§ 51. Как действуют органы чувств и анализаторы

Определения и обозначения

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, которое воспринимает раздражение и преобразует его в нервный импульс. Разные рецепторы отвечают на разные воздействия: например, свет, звук или прикосновение. Благодаря им организм получает сведения об изменениях вокруг и внутри тела. Без рецепторов сигнал не мог бы начаться.

Анализатор — система, состоящая из рецепторов, проводящих нервных путей и участка коры головного мозга, где обрабатывается информация. Его части работают как звенья одной цепи: одна принимает сигнал, другая передаёт, третья анализирует. Это понятие помогает понять, почему одного органа чувств недостаточно для полноценного восприятия. Информация должна пройти весь путь.

Проводящий путь анализатора — нервные волокна, по которым импульсы от рецепторов поступают в центральную нервную систему. Он соединяет периферические рецепторы с мозгом и обеспечивает передачу информации. Если путь нарушен, импульс не сможет попасть к месту обработки. Поэтому проводящий отдел необходим для связи органов чувств с мозгом.

Корковый отдел анализатора — область коры больших полушарий, где нервная информация анализируется и возникает ощущение. Здесь мозг соотносит поступившие сигналы и распознаёт свойства раздражителя. Это позволяет не просто получить импульс, а осознать, например, что мы слышим звук или ощущаем тепло. Корковый отдел завершает обработку информации.

Как это устроено

Вначале на организм действует раздражитель: например, свет попадает в глаз или кожа касается горячей поверхности. Рецептор воспринимает только подходящий ему вид воздействия, потому что его строение и свойства связаны с определённой чувствительностью. Под действием раздражения в рецепторе возникает нервный импульс. Так физическое или химическое воздействие превращается в сигнал, который способна передавать нервная система.

Затем импульсы движутся по проводящим путям к центральной нервной системе. Нервные волокна служат связью между рецептором и мозгом: без этой связи мозг не получил бы сведений о том, что произошло. Передача должна быть достаточно сохранной, иначе сигнал ослабнет или не достигнет нужного участка. Поэтому даже работающий рецептор не гарантирует восприятия, если повреждён проводящий отдел.

Поступившие импульсы обрабатываются в корковом отделе анализатора. Мозг сопоставляет информацию и выделяет признаки раздражителя: например, звук может быть громким или тихим, а предмет — тёплым или холодным. В результате обработки возникает ощущение, то есть осознанное восприятие определённого свойства. Без работы коры нервный импульс не становится для человека распознанным впечатлением.

Орган чувств связан с определённым анализатором, но не равен ему целиком. В органе находятся рецепторы, принимающие раздражение, а дальнейшая передача и обработка происходят в нервных путях и мозге. Поэтому глаз — не весь зрительный анализатор, как ухо — не весь слуховой. Такое различие объясняет, почему состояние органа чувств не всегда позволяет судить о работе всей системы.

Окружающий мир воспринимается не одним анализатором. Зрение сообщает о форме и цвете предмета, слух — о звуках, а осязание помогает ощутить поверхность и температуру. Мозг объединяет сведения, поступившие от разных систем, и получает более полное представление о ситуации. Благодаря этому человек может, например, увидеть приближающийся предмет и одновременно услышать его звук.

Части анализатора и их функции

Чтобы разобраться в работе анализатора, проследите путь сигнала от рецептора к коре. По таблице можно определить, на каком этапе возникает затруднение, если восприятие нарушено. При этом повреждение одного отдела не означает автоматически, что остальные отделы тоже перестали работать.

Разбор задач

Задача 1. Ученик коснулся горячей чашки и почувствовал тепло. Назовите, какая часть анализатора первой восприняла воздействие. Нужно определить начало пути сигнала, а не место, где ощущение осознаётся. Для этого проследим, что происходит сразу после прикосновения.

1. Кожа соприкоснулась с горячей чашкой, поэтому возникло тепловое раздражение.
2. Его первым воспринимает подходящий чувствительный рецептор в коже. Он преобразует воздействие в нервный импульс.
3. Импульс затем передаётся по нервным путям к мозгу, где обрабатывается. Значит, первым сработал рецепторный отдел.

Ответ: воздействие первой восприняла рецепторная часть анализатора — рецепторы кожи. Ощущение тепла возникает после передачи и обработки сигнала, а не в момент его приёма рецептором.

