Органы чувств: зрение и слух

Определения и обозначения

Органы чувств — органы, воспринимающие воздействия окружающей среды и передающие информацию в нервную систему. К ним относятся глаза, уши, кожа, язык и нос. Они помогают обнаруживать свет, звуки, прикосновения, запахи и вкус.

Зрительный анализатор — система глаза и нервных структур, обеспечивающая восприятие света, цвета, формы и движения. Глаз принимает свет, а зрительный нерв передаёт сигналы в мозг. Поэтому зрение зависит от совместной работы глаза и нервной системы.

Слуховой анализатор — система уха и нервных структур, воспринимающая звуковые колебания. Ухо улавливает и преобразует звук, а мозг распознаёт речь, музыку и шумы. Такое устройство позволяет не только слышать, но и понимать услышанное.

Сетчатка — светочувствительный слой глаза, в котором возникают нервные сигналы. В её клетках энергия света превращается в сигнал для нервной системы. Затем этот сигнал по зрительному нерву поступает в головной мозг.

Как это устроено

Свет от Солнца или лампы отражается от поверхности предметов, поэтому предмет становится видимым. Отражённые лучи проходят в глаз через прозрачные части его передней оболочки и зрачок. На сетчатке светочувствительные клетки превращают действие света в нервные сигналы, которые направляются в мозг.

Хрусталик нужен для того, чтобы лучи сходились на сетчатке, а не перед ней или за ней. Он преломляет свет и меняет свою кривизну: для близких предметов становится более выпуклым, а для далёких — более плоским. Благодаря такой настройке изображение получается резким, хотя физически оно возникает на сетчатке, а зрительное ощущение формируется мозгом.

Звуковые волны сначала собираются ушной раковиной и проходят по наружному слуховому проходу. Они достигают барабанной перепонки, заставляя её колебаться, а перепонка передаёт движение трём слуховым косточкам среднего уха. Косточки передают колебания дальше, во внутреннее ухо, потому что их подвижное соединение связывает барабанную перепонку с входом в улитку.

Слуховые косточки усиливают колебания, чтобы слабые звуки могли воздействовать на чувствительные структуры внутреннего уха. В улитке находятся жидкость и особые клетки, реагирующие на её движения. Эти клетки преобразуют механические колебания в нервные сигналы, а слуховой нерв несёт их к головному мозгу.

Мозг получает множество сигналов одновременно и сравнивает их с уже известной информацией. Для зрения он определяет цвет, форму, положение и движение предмета, а для слуха — громкость, высоту и источник звука. Поэтому мы не просто регистрируем свет и колебания, а узнаём предметы, понимаем речь и оцениваем происходящее.

Сравнение зрения и слуха

Таблица помогает сравнить не только сами органы, но и весь путь восприятия раздражителя. При ответе на вопрос сначала найдите нужное свойство, а затем сопоставьте работу глаза и уха. Особенно полезно различать место возникновения нервного сигнала и работу мозга.

Разбор задач

Почему человек видит предмет только при достаточном освещении?

Нужно объяснить, почему в темноте знакомый предмет перестаёт быть видимым. Для этого проследим путь света от источника до сетчатки. Решение связывает физическое явление отражения с работой органа зрения.

1. Источник света освещает предмет, и его поверхность отражает часть лучей.
2. Отражённые лучи попадают в глаз и проходят через зрачок.
3. Хрусталик фокусирует лучи на сетчатке, где возникают нервные сигналы.
4. При слабом освещении отражённых лучей мало, поэтому сигнал недостаточен для чёткого восприятия.

Ответ: человек видит предмет, когда от него в глаз попадает достаточно света и сетчатка создаёт сигналы, которые может обработать мозг.

Как звук проходит от источника до головного мозга?

Нужно восстановить последовательность работы частей уха. Каждая часть передаёт колебания следующей, постепенно превращая их в нервный сигнал. Если пропустить звено, путь звука будет неполным.

