Органы чувств как источник ин
фо
рм
ац
ии
об
ок
ру
жа
ющ
ем
ми
ре
Мир, полный к ра с о к , з ву к о в и зап а х о в дарят нам наши органы чувств
Вероятно, в первый период существования жизни на Земле наша планета представлялась живым существам совершенно темным беззвучным миром. Постепенно они научились ощущать запахи, вкус, тепло и холод, прикосновения, приобретя тем самым осязание, обоняние, вкус - первые внешние чувства. С их помощью древние организмы искали пищу, уходили от опасностей. Постепенно первым существам открывался мир красок и звуков. Животные приобретали защитную окраску, научились тихо подкрадываться к добыче или затаиваться от врага. Все совершеннее становилось их восприятие, все разнообразнее воспринимаемый ими мир живой природы.
Представим себе, что человек стоит на берегу моря. Ветер бросает ему в лицо соленые брызги. Перед ним - бескрайняя синева и золотое солнце.
Он слушает шум моря, вдыхает его неповторимый запах. Человек чувствует себя сильным и счастливым, ощущает каждый свой мускул, все свое тело, крепко стоящее на земле. В его мозге рождается единый образ - море, который он уже никогда не забудет.
1. ОРГАН ЗРЕНИЯ
Через орган зрения человек получает наибольший объем информации по сравнению с другими органами чувств. «Стянутая рыбачья сеть, закинутая на дно глазного бокала и ловящая солнечные лучи» - так представил мудрый грек Герофил сетчатку глаза. Сетчатка, как доказал ученый, - именно сеть и именно ловящая… отдельные, единые и неделимые кванты лучистой энергии Солнца. Квантовый характер поглощения и возникновения излучения установлен в настоящее время для всего диапазона электромагнитного спектра. Впервые гипотезу о возникновении излучения порциями энергии высказал в 1900 г. ученый Планка (1858-1947 гг.)
По чувствительности глаз приближается к идеальному физическому прибору, т.к. нельзя создать прибор, который зарегистрировал бы энергию меньше одного кванта.
Где h - постоянная Планка, равная 6,624*10-27 эрг*с
v - частота излучения, с-1
Этим уникальным свойством глаза воспользовались ученые - пионеры атомной и ядерной физики. Уже столетия наука изучает глаз, открывает все новые его свойства и тайны. Неразгаданной пока тайной, одной из самых трудных и неизученных проблем современной физиологии органов чувств является цветное зрение. Совершенно неизвестно, как мозг расшифровывает приходящие к нему сигналы о цвете.
Глаз - это сложная оптическая система. Световые лучи попадают от окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом смысле - это сильная собирающая линза, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Причем оптическая сила роговицы не меняется и дает всегда постоянную степень преломления.
Склера является непрозрачной наружной оболочкой глаза, соответственно, она не принимает участия в проведении света внутрь
глаза.
Доказано, что оптика глаза - всего лишь окно, в которое влетают кванты света; что сетчатка глаза и мозг делают полученное изображение четким, объемным, цветным и осмысленным
Но глаз человек не может воспринимать излучение сверх высокой интенсивности и различать короткие сигналы (длительностью до 0,05 с.).
Принято считать, что средний человеческий глаз в средних условиях дневного освещения воспринимает чрезвычайно узкий (по сравнению со спектром возможных излучений) диапазон длин волн: от 380
до 780 нм
(1 нанометр = 10-9м) или (0,38 ?0,78 мкм).
Очень невелика и разрешающая способность глаза: минимальный размер объекта, различаемого глазом, оказывается порядка одного микрометра (10-6м). Поэтому мир мы НЕ видим таким, каков он есть на самом деле
, а новые методы и идеи физики, математики, химии, биологии - залог грядущих открытий в этой области.
2. ОРГАНЫ СЛУХА. ЗВУК. РЕЗОНАНСНАЯ ТЕОРИЯ СЛУХА
Мир наполнен самыми разнообразными звуками. Шум ветра и волн, раскаты грома и стрекотание кузнечиков, пение птиц и голоса людей, крики животных и звуки движения транспорта - все эти звуки улавливаются ушной раковиной и вызывают вибрацию барабанной перепонки.
Человеческое ухо состоит из трёх частей: наружного, среднего и внутреннего, строение каждого из которых, в свою очередь, представляет довольно сложную систему. Давайте попробуем вместе разобраться в этом сложном процессе, который мы называем «слух».
