§ 54. Рецепторы и органы чувств, их роль в жизни человека

Определения и обозначения

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, воспринимающее определённое воздействие и преобразующее его в нервный импульс. Проще говоря, это начальная точка, с которой организм получает сигнал о перемене. Разные рецепторы настроены на разные виды воздействий.

Орган чувств — часть организма, содержащая рецепторы и помогающая воспринимать определённые раздражители. Например, в глазу находятся рецепторы, чувствительные к свету. Орган чувств нужен, чтобы воспринимать воздействие, но для его дальнейшей обработки требуется участие нервной системы.

Анализатор — система из рецепторов, проводящих нервных путей и участка мозга, где информация воспринимается и обрабатывается. Это понятие охватывает весь путь сигнала, а не только место его возникновения. Поэтому анализатор позволяет связать воздействие с ощущением.

Сенсорная адаптация — изменение чувствительности рецепторов при длительном или повторяющемся воздействии раздражителя. Например, постоянный запах со временем может ощущаться слабее. Благодаря адаптации внимание легче переключается на изменения вокруг.

Как это устроено

Рецепторы специализируются, потому что организму нужно различать множество видов воздействий. Световые, звуковые, температурные и химические сигналы отличаются по природе, и для их восприятия нужны рецепторы с подходящими свойствами. Поэтому фоторецептор реагирует на свет, а не одинаково на всё, что воздействует на глаз. Такая избирательность помогает нервной системе получать более точные сведения.

Когда раздражитель действует на подходящий рецептор, в нём возникает изменение, которое преобразуется в нервный сигнал. Этот процесс называют преобразованием раздражения в нервный импульс: воздействие среды становится сигналом, понятным нервной системе. Далее импульс передаётся по нервным путям, потому что сведения нужно доставить из места восприятия к центральной нервной системе. Без передачи организм не смог бы использовать полученную информацию.

Для возникновения ощущения нужны все части анализатора: рецептор, проводящие пути и участок мозга. Рецептор сообщает о воздействии, а нервные пути доставляют сигнал к месту обработки. В мозге информация сопоставляется и становится ощущением, например восприятием света или прикосновения. Если нарушена работа любого звена, полноценное восприятие может измениться.

Орган чувств и анализатор — не одно и то же, потому что эти понятия описывают разный объём системы. Орган чувств включает структуры, которые воспринимают воздействие, прежде всего рецепторы. Анализатор, кроме рецепторной части, включает нервные пути и участок мозга, где сигнал обрабатывается. Поэтому назвать один только глаз или ухо анализатором недостаточно.

При длительном или повторном воздействии чувствительность рецепторов может меняться — это сенсорная адаптация. Постоянный раздражитель постепенно привлекает меньше внимания, и его ощущение ослабевает, хотя само воздействие может сохраняться. Так организм не тратит одинаковое внимание на неизменные сигналы. Если же условия меняются, новое воздействие снова может стать заметным.

Виды рецепторов и воспринимаемые ими раздражители

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, какое воздействие действует на организм, а затем найдите соответствующий вид рецепторов. Расположение указано как пример: рецепторы одного типа могут встречаться в разных частях организма. Ощущение помогает понять, какую информацию передаёт сигнал, но сам сигнал ещё должен быть обработан нервной системой.

Разбор задач

Какие рецепторы воспринимают свет?

Условие. Нужно определить, какие рецепторы воспринимают свет, попадающий в глаз. Важно соотнести раздражитель с его видом, а не просто назвать орган, куда он попал. Используем различие между органом чувств и рецептором.

1. Определяем раздражитель: в условии сказано о свете, значит речь идёт о световом воздействии.
2. Подбираем вид рецепторов: свет воспринимают фоторецепторы. Они расположены в сетчатке глаза.
3. Проверяем ответ: речь спрашивает именно о рецепторах, а не об органе чувств, поэтому назвать только глаз недостаточно.

Ответ. Свет, попадающий в глаз, воспринимают фоторецепторы сетчатки. Глаз является органом чувств, в котором находятся эти рецепторы.

