Всему живому на Земле нужна информация о среде, в которой живые организмы обитают, и человек не исключение. Возможность получения информации об окружающей среде обеспечивают чувствительные (сенсорные) системы. Любая деятельность сенсорной системы начинается с рецепторного восприятия энергии раздражителя и ее трансформации в нервные импульсы, а также передачи этих импульсов через нейронную цепь в мозг, преобразующий нервные импульсы в специфические ощущения, например слуховые, обонятельные, зрительные, тактильные и другие.
Что такое анализаторы и органы чувств человека? Об этом далее.
Об анализаторах
Во время изучения физиологии сенсорных систем академик Павлов И.П. создал труд об анализаторах. У каждого анализатора три отдела: центральный, периферический и проводниковый.
Периферический отдел представляют рецепторы - нервные окончания, которые обладают чувствительностью, избирательной лишь к определенному виду раздражителей. Они включены в состав органов чувств, соответствующих им.
Анализаторы и органы чувств: их строение и функции
Анализатор имеет типичное строение. Его составляют рецепторный отдел, проводящая часть и центральный отдел. Рецепторную или периферическую часть анализатора можно представить в виде рецептора. Он воспринимает и совершает первичную обработку определенной информации. К примеру, звуковая волна улавливается ушным завитком, свет - глазом, давление - кожными рецепторами.
В сложных органах чувств (вкуса, зрения, слуха), помимо рецепторов, присутствуют вспомогательные структуры, обеспечивающие хорошее восприятие раздражителя и выполняющие опорную, защитную и прочие функции. К примеру, вспомогательные структуры зрительного анализатора представлены глазами, в то время как зрительные рецепторы - только чувствительными клетками (колбочки и палочки). Можно выделить рецепторы наружные, которые расположены на поверхности тела и воспринимают раздражения внешней среды, и внутренние, воспринимающие раздражения внутренней среды и органов организма.
Как устроены анализаторы и органы чувств?
Отдел анализатора проводниковый показан нервными волокнами, которые проводят нервные импульсы в центральную нервную систему от рецептора (слуховой, обонятельный, зрительный нерв и прочие).
Центральный отдел анализатора представляет собой определенный участок коры головного мозга, в котором происходит синтез и анализ предоставленной сенсорной информации и ее преобразование в специфические ощущения (обонятельное, зрительное и другие).
Обязательным условием для нормальной работы анализатора можно назвать целостность всех трех его отделов. Как действуют органы чувств и анализаторы? Об этом ниже.
Работа зрительного анализатора
Рецепторную часть данной структуры представляют глаза. Химические реакции здесь формируют электрический импульс, который проходит по зрительному нерву и проектируется в затылочную долю коры головного мозга.
Работа слухового анализатора. Рецептор здесь ухо. Внешней его частью собирается звук, средней поставляется дальше. Сигнал движется по слуховому нерву к мозгу, его височным долям.
Работа обонятельного анализатора. Обонятельный эпителий покрывает внутреннюю оболочку носа. Им воспринимаются молекулы запаха, при этом создаются нервные импульсы.
Работа вкусовых анализаторов. Их представляют вкусовые сосочки — чувствительные химические рецепторы, реагирующие на химические вещества.
Есть еще тактильные, температурные, болевые анализаторы — тоже состоят из рецепторов на кожных покровах. Рассмотрим более подробно понятия "органы чувств" и "анализаторы".
Орган зрения
Самый большой объем информации о внешнем мире человеку передается посредством органа зрения, то есть глаза, который состоит из вспомогательного аппарата и глазного яблока. Находится глазное яблоко в лицевой части черепа в углублении-глазнице, его защищают верхнее и нижнее веко от механических повреждений, а также ресницы и выступы лобной, носовой и скуловой черепных костей.
Анализаторы и органы чувств человека уникальны.
В углу глазницы верхненаружном располагается слезная железа, которая выделяет слезную жидкость, слезу, облегчающую движение век, смачивающую поверхность глазного яблока. Во внутреннем углу собирается избыток слезы, попадает в слезные каналы, а затем в полость носа по носослезному протоку. Шесть глазодвигательных мышц соединяют глазное яблоко и костные стенки глазницы и позволяют осуществлять движения вниз, вверх, в стороны.
Три оболочки образуют стенки глазного яблока: фиброзная (наружная), сосудистая (средняя) и сетчатка или сетчатая (внутренняя). Наружная оболочка в большей, задней, части образует склеру (белочную плотную оболочку), впереди же переходит в прозрачную мембрану, проницаемую для света, - роговицу. Ядро глаза защищает склера, а также сохраняет его форму. Глаз питают кровеносные сосуды, которыми богата сосудистая оболочка. Радужка, то есть ее передняя часть, пигментирована, и этот пигмент определяет цвет, которым обладает глаз. Так устроены анализаторы и органы чувств.