Задача 2. Нервные импульсы от рецепторов глаза не доходят до головного мозга. Объясните, почему человек не сможет увидеть предмет, даже если глаз воспринимает свет. Здесь нужно отличить регистрацию света от завершённого зрительного восприятия. Проверим, может ли сигнал пройти все отделы анализатора.

1. Рецепторы глаза воспринимают свет и создают нервные импульсы. Значит, рецепторный отдел может начать работу.
2. По условию импульсы не доходят до головного мозга, следовательно, нарушена передача по проводящему пути. Информация не поступает в корковый отдел.
3. Без обработки в коре не формируется полноценное зрительное ощущение. Поэтому одного восприятия света рецепторами недостаточно, чтобы увидеть и распознать предмет.

Ответ: человек не сможет полноценно увидеть предмет, потому что сигнал не достигнет мозга и не будет обработан. Для зрения необходима работа рецепторов, проводящих путей и коркового отдела.

Задача 3. После травмы повреждён участок коры, связанный со слухом, но ухо и слуховой нерв работают. Объясните, как это может повлиять на восприятие звуков. Ухо и нерв могут принимать и передавать сигнал, но этого недостаточно для его распознавания. Выясним, какую функцию выполняет повреждённый отдел.

1. Рецепторы уха воспринимают звуковое воздействие и создают импульсы. По условию слуховой нерв проводит их к головному мозгу.
2. Повреждённый участок относится к корковому отделу, который анализирует поступившую информацию. Поэтому обработка звуковых сигналов может нарушиться.
3. Человек может испытывать трудности с распознаванием или различением звуков, даже если ухо и нерв продолжают работать. Конкретное нарушение зависит от того, насколько повреждён участок.

Ответ: звуковые импульсы могут доходить до мозга, но их обработка окажется нарушена. Работа органа чувств сама по себе не обеспечивает полноценного слухового восприятия.

Типичные ошибки

Ошибка: считать орган чувств и анализатор одним и тем же. Так думают, потому что именно орган первым соприкасается с раздражителем и его работа заметнее всего. Но анализатор включает ещё проводящие пути и корковый отдел. Проверьте себя: можете ли вы назвать, куда сигнал идёт после рецептора? Если можете, значит, орган и вся система — не одно и то же.

Ошибка: думать, что рецептор сразу создаёт готовое ощущение. Это представление возникает из-за того, что мы ощущаем прикосновение или свет почти мгновенно. На самом деле рецептор преобразует раздражение в импульс, который должен пройти и обработаться. Для проверки спросите себя, где анализируется сигнал: ответ — в центральной нервной системе, а не только в рецепторе.

Ошибка: считать проводящие пути необязательными. Их легко не заметить, потому что они не воспринимают раздражение и не дают человеку самостоятельного ощущения. Однако именно по ним мозг получает импульсы от рецепторов. Представьте, что сигнал не доходит до мозга: тогда станет ясно, что без передачи обработать информацию невозможно.

Ошибка: полагать, что ощущение возникает только в органе чувств. Так можно решить, перепутав место приёма раздражения с местом обработки сигнала. Орган чувств запускает передачу информации, а ощущение связано с её обработкой в центральной нервной системе, в том числе в коре. Проверка проста: проследите путь от рецептора до коркового отдела и не останавливайтесь на первом звене.

Связь с другими темами

Для понимания анализаторов нужно знать, что нервная система передаёт информацию с помощью нервных импульсов. Эта тема связана со строением нервной системы, рефлексами и работой головного мозга: во всех случаях важны передача и обработка сигналов. Знание частей анализатора поможет разбирать строение глаза и уха и понимать, почему для зрения и слуха нужна не только исправная работа органов чувств. Оно также пригодится при изучении гигиены зрения и слуха.

Что запомнить

• Анализатор состоит из рецепторного, проводящего и коркового отделов.
• Рецепторы воспринимают раздражители и преобразуют их в нервные импульсы.
• По проводящим путям импульсы поступают в центральную нервную систему.
• В корковом отделе информация обрабатывается и возникает ощущение.
• Для полноценного восприятия необходима согласованная работа всех частей анализатора.
• Орган чувств — не весь анализатор, а его периферическая часть.