Органы равновесия кожное чувство мышечное чувство обонятельный анализатор вкусовой анализатор
53. Органы равновесия, мышечного и кожного чувства, обоняния и вкуса
Чувство равновесия. В обычных условиях мы ощущаем, в каком положении находится наше тело, и воспринимаем любое изменение своего положения. Стоит нам поскользнуться — и, прежде чем мы сообразим, что произошло, сокращение многих мышц возвращает наше тело в нормальное положение. Такая реакция нередко предотвращает падение. Как же мы ощущаем положение своего тела?
В лабиринте внутреннего уха (рис. 128) можно различить, помимо улитки (1), два маленьких мешочка — круглый (2) и овальный (3), а также три полукружных канала (4, 5, 6), расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Мешочки и полукружные каналы образуют вестибулярный аппарат — орган равновесия.
В стенках мешочков лежит множество клеток-рецепторов, каждая из которых имеет чувствительные волоски. На них расположены крохотные известковые кристаллики. Когда наше тело находится в обычном положении, кристаллики своим давлением раздражают волоски определенных клеток. Но стоит положению тела измениться, как начинают раздражаться другие клетки, и возбуждение от них проводится в соответствующий участок коры больших полушарий.
Полукружные каналы отходят от овального мешочка. У их начала видны расширения, в которых тоже находятся чувствительные клетки. Эти рецепторы раздражаются давлением жидкости, заполняющей полукружные каналы. Так как каналы перпендикулярны друг другу, жидкость при изменениях положения тела раздражает те или иные рецепторы, находящиеся в них. Тогда в чувствительных клетках возникает возбуждение. Оно проводится в головной мозг, сигнализируя о необычном положении тела.
Во время качания на качелях, морской качки, провалов самолета в воздушные ямы у людей попеременно раздражаются те рецепторы полукружных каналов, в которых при нормальном положении тела возбуждения не возникают. Это часто влечет за собой ощущение головокружения, тошноту.
В эру космических полетов человека ученым удалось выяснить много нового о физиологии вестибулярного аппарата. Перегрузки, возникающие при выходе космических кораблей на орбиту, оказывают на него очень сильное действие. Но особенно интересно состояние невесомости. В таких случаях в кору больших полушарий вообще перестают поступать возбуждения с рецепторов мешочков и полукружных каналов, ведь сила тяжести не действует в это время на организм космонавта. Человек, впервые находящийся в состоянии невесомости, иногда испытывает ощущение стремительного падения, тошноту. Вот почему, готовя к полетам космонавта, специально тренируют его вестибулярный аппарат. Находясь в состоянии невесомости, человек ориентируется в пространстве с помощью зрения.
При ориентировке в пространстве большую роль играет и мышечное чувство.
Мышечное чувство. В мышцах находятся мышечные рецепторы, которые раздражаются при натяжении и сокращении мышц. Благодаря возбуждениям, посылаемым этими рецепторами в центральную нервную систему, мы можем в обычных условиях, закрыв глаза, привести правую руку в такое же положение, в каком находится левая, или совершенно точным движением коснуться пальцем кончика носа, несмотря на то что зрение в этом не участвует. Люди, у которых вследствие некоторых заболеваний нарушено мышечное чувство, теряют точность движений и вынуждены все время проверять их зрением, которое играет главную роль в ориентировке организма в пространстве.
В состоянии невесомости, когда на организм не действует сила тяжести, ориентировка в пространстве при помощи мышечного чувства практически неосуществима.
Кожное чувство. В коже и в слизистых оболочках, выстилающих, например, ротовую полость, язык, глотку, расположены кожные рецепторы. Это — тельца довольно сложного строения (рис. 130). Одни из них раздражаются только давлением, другие — теплом, третьи — холодом, раздражение четвертых дает ощущение боли.
Рис. 130
От всех этих рецепторов по длинным отросткам центростремительных нейронов, входящим в состав нервов, возбуждение попадает через проводящие пути центральной нервной системы в зону кожной чувствительности (цвет. табл. XII, II, 3), находящуюся позади центральной борозды коры больших полушарий. В этой зоне и происходит окончательное различение раздражений. Ощупывая предметы, мы можем даже с закрытыми глазами установить, какова их форма и величина, узнаем, гладки они или шероховаты, теплы или холодны. Посредством осязания можно определить, из какого материала изготовлен предмет. Кожное чувство развито особенно тонко у слепых. Именно благодаря осязанию слепые знакомятся с разнообразными предметами окружающего мира.
Таблица XII
Таблица II
Рука — это орган труда человека. Во всех трудовых операциях осязание играет важную роль. В связи с трудовой деятельностью человека кожная чувствительность у него наиболее ярко выражена на кончиках пальцев рук, где кожные рецепторы расположены особенно густо.
Воспринимающие прикосновение рецепторы, находящиеся на ступнях ног, помогают нам ориентироваться в пространстве во время стояния, бега, ходьбы. Но в состоянии невесомости прекращаются и эти сигналы.
Кожное чувство позволяет предотвращать многие повреждения тела. Стоит нам прикоснуться к очень острому или горячему предмету, как тотчас же мы рефлекторно отстраняемся от раздражителя.
Орган обоняния. В слизистой оболочке полости носа расположено множество обонятельных рецепторов.
Действие пахучих газообразных веществ раздражает обонятельные клетки (рис.131). От рецепторов (рис. 132, 1) возбуждение проводится по обонятельному нерву (2) в обонятельную зону коры больших полушарий головного мозга (3) (цвет. табл. XII, II, 5), где и происходит различение запахов.