С помощью ушной раковины мы определяем направление, откуда поступает звук. Наружный слуховой проход - это вытянутый канал, стенки которого продуцируют жидкую субстанцию, более известную нам как сера. Она предназначена для удаления инородных тел и предотвращения попадания различных насекомых за счет специфического запаха. Из-за глубины наружного слухового прохода температура и влажность у барабанной перепонки сохраняются практически постоянными, а последняя сохраняет свою подвижность. В то же время барабанная перепонка хорошо защищена от любых повреждений.
Частотный диапазон звуков, воспринимаемых ухом 16-20 до 20000 Гц
Частотный диапазон речи 1200-9000 Гц
Частота звуковых колебаний, к которым наиболее чувствительно ухо 1500-3000Гц
Через систему звуковых косточек среднего уха звуки превращаются в импульсы и передаются воспринимающим клеткам головного мозга
Как именно мозг расшифровывает эти импульсы и «узнает» звуки, ученым пока неясно.
Но звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются важным источником информации, позволяют легче приспосабливаться к окружающему миру. Что такое звук, как он возникает, распространяется, его параметры изучает специальный отдел физики - акустика.
Звук или звуковая волна может распространяться только в материальной среде, это упругая волна, вызывающая у человека слуховые ощущения. Более 20000 нитевидных рецепторных окончаний, находящихся во внутреннем ухе, преобразуют механические колебания в электрические импульсы, которые по 30000 волокон слухового нерва передаются в головной мозг человека и вызывают у него слуховые ощущения. Колебания воздуха с частотой от 16 Гц до 20 кГц в секунду мы слышим. 20000 колебаний в секунду - это самый высокий звук самого маленького деревянного инструмента в оркестре - флейты - пикколо, а 16 колебаниям соответствует звук самой низкой струны самого большого смычкового инструмента - контрабаса.
Колебания голосовых связок могут создать звуки в диапазоне от 80 до 1400 Гц
, хотя зафиксированы рекордно низкая (44 Гц) и высокая (2350 Гц) частоты.
Доказано, что длина и натяжение голосовых связок определяет высоту голоса певца. У мужчин она составляет (18?25) мм (бас - 25 мм, тенор - 18 мм),
а у женщин - (15?20) мм.
В телефоне, например, для воспроизведения голоса человека используется область частот от 300 Гц до 2 кГц. Диапазон частоты основных мод колебаний некоторых инструментов приведен на рисунке:
Первой подлинно научной теорией слуха была теория замечательного немецкого естествоиспытателя, физика и физиолога Германа Гельмгольца.Ее называют резонансной теорией, она подтверждалась сотнями опытов, проведенными многими учеными. Но в последние годы, с помощью электронного микроскопа, обнаружились некоторые неточности этой теории, в частности, в восприятии высоких и низких звуков. Гельмгольца и итальянца Корти считают пионерами в изучении слуха, хотя они сделали лишь первые шаги. За последние 100 лет пройден немалый путь к познанию науки о слухе, сейчас идет речь о том, чтобы ее уточнять и развивать дальше. Ведь любая научная теория обязательно должна развиваться, приносить людям новые факты. Таким образом, диапазон восприятия органов слуха ограничен небольшими пороговыми возможностями восприятия малой и большой интенсивности звука, а также малым частотным диапазоном воспринимаемых звуков.
3. ОРГАНЫ ЧУВСТВ КОЖИ
Удивительно приятно подставить лицо свежему ветру! На лице, губах есть множество специальных клеток, ощущающих и прохладу ветра и его давление. Кожа не только наша защита, но и огромный источник информации об окружающем нас мире, притом источник очень достоверный. Часто мы не верим ушам и глазам своим, а ощупываем предмет - хотим убедиться в том, что он есть, узнать, какой он на ощупь. Для всех этих ощущений есть специализированные клетки, неравномерно «разбросанные» по телу.
Ухо воспринимает только звук, глаз - свет, а кожа - прикосновение и давление, тепло и холод, и, наконец, боль. Главное кожное чувство - осязание, ощущение прикосновения. Кончик языка, губы и кончики пальцев обладают самой большой чувствительностью к давлению и прикосновению. Например, на коже кончиков пальцев ощущение прикосновения возникает при давлении всего лишь 0,028 - 0,170 г на мм2
кожи. Не вся кожа чувствует прикосновение, а только отдельные ее точки, которых около полумиллиона. В каждой точке находится нервное окончание, поэтому даже ничтожное давление передается нерву и мы ощущаем легкое прикосновение.
Органы осязания не позволяют отличить друг от друга слабые раздражители и достаточно мелкие шероховатости.
Концентрация вредных жидкостей на коже и диапазон воспринимаемой человеком температуры невелик и обеспечивает только режим биологического выживания организма.
