44. Органы чувств. Регуляция деятельности организма

Определения и обозначения

Орган чувств — часть организма, воспринимающая определённые воздействия внешней или внутренней среды. Он связан с нервной системой, потому что полученная информация передаётся по нервам в мозг. Благодаря этому организм может заметить изменение и отреагировать на него.

Рецептор — чувствительное образование, которое воспринимает раздражение и превращает его в нервный импульс. Раздражителем может быть, например, свет или прикосновение. Рецепторы нужны, чтобы перевести воздействие в форму сигнала, понятную нервной системе.

Анализатор — система из рецепторов, проводящих нервных путей и участка мозга, где информация распознаётся. Значит, одного органа чувств недостаточно: сигнал должен дойти до мозга. Понятие анализатора помогает понять, почему повреждение любого его звена нарушает восприятие.

Рефлекс — ответ организма на раздражение, осуществляемый при участии нервной системы. Например, человек может быстро отдёрнуть руку от горячего предмета. Рефлекторный ответ позволяет организму реагировать на воздействие, не ожидая длительного обдумывания.

Как это устроено

Когда возникает раздражение, его воспринимает подходящий рецептор. Рецептор преобразует воздействие в нервный импульс — сигнал, который может передаваться по нервным клеткам. Это необходимо потому, что внешнее воздействие само по себе не доходит до мозга: для передачи информации организм использует нервные сигналы. Затем импульс направляется в центральную нервную систему.

Проводящие нервные пути доставляют импульс от рецептора к мозгу. В мозговом центре информация анализируется и связывается с другими сигналами, поэтому организм может определить, что именно произошло. После обработки нервная система формирует ответ: например, меняет работу мышц или внутренних органов. Такой путь объясняет, почему для реакции важны и передача сигнала, и его обработка.

Органы чувств воспринимают разные виды раздражителей, потому что их рецепторы специализированы. Зрительные рецепторы реагируют на свет, а слуховые — на звуковые колебания; другие рецепторы воспринимают вещества запаха, вкуса или прикосновение. Такая специализация помогает не смешивать разные виды информации. Мозг объединяет поступающие сигналы и истолковывает их, поэтому человек может составить более полное представление о ситуации.

Нервная система регулирует работу органов и согласует их деятельность. Когда меняются условия или возникает опасность, сигналы быстро передаются по нервным путям и помогают организму отреагировать. Согласованная работа нужна, потому что органы не действуют независимо: ответ одного органа может сопровождаться изменениями в работе других. Так нервная регуляция связывает восприятие раздражения с ответом всего организма.

Нервная и гуморальная регуляция различаются способом передачи сигнала. При нервной регуляции сигнал проходит по нервам, поэтому реакция обычно развивается быстро и направляется к определённым органам. При гуморальной регуляции вещества разносятся жидкостями организма, поэтому их действие обычно начинается медленнее и может затрагивать разные органы. Оба способа помогают регулировать работу организма, но передают информацию по-разному.

Органы чувств и воспринимаемые ими раздражители

Используйте таблицу, чтобы сначала определить вид раздражителя, а затем найти соответствующий орган чувств и рецепторы. Последний столбец показывает, какую информацию организм получает благодаря восприятию. Для полного ответа помните: сигнал должен пройти от рецепторов по нервным путям к мозгу.

Разбор задач

Задача 1

Человек отдёрнул руку, коснувшись горячего предмета. Укажите раздражитель, воспринимающие его рецепторы и характер ответной реакции. Чтобы решить задачу, нужно проследить путь от воздействия до ответа и отличить быстрый рефлекс от осознанного действия. Важно не путать сам раздражитель с рецептором, который его воспринимает.

1. Определяем раздражитель: это высокая температура горячего предмета, воздействующая на кожу.
2. Находим воспринимающие структуры: изменение температуры и воздействие на кожу воспринимают чувствительные рецепторы кожи.
3. Прослеживаем реакцию: от рецепторов нервные сигналы поступают в нервную систему, после чего мышцы руки сокращаются и рука отдёргивается.
4. Определяем характер ответа: быстрое отдёргивание — рефлекторная реакция. Человек может осознать боль и жар, но само быстрое движение возникает как ответ нервной системы.

