"Биология. Человек и его здоровье", Никишов А.И., Богданов Н.А.
Органы чувств помогают человеку получать сведения об окружающей среде и о положении собственного тела. Каждый из них воспринимает определённые раздражители, но сам по себе не создаёт полного ощущения: сигнал должен пройти по нервным путям и быть обработан в коре головного мозга. Поэтому анализатор включает рецепторы, проводящие пути и центральный отдел. Зрение, слух, равновесие, обоняние, вкус и кожная чувствительность работают по-разному, но подчиняются этому общему принципу.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Орган чувств — периферическая часть анализатора, воспринимающая определённые воздействия внешней среды. К таким органам относятся, например, глаз, ухо и кожа. Они принимают сигналы, но не выполняют всю работу по их распознаванию.
Анализатор — система из рецепторов, проводящих нервных путей и участка коры головного мозга, обеспечивающая восприятие и анализ раздражений. Иными словами, это весь путь сигнала от его улавливания до обработки мозгом. Такое понятие помогает не смешивать орган чувств с системой, которая создаёт ощущение.
Рецептор — специализированная чувствительная клетка или нервное окончание, преобразующее действие раздражителя в нервный импульс. Импульс — это сигнал, который может передаваться по нервным клеткам. Благодаря рецепторам разные виды воздействия превращаются в форму, понятную нервной системе.
Адекватный раздражитель — воздействие, к восприятию которого данный рецептор приспособлен лучше всего. Например, для зрительных рецепторов таким воздействием является свет. Это понятие позволяет различать обычную работу рецептора и его реакцию на необычное, очень сильное воздействие.
Анализатор включает не только орган чувств, потому что улавливание сигнала и его понимание — разные этапы. Рецептор может среагировать на раздражитель, но мозгу ещё нужно получить сообщение о реакции и определить его значение. Поэтому в анализатор входят проводящие пути и центральный отдел коры. Если нарушено любое звено этой цепи, восприятие может измениться или исчезнуть.
Когда на рецептор действует раздражитель, его энергия вызывает в чувствительной клетке или нервном окончании изменения, приводящие к возникновению нервного импульса. Так свет, давление или химическое вещество становятся сигналом для нервной системы. Импульсы распространяются по связанным с рецепторами нервным клеткам и далее по проводящим путям. Благодаря этому мозг получает сведения о характере воздействия.
Разные анализаторы отличаются тем, на что реагируют их рецепторы. Зрительный анализатор воспринимает свет, слуховой — звуковые колебания, а вестибулярный — изменение положения и движения тела. Обонятельные рецепторы чувствительны к молекулам пахучих веществ, вкусовые — к веществам, растворённым в слюне. Кожные рецепторы воспринимают прикосновение, давление, температуру и боль; различия связаны с устройством и специализацией рецепторов.
Сам рецептор не видит картину и не слышит звук в том смысле, в каком это делает человек: он только превращает воздействие в импульсы. Сигналы поступают в определённые области мозга, где сопоставляются и обрабатываются. Лишь после этого возникает осознанное ощущение — например, образ предмета или восприятие мелодии. Поэтому повреждение центрального отдела способно нарушить ощущение даже при сохранности органа чувств.
При адаптации чувствительность к неизменному продолжительному воздействию обычно снижается: например, человек перестаёт замечать постоянный запах. Это помогает нервной системе выделять изменения, а не тратить одинаковое внимание на всё время присутствующий сигнал. Органы чувств также взаимодействуют: зрение, слух, кожные и вестибулярные сигналы вместе помогают оценить положение и движение тела. Такое сопоставление делает восприятие окружающей среды более полным.
| Анализатор | Орган чувств и рецепторы | Адекватный раздражитель | Проводящие пути | Центральный отдел | Что воспринимается |
|---|---|---|---|---|---|
| Зрительный анализатор | Глаз; фоторецепторы сетчатки | Свет | Зрительный нерв | Затылочная область коры | Свет, цвет, форма и движение предметов |
| Слуховой анализатор | Ухо; рецепторные клетки внутреннего уха | Звуковые колебания | Слуховой нерв | Височная область коры | Звуки, их высота и громкость |
| Вестибулярный анализатор | Внутреннее ухо; рецепторы вестибулярного аппарата | Изменение положения и движения тела | Вестибулярные нервы и пути | Вестибулярные центры мозга и связанные области коры | Равновесие, положение и движение тела |
| Обонятельный анализатор | Полость носа; обонятельные рецепторы | Молекулы пахучих веществ | Обонятельные нервы и пути | Обонятельные области, связанные с височной долей | Запахи |
| Вкусовой анализатор | Язык; вкусовые рецепторные клетки | Растворённые вещества | Вкусовые нервные пути | Вкусовая область коры | Вкусовые свойства пищи |
| Кожный анализатор | Кожа; чувствительные нервные окончания и рецепторы | Прикосновение, давление, температура, повреждение | Чувствительные нервы и пути спинного мозга | Соматосенсорная область теменной доли коры | Касание, температуру, боль и положение частей тела |
Сравнивайте строки по одинаковым признакам: так видно, что рецепторы и раздражители у анализаторов разные, а общий принцип передачи сигнала сохраняется. Центральные отделы указаны в общем виде: обработка может включать несколько связанных областей мозга. Таблица показывает, почему поражение отдельного звена влияет на определённый вид восприятия.
Определите, какие части зрительного анализатора участвуют в восприятии изображения предмета: рецепторы сетчатки, зрительный нерв или зрительная зона коры. Нужно не выбрать одно звено, а установить роль каждого из перечисленных элементов. Для этого проследим путь сигнала от глаза к мозгу.