3.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА
Электрическое сопротивление отдельных участков тканей зависит преимущественно от сопротивления слоя кожи. Через, кожу ток проходит, главным образом, по каналам потовых и, отчасти, сальных желез; сила тока зависит от толщины и состояния поверхностного слоя кожи.
Кожа — наружный покров тела. Ее площадь составляет около 2 м2. Кожа состоит из трех основных слоев. Наружный слой — эпидермис — образован многослойной эпителиальной тканью, которая постоянно слущивается и обновляется за счет размножения более глубоко расположенных клеток. Под слоем эпидермиса расположен слой соединительной ткани — дерма. Здесь находятся многочисленные рецепторы, сальные и потовые железы, корни волос, кровеносные сосуды и лимфатические сосуды. Самый глубокий слой - подкожная клетчатка - образован жировой тканью, которая служит «подушкой» для органов, изолирующим слоем, «складом» питательных веществ и энергии.
Основная функция кожи — защитная, предохранение от механических воздействий, препятствие попаданию в организм посторонних веществ, болезнетворных микробов.
Электрическое сопротивление человеческого тела определяется в основном сопротивлением поверхностного рогового слоя кожи — эпидермиса. Тонкая, нежная и особенно покрытая потом или увлажненная кожа, а также кожа с поврежденным наружным слоем эпидермиса хорошо проводит электрический ток. Сухая, огрубевшая кожа является весьма плохим проводником. В зависимости от состояния кожи и пути тока, а также значения напряжения сопротивление тела человека составляет от 0,5—1 до 100 кОм.
4. ОРГАН ОБОНЯНИЯ
Как можно описать запах свежести, как объяснить разницу между запахом розы и тухлого яйца? Описать можно, если сравнить его с другим знакомым запахом! Есть физические приборы для измерения силы тока и силы света, но нет меры, которой бы можно было определить и измерить силу запаха. Хотя такой прибор очень нужен и современной химии, и парфюмерии, и пищевой промышленности и многим другим отраслям науки и практики. 
Мы удивительно мало знаем об естественном органе обоняния, органе, ловящем запахи.
Нет до сих пор теории восприятия запаха, нет и закона. Пока есть только опыты и научные гипотезы, хотя самый первый шаг к познанию запаха был сделан 2 тыс. лет назад. Великий Лукреций Кар предложил объяснение чувству обоняния: всякое пахучее вещество испускает крошечные молекулы определенной формы.
5. ОРГАН ВКУСА
Вкус - понятие сложное, не только язык чувствует «вкусное». Вкус ароматной дыни зависит и от ее запаха. Осязательные клетки в полости рта обеспечивают новый оттенок вкуса, например, вяжущий вкус неспелых плодов.
Вкус во рту воспринимается вкусовыми луковицами - микроскопическими образованиями в слизистой оболочке языка. У человека во рту их несколько тысяч. Каждая луковица состоит из 10?15 вкусовых клеток, расположенных в ней подобно долькам апельсина. Экспериментаторы научились регистрировать слабую биоэлектрическую реакцию отдельных вкусовых клеток, вводя в них тончайший микроэлектрод. Оказалось, что одни клетки реагируют сразу на несколько вкусов, а другие - только на какой-нибудь один.
Но неясно, как мозг разбирается во всей этой массе импульсов, которые несут информацию о вкусе: горьком или сладком, горько-соленом или кисло-сладком. Первая классификация вкусов была предложена М. В. Ломоносовым. Он насчитал семь простых вкусов, из которых сейчас общепринято только четыре: сладкий, соленый, кислый и горький. Это простые, самые первичные вкусы, у них нет никакого привкуса. Разные области языка у человека по-разному ощущают вкус.
На кончике языка находится скопление «сладких» луковиц, поэтому сладкое мороженое надо пробовать кончиком языка. За кислоту отвечает задний край языка, а за соленое - передний его край. Горькую редьку чувствует задняя стенка языка. Но вкус пищи мы ощущаем всем языком. Вместе с горьким лекарством врач приписывает еще какое-нибудь другое, которое отбивает неприятный вкус, т.к. из двух вкусов можно получить третий, не похожий ни на тот, ни на другой. Важнейшая проблема науки о вкусе состоит в отыскании взаимосвязи между молекулярной структурой вкусовой клетки, физико-химической природой вещества и самим вкусом. И на вопрос: «Чем же ограничен диапазон восприятия органа вкуса?» можно ответить, что для него характер на чувствительность только к ограниченному набору веществ и химических соединений, которые потребляет организм человека. Но человек - биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире.
Но человек - биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире.
