§ 31. Разнообразие чувств

Определения и обозначения

Рецептор — структура, которая воспринимает определённый вид раздражения и преобразует его в нервный импульс. Например, одни рецепторы реагируют на свет, а другие — на давление. Это первое звено, с которого начинается передача информации в нервную систему.

Орган чувств — часть сенсорной системы, содержащая рецепторы и обеспечивающая восприятие сигналов из внешней среды. К органам чувств относят глаз, ухо, нос, язык и кожу. Орган не равен рецептору: он объединяет рецепторы и вспомогательные структуры, которые помогают им работать.

Сенсорная система — рецепторы, нервные пути и отделы мозга, совместно воспринимающие и анализирующие раздражения. Поэтому для зрения нужны не только глаз, но и зрительный нерв с участком коры больших полушарий. Такое объединение позволяет превратить отдельный импульс в осмысленную информацию.

Ощущение — отражение в сознании отдельных свойств предметов и явлений, возникающее при раздражении рецепторов. Мы ощущаем не сам нервный импульс, а свет, звук, тепло, вкус или боль после обработки сигнала мозгом. Ощущения дают организму сведения, необходимые для поведения.

Как это устроено

Разные рецепторы воспринимают разные раздражители, потому что их строение и чувствительность приспособлены к определённому воздействию. Фоторецепторы реагируют на свет, слуховые — на колебания, а хеморецепторы — на молекулы химических веществ. Такая специализация позволяет одновременно получать точные сведения о разных свойствах окружающей среды.

Путь сигнала начинается с возбуждения рецептора раздражителем. Возникший нервный импульс передаётся по нервным волокнам в центральную нервную систему, где его обрабатывают соответствующие отделы мозга. Ощущение появляется потому, что мозг сопоставляет поступивший сигнал с другими сведениями и придаёт ему смысл.

В каждом органе чувств есть рецепторная часть, проводящие нервы и зона коры больших полушарий. В глазу фоторецепторы воспринимают свет, зрительный нерв передаёт импульсы, а зрительная зона мозга анализирует изображение. В ухе рецепторы внутреннего уха воспринимают звуковые колебания, после чего слуховая зона коры помогает распознать звук или речь.

В обонятельной и вкусовой системах рецепторы реагируют на химические вещества, растворённые или попавшие на слизистые оболочки. Кожные рецепторы воспринимают прикосновение, давление и температуру, а болевые рецепторы — повреждающее воздействие. Мозг объединяет сигналы этих систем, поэтому восприятие предмета не ограничивается одним признаком.

Одно воздействие может вызывать несколько ощущений одновременно, поскольку действует на разные группы рецепторов. При приёме пищи человек различает вкус и запах, чувствует температуру, твёрдость или мягкость продукта, а слишком горячая пища может вызвать боль. Такое сочетание помогает оценить пищу и вовремя отказаться от опасного воздействия.

Ощущения нужны для приспособления организма к условиям жизни. Зрение и слух помогают ориентироваться, обоняние и вкус — находить подходящую пищу, а боль и температура предупреждают об опасности. Вестибулярная и мышечно-суставная чувствительность позволяют сохранять позу, поддерживать равновесие и точно выполнять движения.

Основные виды чувств и воспринимаемые раздражители

Чтобы пользоваться таблицей, сначала назовите воздействие, затем найдите соответствующий вид чувствительности и рецепторы. Последний столбец показывает, зачем организму нужна полученная информация. Если воздействий несколько, следует выбрать несколько строк.

Разбор задач

Горячая шероховатая чашка

Определим, какие виды чувствительности позволяют понять, что чашка горячая и шероховатая. В условии названы два свойства предмета, но при удерживании могут возникать и дополнительные сигналы. Нужно связать каждое свойство с работающими рецепторами.

1. Слово «горячая» указывает на изменение температуры, поэтому возбуждаются терморецепторы кожи.
2. Слово «шероховатая» означает неровную поверхность, которую оценивают кожные рецепторы прикосновения и давления.
3. Если чашка настолько горячая, что повреждает кожу, дополнительно возбуждаются болевые рецепторы.
4. Мозг объединяет поступившие импульсы и формирует общее ощущение предмета в руке.

