§ 50. Подведем итоги. Строение и функции органов чувств

Определения и обозначения

Орган чувств — часть тела, которая воспринимает определённые раздражители и обеспечивает передачу информации в нервную систему. Например, глаз воспринимает свет, а ухо — звуковые колебания. Это понятие помогает назвать структуру, с которой начинается получение сведений о мире. Сам орган не выполняет всю обработку информации.

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, воспринимающее раздражение и преобразующее его в нервный сигнал. Разные рецепторы реагируют на разные воздействия: свет, температуру или химические вещества. Благодаря этому организм получает сигналы именно о тех изменениях, для которых приспособлен рецептор. Рецепторы находятся в органах чувств и других тканях.

Анализатор — система из рецепторов, проводящих нервных путей и участка коры головного мозга, где анализируется сигнал. Проводящие пути доставляют сигнал от рецептора в мозг, а центральная часть помогает его распознать. Поэтому анализатор — не отдельный орган, а несколько связанных частей. Это понятие показывает, как воспринимаемая информация становится осмысленной.

Сенсорная система — система, обеспечивающая восприятие и обработку информации от органов чувств. Она связывает работу рецепторов с нервной системой и мозгом. Благодаря сенсорным системам человек может замечать изменения вокруг и внутри организма. Термин подчёркивает совместную работу всех звеньев, а не только одного рецептора.

Как это устроено

Путь информации начинается с раздражителя — воздействия, на которое способен реагировать рецептор. Рецептор преобразует это воздействие в нервный сигнал, потому что нервная система передаёт сведения именно в такой форме. Далее сигнал идёт по нервным путям к соответствующему участку мозга. Там он обрабатывается, и человек ощущает и распознаёт то, что произошло.

В глазу оптическая система — роговица, зрачок и хрусталик — направляет и фокусирует свет на сетчатке. Это необходимо, чтобы свет попал на слой, содержащий фоторецепторы, то есть рецепторы, воспринимающие свет. Фоторецепторы преобразуют световое воздействие в нервные сигналы. Затем сигналы передаются в мозг, где обрабатывается зрительная информация.

Ухо воспринимает звук и помогает сохранять равновесие, но эти задачи выполняют разные его отделы. Наружное и среднее ухо проводят звуковые колебания, а структуры внутреннего уха превращают их в сигналы, которые направляются в мозг. Внутреннее ухо также содержит вестибулярный аппарат, воспринимающий положение и движение тела. Разделение функций позволяет нервной системе получать сведения и о звуке, и о том, как движется тело.

Органы обоняния и вкуса воспринимают химические вещества, но реагируют на них разными рецепторами. Обонятельные рецепторы улавливают пахучие вещества, а вкусовые — вещества, попавшие в полость рта. Сигналы от этих рецепторов обрабатываются нервной системой и дополняют друг друга. Поэтому запах пищи помогает точнее распознать её свойства, а при насморке вкус часто кажется слабее.

Кожа содержит рецепторы, реагирующие на прикосновение, давление, температуру и боль. Разные виды воздействий вызывают сигналы от соответствующих чувствительных окончаний. Благодаря этому человек может оценить предмет на ощупь, заметить нагревание или вовремя отдёрнуть руку от опасного воздействия. Кожная чувствительность помогает ориентироваться в окружающей среде и защищать организм.

Органы чувств и воспринимаемая ими информация

Таблица показывает, какой раздражитель воспринимает каждый орган, какие рецепторы в этом участвуют и какую задачу выполняет орган. Сопоставляйте строки, чтобы увидеть, что похожие по назначению органы могут реагировать на разные воздействия. Ухо указано дважды по функциям: оно участвует и в слухе, и в поддержании равновесия.

Разбор задач

Ученик ярко освещает глаз фонариком. Нужно назвать рецепторы, которые воспринимают свет, и указать, куда затем передаётся сигнал. Чтобы ответить, проследим путь воздействия от глаза к мозгу. Не следует путать место восприятия света с местом, где информация распознаётся.

1. Определяем раздражитель: в условии это свет фонарика, попадающий в глаз.
2. Находим рецепторы, чувствительные к свету: это фоторецепторы, расположенные в сетчатке.
3. Устанавливаем дальнейший путь: фоторецепторы преобразуют воздействие в нервный сигнал, который передаётся по нервным путям в мозг.
4. Разделяем восприятие и обработку: сигнал создаётся в рецепторах, а зрительная информация анализируется в мозге.

