Органы чувств
Органы чувств воспринимают раздражения внешней и внутренней среды, а нервная система анализирует полученную информацию. Любой анализатор включает рецепторный, проводниковый и центральный отделы: только их совместная работа создаёт ощущение и позволяет организму ответить на раздражение.
Анализаторы и рецепторы
Анализатор — функциональная система, которая воспринимает раздражение, проводит нервный импульс и формирует ощущение в коре больших полушарий. Рецепторный отдел представлен специализированными клетками или нервными окончаниями. Проводниковый отдел — чувствительными нейронами и нервами. Центральный отдел находится в определённой зоне коры больших полушарий.
Анализатор — совокупность рецепторов, проводящих нервных путей и участка коры больших полушарий, где происходит анализ раздражения и возникает ощущение.
| Отдел анализатора | Что делает | Пример |
|---|---|---|
| Рецепторный | Воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс | Палочки сетчатки воспринимают свет |
| Проводниковый | Проводит импульс к центральной нервной системе | Зрительный нерв передаёт сигналы |
| Центральный | Анализирует информацию, формирует ощущение | Зрительная зона коры различает форму предмета |
Рецепторы возбуждаются только при раздражении определённой природы. Механорецепторы реагируют на давление, прикосновение, растяжение и звук; фоторецепторы — на свет; хеморецепторы — на химические вещества; терморецепторы — на изменение температуры; болевые рецепторы — на повреждение тканей. Интерорецепторы воспринимают состояние внутренних органов, проприорецепторы сообщают о положении тела и движении мышц, экстерорецепторы получают сигналы из внешней среды.
Раздражение → возбуждение рецептора → нервный импульс → проведение по чувствительным нейронам → анализ в коре больших полушарий → ощущение и ответная реакция.
Чувствительность рецептора зависит от силы и длительности раздражения. При постоянном воздействии возможно привыкание — снижение ощущения без прекращения действия раздражителя. Например, человек перестаёт замечать запах в комнате или давление одежды. Боль адаптируется слабее, поскольку защищает организм от повреждения.
Зрительный анализатор
Зрительный анализатор воспринимает свет и позволяет различать форму, цвет, размер и движение предметов. Подробное расположение оболочек и частей органа рассматривается на странице «Строение глаза». Свет проходит через роговицу, водянистую влагу, зрачок, хрусталик и стекловидное тело и попадает на сетчатку.
| Часть | Функция |
|---|---|
| Роговица | Пропускает и преломляет свет |
| Зрачок | Отверстие, регулирующее количество света |
| Радужка | Изменяет диаметр зрачка |
| Хрусталик | Фокусирует изображение на сетчатке |
| Сетчатка | Содержит фоторецепторы — палочки и колбочки |
| Зрительный нерв | Проводит импульсы в головной мозг |
Палочки особенно чувствительны к слабому освещению и обеспечивают сумеречное, преимущественно чёрно-белое зрение. Колбочки работают при ярком свете, обеспечивают цветное и наиболее чёткое зрение. В жёлтом пятне плотность колбочек высока, поэтому здесь изображение наиболее ясное. В месте выхода зрительного нерва находится слепое пятно: фоторецепторов там нет.
Аккомодация — изменение кривизны хрусталика для чёткого изображения предметов на разных расстояниях. При рассматривании близкого предмета хрусталик становится более выпуклым, а при взгляде вдаль — более плоским.
Изображение на сетчатке действительное, уменьшенное и перевёрнутое. Мозг обрабатывает сигналы так, что человек воспринимает предмет как расположенный прямо. При близорукости фокус оказывается перед сетчаткой; её исправляют рассеивающими линзами. При дальнозоркости фокус оказывается за сетчаткой; применяют собирающие линзы.
Не путайте зрачок и радужку. Зрачок — отверстие, а радужка — окрашенная оболочка, которая регулирует его диаметр. Также слепое пятно не является участком наиболее острого зрения: оно не содержит фоторецепторов.
Слуховой и вестибулярный анализаторы
Слуховой анализатор воспринимает звуковые колебания. Строение наружного, среднего и внутреннего уха разобрано на странице «Строение уха». Ушная раковина собирает звук, наружный слуховой проход проводит его к барабанной перепонке. Слуховые косточки среднего уха усиливают колебания и передают их во внутреннее ухо.
