§13. Как действуют органы чувств и анализаторы

Определения и обозначения

Орган чувств — орган, в котором находятся рецепторы, воспринимающие определённые раздражители. Например, в коже есть рецепторы, реагирующие на прикосновение и температуру. Орган чувств помогает улавливать воздействие окружающей среды или изменения внутри организма. Но сам по себе он не объясняет, как сигнал превращается в осознанное ощущение.

Анализатор — система, которая воспринимает раздражение, проводит нервные импульсы и анализирует их. В неё входят рецепторы, нервные пути и определённые участки мозга. Это понятие нужно, чтобы описывать весь путь сигнала, а не только работу глаза, уха или другого органа. Благодаря анализу мы можем не просто получить сигнал, но и различить, что именно он означает.

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, воспринимающее раздражение и преобразующее его в нервный импульс. Рецепторы отличаются друг от друга: одни реагируют на свет, другие — на звук или химические вещества. Такое преобразование нужно, чтобы организм мог передать информацию по нервной системе. Сам рецептор не создаёт готовое осознанное ощущение.

Чувствительный нервный путь — путь, по которому импульсы идут от рецепторов к центральному отделу анализатора. По нему мозг получает сведения о воздействии, которое было воспринято рецептором. Если такой путь повреждён, передача сигнала нарушается. Поэтому его работа необходима для связи органа чувств с мозгом.

Как это устроено

Разные рецепторы воспринимают разные виды раздражителей: свет, звук, химические вещества или прикосновение. Это связано с тем, что рецепторы специализированы и отвечают на определённые воздействия. Световые рецепторы глаза реагируют на свет, а рецепторы кожи — на прикосновение и температуру. Благодаря такой специализации организм получает сведения сразу о разных свойствах среды.

Работа анализатора начинается, когда раздражитель действует на подходящий рецептор. Рецептор преобразует воздействие в нервный импульс, который затем проходит по нервному пути к мозгу. Это преобразование необходимо, потому что нервная система передаёт информацию именно в форме импульсов. Если раздражитель не подходит рецептору, нужный сигнал не возникает.

В центральном отделе анализатора, в соответствующих участках коры больших полушарий, поступившие импульсы анализируются и возникает ощущение. Мозг сопоставляет информацию о воздействии и позволяет распознать, например, звук или прикосновение. Поэтому сигнал от рецептора ещё не равен готовому восприятию. Оно появляется после обработки информации центральным отделом.

Орган чувств и анализатор — не одно и то же: орган воспринимает раздражение, а анализатор включает также нервные пути и участки мозга. Орган можно сравнить с началом пути, по которому сигнал направляется дальше. Если учитывать только его работу, останется непонятным, как информация достигает мозга и становится ощущением. Понятие анализатора охватывает всю эту систему.

Точность восприятия зависит от совместной работы всех отделов анализатора и сохранности каждого из них. Рецепторы должны уловить раздражение, нервные пути — провести импульсы, а мозг — обработать информацию. Нарушение на любом этапе способно исказить сигнал или помешать его восприятию. Поэтому нормальная работа одного отдела не всегда компенсирует повреждение другого.

Отделы анализатора и их функции

При разборе любого примера сначала определите, где находится рецептор и какой раздражитель он воспринимает. Затем проследите, по какому пути импульс дойдёт до мозга и где будет обработан. Так таблица помогает понять роль каждого отдела и не путать восприятие сигнала с его анализом.

Разбор задач

Задача 1. Человек прикоснулся к горячему предмету. Назовите, какой раздражитель воспринимается и какой отдел анализатора начинает работу. Чтобы ответить, нужно сначала определить, какое воздействие действует на кожу. Затем следует установить, какие структуры воспринимают это воздействие и с какого этапа начинается передача сигнала.

1. Предмет горячий, поэтому кожа испытывает температурное воздействие; при прикосновении рецепторы также воспринимают контакт. Это и есть раздражитель, действующий на рецепторы кожи. Не следует называть раздражителем нервный импульс: он появляется уже в ответ на воздействие.
2. Первым начинает работу периферический, или рецепторный, отдел анализатора. Рецепторы кожи воспринимают воздействие и преобразуют его в нервные импульсы. Потом сигналы направляются по нервному пути к центральному отделу.

Ответ: воспринимается температурное воздействие горячего предмета, а работу начинает рецепторный отдел анализатора кожи. Дальше импульсы передаются по нервному пути и обрабатываются мозгом. Так можно разделить причину сигнала и этапы его дальнейшей обработки.