6. ОРГАНЫ ЧУВСТВ И ПРОЦЕСС ПОЗНАНИЯ
Человек получает от каждого органа чувств ограниченный объем информации. Поэтому процесс познания окружающего мира можно сравнить с ситуацией, которая возникла в притче о пяти слепых, каждый из которых пытался представить себе, что такое слон.
Первый слепой взобрался на спину слона и считал, что это стена. Второй, ощупывая ногу слона, решил, что это колонна. Третий взял в руки хобот и принял его за трубу. Слепой, который дотронулся до бивня, подумал, что это сабля. А последнему, поглаживающему хвост слона, показалось, что это веревка.
Так и недостаток восприятий чувств приводит к противоречивым и неоднозначным представлениям о структуре окружающего мира. Жизненный опыт оказывается недостаточным при изучении явлений, определяемых временными интервалами и пространственными размерами, которые недоступны для наблюдения. В таких условиях дополнительная информация получается экспериментальными установками, с помощью которых можно расширить диапазон принимаемых сигналов, и парадоксальными физическими теориями, описывающими основные закономерности физических явлений. И, несмотря на ограниченный диапазон восприятия, человек пытается определить структуру вещества и понять природу многочисленных эффектов вне доступного органам чувств диапазонов колебаний.
Долгое время считалось, что окружающий мир мы познаем только с помощью органов чувств: глазами видим, ушами слышим, языком ощущаем вкус, носом чувствуем запахи, кожей - шероховатость, давление, температуру. На самом деле органы чувств являются лишь начальным звеном восприятия. Оптика нашего глаза фокусирует изображение на зрительные рецепторы сетчатки глаза. Ухо превращает звуковые колебания в механические колебания жидкости внутреннего уха, которые усиливаются слуховыми рецепторами. В любом случае, анализ внешних событий и внутренних ощущений начинается с раздражения рецепторов
- чувствительных нервных окончаний, или более сложных образований, реагирующих на физические или химические показатели окружающей их среды, и кончается в нейронах головного мозга.
Анализаторами
называют системы, состоящие из рецепторов, проводящих путей и центров в коре большого мозга. Каждый анализатор обладает своей модальностью, то есть способом получения своей информации: зрительной, слуховой, вкусовой и т.д. Возбуждения, возникающие в рецепторах органов зрения, слуха, прикосновения, имеют одну и ту же природу - электрохимические сигналы в форме потока нервных импульсов.
Каждый из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону коры большого мозга. Здесь, в первичных чувствительных зонах, происходит анализ ощущений, во вторичных зонах - формирование образов, полученных от органов чувств одной модальности(только от зрения, или только от слуха или осязания). Наконец, в третичных зонах коры воспроизводятся образы или ситуации, полученные от органов чувств разных модальностей, например от зрения и слуха.
Значение зрения
Уникальность зрения по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и его место в пространстве, следить за перемещением, определять яркость красок. Более 95%
информации человек получает с помощью зрения.
Глаза, точнее глазные яблоки,
расположены в глазницах
- парных углублениях в черепе. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз.
Значение слуха
Как и зрение, слух дает возможность воспринимать информацию на значительном расстоянии. С помощью слуха животные обнаруживают добычу, спасаются от хищников, общаются. Важен слух и для человека, так как с этим анализатором связана членораздельная речь. Лишившись в раннем детстве слуха, люди теряют способность произносить слова. Требуется длительная лечебная тренировка по специальной методике, чтобы глухой от рождения человек мог говорить. Продольные колебания воздуха, несущие звук, вызывают механические колебания барабанной перепонки. С помощью слуховых косточек оно передается перепонке овального окна, а через неё - жидкости внутреннего уха. Эти колебания вызывают раздражения рецепторов спирального органа, возникающие возбуждения поступают в слуховую зону коры большого мозга и здесь формируется в слуховые ощущения.
Органы равновесия
Ориентация тела в пространстве осуществляется вестибулярным аппаратом. Он находится в глубине пирамиды височной кости, рядом с улиткой внутреннего уха. Вестибулярный аппарат состоит из двух мешочков и трёх полукружных каналов. Каналы расположены в трех взаимоперпендикулярных направлениях. Это соответствует трем измерениям пространства (высоте, длине, ширине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его участие в осуществлении сознательных движений позволяет управлять телом в пространстве.
