§ 55. Органы осязания, обоняния, вкуса

Определения и обозначения

Осязание — восприятие прикосновения, давления, температуры и боли с помощью рецепторов кожи. Благодаря осязанию человек замечает контакт с предметами и может оценить, например, холодная поверхность или горячая. Это помогает ориентироваться в среде и вовремя реагировать на опасность.

Кожные рецепторы — чувствительные окончания и рецепторные клетки, воспринимающие раздражения кожи. Они различаются по тому, на какие воздействия реагируют: прикосновение, давление, тепло, холод или боль. Такое разделение позволяет коже передавать мозгу разные сведения, а не просто сообщать о любом воздействии как об одном ощущении.

Обонятельный анализатор — система, которая воспринимает запахи и передаёт нервные импульсы в мозг. Слово «анализатор» обозначает работу рецепторов, нервных путей и участков мозга вместе. Эта система нужна, чтобы распознавать запахи, например замечать аромат пищи или дыма.

Вкусовой анализатор — система, которая воспринимает растворённые в слюне вещества и позволяет различать вкусы. Его работа начинается, когда вещества пищи достигают вкусовых рецепторных клеток. Благодаря этому человек ощущает вкус еды, а не только её температуру или плотность.

Как это устроено

Разные кожные рецепторы воспринимают прикосновение, давление, тепло, холод и боль. Причина такого разнообразия в том, что одно и то же воздействие не может сообщить обо всех свойствах предмета: прикосновение говорит о контакте, а температурное ощущение — о нагревании или охлаждении. Рецепторы распределены по коже неравномерно, поэтому чувствительность участков тела отличается. Там, где рецепторов больше или они расположены гуще, небольшое воздействие легче заметить и точнее определить.

Когда раздражение действует на рецептор, в нём возникает нервный импульс — сигнал, который передаётся по нервам. Чувствительные нервы проводят его от рецептора к соответствующим участкам головного мозга. Мозг получает и обрабатывает сигнал, поэтому человек осознаёт воздействие как прикосновение, тепло или боль. Без передачи импульса мозгу одного воздействия на кожу недостаточно для формирования осознанного ощущения.

Обонятельные рецепторы находятся в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Пахучие вещества должны попасть туда с воздухом, потому что именно при контакте с рецепторами они вызывают их возбуждение. Рецепторы преобразуют воздействие в нервные импульсы, которые поступают в мозг. Мозг сопоставляет сигналы с уже знакомыми и распознаёт запах.

Вкусовые рецепторные клетки собраны во вкусовые почки, главным образом расположенные на сосочках языка. Чтобы воздействовать на клетки, вещества пищи должны раствориться в слюне: тогда они могут достичь поверхности рецепторов. Возбуждённые клетки передают сигнал по нервам, а мозг формирует вкусовое ощущение. Поэтому сухое вещество не воспринимается на вкус, пока не растворится.

Обоняние и вкус совместно участвуют в восприятии пищи. Когда человек ест, запахи попадают к обонятельным рецепторам, а растворённые вещества воздействуют на вкусовые, поэтому мозг получает сведения от обеих систем. Аромат дополняет вкусовое ощущение и делает его более выразительным. При насморке запахи хуже достигают рецепторов, и без этой части восприятия вкус еды часто кажется слабее.

Органы чувств кожи, обоняния и вкуса

Сравнивайте строки по одному признаку: так видно, какие раздражители воспринимает каждый орган чувств и где находятся его рецепторы. Последний столбец показывает общий принцип работы: раздражение вызывает нервный сигнал, который мозг превращает в ощущение. При этом условия воздействия различаются: пахучие вещества действуют в носовой полости, а вкусовые должны раствориться в слюне.

Разбор задач

Горячая чашка

Условие. Человек прикоснулся к горячей чашке и сразу отдёрнул руку. Нужно определить, какие ощущения он воспринял и какую роль сыграли кожные рецепторы. Разберём отдельно сигнал о температуре и защитную реакцию, чтобы не смешивать ощущение с движением руки.

1. Горячая поверхность нагрела участок кожи, поэтому возбудились температурные рецепторы.
2. Сильное воздействие могло вызвать боль, потому что кожные болевые рецепторы предупреждают о возможном повреждении.
3. Рецепторы создали нервные импульсы, которые по нервам поступили в нервную систему; полученный сигнал помог быстро отреагировать и отдёрнуть руку.