В улитке внутреннего уха колебания жидкости раздражают рецепторные клетки спирального органа. Возникающие импульсы идут по слуховому нерву в слуховую зону коры. Частота колебаний связана с высотой звука, а амплитуда — с его громкостью. Сильный или длительный шум может повредить рецепторные клетки и снизить слух.
Вестибулярный аппарат воспринимает положение и движение головы. Полукружные каналы реагируют главным образом на вращение, а преддверие — на изменение положения тела и прямолинейное ускорение. Сигналы от него помогают сохранять равновесие вместе со зрением, кожной и мышечной чувствительностью.
Где формируется ощущение звука?
Кожный, обонятельный и вкусовой анализаторы
Кожный анализатор воспринимает прикосновение, давление, температуру и боль. Его рецепторы расположены в коже и представлены свободными нервными окончаниями и специализированными чувствительными структурами. Болевое ощущение возникает при повреждении тканей и запускает защитные реакции: отдёргивание конечности, изменение поведения, выделение гормонов стресса.
Обонятельные рецепторы находятся в верхней части носовой полости. Они возбуждаются молекулами пахучих веществ, растворёнными в слизи. Вкусовые рецепторы расположены во вкусовых почках языка, мягкого нёба и глотки. Основные вкусовые ощущения — сладкое, солёное, кислое, горькое и умами. Восприятие вкуса зависит также от запаха, температуры и консистенции пищи.
Внутренние рецепторы контролируют состав и состояние внутренней среды. Например, хеморецепторы реагируют на содержание углекислого газа и кислорода в крови, а механорецепторы сосудов воспринимают растяжение их стенок. Эти сигналы участвуют в регуляции дыхания, кровообращения и работы органов. Ответы внутренних органов во многом регулируются вегетативной нервной системой, включая симпатический и парасимпатический отделы.
Рецептор не является отдельным «центром ощущения». Он только воспринимает раздражение и запускает импульс; окончательный анализ происходит в соответствующей зоне коры больших полушарий.
Разбор задания: определяем отдел анализатора
Ситуация: человек коснулся горячего предмета, быстро отдёрнул руку и почувствовал боль. Нужно определить последовательность процессов и роль каждого отдела.
В ответе важно разделить рефлекторную реакцию и осознанное ощущение. Отдёргивание руки может начаться до того, как человек осознает боль, потому что осуществляется через рефлекторную дугу спинного мозга. Ощущение боли формируется при поступлении импульсов в головной мозг.
Сначала назовите вид раздражителя, затем рецептор, путь импульса и центральную зону. Если спрашивают о быстром защитном движении, ищите рефлекторную дугу и спинной мозг; если об ощущении — кору больших полушарий.
Связь анализаторов с нервной системой
Работа анализаторов невозможна без нервной системы, которая принимает, проводит и обрабатывает сигналы. В коре больших полушарий находятся специализированные сенсорные зоны: зрительная — в затылочной доле, слуховая — в височной, кожно-мышечная — в теменной. Центральные отделы взаимодействуют между собой, поэтому вкус пищи ощущается вместе с запахом, а оценка движения — вместе со зрением и сигналами равновесия.
| Анализатор | Рецепторы | Центральный отдел |
|---|---|---|
| Зрительный | Палочки и колбочки | Затылочная доля коры |
| Слуховой | Рецепторные клетки улитки | Височная доля коры |
| Вестибулярный | Рецепторы преддверия и полукружных каналов | Кора и центры равновесия |
| Кожный | Механорецепторы, терморецепторы, болевые окончания | Теменная доля коры |
| Обонятельный и вкусовой | Хеморецепторы | Обонятельные и вкусовые зоны коры |
Проверь себя
Главное
- Анализатор состоит из рецепторного, проводникового и центрального отделов.
- Рецепторы избирательно воспринимают свет, звук, давление, температуру, химические вещества и боль.
- Зрение обеспечивают палочки и колбочки сетчатки; слух — рецепторные клетки улитки; равновесие — вестибулярный аппарат.
- Ощущение формируется в соответствующей зоне коры больших полушарий, а быстрый защитный ответ может осуществляться через спинной мозг.
- Вегетативная нервная система использует сигналы внутренних рецепторов для регуляции работы органов.