Читать книгу Fizjologia człowieka w zarysie - Группа авторов - Страница 47

Przetrwanie i właściwe funkcjonowanie żywego organizmu wymaga zdolności dostosowywania się do zmian środowiska, zarówno zewnętrznego (otoczenia), jak i wewnątrzustrojowego. Odpowiednio szybkie i adekwatne reakcje wymagają odbierania, przetwarzania i przekazywania ogromnych ilości informacji o zachodzących zmianach. Organizm człowieka otrzymuje około 10⁹ bitów informacji na sekundę, przy czym w sposób świadomy rejestruje zaledwie 10² bitów. Pozostałe 10⁷ bitów informacji, związanych m.in. z ogólną motoryką, mimiką i mową, jest przekazywanych „nieświadomie”, na zasadzie odruchowej, z uruchomieniem zasobów pamięci. Taka selekcja jest niezbędna dla zachowania szybkości reakcji i uniknięcia przeciążenia ośrodków przetwarzających. Informacji dostarczają bodźce, a za ich odbiór (rejestrację), przetwarzanie i przekazywanie odpowiadają receptory. Zdolność receptora (komórki) do odpowiedzi na bodziec określa się mianem pobudliwości.

Bodźce mają najczęściej charakter czynników fizycznych (np. temperatura) lub biochemicznych (np. zmiana wartości pH), czasem stanów emocjonalnych (np. uczucie głodu, bodźce seksualne). Czas działania i siła decydują o natężeniu bodźca, który w zakresie fizjologicznym doprowadza do specyficznej reakcji receptorów. Energia bodźca zamienia się w potencjał elektryczny depolaryzujący błonę komórkową (potencjał receptorowy), czyli odmianę potencjału czynnościowego, którego częstotliwość zależy ostatecznie od właściwości bodźca oraz rodzaju narządu zmysłu (ryc. 4.1). Wytworzony impuls elektryczny jest następnie przesyłany do odpowiedniego ośrodka w mózgu. W odróżnieniu od potencjału receptorowego propagacja potencjału czynnościowego w komórkach nerwowych polega na przesyłaniu sygnału o charakterze „wszystko albo nic”, powstającego w swej pełnej formie albo wcale. Bodziec progowy jest bodźcem o minimalnym natężeniu niezbędnym do wywołania reakcji; każdy bodziec o większej sile jest bodźcem nadprogowym. W odróżnieniu od bodźców progowych i nadprogowych pojedyncze bodźce podprogowe nie są w stanie doprowadzić do powstania potencjału receptorowego (pobudzenia receptora). Z kolei bodziec maksymalny wywołuje reakcję maksymalną, podczas gdy działanie zbyt silnych bodźców uszkadzających tkanki (ponadmaksymalnych bodźców destrukcyjnych) wpisuje się w mechanizm obronny związany z receptorami bólowymi. Brak bodźców odbieranych przez mózg doprowadza do stanu deprywacji sensorycznej. Stan taki można uzyskać w specjalnych urządzeniach, tzw. komorach deprywacyjnych, w których odpowiednio dobrane stężenie roztworu soli pozwala unosić się swobodnie ciału na powierzchni (podobnie jak np. w Morzu Martwym, o średnim zasoleniu około 26%), temperatura otaczającej solanki odpowiada temperaturze ciała ludzkiego, a w środku panuje niemal całkowita ciemność i cisza. W takich warunkach mózg stopniowo przestaje odbierać w typowy sposób „swoje ciało”, zmieniając własną aktywność bioelektryczną i wrażenia fizyczne. Krótkotrwała deprywacja sensoryczna może wywoływać pewne działania relaksacyjne, jednak zarówno zbyt mała, jak i zbyt duża dla danego osobnika liczba bodźców wywołuje niepokój i stres. Doświadczenia te potwierdzają, jak bardzo funkcjonowanie organizmu jest uzależnione od dopływu różnorodnych, dających się zinterpretować bodźców.

Ze względu na swoistość wyróżnia się:

– bodźce adekwatne (fizjologiczne, swoiste), które najłatwiej pobudzają dany receptor, co oznacza, że specyficzne wrażenia zmysłowe uzyskuje się już przy najniższym progu pobudliwości;

– bodźce nieadekwatne (niefizjologiczne, nieswoiste), które nie są charakterystyczne dla danego receptora, ale przy odpowiednio wysokim natężeniu bodźca mogą wywoływać specyficzne wrażenia zmysłowe. Na przykład ucisk gałki ocznej (bodziec mechaniczny) pobudza fotoreceptory w siatkówce, czego efektem są błyski w oku. Dany receptor może być pobudzany przez kilka bodźców nieswoistych.

Ze względu na złożoność wyróżnia się:

– bodźce proste (np. światło dla fotoreceptorów siatkówki);

– bodźce złożone z wielu bodźców prostych (np. percepcja barw – widzenie barwne).