Кожно-мышечная чувствительность

Определения и обозначения

Кожно-мышечная чувствительность — способность воспринимать прикосновение, давление, боль, тепло, холод и положение частей тела. Она помогает замечать воздействия на кожу и изменения позы, даже если человек не смотрит на свои руки или ноги. Благодаря ей организм получает сведения о контакте с окружающими предметами и о собственном теле.

Рецепторы кожи — чувствительные окончания и специализированные клетки, которые воспринимают прикосновение, давление, температуру и боль. Их задача — принимать определённый вид воздействия и запускать нервный сигнал. Разные рецепторы нужны, чтобы нервная система могла различать, например, тепло и прикосновение.

Проприоцепторы — рецепторы мышц, сухожилий и суставов, сообщающие о положении и движении частей тела. Они реагируют на изменения растяжения и напряжения, поэтому человек может чувствовать, согнута ли его рука, не глядя на неё. Эти сведения помогают поддерживать позу и направлять движения.

Осязание — восприятие свойств предмета при прикосновении, основанное на совместной работе кожных рецепторов. Оно позволяет не только почувствовать контакт, но и распознать поверхность или форму предмета. Для этого мозг сопоставляет несколько кожных сигналов и, когда нужно, сведения о движении пальцев.

Как это устроено

Разные ощущения возникают потому, что рецепторные окончания неодинаково устроены и реагируют на разные воздействия. Одни лучше отвечают на прикосновение и давление, другие — на изменение температуры или повреждение тканей. Если бы все рецепторы реагировали одинаково, нервной системе было бы труднее определить, что именно произошло. Поэтому специализация рецепторов помогает точнее различать сигналы.

Чувствительность разных участков кожи неодинакова: на одних участках рецепторы расположены плотнее, чем на других. Кроме того, у каждого рецептора есть рецептивное поле — участок кожи, от которого он принимает сигнал. Если поля небольшие и рецепторов много, мозг получает более точную информацию о месте и характере воздействия. Поэтому пальцами обычно легче нащупать мелкую деталь, чем спиной.

Когда воздействие раздражает рецептор, в нём возникает нервный импульс. Он передаётся по чувствительным нервным волокнам в спинной и головной мозг, потому что именно нервная система принимает и обрабатывает такие сообщения. Само прикосновение начинается на коже, но осознанное ощущение формируется после обработки сигнала. Так мозг может определить, где и какое воздействие возникло.

Рецепторы мышц, сухожилий и суставов реагируют на растяжение, напряжение и изменение положения частей тела. Когда рука сгибается или поднимается, состояние этих тканей меняется, и проприоцепторы посылают соответствующие сигналы. Мозг использует их, чтобы оценивать позу и движение без постоянного зрительного контроля. Благодаря этому человек может двигать рукой, не следя глазами за каждым её положением.

Осязание позволяет различать форму, размер, поверхность и другие свойства предмета, потому что при ощупывании одновременно активируются разные рецепторы кожи. Мозг объединяет полученные сигналы и учитывает проприоцептивную информацию — например, как двигались пальцы и насколько они сгибались. Такое сочетание помогает понять, что именно находится в руке. Один отдельный сигнал обычно сообщает меньше, чем их совместная обработка.

Виды кожно-мышечной чувствительности и их рецепторы

Сравнивайте строки таблицы по трём вопросам: какое воздействие воспринимается, какие рецепторы его принимают и какую задачу решает ощущение. Так легче увидеть, чем кожная чувствительность отличается от мышечно-суставной. Некоторые действия, например ощупывание предмета, требуют совместной работы нескольких видов чувствительности.

Разбор задач

Задача: человек закрывает глаза и определяет на ощупь, гладкий предмет или шероховатый. Нужно объяснить, какие ощущения помогают ему выполнить задачу. Здесь важно проследить путь от воздействия на кожу до распознавания поверхности. Сначала выясним, что происходит при контакте, а затем — как сигнал становится осознанным.

1. Пальцы касаются предмета, и его поверхность воздействует на кожу. Кожные рецепторы воспринимают прикосновение и особенности давления на разных участках пальцев.
2. От рецепторов возникают нервные импульсы, которые идут по чувствительным нервам в центральную нервную систему. Мозг обрабатывает сигналы и сопоставляет их, поэтому может различить ровную и неровную поверхность.
3. При движении пальцев меняется участок контакта и сила нажатия. Эти дополнительные сведения помогают составить более полное представление о поверхности.

Ответ: человеку помогают осязательные ощущения, возникающие при раздражении кожных рецепторов. Мозг обрабатывает поступившие сигналы и распознаёт поверхность как гладкую или шероховатую. Зрение для этого не требуется.

Задача: почему кончиками пальцев обычно легче различить мелкие детали предмета, чем кожей спины? Сравним, насколько точно каждый участок может сообщить о месте прикосновения. Причина связана не с толщиной кожи как таковой, а с устройством рецепторного аппарата. Для ответа нужно учесть плотность рецепторов и размеры их рецептивных полей.