Ответ. Человек ощутил тепло или сильный нагрев, а также боль, если воздействие было достаточно сильным. Кожные рецепторы обнаружили раздражение и передали нервные сигналы, связанные с защитной реакцией.

Насморк и вкус еды

Условие. При насморке человек хуже различает вкус любимого блюда. Объясним это через совместную работу обоняния и вкуса, а не будем считать, что нос сам воспринимает вкус. Для решения нужно проследить, какой сигнал ослабевает и как это меняет общее впечатление от пищи.

1. Вкусовые вещества блюда растворяются в слюне и воздействуют на рецепторные клетки во вкусовых почках.
2. Одновременно аромат пищи должен попасть к обонятельным рецепторам в носовой полости, чтобы возник сигнал о запахе.
3. При насморке обонятельные рецепторы хуже воспринимают запахи, поэтому мозг получает меньше сведений об аромате, который усиливает вкусовое впечатление.

Ответ. Вкусовые рецепторы продолжают воспринимать растворённые вещества, но обоняние ослабевает. Из-за этого общий вкус пищи кажется менее выраженным.

Пахучее и вкусовое вещества

Условие. Сравните, как пахучее вещество и растворённое во рту вкусовое вещество воздействуют на рецепторы, и укажите их расположение. Сначала определим, где находится каждый вид рецепторов, а затем — каким образом вещество до него добирается. Это позволит не перепутать обоняние со вкусом.

1. Пахучее вещество переносится воздухом в верхнюю часть носовой полости и воздействует на рецепторы слизистой оболочки.
2. Вкусовое вещество находится во рту; оно должно раствориться в слюне, чтобы воздействовать на клетки вкусовых почек, главным образом расположенных на сосочках языка.
3. В обоих случаях рецепторы возбуждаются и передают нервные импульсы в мозг, но место контакта и условия воздействия различны.

Ответ. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой верхней части носовой полости и воспринимают пахучие вещества. Вкусовые клетки находятся во вкусовых почках, преимущественно на сосочках языка, и реагируют на вещества, растворённые в слюне.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что за осязание отвечает только кончик пальца. Чаще так думают, потому что пальцами удобно исследовать предметы и их чувствительность хорошо заметна. Но рецепторы есть на разных участках кожи и распределены неравномерно; проверь себя, спросив, может ли человек почувствовать холод или боль не только пальцем.

Ошибка — смешивать вкус с температурой и текстурой пищи. Все эти ощущения возникают одновременно во время еды, поэтому их легко принять за работу одних рецепторов. Однако вкус связан с растворёнными веществами, а температуру и текстуру воспринимают другие рецепторы; проверь себя, разделив описание на «вкус», «горячее или холодное» и «мягкое или твёрдое».

Ошибка — думать, что пахучее вещество должно попасть в рот, чтобы человек его почувствовал. Такое представление появляется, потому что запахи часто замечают рядом с едой. Но обонятельные рецепторы находятся в носовой полости; проверь себя, спросив, можно ли почувствовать запах дыма или цветов, не пробуя их.

Ошибка — считать, что вкусовые рецепторы воспринимают сухое вещество без растворения. Можно спутать присутствие вещества на языке с его непосредственным воздействием на рецепторы. Для восприятия оно должно раствориться в слюне; проверь себя вопросом, какой жидкостью вещество пищи становится доступным вкусовым клеткам.

Связь с другими темами

Чтобы понять, как возникают ощущения, нужно знать общий принцип работы нервной системы: рецепторы воспринимают раздражение, а нервы проводят импульсы к мозгу. Эта тема опирается на знания о строении кожи и органов чувств, а также о связи органов с нервной системой. Позднее те же понятия пригодятся при изучении анализаторов: так называют системы рецепторов, нервных путей и мозговых центров, которые вместе обеспечивают восприятие.

Что запомнить

• Кожа воспринимает прикосновение, давление, температуру и боль.
• Кожные рецепторы распределены по телу неравномерно.
• Обонятельные рецепторы находятся в слизистой оболочке носовой полости.
• Вкусовые рецепторы расположены во вкусовых почках.
• Вкусовые вещества должны раствориться в слюне.
• Обоняние влияет на восприятие вкуса пищи.