Органы чувств и нервная система

Определения и обозначения

Орган чувств — часть организма, которая воспринимает определённые воздействия из внешней среды и помогает передавать сведения о них в нервную систему. Например, глаз воспринимает свет, а ухо — звуковые колебания. Благодаря органам чувств организм получает информацию о том, что происходит вокруг.

Рецептор — чувствительная клетка или нервное окончание, воспринимающее раздражение и преобразующее его в нервный сигнал. Раздражение — это воздействие, которое может быть воспринято рецептором, например свет или прикосновение. Рецепторы нужны, чтобы превращать разные воздействия в сигналы, понятные нервной системе.

Нервная система — система органов и клеток, которая принимает и обрабатывает сигналы, координирует работу организма и обеспечивает его связь с окружающей средой. Она получает сведения от органов чувств и передаёт команды органам и тканям. Благодаря этому действия организма могут согласовываться с изменениями вокруг.

Рефлекс — ответ организма на раздражение, осуществляемый при участии нервной системы. Например, человек может быстро отдёрнуть руку от горячего предмета. Рефлексы помогают организму отвечать на воздействия, в том числе защищаться от опасности.

Как это устроено

В окружающей среде есть разные раздражители: свет, звук, запах, вкус, прикосновение и другие воздействия. Их воспринимают соответствующие рецепторы, потому что чувствительные клетки и нервные окончания приспособлены к определённым сигналам. Благодаря такой специализации человек не путает, например, звук со светом. Если рецепторы воспринимали бы все воздействия одинаково, организму было бы труднее различать происходящее вокруг.

Когда рецептор воспринимает раздражитель, он преобразует его в нервный сигнал. Затем сигнал проходит по нервам в центральную нервную систему, где информация обрабатывается. Мозг может сопоставлять сведения, поступившие от разных органов чувств, и поэтому связывать отдельные ощущения в целостное представление. Например, человек одновременно видит предмет и слышит звук, который он издаёт, и понимает, что эти сведения относятся к одному событию.

Центральную нервную систему образуют головной и спинной мозг, а нервы, связывающие её с органами и тканями, относятся к периферической нервной системе. Нервы нужны, чтобы сигналы могли перемещаться между центральной нервной системой и разными частями тела. Одни сигналы передают сведения от рецепторов к мозгу и спинному мозгу, другие несут команды к исполнительным органам. Так нервная система обеспечивает связь частей организма и согласованность их работы.

Ответ организма на раздражение может быть произвольным или рефлекторным. Произвольное действие человек выполняет по своему решению, а простая рефлекторная реакция возникает при участии нервной системы без намеренного решения. В рефлекторной реакции сигнал идёт от рецептора через нервную систему к исполнительному органу, например мышце. Такой путь позволяет быстро ответить на воздействие, когда не нужно сначала сознательно выбирать действие.

Органы чувств работают не по отдельности: мозг объединяет сведения, поступающие от них. Это помогает уточнять то, что человек воспринимает, потому что один и тот же предмет может быть виден, слышен и ощутим на ощупь. На восприятие влияет внимание: человек лучше замечает то, на чём сосредоточился. Имеют значение и условия — например, в шумном месте труднее расслышать тихую речь.

Органы чувств и воспринимаемые раздражители

Чтобы воспользоваться таблицей, сначала найдите орган чувств, а затем прочитайте, какое воздействие он воспринимает. Последний столбец показывает пример того, как это восприятие проявляется. Таблица помогает не смешивать раздражитель с ощущением, которое возникает у человека.

Разбор задач

Человек услышал звонок. Укажите орган чувств, который воспринял раздражитель, и назовите раздражитель.

1. Определяем, какое воздействие произошло: звонок издал звук, то есть звуковые колебания.
2. Сопоставляем этот вид воздействия с органами чувств: звуки воспринимает ухо.
3. Различаем раздражитель и ощущение: раздражитель — звук звонка, а услышанный звонок — результат восприятия этого звука.