Ответ: свет воспринимают фоторецепторы сетчатки глаза. Возникший нервный сигнал передаётся по нервным путям в мозг, где зрительная информация обрабатывается.

Человек слышит звонок и понимает, откуда он доносится. Здесь нужно объяснить и восприятие звука, и определение его направления. Сначала звуковые колебания должны быть уловлены и проведены к чувствительным структурам. Затем мозг сопоставляет поступившие сигналы и определяет, откуда пришёл звук.

1. Звонок создаёт звуковые колебания, которые улавливаются наружным ухом и передаются дальше.
2. Структуры среднего и внутреннего уха проводят и преобразуют колебания в нервные сигналы.
3. Сигналы поступают по нервным путям в мозг, где распознаётся звук.
4. Чтобы определить направление, мозг сопоставляет сигналы, поступающие от обоих ушей; они достигают их с небольшими различиями.

Ответ: ухо воспринимает звуковые колебания, а мозг обрабатывает нервные сигналы и определяет направление источника. Само ухо передаёт информацию, но направление распознаётся при её обработке нервной системой.

После вращения человек остановился, но ещё ощущает движение. Для объяснения нужно найти отдел, связанный с равновесием, и связать его работу с продолжающимся ощущением. Вестибулярный аппарат реагирует на движение и изменение положения тела. После остановки его структуры и поступающие от них сигналы не сразу приходят к состоянию покоя.

1. Выделяем нужную функцию: ощущение движения и равновесия связано не со слуховым отделом, а с вестибулярным аппаратом внутреннего уха.
2. Учитываем условие: человек вращался, поэтому вестибулярный аппарат воспринимал движение тела.
3. После остановки движения в жидкостях и структурах аппарата могут сохраняться изменения, вызванные вращением.
4. Поступающие сигналы ещё некоторое время сообщают мозгу о движении, хотя человек уже остановился.

Ответ: за равновесие отвечает вестибулярный аппарат внутреннего уха. Ощущение движения может сохраняться, потому что после вращения сигналы от него не сразу соответствуют состоянию покоя.

Типичные ошибки

Ошибка — считать орган чувств и анализатор одним и тем же. Так думают, потому что рецепторы находятся в органе, а весь путь сигнала не всегда заметен. Но анализатор включает также нервные пути и участок мозга. Проверь себя: если в определении нет проводниковой и центральной частей, речь идёт не о полном анализаторе.

Ошибка — полагать, что ощущение возникает непосредственно в рецепторе. Рецептор преобразует воздействие в нервный сигнал, но сам по себе не распознаёт его. Такое смешение возникает, когда восприятие сигнала принимают за его осознание. Проверь себя: проследи путь до центральной нервной системы и отдели создание сигнала от его обработки.

Ошибка — приписывать слух и равновесие одной и той же структуре уха. Поскольку обе функции связаны с ухом, их легко объединить. Однако слуховые структуры воспринимают звуковые колебания, а вестибулярный аппарат связан с положением и движением тела. Проверь себя: спроси, какой именно раздражитель или изменение воспринимается.

Ошибка — считать, что вкус зависит только от языка. Это кажется правдоподобным, потому что вкусовые рецепторы расположены во рту. Но запахи тоже помогают распознавать свойства пищи, поэтому при насморке она часто кажется менее вкусной. Проверь себя: сравни восприятие пищи при свободном дыхании и при заложенном носе.

Связь с другими темами

Для понимания органов чувств нужно знать строение нервной системы и роль нервных импульсов. Рецепторы преобразуют раздражение в сигнал, а нервные пути передают его к мозгу. Представление о рефлекторных реакциях помогает понять, как организм отвечает на воздействие среды. Эти знания связывают восприятие раздражителя с последующей реакцией.

Знание анализаторов пригодится при изучении высшей нервной деятельности и поведения человека. Работа органов чувств помогает получать информацию, на основе которой человек ориентируется и действует. Эти сведения важны и для гигиены органов чувств: понимание их функций помогает бережнее относиться к зрению, слуху и другим видам чувствительности. Так строение организма связывается с его поведением и сохранением здоровья.

Что запомнить

• Органы чувств воспринимают раздражители из внешней среды и организма.
• Рецепторы преобразуют раздражение в нервный сигнал.
• Анализатор состоит из рецепторной, проводниковой и центральной частей.
• Зрительные рецепторы расположены в сетчатке глаза.
• Ухо участвует и в восприятии звука, и в поддержании равновесия.
• Обоняние и вкус совместно помогают распознавать пищу.
• Кожа воспринимает прикосновение, давление, температуру и боль.