Chương 13 Sinh lý các cơ quan cảm giác13.1. Ý nghĩa và quá trình phát triển

13.1.1. Ý nghĩa

Để nhận được thông tin từ môi trường xung quanh, hệ thần kinh phải dựa vào các
cơ quan cảm giác hay các cơ quan thụ cảm, Mỗi cơ quan thụ cảm chịu trách nhiệm về
một dạng thay đổi của môi trường được gọi là kích thích, nó tạo ra xung thần kinh tương
ứng truyền về hệ thần kinh trung ương. Các cơ quan cảm giác là bộ phận đầu tiên của
một quá trình thần kinh phức tạp. Nhờ các cơ quan cảm giác mà người và động vật mới
nhận thức được sự tồn tại của thế giới xung quanh cũng như thế giới chủ quan bên trong
của chính mình. Ở người, nhờ sự hoàn thiện về cấu tạo của các cơ quan cảm giác và của
hệ thần kinh cao hơn, phức tạp hơn so với thế giới động vật, con người ngoài những bản
năng, tập tính còn có quá trình tư duy trừu tượng. Bởi vậy con người đã tách ra khỏi thế
giới động vật, sống thành một xã hội riêng.
13.1.2. Sự tiến hoá
Trong quá trình phát triển chủng loại, ngay ở những cơ thể đơn bào như amip đã có
quá trình cảm nhận kích thích từ môi trường, tránh những chỗ có luồng chiếu sáng mạnh.
Càng ở cao trên bậc thang tiến hoá, cơ quan cảm giác của động vật càng có cấu tạo tinh
vi phức tạp và hoàn thiện hơn. Nhờ vậy mà khả năng tiếp nhận những biến đổi của môi
trường cũng chính xác hơn.
Mỗi cơ quan cảm giác đều có cấu tạo gồm ba phần chính: phần thụ cảm (bộ phận
ngoại biên), phần dẫn truyền gồm các dây thần kinh hướng tâm và phần trung ương.
13.1.3. Phân loại các cơ quan cảm giác
* Phân loại theo vị trí cấu tạo

dI: cường độ kích thích tăng lên hoặc giảm xuống
Theo Weber, một sự thay đổi (tăng hoặc giảm) cường độ kích thích sẽ gây ra một cảm
giác khác biệt (nhận biết được) chỉ khi đạt tới giá trị tối thiểu K xác định đối với từng loại
thụ quan.. Trong ví dụ, K = 0,03 đối với thụ quan áp lực ở da bàn tay, nghĩa là lúc đầu
cầm một vật nặng 100g, muốn nhận ra vật sau nặng hơn phải tăng thêm: 100 x 0,03 = 3g.
Vật ban đầu là 200g thì phải tăng thêm 6g…
Đối với cảm giác ngoài giới hạn (quá mạnh hoặc quá yếu) thì công thức của
Weber không áp dụng được.
Fechner thấy rằng khi cường độ kích thích tăng theo cấp số nhân thì cảm giác chỉ
tăng theo cấp số cộng. Do đó ông nêu ra “cảm giác là log của kích thích” (theo quy luật
toán học: một trị số tăng theo cấp số cộng, log của nó tăng theo cấp số nhân).
S = a x logR + b
Trong đó: S là trị số cảm giác
R là cường độ kích thích
a,b là các hằng số đặc trưng cho từng loại thụ quan
3). Sự thích nghi của các thụ quan
Biểu hiện của sự thích nghi là giảm dần mức độ cảm giác đối với các kích thích kéo
dài hoặc thường xuyên, mặc dù kích thích đó “tới ngưỡng”. Thích nghi là “sự quen dần”
với các kích thích như âm thanh, mùi vị khi kéo dài thì không còn nghe to nữa, không
còn thấy mùi nồng nặc nữa hoặc không thấy mặn nữa…
13.2. Cơ quan cảm giác da và nội tạng
13.2.1. Cấu tạo và chức năng chung của da
Ở da người và thú không có các tế bào thụ cảm riêng biệt. Các đầu mút thần kinh
cảm giác toả ra một cách tự do trên da gọi là các tiểu thể để tiếp nhận các kích thích khác
nhau từ môi trường, đó là:
- Tiểu thể Meisner thu nhận kích thích ma sát
- Tiểu thể Pacinian thu nhận áp lực
- Tiểu thể Krause thu nhận kích thích nhiệt độ lạnh
- Tiểu thể Ruffni thu nhận nhiệt độ nóng
- Các mút thần kinh thu nhận các kích thích đau.

Các thể thụ cảm tiếp nhận kích thích gây cảm giác đau là các đầu mút sợi thần kinh
không có bao myelin phân bố ở nhiều nơi của cơ thể. Phản ứng trả lời cảm giác đau là
một loạt các phản xạ tự vệ của nhiều hệ cơ quan trong cơ thể như sự vận động, tăng
trương lực cơ, tăng nhịp tim, nhịp thở, co mạch, tăng huyết áp, tiết mồ hôi, giảm tiết dịch
tiêu hoá, giảm nhu động ruột, co đồng tử chảy nước mắt… Trung khu đau chính nằm ở
thalamus (đồi thị) thuộc não trung gian, ngoài ra còn nằm ở vùng dưới đồi, ở thể lưới
thân não. Các tế bào thần kinh tiết của vùng dưới đồi tiết chất endorphin, enkephalin có
tác dụng giảm đau. Hình 13.1. Các thụ thể cảm giác da (theo Trịnh Hữu Hằng)


- Thụ cảm thể thoi cơ nằm xen trong các sợi cơ hưng phấn khi cơ giản.
- Thụ cảm thể Golgi nằm ở phần gân bám xương hưng phấn khi cơ co. Nhờ hai loại
thụ cảm thể thoi cơ và Golgi mà trương lực cơ luôn được điều hoà đảm bảo cho tư thế và
sự vận động trong không gian của cơ thể.
- Thụ cảm thể Paccini nằm ở màng cơ dính xương và màng xương hưng phấn khi
xương hoạt động.
* Cảm giác sâu có ý thức
Cảm giác này cũng do các thụ cảm thể ở cảm giác sâu không ý thức đảm nhiệm.
Nhờ các xung truyền về tuỷ sống và các phần cao trên não bộ mà cơ thể biết được vị trí
tư thế và tình trạng của chính mình trong không gian, ngay cả khi không nhìn thấy.
13.3. Cơ quan cảm giác khứu giác
Cơ quan cảm giác khứu giác phân bố ở khoang mũi trên, gồm những tế bào khứu
giác nằm ở lớp thượng bì của màng nhầy. Các sợi trục của các tế bào tập trung thành đôi
dây thần kinh não số I (dây khứu giác: nucleus olfactorius) xuyên qua lỗ sàng mà về hành
khứu rồi não khứu dưới đại não. Ở động vật bậc cao cơ quan khứu giác phát triển không
đều: Chim, linh trưởng… kém phát triển, nhưng ở mèo, chó chuột… phát triển rất tốt.
Để có cảm giác khứu giác mạnh rõ ràng, mùi của một chất nào đó cần hít vào
nhanh và mạnh để luồng không khí tác động vào khoang trên mũi nơi có các tế bào khứu
giác. Thụ quan khứu giác có tính thích nghi với mùi rất nhanh (hình 13.2).