Орган вкуса
В слизистой оболочке языка находятся небольшие возвышения - вкусовые сосочки, имеющие грибовидную, желобоватую или листовидную форму. Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием - порой. Она ведет в небольшую камеру, на дне которой находятся вкусовые рецепторы. Кончик языка лучше воспринимает сладкое, боковые края языка - кислое. Рецепторы, расположенные на передних и боковых краях языка, реагируют на соленое, рецепторы задней поверхности языка - на горькое. В определение вкуса, помимо вкусовых ощущений, участвуют также обонятельные, температурные, тактильные, а иногда и болевые рецепторы. Синтез всех этих ощущений и определяет вкус пищи. Вкусовая зона коры большого мозга находится на внутренней стороне височной доли, рядом с обонятельной.
Осязание
Осязание - сложное чувство, связанное с ощупыванием предметов. В нем участвуют тактильные ощущения. Вместе с температурными и мышечными ощущениями они могут давать информацию о размерах, форме, шероховатости, плотности, а также некоторых других свойствах предмета, важных для его определения. Кожная чувствительность слагается из нескольких анализаторов. Тактильное чувство связано с анализаторами, воспринимающими прикосновение и давление. На основе тактильных ощущений может быть развито вибрационное чувство, то есть способность распознавать и оценивать вибрацию (колебания). Для здоровых людей оно имеет небольшое значение, но для слепоглухонемых ощущение вибрации становится одним из возможных способов замены слуха.
Обоняние
Обонятельные рецепторы находятся на слизистой оболочке средней и верхних носовых раковин. Эти клетки с ресничками. Каждая обонятельная клетка способна обнаруживать вещество определенного состава. При взаимодействии с ним она посылает импульса в мозг. Не все вещества способны вызывать раздражение обонятельных клеток, а лишь летучие или растворимые в воде либо в жирах. Одни из запахов приятны, остальные вызывают отвращение.
Пять чувств позволяют нам познавать окружающий мир и реагировать наиболее соответствующим образом. За зрение отвечают глаза, за слух - уши, за обоняние - нос, за вкус - язык, а за осязание - кожа. Благодаря им мы получаем информацию о нашем окружении, которая анализируется и истолковывается головным мозгом . Обычно наша реакция направлена на продление приятных ощущений или на прекращение неприятных.
Зрение
Из всех доступных нам чувств мы чаще всего используем зрение . Мы можем видеть благодаря множеству органов: световые лучи проходят через зрачок (отверстие), роговицу (прозрачную мембрану), затем через хрусталик (орган, похожий на линзу), после чего на сетчатке глаза (тонкая мембрана в глазном яблоке) возникает перевернутое изображение. Изображение преобразуется в нервный сигнал благодаря выстилающим сетчатку рецепторам - палочкам и колбочкам, и передается в головной мозг через зрительный нерв. Мозг распознает нервный импульс как изображение, переворачивает его в нужном направлении и воспринимает в трехмерном виде.
Слух
По мнению ученых, слух - второе наиболее используемое человеком чувство. Звуки (колебания воздуха) через слуховой проход проникают к барабанной перепонке и заставляют ее вибрировать. Затем они проходят через окно преддверия - отверстие, закрытое тонкой пленкой, и улитку заполненную жидкостью трубку, раздражая при этом слуховые клетки. Эти клетки преобразуют колебания в нервные сигналы, посылаемые в головной мозг. Мозг распознает эти сигналы как звуки, определяя уровень их громкости и высоту.
Осязание
Миллионы рецепторов, расположенные на поверхности кожи и в ее тканях распознают прикосновение, нажатие или боль, затем посылают соответствующие сигналы спинному и головному мозгу. Головной мозг анализирует и расшифровывает эти сигналы, переводя их в ощущения - приятные, нейтральные или неприятные.
Обоняние
Мы способны различать до десяти тысяч запахов, некоторые из которых (ядовитые газы, дым) оповещают нас о близкой опасности. Расположенные в полости носа клетки выявляют молекулы, являющиеся источником запаха, затем посылают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг опознает эти запахи, которые могут быть приятными или наоборот неприятными. Ученые определили семь основных запахов: ароматический (камфорный), эфирный, душистый (цветочный), амброзиевый (запах мускуса - вещества животного происхождения, используемого в парфюмерии), отталкивающий (гнилостный), чесночный (серный) и, наконец, запах горелого. Обоняние часто называют чувством памяти: действительно, запах может напомнить об очень давнем событии.
Вкус
Менее развитое чем обоняние, чувство вкуса сообщает о качестве и вкусовых особенностях потребляемой пищи и жидкостей. Вкусовые клетки, расположенные на вкусовых сосочках - маленьких бугорках на языке, определяют оттенки вкуса и передают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг анализирует и идентифицирует характер вкуса.
Как мы пробуем пищу?