Ответ: работают температурная и осязательная чувствительность, а при опасном нагревании — ещё и болевая. Благодаря совместной обработке сигналов человек понимает свойства чашки и может отпустить её.

Повреждение нерва и потеря чувствительности

Кожа может сохраниться, но участок перестаёт чувствовать прикосновение после повреждения нерва. Причина в том, что сенсорная система состоит не только из рецепторов. Нужно проверить, может ли сигнал пройти от кожи до мозга.

1. Рецепторы кожи по-прежнему воспринимают прикосновение и возбуждаются.
2. Повреждённый нерв не проводит импульсы или проводит их недостаточно хорошо.
3. В центральную нервную систему не поступает полноценный сигнал от этого участка.
4. Без обработки сигнала в мозге ощущение прикосновения не возникает, хотя рецепторы и кожа физически остались.

Ответ: чувствительность исчезает из-за нарушения нервного пути. Этот пример показывает, что для ощущения необходима согласованная работа рецептора, нерва и мозга.

Сравнение зрения и слуха

Сравним две сенсорные системы по четырём признакам: раздражителю, рецепторам, органу восприятия и значению. Зрение и слух различаются воспринимаемыми воздействиями, но устроены по общей схеме. В обоих случаях сигнал после рецепторов по нерву поступает в соответствующую зону коры.

1. Для зрения раздражитель — свет, рецепторы — фоторецепторы глаза, а орган восприятия — глаз; система помогает видеть форму, цвет, размер и движение.
2. Для слуха раздражитель — звуковые колебания, рецепторы находятся во внутреннем ухе, а орган восприятия — ухо; система позволяет слышать звуки и речь.
3. Общее у систем то, что рецепторы преобразуют воздействие в нервный импульс, а мозг анализирует его.
4. Различие состоит в природе сигнала и в специализации рецепторов: глаз воспринимает свет, а ухо — колебания.

Ответ: зрение и слух имеют одинаковую общую схему работы, но принимают разные раздражители и обеспечивают разные виды информации. Их совместная работа расширяет возможности ориентации человека.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Считать орган чувств и рецептор одним и тем же. Так происходит, когда внимание сосредотачивают только на воспринимающей части органа. Проверьте себя: орган содержит рецепторы, но также связан с нервами и вспомогательными структурами.

Ошибка 2. Путать раздражитель с ощущением. Свет, звук и давление — это воздействия на рецепторы, а ощущение возникает после обработки нервного сигнала. Для проверки спросите себя: названо внешнее воздействие или то, что человек осознал?

Ошибка 3. Утверждать, что ощущение возникает непосредственно в рецепторе. Рецептор лишь принимает раздражение и запускает импульс, а анализ происходит в центральной нервной системе. Вспомните полную цепочку: рецептор — нерв — мозг — ощущение.

Ошибка 4. Считать боль отдельным органом чувств. Болевые рецепторы находятся в разных тканях и предупреждают о повреждении, поэтому отдельного органа боли нет. Проверьте ответ по месту расположения рецепторов и по их защитной функции.

Связь с другими темами

До изучения темы нужны знания о строении нервной системы, нервном импульсе, рефлексе и роли головного мозга. Они помогают понять, как сигнал от рецептора достигает центральной нервной системы. Без этой схемы трудно объяснить возникновение ощущения.

Тема связана с понятием анализаторов: любой анализатор включает рецепторы, проводящие пути и участок коры больших полушарий. Позже эти знания пригодятся при изучении гигиены органов чувств, профилактики нарушений зрения и слуха и первой помощи. Вестибулярная чувствительность также связана с поддержанием равновесия и координацией движений.

Что запомнить

• Разные виды чувствительности обеспечиваются специализированными рецепторами.
• Рецептор преобразует раздражение в нервный импульс.
• Полноценное ощущение возникает при обработке сигнала в центральной нервной системе.
• К основным чувствам относятся зрение, слух, обоняние, вкус, осязание, температурная и болевая чувствительность.
• Вестибулярная и мышечно-суставная чувствительность помогают сохранять равновесие и координировать движения.
• Сенсорные системы позволяют организму получать информацию о внешней и внутренней среде.
• Разнообразие чувств связано с разнообразием раздражителей и приспособлением организма к условиям жизни.