Почему человек перестаёт замечать запах?

Условие. Источник запаха в комнате остаётся, но через некоторое время человек почти перестаёт его замечать. Нужно объяснить, почему меняется ощущение, хотя раздражитель не исчез. Здесь следует различать изменение воздействия и изменение чувствительности.

1. Устанавливаем, что запах продолжает действовать: в условии источник остаётся, значит нельзя объяснить перемену исчезновением раздражителя.
2. Вспоминаем сенсорную адаптацию: при длительном воздействии чувствительность рецепторов может измениться, а сигнал становится менее заметным.
3. Связываем понятие с примером: обонятельная система привыкает к постоянному запаху, поэтому человек уделяет ему меньше внимания.

Ответ. Это происходит из-за сенсорной адаптации: постоянный запах сохраняется, но его заметность снижается. Это не означает, что источник запаха исчез.

Как проходит информация при прикосновении к горячему предмету?

Условие. Человек касается горячего предмета и отдёргивает руку. Нужно проследить путь от восприятия воздействия до реакции и не смешивать эти этапы. Рецептор, нервные пути и центральная нервная система выполняют разные функции.

1. Воздействие воспринимают чувствительные рецепторы кожи: они реагируют на температуру и потенциально опасное воздействие, преобразуя его в нервный сигнал.
2. Сигнал проводится по нервным путям к центральной нервной системе. Там информация обрабатывается и организуется ответная реакция организма.
3. Команда передаётся к мышцам руки, которые сокращаются и отдёргивают её. Само отдёргивание — уже ответ на сигнал, а не работа рецептора.

Ответ. Рецепторы воспринимают воздействие, нервные пути проводят сигнал, а центральная нервная система участвует в организации реакции. Мышцы выполняют ответное движение — человек отдёргивает руку.

Типичные ошибки

Ошибка — считать орган чувств и анализатор одним и тем же. Так думают, потому что сигнал начинается в органе и его легко принять за всю систему. Проверь себя: входит ли в определение анализатора передача сигнала и участок мозга? Если да, орган чувств — только его часть.

Ошибка — полагать, что каждый рецептор воспринимает любые воздействия. Это представление может возникнуть из-за того, что все рецепторы выполняют похожую общую задачу — сообщают о раздражителе. Проверь себя, назвав конкретное воздействие и соответствующий ему тип: например, свет — фоторецепторы.

Ошибка — считать, что ощущение возникает непосредственно в рецепторе. Рецептор действительно начинает передачу информации, поэтому эти процессы легко спутать. Проверь себя: рецептор создаёт нервный сигнал, а для ощущения сигнал должен поступить в центральную нервную систему и быть там обработан.

Ошибка — путать сенсорную адаптацию с исчезновением раздражителя. Ощущение ослабевает, и может показаться, что воздействие прекратилось. Проверь себя: если источник запаха или прикосновение остаётся, а заметность уменьшается, речь идёт об изменении чувствительности, а не об исчезновении раздражителя.

Связь с другими темами

Чтобы понять работу рецепторов, нужно знать, что нервная система передаёт сигналы по нейронам и координирует работу организма. Рецепторы дают начало сенсорной информации, а нервные пути обеспечивают её передачу. Эти знания помогают проследить, как сведения о воздействии становятся частью общей работы организма.

Тема связана со строением нервной системы и рефлексами: восприятие сигнала может участвовать в организации ответной реакции. Дальше эти представления пригодятся при изучении органов зрения, слуха, равновесия, вкуса и обоняния. Для каждого органа можно рассмотреть, какие рецепторы в нём работают и как передаётся информация.

Что запомнить

• Рецепторы воспринимают раздражители и преобразуют их в нервные импульсы.
• Разные виды рецепторов чувствительны к разным воздействиям.
• Орган чувств содержит рецепторы, но не охватывает весь анализатор.
• Анализатор состоит из рецепторной части, проводящих нервных путей и участка мозга.
• Ощущение зависит от обработки нервного сигнала центральной нервной системой.
• При длительном воздействии раздражителя может изменяться чувствительность рецепторов.