Чувства вкуса не достаточно, чтобы оценить пищу, и обоняние также играет очень важную роль. В носовой полости находятся две чувствительные к запахам обонятельные области. Когда мы едим, запах пищи достигает этих областей, которые «определяют», вкусная пища или нет.
22 октября 2012Органы чувств человека предназначены для его взаимодействия с окружающим миром. Их у человека пять:
Орган зрения - глаза;
Орган слуха - уши;
Обоняния - нос;
Осязания - кожа;
Вкуса - язык.
Все они реагируют на внешние раздражители.
Органы вкуса
Человеку свойственны вкусовые ощущения. Это происходит за счет специальных клеток, отвечающих за вкус. Они находятся на языке и объединяются во вкусовые луковицы, в каждой из которых насчитывается от 30 до 80 клеток.
Эти вкусовые луковицы расположены на языке в составе грибовидных сосочков, которыми покрыта вся поверхность языка.
На языке есть и другие сосочки, которые распознают различные вещества. Там сосредоточено несколько видов, каждый из которых различает «свой» вкус.
Например, соленое и сладкое определяет кончик языка, горькое - его основание, а кислое - боковая поверхность.
Орган обоняния
Обонятельные клетки находятся в верхней носовой части. Различные микрочастицы попадают в носовые ходы на слизистые оболочки, благодаря чему начинают контактировать с клетками, отвечающими за обоняние. Этому способствуют специальные волоски, которые находятся в толще слизи.
Болевая, тактильная и температурная чувствительность
Органы чувств человека этого вида очень важны, потому что позволяет уберечься от разных опасностей окружающего мира.
Специальные рецепторы разбросаны по поверхности нашего тела. На холод реагируют холодовые, на тепло - тепловые, на боль - болевые, на прикосновение - тактильные.
Больше всего тактильных рецепторов находится в области губ и на кончиках пальцев. В остальных частях тела подобных рецепторов намного меньше.
При прикосновении к чему-либо, раздражаются тактильные рецепторы. Одни из них более чувствительны, другие - менее, но вся собранная информация отправляется в головной мозг и анализируется.
Органы чувств человека включают важнейший орган - зрение, благодаря которому мы получаем почти 80% всей информации о внешнем мире. Глаз, глазодвигательные мышцы, слезный аппарат и др. - это элементы органа зрения.
В глазном яблоке имеется несколько оболочек:
Склера, называемая роговицей;
Сосудистая оболочка, переходящая спереди в радужку.
Глазное яблоко внутри разделено на камеры, наполненные желеобразным прозрачным содержимым. Камеры окружают хрусталик - прозрачный диск для рассматривания предметов, находящихся близко и далеко.
Внутренняя сторона глазного яблока, которая противоположна радужке и роговице, имеет светочувствительные клетки (палочки и колбочки), преобразующие световые потоки в электрический сигнал, поступающий в мозг по зрительному нерву.
Слезный аппарат призван ограждать роговицу от микробов. Слезная жидкость непрерывно омывает и увлажняет поверхность роговицы, обеспечивая ей стерильность. Этому способствуют эпизодические моргания ресниц.
Органы чувств человека включают орган слуха, состоящий из трех компонентов - внутреннего, среднего и наружного уха. Последнее - это слуховая раковина и слуховой проход. От него барабанной перепонкой отделяется среднее ухо, которое является небольшим пространством, объемом около одного кубического сантиметра.
Барабанная перепонка и внутреннее ухо прячут в себе три небольшие косточки, названные «молоточком», «стремечком» и «наковальней», которые обеспечивают передачу звуковых колебаний от барабанной перепонки во внутреннее ухо. Звуковоспринимающим органом является улитка, которая находится во внутреннем ухе.
Улитка представляет собой маленькую трубочку, закрученную по спирали в форме двух с половиной специальных витков. Она наполнена вязкой жидкостью. При поступлении звуковых колебаний во внутреннее ухо, они передаются жидкости, которая колышется и действует на чувствительные волоски. Информация в виде импульсов направляется в мозг, анализируется, и мы слышим звуки.
Глаз - орган зрения человека. Это сложнейшая структура располагается в глазничных впадинах черепа.
Вокруг глаз расположены несколько вспомогательных органов, в том числе - веки, брови и ресницы, внешние глазные мышцы и слезный аппарат. Веки защищают глаз от инородных тел и сильного света, а во время сна они увлажняют глазное яблоко, покрывая его поверхность жидкостью. Слезный аппарат - это собирательный термин для обозначения нескольких органов, участвующих в выработке жидкости, которую мы называем слезами. Эта жидкость является смесью слизи, водного раствора соли и фермента, который очищает и смазывает глазное яблоко.