Ответ: раздражитель восприняло ухо; раздражитель — звуковые колебания, возникшие при звонке. Сам звонок человек услышал благодаря работе органа чувств и нервной системы. Не следует называть раздражителем слово «звонок», если требуется указать именно воздействие.

Ученик коснулся горячей чашки и быстро отдёрнул руку. Опишите последовательность передачи сигнала и ответа организма.

1. Рецепторы кожи воспринимают высокую температуру как раздражение и создают нервный сигнал.
2. Сигнал передаётся по нервам в нервную систему, где происходит обработка информации и организуется ответ.
3. Команда поступает к мышцам руки, мышцы сокращаются, и рука отдёргивается.

Ответ: сигнал проходит от рецепторов кожи через нервную систему к мышцам руки. В этой последовательности восприятие горячего — не то же самое, что движение: сначала рецепторы воспринимают раздражение, затем нервная система организует ответ. Отдёргивание руки — рефлекторная реакция, помогающая быстро прекратить контакт с горячим предметом.

Человек увидел приближающийся мяч и поймал его. Объясните, как в этом действии участвуют орган чувств, нервная система и мышцы.

1. Глаз воспринимает свет, отражённый от мяча, и рецепторы передают в нервную систему сведения о его положении и движении.
2. Мозг обрабатывает зрительную информацию и определяет, как нужно действовать, чтобы поймать мяч.
3. Нервная система передаёт команды мышцам; мышцы рук и тела согласованно выполняют движение.

Ответ: глаз получает зрительные сведения, мозг их обрабатывает, а мышцы выполняют команды нервной системы. Поймать мяч — целенаправленное действие, потому что человек действует по своему решению. Для него важно не только увидеть мяч, но и согласовать движение с тем, как он приближается.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что орган чувств сам полностью определяет ответ организма. Такое представление возникает, потому что ощущение и последующее действие могут происходить почти подряд. Но орган чувств воспринимает воздействие, а сведения обрабатывает нервная система и она же участвует в управлении ответом. Проверьте себя: можете ли вы отдельно назвать, что воспринял рецептор и какой ответ последовал?

Ошибка: путать раздражитель и ощущение. Их смешивают, потому что в обычной речи говорят «увидел свет» или «почувствовал тепло», не разделяя воздействие и его восприятие. Свет — раздражитель, а увиденный цвет — результат восприятия; тепло может быть воздействием, а ощущение тепла возникает у человека. Чтобы проверить себя, спросите: это то, что действует на организм, или то, что он ощущает?

Ошибка: утверждать, что все органы чувств воспринимают один и тот же вид воздействия. Так можно подумать, если забыть, что органы чувств сообщают об одном событии разными способами. Однако рецепторы специализированы: глаз воспринимает свет, а ухо — звуковые колебания. Проверяйте ответ по таблице: назовите раздражитель и убедитесь, что он соответствует указанному органу чувств.

Ошибка: называть любое движение рефлексом. Это происходит, когда слово «рефлекс» используют для любого быстрого ответа тела. Но произвольное движение выполняется по решению человека, а рефлекторная реакция возникает при участии нервной системы без такого намеренного решения. Для проверки спросите себя, выбирал ли человек действие сознательно или тело ответило на раздражение автоматически.

Связь с другими темами

Для понимания работы органов чувств полезно знать, что органы состоят из тканей, а ткани — из клеток, и что части организма работают совместно. Знания о нервной системе помогают разбираться в работе внутренних органов и поведении человека, а также понимать, почему важно сохранять здоровье. Представление о рецепторах пригодится при изучении органов чувств животных. Сравнение рецепторов помогает объяснить, как живые организмы воспринимают особенности окружающей среды и приспосабливаются к ней.

Что запомнить

• Рецепторы воспринимают раздражители и создают нервные сигналы.
• Разные органы чувств воспринимают разные виды воздействий.
• Нервная система принимает и обрабатывает информацию.
• Центральная нервная система включает головной и спинной мозг.
• Нервы связывают центральную нервную систему с органами и тканями.
• Рефлекс — ответ организма на раздражение при участии нервной системы.