Задача 2. Нервный путь от рецепторов глаза к мозгу повреждён. Объясните, почему зрение может нарушиться, даже если глаз воспринимает свет. Здесь важно проследить весь путь информации: от возникновения сигнала до его обработки. Наличие работающего рецептора ещё не означает, что зрительное ощущение обязательно возникнет.

1. Свет действует на рецепторы глаза, и они могут преобразовать его в нервные импульсы. Значит, начальный этап работы анализатора сохранён. Однако наличие импульса в рецепторе не гарантирует, что он достигнет мозга.
2. Повреждённый нервный путь не может нормально передать сигнал к центральному отделу. Без поступления импульсов соответствующий участок коры не получит информацию для анализа. Поэтому зрение нарушится, хотя глаз способен воспринимать свет.

Ответ: повреждение проводникового отдела мешает доставить импульсы от рецепторов к мозгу. Из-за этого нарушается совместная работа анализатора и может не возникнуть зрительное ощущение. Этот пример показывает, почему каждый отдел системы необходим.

Задача 3. Человек слышит звук, но не может правильно определить, что именно его произвело. Нужно выяснить, на каком этапе звук уже воспринимается, но его значение распознаётся неправильно. Для этого различим работу рецепторов и анализ информации мозгом. Неправильное распознавание не обязательно означает, что звук вообще не был воспринят.

1. Если человек слышит звук, можно предположить, что звуковое воздействие было воспринято рецепторами и сигнал дошёл до центрального отдела. Значит, некоторые начальные этапы работы слухового анализатора выполняются. Однако сам факт слышимости не объясняет, правильно ли мозг определил источник.
2. Задача связана с распознаванием и анализом сигнала. Если человек не может определить, что произвело звук, возможное нарушение находится в работе центрального отдела анализатора. Там поступившая информация должна быть обработана и соотнесена с источником.

Ответ: может быть нарушен этап анализа сигнала центральным отделом. Рецепторы и нервный путь способны передать информацию о звуке, но её правильное распознавание зависит от обработки в мозге. Поэтому слышать звук и понимать, откуда он появился, — не одно и то же.

Типичные ошибки

Ошибка: считать орган чувств и анализатор синонимами. Так думают, потому что именно орган заметнее всего связан с восприятием. Но орган — лишь часть системы, а анализатор включает также нервные пути и центральный отдел. Проверьте себя: можете ли вы назвать, куда направляется сигнал после рецептора?

Ошибка: считать, что рецептор создаёт готовое ощущение. Рецептор действительно первым реагирует на раздражитель, поэтому его роль легко переоценить. На деле он преобразует воздействие в нервный импульс, а анализ сигнала происходит в мозге. Чтобы проверить ответ, разделите возникновение импульса и появление ощущения.

Ошибка: полагать, что нервный импульс возникает только в мозге. Такое представление может возникнуть из-за того, что именно мозг осознаёт сигнал. Но импульс появляется в рецепторе в ответ на раздражение, после чего передаётся по нервным путям. Вспомните последовательность: воздействие, рецептор, импульс, путь, мозг.

Ошибка: сводить работу анализатора только к передаче сигнала. Импульс действительно должен пройти по нервным путям, но этим работа системы не заканчивается. Центральный отдел анализирует поступившую информацию и обеспечивает возникновение ощущения. Проверьте себя вопросом: что происходит с сигналом после того, как он дошёл до мозга?

Связь с другими темами

Для понимания анализаторов нужно знать, что нервная система делится на центральный и периферический отделы. Она передаёт информацию с помощью нервных импульсов, поэтому важно представлять, как сигнал движется от рецептора к мозгу. Эти знания связывают работу органов чувств с тем, как устроена нервная ткань.

Тема также опирается на сведения о строении головного мозга и его коры. Она помогает разбираться в работе органов зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания, потому что для каждого чувства нужен соответствующий путь обработки информации. Конкретный раздражитель различается, но общий принцип работы анализатора остаётся сходным.

Понимание анализаторов пригодится при изучении рефлексов и высшей нервной деятельности. Оно позволяет проследить, как организм получает сведения из окружающей среды и отвечает на них. Кроме того, эти знания помогают объяснить, как условия среды могут влиять на органы чувств.

Что запомнить

• Анализатор состоит из рецепторного, проводникового и центрального отделов.
• Рецептор воспринимает раздражитель и преобразует его в нервный импульс.
• Нервный путь передаёт импульсы от рецептора к мозгу.
• Центральный отдел анализатора находится в соответствующей области коры больших полушарий.
• Ощущение возникает благодаря совместной работе всех отделов анализатора.
• Орган чувств — часть анализатора, а не весь анализатор.