения физической нагрузки (приседания в течение 1 минуты в среднем темпе, бег в течение 1 минуты).

3. Определить время восстановления исходной частоты дыхания.

Вопросы:

1. Что такое дыхание? Описать этапы дыхания.

2. Как изменяется дыхание человека после выполнения физической нагрузки?

3. Опишите механизмы регуляции дыхания.