Сначала свет от предмета действует на фоторецепторы сетчатки. Они преобразуют воздействие в нервные импульсы, поэтому это периферическое звено анализатора.
Далее импульсы проходят по зрительному нерву. Он относится к проводниковому звену и передаёт информацию от сетчатки к мозгу.
В зрительной зоне коры поступившая информация обрабатывается. Эта зона является центральным звеном, необходимым для осознанного восприятия изображения.
Ответ: участвуют все три части: рецепторы сетчатки, зрительный нерв и зрительная зона коры. Они выполняют разные последовательные функции, поэтому ни одну из них нельзя считать всем анализатором.
Объясните, почему человек, закрыв глаза, может определить прикосновение к коже, но не цвет предмета. В условии сопоставлены два разных вида ощущений — кожное и зрительное. Значит, нужно определить, какие рецепторы воспринимают каждый сигнал и может ли другой анализатор заменить их.
Прикосновение действует на кожные рецепторы. Их импульсы поступают по чувствительным нервам в мозг, поэтому кожное ощущение может возникнуть и при закрытых глазах.
Цвет предмета связан со светом, который воспринимают фоторецепторы сетчатки. Если глаза закрыты, свет не попадает на сетчатку и зрительный анализатор не получает соответствующего сигнала.
Кожные рецепторы не приспособлены к восприятию цвета. Даже если человек ощупывает предмет, это даст сведения о его форме или поверхности, но не о его окраске.
Ответ: прикосновение воспринимается кожным анализатором, а цвет — зрительным. Закрытые глаза не мешают работе кожных рецепторов, но прекращают поступление зрительной информации о предмете.
После вращения на карусели человек ощущает головокружение и потерю равновесия. Определите, какой анализатор раздражён и почему возникает такое ощущение. Важно учитывать, что вращение вызывает движение жидкости во внутреннем ухе, а мозг получает сигналы о движении тела.
При вращении перемещается жидкость в структурах вестибулярного аппарата. Это воздействует на его рецепторы, которые реагируют на движение и изменение положения тела.
Рецепторы преобразуют воздействие в нервные импульсы. По вестибулярным путям сигналы поступают в мозг, где используются для оценки равновесия и движения.
После остановки жидкость может ещё некоторое время двигаться по инерции. Поэтому вестибулярные рецепторы продолжают посылать сигналы, как будто движение не завершилось.
Мозг сопоставляет эти сведения с сигналами зрения и других систем. Несовпадение сигналов может вызывать головокружение и ощущение неустойчивости.
Ответ: раздражён вестибулярный анализатор. Движение жидкости во внутреннем ухе и последующая обработка сигналов объясняют временное головокружение и потерю равновесия.
Ошибка: считать орган чувств и анализатор одним и тем же. Так думают, потому что орган заметнее и именно с ним обычно связывают ощущение. Проверьте себя: если в ответе названы только глаз, ухо или кожа, укажите также проводящие пути и центральный отдел.
Ошибка: называть мозг или нерв единственным рецептором. Причина путаницы в том, что рецепторы, нервы и мозг участвуют в одной цепи передачи сигнала. Проверьте себя вопросом о функции: раздражение воспринимает и преобразует рецептор, нерв проводит импульс, мозг обрабатывает информацию.
Ошибка: считать адекватным раздражителем любое воздействие, которое вызывает ощущение. Сильное необычное воздействие тоже иногда вызывает реакцию, но это не делает его наиболее подходящим для данного рецептора. Проверьте себя: вспомните, на какой вид сигнала рецептор реагирует лучше всего, например сетчатка — на свет.
Ошибка: считать, что ощущение формируется в глазу, ухе или коже. Орган чувств улавливает раздражение, но само ощущение требует обработки нервных импульсов. Чтобы проверить ответ, проследите сигнал до соответствующей зоны коры больших полушарий и не завершайте его путь на рецепторе.
Чтобы понять работу анализаторов, нужно знать строение нервной системы, работу нервных клеток и возникновение нервного импульса. Тема связана с рефлексами и высшей нервной деятельностью: мозг не только получает сигналы, но и использует их в управлении поведением и функциями организма. Эти знания помогают объяснить, почему важно соблюдать гигиену зрения и слуха, предупреждать нарушения равновесия и беречь органы чувств. Понимание пути сигнала также помогает разобраться, как повреждение рецептора, нерва или отдела мозга влияет на восприятие.
Чем орган чувств отличается от анализатора?
Орган чувств — периферическая часть анализатора, где находятся воспринимающие раздражение рецепторы. Анализатор шире: он включает также проводящие нервные пути и участок коры головного мозга, обрабатывающий сигнал.
Где именно возникает ощущение — в рецепторе или в головном мозге?
Рецептор улавливает воздействие и преобразует его в нервный импульс, но это ещё не готовое ощущение. Оно формируется после того, как мозг получает и обрабатывает сигнал в соответствующих областях.
Почему один и тот же раздражитель может вызывать разные ощущения?
Раздражитель может действовать на разные рецепторы, а поступающие сигналы обрабатываются разными отделами нервной системы. Кроме того, значение имеют сила и характер воздействия: например, очень сильное воздействие иногда возбуждает рецептор, для которого оно не является адекватным.
Зачем анализатору нужны проводящие нервные пути?
Они передают импульсы от рецепторов к центральным отделам мозга. Без этого пути мозг не получил бы информацию о раздражении, даже если рецептор его воспринял.
Почему после длительного воздействия раздражителя чувствительность снижается?
Рецепторы и нервная система приспосабливаются к продолжительному или постоянному воздействию — происходит адаптация. Поэтому неизменный запах или прикосновение со временем ощущается слабее, хотя при изменении раздражителя чувствительность может снова возрасти.
Органы чувств. Анализаторы