Передняя камера глаза
Передняя камера глаза – пространство между радужной оболочкой и роговицей, заполненное вязковатой жидкостью. За радужкой находится двояковыпуклая линза 10 мм в диаметре – эластичный и прозрачный хрусталик. Он прикреплен к ресничной мышце, которая расположена в сосудистой оболочке. Если натяжение связок уменьшается, то есть расслабляется ресничная мышца, хрусталик становится более выпуклым за счет своей упругости и эластичности, и наоборот, хрусталик утолщается при усилении натяжения связок.
Задняя камера глаза заполнена жидкостью и располагается между хрусталиком и радужкой. За хрусталиком полость глазного яблока заполнена прозрачной студенистой массой, так называемым стекловидным телом, которое предназначено, чтобы сохранять форму глазного яблока, придавать ему упругость и, кроме того, удерживать в контакте со склерой и сосудистой оболочкой сетчатой оболочки. Это основной принцип работы органов чувств и анализаторов.
Сетчатка глаза
Сетчатка, или сетчатая внутренняя оболочка, является самой сложной по строению. Она выстилает стенку глазного яблока изнутри. Ее образовывают нервные окончания зрительного нерва, рецепторные (светочувствительные) клетки (колбочки и палочки) и клетки пигментные, которые расположены во внешнем слое сетчатой оболочки. Черным пятном просматривается пигментный слой через отверстие зрачка. Вот как действуют органы чувств и анализаторы.
Глаз считают оптическим аппаратом. Его светопреломляющая система включает: стекловидное тело, хрусталик, водянистую жидкость задней и передней камер, роговицу. Каждый элемент системы оптической пропускает через себя световые лучи, преломляющиеся, попадающие на сетчатку и формирующие перевернутое и уменьшенное изображение предметов, видимых глазом.
С какими анализаторами связаны органы чувств, теперь стало понятно.
Механизм световосприятия
Сетчатая оболочка содержит около 130 миллионов палочек и 7 миллионов колбочек. В колбочках присутствует пигмент иодопсин, который позволяет при дневном свете воспринимать цвета. Также их можно разделить на три типа, обладающие спектральной чувствительностью к синему, красному и зеленому цветам.
В палочках и колбочках (светочувствительных рецепторах) при воздействии световых лучей возникают фотохимические сложные реакции, которые сопровождаются расщеплением пигментов зрительных на соединения. Эта фотохимическая реакция способствует возникновению возбуждения, передающегося по зрительному нерву в форме импульса в промежуточный и средний мозг (подкорковые центры), а далее в затылочную долю коры больших полушарий и модифицируется в зрительное ощущение. В темноте восстанавливается зрительный пурпур.
Какая разница между анализатором и орган чувств? Об этом ниже.
Гигиена органа зрения
Факторы, способствующие сохранению зрения:
- источник света располагается слева;
- рабочее место должно быть хорошо освещено;
- от глаза до предмета рассмотрения расстояние должно быть примерно 30-35 сантиметров.
К ухудшению зрения также приводит чтение в транспорте (поскольку постоянно меняющееся расстояние между хрусталиком и книгой приводит к ослаблению эластичности ресничной мышцы и хрусталика) или лежа. Следует беречь глаза от попадания в них очень яркого света, пыли и прочих частиц. Существуют еще не менее важные органы чувств и анализаторы. Тест по биологии сможет пройти каждый.
Орган слуха
К слуховому органу относятся ухо среднее, наружное и часть уха внутреннего.
В наружное ухо входит ушная раковина и наружный слуховой проход, заканчивающийся барабанной перепонкой. По форме ушная раковина напоминает воронку, состоящую из фиброзной ткани, которая покрыта кожей, и хряща. Длина наружного канала слухового - 2-5 см. Особыми железами канала выделяется вязкая серная жидкость, задерживающая микроорганизмы и пыль. Упругая и тонкая в 0,1 мм барабанная перепонка способствует передаче в среднее ухо звуковых колебаний.
Среднее ухо располагается за барабанной перепонкой в височной кости черепа. Его барабанная полость имеет объем примерно 1 см3 и содержит три слуховые косточки: стремечко, наковальню и молоточек. Через евстахиеву (слуховую) трубу барабанная полость соединяется с носоглоткой. Давление с обеих сторон барабанной перепонки выравнивается благодаря слуховой трубе, она же сохраняет целостность.