1. Источник создаёт звуковые волны, которые улавливает ушная раковина.
2. Волны проходят по наружному слуховому проходу и колеблют барабанную перепонку.
3. Слуховые косточки среднего уха усиливают колебания и передают их улитке.
4. Чувствительные клетки улитки превращают колебания в нервные сигналы, а слуховой нерв доставляет их в мозг.

Ответ: путь звука таков: ушная раковина — слуховой проход — барабанная перепонка — слуховые косточки — улитка — слуховой нерв — головной мозг.

Почему нельзя читать лёжа и долго слушать громкую музыку в наушниках?

В задаче нужно применить правила гигиены зрения и слуха. Неподходящее положение при чтении затрудняет работу глаз, а громкий звук перегружает слуховой анализатор. Сравним действие этих факторов с нормальными условиями работы органов чувств.

1. При чтении лёжа книга часто находится слишком близко или освещена неравномерно, поэтому глаза быстрее утомляются.
2. Длительное напряжение без перерывов ухудшает самочувствие и мешает сохранять правильный режим зрительной работы.
3. Громкая музыка вызывает сильные колебания барабанной перепонки и перегружает чувствительные клетки улитки.
4. Если воздействие продолжается долго, клетки могут повреждаться, а слух — временно или постоянно ослабевать.

Ответ: читать нужно сидя при хорошем освещении и с перерывами, а музыку слушать на безопасной громкости ограниченное время.

Типичные ошибки

«Изображение возникает в самом глазу». Ошибка появляется потому, что глаз действительно принимает свет и даёт начало зрению. На самом деле сетчатка создаёт нервные сигналы, а мозг обрабатывает их и формирует зрительное ощущение. Проверить себя можно вопросом: где человек узнаёт цвет и форму предмета?

«Хрусталик и сетчатка делают одно и то же». Их путают из-за того, что обе части участвуют в прохождении света. Хрусталик преломляет и фокусирует лучи, а сетчатка воспринимает свет и создаёт нервные сигналы. Для проверки назовите действие каждой части одним глаголом: «фокусирует» или «воспринимает».

«Ухо — это только ушная раковина». Внешнюю часть легко заметить, поэтому иногда ей приписывают всю работу органа слуха. Но звук проходит через наружное и среднее ухо, а в улитке внутреннего уха превращается в нервный сигнал. Проверка проста: восстановите путь звука до слухового нерва.

«Громкость и высота звука — одно и то же». Эти свойства связаны с разными характеристиками колебаний. Громкость зависит главным образом от силы колебаний, а высота — от их частоты. Чтобы не ошибиться, сравните тихий и громкий звук одной ноты: частота может остаться прежней.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно знать органы и системы органов человека, основы работы нервной системы, а также понимать, что свет и звук являются физическими явлениями. Эти знания помогают проследить путь раздражителя от внешней среды до мозга. Без них трудно объяснить, почему органы чувств работают не отдельно, а как часть единой системы.

Тема связана с последующим изучением нервной системы и гигиены человека. Она также опирается на знания о распространении света и звуковых волн. Так становится понятнее, почему меняется изображение при изменении освещения и почему опасен сильный шум.

Знания о зрении и слухе нужны в повседневной жизни. Они помогают соблюдать правила безопасности, правильно ухаживать за глазами и ушами, а также понимать работу очков, микрофонов, слуховых аппаратов и других приборов.

Что запомнить

• Зрение обеспечивает глаз, а обработка зрительной информации происходит в головном мозге.
• Свет воспринимается светочувствительными клетками сетчатки.
• Хрусталик фокусирует световые лучи на сетчатке.
• Слух начинается с восприятия звуковых колебаний барабанной перепонкой.
• Улитка внутреннего уха преобразует колебания в нервные сигналы.
• Нервные сигналы от глаз и ушей поступают в головной мозг.
• Беречь зрение и слух помогают правильное освещение, безопасная громкость и соблюдение режима отдыха.