К числу внешних глазных мышц относятся шесть мышц, позволяющих глазному яблоку двигаться. Каждая из них ответственна за движение глаза в определенном направлении. Этими движениями управляют три черепно-мозговых нерва, которые соединяют глаз со стволом мозга и с мозжечком.
Глазное яблоко расположено в глазничной впадине черепа - снаружи находится только передняя часть глаза. Оно покрыто крепкой защитной белочной оболочкой- склерой, из которой состоит белок глаза и которая придает глазу его форму. Передняя поверхность глаза покрыта прозрачной роговицей, сквозь которую можно увидеть радужную оболочку и зрачок. Средний слой глаза представляет собой сосудистую оболочку, в которую входят непосредственно сосудистая оболочка, цилиарное тело и радужная оболочка.
В сосудистой оболочке расположено большое количество кровеносных сосудов. Она проходит по склере и по задней стенке глаза, снабжая сетчатку питательными веществами. Цилиарное тело, расположенное в передней части глаза, состоит из ресничных отростков, выделяющих водянистую жидкость, и цилиарной мышцы, которая изменяет форму хрусталика, фокусируя его на близких или удаленных объектах.
Радужная оболочка, состоящая из мышечных волокон, определяет цвет глаз. Она соединена с ресничными отростками и расположена между хрусталиком и роговицей. Основная функция радужной оболочки заключается в регулировании количества света, попадающего в глаз через зрачок, который представляет собой отверстие в центре глаза. Например, когда в глаз попадает прямой солнечный свет, круговые мышцы радужной оболочки сжимаются, уменьшая размер зрачка, а значит, и количество света, проходящего через него. При слабом освещении сокращаются лучевые мышцы, что приводит к расширению зрачка и увеличению количества проходящего через него света.
Внутренней оболочкой глаза является сетчатка - чувствительная к свету структура из нервной ткани и клеток пигмента. Клетки пигмента поглощают рассеянное излучение, обеспечивая четкость и резкость передаваемого светом изображения. Нервная ткань содержит нейроны, обрабатывающие визуальное изображение и передающие его в мозг. Эти нейроны расположены в три слоя. Слой фоторецепторов состоит из палочек и колбочек. Палочки воспринимают черно-белую визуальную информацию при неярком свете, а колбочки - цветовую при ярком освещении.
На передней поверхности сетчатки расположен диск зрительного нерва, в этом месте зрительный нерв и кровеносные сосуды сетчатки соединяются с глазным яблоком. Диск зрительного нерва расположен поверх слоя нервной клетки, его называют слепым пятном в сетчатке, поскольку он не воспринимает визуальную информацию.
Хрусталик глаза - фокусирует световые лучи. Он расположен за радужной оболочкой и зрачком. Под воздействием ресничной мышцы хрусталик может менять форму и фокусироваться на близких или далеких объектах, соответствующим образом преломляя проходящие через него лучи. Хрусталик делит внутреннюю область глазного яблока на две части: переднюю и заднюю камеры. Передняя камера состоит из водянистой жидкости, благодаря которой глаз сохраняет свою форму, кроме того, эта жидкость содержит вещества, питающие роговицу и хрусталик. Задняя камера заполнена желеобразным стекловидным телом, которое поддерживает форму глазного яблока и удерживает сетчатку на месте, прижимая ее к сосудистой оболочке.
Слух и равновесие.
Ухо - орган, воспринимающий звуковые сигналы и позволяющий нам поддерживать равновесие.
Оно состоит из трех отделов: внешнего, среднего и внутреннего уха. Внешнее ухо включает в себя три части: ушную раковину, внешний слуховой канал и барабанную перепонку. Ушная раковина - выступающая часть тела, которая состоит из эластичного хряща, обтянутого кожей. Внешний слуховой канал представляет собой трубку длиной примерно 2,5 см, ведущую к барабанной перепонке, которая отделяет внешнее ухо от среднего. Внутренняя поверхность этого канала у входа покрыта волосками, кроме того, здесь находятся сальные железы. Эти железы вырабатывают вещество, которое обычно называют серой. Вместе с волосками оно защищает ухо от проникновения пыли.
Барабанная перепонка - местами прозрачна и состоит из нескольких видов . Когда звуковые волны достигают перепонки, она колеблется, эти колебания передаются в среднее ухо.