Очень маленькие по размеру слуховые косточки образуют подвижную цепочку друг с другом. Молоточек (самая наружная косточка) соединен с барабанной перепонкой, а его головка с наковальней - при помощи сустава. Наковальня, в свою очередь, крепится к стремечку, а оно - к стенке уха внутреннего. Слуховые косточки выполняют функцию усиления в 20 раз и передачи звуковой волны к внутреннему уху от барабанной перепонки.
Внутренняя стенка барабанной полости, которая отделяет среднее от внутреннего уха, имеет два окошечка (отверстия) – овальное и круглое, которые затянуты мембранной перепонкой. В перепонку овального отверстия упирается стремечко.
Многих интересуют органы чувств и анализаторы. Тест по биологии, например, содержит вопросы на эту тему.
Внутреннее ухо располагается в височной кости, представляет собой систему каналов и полостей, которая называется лабиринтом. Вместе они формируют лабиринт костный, а внутри него расположен лабиринт перепончатый. Между перепончатым и костным лабиринтом пространство заполнено жидкостью, называемой перилимфой.
Перепончатый лабиринт внутри заполнен жидкостью, которая называется эндолимфой. Три отдела выделяются во внутреннем ухе: улитка, полукружные каналы и преддверие. К слуховому органу можно отнести только улитку – костный канал, закрученный спирально в 2,5 оборота. Полость этого канала разделяется на три части двумя перепонками.
Одна перепонка, основная мембрана, состоит из соединительной ткани, включающей примерно 24 тысячи тонких волокон разной длины и располагающихся поперек хода улитки. Наиболее длинные волокна находятся у вершины улитки, а самые короткие – у ее основания. На этих волокнах располагается 5 рядов звукочувствительных волосковых клеток с кроющей мембраной, нарастающей над ними. Все вместе эти элементы образовывают кортиевый орган, то есть рецепторный аппарат анализатора слухового.
Разница между анализатором и органом чувств заключается в том, что анализатор воспринимает информацию от органа чувств, который получает ее от окружающего мира.
Механизм восприятия звука
Жидкости каналов улитки принимают колебания стремечка, которое упирается в мембрану окна овального. Это приводит к колебаниям волокон основной мембраны резонансным. В том числе высокий тон звуков вызывает колебания коротких волоконец, которые располагаются у основания улитки, а низкий тон вызывает колебания находящихся на вершине длинных волоконец. Волосковые клетки при этом прикасаются к кроющей мембране, изменяя свою форму.
Волосковые клетки, касаясь кроющей мембраны, изменяют форму. Это приводит к появлению возбуждения, передающегося в средний мозг в виде импульсов по волокнам нерва слухового и далее в зону слуха коры больших полушарий височной доли, где возбуждение переходит в слуховое ощущение. Человеческое ухо может воспринимать диапазон частот звуков в 20-20000 Герц.
Гигиена органа слуха
Чтобы сохранить слух, необходимо не допускать механические повреждения барабанной перепонки. Слуховой проход и ушные раковины нужно содержать в чистоте. Если в ушах скапливаются излишки серы, нужно обращаться к специалисту. Сильные и длительные шумы оказывают пагубное действие на орган слуха. Очень важно лечить простудные заболевания своевременно, поскольку в барабанную полость через евстахиеву трубу могут проникать болезнетворные бактерии и провоцировать воспаление. Мы рассмотрели анализаторы и органы чувств человека.
Другие анализаторы
Существуют также тактильный, вкусовой и обонятельный анализаторы. Осязанием называется раздражение нескольких рецепторов кожи. Вкусовые рецепторы составляют периферический отдел вкусового анализатора (язык, слизистая рта). Его высшие центры расположены в отделах головного мозга. Обонятельный анализатор получает информацию от рецепторов, расположенных в слизистой носа. Обоняние у человека развито наиболее слабо, в отличие от животных.
Интересна работа вестибулярного аппарата, регулирует положение и ориентацию тела в пространстве. Возраст и пол влияют на эффективность анализаторов. К примеру, у женщин лучше развито обоняние и восприятие оттенков цвета. У мужчин лучше работают вкусовые рецепторы.
Значение органов чувств и анализаторов
Эти органы для человека крайне важны. Без них выживание было бы затруднительным. У кого плохо развит какой-либо орган чувств или анализатор, наблюдаются особенности в развитии и восприятии окружающего мира. Они плохо ориентируются в пространстве. Двигательные функции нарушены.