Ответ: раздражитель — высокая температура горячего предмета; его воспринимают чувствительные рецепторы кожи; отдёргивание руки — быстрый рефлекторный ответ.

Задача 2

Определите, какой орган чувств и какие рецепторы помогают человеку услышать звонок, почувствовать запах дыма и заметить яркую вспышку. Сначала различим сами воздействия, поскольку звонок создаёт звук, дым выделяет вещества с запахом, а вспышка связана со светом. Затем подберём органы чувств и специализированные рецепторы. Такая последовательность помогает не выбирать орган только по ситуации.

1. Звонок создаёт звуковые колебания, поэтому их воспринимает орган слуха с помощью слуховых чувствительных клеток.
2. Запах дыма связан с веществами, попадающими к обонятельным рецепторам, поэтому информацию получает орган обоняния.
3. Яркая вспышка — световой раздражитель; его воспринимают светочувствительные рецепторы сетчатки глаза.

Ответ: звонок — слух и слуховые чувствительные клетки; запах дыма — обоняние и обонятельные рецепторы; яркая вспышка — зрение и светочувствительные рецепторы сетчатки.

Задача 3

При повреждении проводящего нервного пути сигнал от рецепторов кожи не достигает соответствующего участка мозга. Объясните, как это повлияет на восприятие прикосновения и ответ организма. В анализаторе рецепторы принимают раздражение, нервные пути передают сигнал, а мозг его распознаёт. Поэтому проверим, что произойдёт, если одно из этих звеньев перестанет работать.

1. Рецепторы кожи могут по-прежнему воспринимать прикосновение, то есть начало пути сигнала сохраняется.
2. Из-за повреждения проводящего пути импульс не доходит до мозгового участка, который должен обработать эту информацию.
3. Без поступления сигнала мозг не сможет нормально распознать прикосновение в соответствующей области.
4. Ответ организма, требующий обработки этого сигнала мозгом, может нарушиться или не возникнуть. Значит, для нормального восприятия недостаточно одних рецепторов.

Ответ: прикосновение не будет нормально воспринято в соответствующей области, потому что сигнал не достигнет мозга. Ответная реакция, зависящая от этого сигнала, также может быть нарушена.

Типичные ошибки

Ошибка — считать орган чувств и анализатор одним и тем же. Так думают, потому что именно орган первым воспринимает воздействие, но анализатор включает также нервные пути и мозговой участок. Проверьте себя: если в ответе описан только орган, уточните, куда дальше направляется сигнал.

Ошибка — считать, что рецепторы сами распознают смысл сигнала. Рецептор воспринимает раздражение и передаёт информацию в виде нервного импульса, а анализ происходит в мозге. Чтобы проверить ответ, разделите две роли: рецептор принимает сигнал, мозг его обрабатывает.

Ошибка — полагать, что каждый орган чувств воспринимает любые воздействия. Это кажется правдоподобным, потому что разные раздражители могут возникать одновременно, но рецепторы специализированы. Проверьте себя: назовите вид раздражителя и сопоставьте его с подходящим органом чувств.

Ошибка — смешивать нервную и гуморальную регуляцию. В обоих случаях организм передаёт сигналы, поэтому способы легко перепутать. При нервной регуляции сигнал идёт по нервам, а при гуморальной вещества разносятся жидкостями организма; проверяйте ответ по способу передачи.

Связь с другими темами

Чтобы понять работу органов чувств, нужно знать, что нервная система состоит из нервных клеток и передаёт сигналы по организму. Изучение строения органов чувств помогает разбираться в строении нервной системы и объяснять поведение животных. Представление о нервной и гуморальной регуляции пригодится, когда нужно объяснить согласованную работу органов и приспособление организма к изменениям среды.

Что запомнить

• Рецепторы воспринимают раздражения и преобразуют их в нервные импульсы.
• Анализатор состоит из рецепторов, проводящих путей и мозгового участка.
• Органы чувств различаются по видам воспринимаемых раздражителей.
• Мозг анализирует сигналы, поступающие от органов чувств.
• Нервная система регулирует работу органов и согласует их деятельность.
• Нервная регуляция осуществляется нервными сигналами, гуморальная — веществами, переносимыми жидкостями организма.