Среднее ухо, или барабанная полость, расположено в височной кости и покрыто слизистой оболочкой. В нем заключены такие элементы слухового аппарата, как евстахиевы трубы, косточки, овальное окно и окно улитки. Евстахиева труба соединяет дно среднего уха с носоглоткой. При глотании и зевании этот канал открывается, поэтому давление воздуха по обе стороны барабанной перепонки выравнивается, и она лучше реагирует на звуковые волны. Косточки (молоточек, наковальням стремечко) пролегают по всей длине среднего уха и прикрепляются к его стенкам связками. Они получили свое название из-за характерной формы.
Косточки соединяются друг с другом суставами, а молоточек соединен и с барабанной перепонкой. Колебания перепонки передаются в косточки - сначала в молоточек, затем в наковальню и, наконец, в стремечко, соединенное с мембраной овального окна. Окно улитки расположено прямо под овальным окном и покрыто вторичной барабанной перепонкой. Оба окна выходят во внутреннее ухо.
Эта часть уха еще называется лабиринтом, она состоит из улитки и полукружного канала. Улитка представляет собой костную трубку в виде спирали из трех каналов, которые разделены двумя типами перегородки.
Орган слуха расположен на одной из этих перегородок, он состоит из клеток и нейронов слухового нерва. Звуковые колебания из овального окна передаются в улитку в виде волн давления. В улитке происходят сложные реакции, передающие звук в мозг с помощью нервных импульсов.
Полукружные каналы содержат рецепторы равновесия. Эти каналы расположены под прямым углом друг к другу и на одном конце расширяются, образуя три пузырька, содержащие сенсорные клетки. Некоторые из этих клеток соединены с нервными волокнами. В ответ на движения головы жидкость в полукружных каналах перемещается, и сенсорные клетки посылают в мозг импульсы. Равновесие поддерживается взаимным положением полукружных каналов и различной скоростью перемещения в них жидкости.
Вкус.
Мы ощущаем вкус различных веществ после того, как они расщепляются на отдельные химические вещества. Вкусовые почки содержат рецепторы вкуса, они расположены на языке и на мягком небе ротовой полости, а также в глотке и гортани.
Группы сенсорных клеток языка собраны в овальные тела, называемые вкусовыми почками. Почки расположены в стенках сосочков - бугорков на слизистой оболочке, покрывающей язык. Существует три типа сосочков - грибовидные и желобовидные (на них расположено большинство вкусовых, почек), а также листовидные, дающие осязательные ощущения. Желобовидные сосочки являются самыми крупными. Они расположены на основании языка, а грибовидные - по всей его поверхности.
Нервные окончания, то есть сенсорные клетки вкусовых почек, воспринимают вкус лишь в том случае, если вещество было предварительно растворено в слюне. Наш организм воспринимает четыре вкуса: кислое, соленое, горькое и сладкое. Те разнообразные ощущения, которые дают нам различные виды пищи, являются сочетанием этих первичных вкусовых ощущений и обонятельных стимулов.
Поверхность языка можно разделить на «вкусовые зоны», каждая из которых особенно сильно реагирует на один из первичных вкусов. Кончик языка чувствителен к сладкому и соленому, основание - к горькому, а боковые поверхности - реагируют на кислое.
От нервных волокон в почках вкусовые импульсы передаются по черепным нервам в различные области мозга, в которых происходит определение вкуса пищи.
Обоняние.
Восприятие запахов, или обоняние, имеет химическую природу: мы воспринимаем запахи благодаря взаимодействию молекул с рецепторными клетками, расположенными в верхней части носовой полости. Обонятельные рецепторы представляют собой нейроны. Срок жизни которых- около месяца.
На концах этих нейронов расположены обонятельные волоски, выступающие в роли проводников нервных импульсов. Расположенная в соединительной ткани железа вырабатывает слизь, которая по протокам поступает на поверхность обонятельного эпителия, растворяя молекулы Пахучих веществ. Обонятельные рецепторы переходят в нервы, по которым импульсы поступают в обонятельные луковицы в головном мозге.
Обоняние человека развито довольно слабо по сравнению с обонянием животных. Обонятельные импульсы передаются в отделы переднего мозга, ответственные за эмоции, поэтому определенные запахи могут вызывать у нас те или иные воспоминания и реакции.
Осязание.
Рецепторы кожи воспринимают два вида осязательных ощущений: непосредственно осязательные (прикосновение, давление и колебание) и тепловые (изменения температуры).
Осязательные ощущения стимулируются рецепторами, нервными окончаниями на коже или в тканях. Вокруг окончания нервного волокна расположены овальные по форме тельца Мейснера, состоящие из соединительной ткани. Они представляют собой рецепторы, мгновенно передающие импульсы по нервам. Особенно много их в кончиках пальцев, на ладонях и ступнях.
Давление воспринимается рецепторами, расположенными в более глубоких слоях ткани.