1. На кончиках пальцев на небольшом участке расположено много кожных рецепторов. Их рецептивные поля сравнительно малы, поэтому близкие друг к другу точки воздействия могут вызывать раздельные сигналы.
2. На коже спины рецепторы распределены иначе, а рецептивные поля обычно больше. Мозгу сложнее точно различить рядом расположенные воздействия, и мелкие детали ощущаются менее отчётливо.
3. Сравнение участков показывает, что точность зависит от того, сколько информации о месте прикосновения получает мозг. Чем плотнее рецепторы и меньше их поля, тем лучше различаются детали.

Ответ: кончики пальцев чувствительнее к мелким деталям, потому что там выше плотность рецепторов и меньше рецептивные поля. Кожа спины хуже разделяет близкие воздействия. Различия в чувствительности зависят от устройства рецепторного аппарата участка тела.

Задача: человек с закрытыми глазами поднимает руку и точно касается носа. Нужно определить, какая чувствительность сообщает ему о положении руки и как формируется ответ. Поскольку зрение не участвует, следует обратиться к сигналам от мышц, сухожилий и суставов. Затем проследим, как мозг использует их для управления движением.

1. При подъёме руки изменяются растяжение мышц, напряжение сухожилий и положение суставов. Проприоцепторы реагируют на эти изменения и формируют нервные импульсы.
2. Сигналы по чувствительным нервным волокнам поступают в центральную нервную систему. Мозг обрабатывает сведения о положении руки и сопоставляет их с целью движения — прикоснуться к носу.
3. Мозг направляет команды мышцам, а новые проприоцептивные сигналы сообщают, как меняется движение. Благодаря такой обратной связи человек может уточнять положение руки, не глядя на неё.

Ответ: положение руки помогает определять мышечно-суставная, или проприоцептивная, чувствительность. Мозг получает сигналы от рецепторов мышц, сухожилий и суставов, обрабатывает их и управляет движением. Обратная информация позволяет направить руку к носу с закрытыми глазами.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все рецепторы кожи воспринимают любые раздражения одинаково. Так могут думать, потому что все рецепторные сигналы в итоге идут по нервам. На деле рецепторные окончания специализируются на разных воздействиях: прикосновении, температуре или боли. Проверьте себя: спросите, одинаково ли организм воспринимает тепло и давление, — для них нужны разные рецепторные аппараты.

Ошибка: смешивать кожную чувствительность с мышечно-суставной. Их легко перепутать, потому что обе помогают ощущать собственное тело. Кожная чувствительность сообщает о воздействии на кожу, а проприоцептивная — о положении и движении частей тела. Чтобы проверить себя, определите, откуда поступает сигнал: от кожи или от мышц, сухожилий и суставов.

Ошибка: считать, что ощущение возникает непосредственно в коже. Такое представление появляется потому, что прикосновение или боль часто ощущаются в месте воздействия. Рецептор принимает раздражение, но сигнал передаётся в нервную систему, где обрабатывается. Проверка проста: отделите место, где возник сигнал, от процесса, благодаря которому человек осознаёт ощущение.

Ошибка: полагать, что вся кожа одинаково чувствительна. К такому выводу подталкивает представление, что кожа повсюду выполняет одну и ту же защитную роль. Однако плотность рецепторов и размеры их рецептивных полей на участках тела различаются. Проверьте себя, сравнив точность, с которой пальцы и спина ощущают близко расположенные точки.

Связь с другими темами

Для понимания кожно-мышечной чувствительности нужно знать, что нервная система принимает и проводит импульсы по чувствительным нервам. Без этого трудно объяснить, как сигнал от рецептора достигает центральной нервной системы. Здесь важно различать приём раздражения и обработку информации.

Эта тема связана со строением кожи и органов чувств: она показывает, как организм воспринимает прикосновение, температуру и боль. Изучая устройство кожи, можно понять, где находятся рецепторы и почему они реагируют на разные воздействия. Так знания о строении органа связываются с его функцией.

Проприоцепция пригодится при изучении координации движений, рефлексов и опорно-двигательной системы. Сигналы от мышц, сухожилий и суставов помогают мозгу оценивать позу и корректировать движение. Поэтому работа рецепторов связана и с восприятием тела, и с управлением его движениями.

Что запомнить

• Кожно-мышечная чувствительность включает кожные и мышечно-суставные ощущения.
• Разные рецепторы воспринимают разные виды раздражений.
• Сигналы от рецепторов поступают в центральную нервную систему по чувствительным нервным волокнам.
• Осязание помогает различать свойства предметов при прикосновении.
• Проприоцепторы сообщают о положении и движении частей тела.
• Чувствительность кожи неодинакова на разных участках тела.