Рис. 131
Рис. 132
Обонятельные рецепторы имеют исключительно высокую чувствительность. Например, человек может ощущать запах вещества, которое обладает ароматом фиалки и которое употребляют для изготовления духов, даже тогда, когда на 30 млрд. частей воздуха приходится всего одна часть этого вещества! Но у животных обоняние гораздо тоньше. По запаху многие животные отыскивают пищу, чуют приближение врага.
Однако и для нас обоняние имеет важное значение. Мы иногда отличаем по запаху недоброкачественную пищу от пригодной для еды, улавливаем появление в воздухе вредных примесей, например природного газа.
Орган вкуса. По физиологическим свойствам вкусовые рецепторы различны. Одни из них воспринимают сладкий вкус, другие — кислый, третьи — горький, а четвертые — соленый (рис. 133). Скопления этих воспринимающих клеток располагаются в выростах слизистой оболочки полости рта — вкусовых сосочках (рис. 134, 1). Особенно много вкусовых сосочков на языке. Вкусовые рецепторы раздражаются действием веществ, растворенных в воде. Если положить конфету на совершенно сухой язык, то, пока слюна не начнет ее растворять, мы не ощутим сладкого вкуса.
Рис. 133
Рис. 134
Во вкусовых рецепторах под влиянием химических раздражений возникает возбуждение. В зависимости от того, какие из рецепторов были раздражены, оно по тем или другим волокнам вкусового нерва проводится во вкусовую зону коры больших полушарий, расположенную рядом с обонятельной. Здесь происходит различение вкуса пищи: горького, кислого, сладкого, соленого.
Вкус пищи в общепринятом смысле этого слова представляет собой совокупность ощущений, которые мы получаем при помощи различных рецепторов: вкусовых, обонятельных, осязательных.
Так, когда мы сосем шоколад, то ощущаем одновременно сладость и горечь, своеобразный запах, гладкость постепенно тающей поверхности. При сильном насморке, когда носоглотка забита слизью и ее сообщение с ротовой полостью нарушено, пища кажется нам безвкусной, так как мы не ощущаем ее запаха.
В нашей жизни вкус имеет немаловажное значение. Вместе с обонянием он помогает нам определять качество пищи. Когда мы едим вкусную пищу, отделение пищеварительных соков у нас становится более обильным.
Источник
Органы равновесия кожное чувство мышечное чувство обонятельный анализатор вкусовой анализатор
§ 52. Орган равновесия, мышечное и кожное чувство, обонятельный и вкусовой анализаторы
1. Как функционирует орган равновесия?
2. Почему мышечное чувство и кожная чувствительность неотделимы при осязании?
3. Как действуют анализаторы вкуса и обоняния?
4. Как устанавливается ложность иллюзорных восприятий?
Орган равновесия. Ориентация тела в пространстве осуществляется вестибулярным аппаратом (рис. 142). 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 трёх взаимоперпендикулярных направлениях. Это соответствует трём измерениям пространства (высоте, длине, ширине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве.
Рецепторы вестибулярного аппарата — это волосковые клетки. Они расположены в стенках мешочков и полукружных каналов. Мешочки заполнены густой жидкостью с небольшими кристалликами солей кальция. Если голова находится в вертикальном положении, давление приходится на волоски клеток, находящихся на дне мешочка. Если положение головы меняется, давление смещается на его боковые стенки (см. рис. 142).
Полукружные каналы представляют собой, как и мешочки, замкнутые резервуары с жидкостью. При вращательных движениях тела жидкость в определённом канальце либо отстаёт в движении, либо продолжает двигаться по инерции, приводя к отклонению чувствительных волосков и возбуждению рецепторов.
От рецепторов вестибулярного аппарата нервные импульсы идут в центральную нервную систему. На уровне среднего мозга центры вестибулярного анализатора образуют тесные связи с центрами глазодвигательного нерва. Этим, в частности, и объясняется иллюзия движения предметов по кругу, после того как мы прекращаем вращение.
Рис. 142. Строение и функции вестибулярного аппарата: 1 — полукружный канал; 2 — мешочек; 3 — известковые кристаллики; 4 — волосковые клетки; 5 — нервные волокна; с п р а в а — изменения в органах равновесия при разном положении головы
Вестибулярные центры тесно связаны с мозжечком и гипоталамусом, из-за чего при укачивании у человека теряется координация движения и возникает тошнота. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его участие в осуществлении сознательных движений позволяет управлять телом в пространстве.
Мышечное чувство. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы, регистрирующие растяжение и степень сокращения мышц. Они постоянно посылают в мозг нервные импульсы, соответствующие положению мышцы. Более того, человеку достаточно представить будущее движение, как рецепторы определяют, на какую величину мышца должна сократиться, чтобы это движение осуществилось.
В начале приобретения спортивного или трудового навыка человек вынужден контролировать зрением каждое своё движение. После того как навык выработан, надобность в зрительном контроле отпадает. Например, машинистка печатает «слепым» методом, пианист не смотрит на клавиши перед тем, как взять аккорд. Контроль мозга за этими движениями становится автоматическим. Он возможен благодаря мышечному чувству.
Зона коры больших полушарий, воспринимающая нервные импульсы от мышц, находится в одной из извилин его теменных долей. Управление произвольными движениями осуществляется нервными клетками, расположенными в лобных долях мозга.
Кожное чувство. Кожная чувствительность связана с осязанием — способностью организма воспринимать болевые,термические и механические (тактильные) воздействия при помощи различных специализированных рецепторов. Эти воздействия воспринимают кожа, слизистые оболочки рта, носа, языка. Кожная чувствительность помогает человеку взаимодействовать с окружающей средой. Различают тактильную рецепцию, которая позволяет человеку ощущать прикосновение, давление, вибрацию, температурную (тепловые и холодовые рецепторы) и болевую . Для здоровых людей вибрационное чувство имеет небольшое значение, но для слепоглухонемых ощущение вибрации во многом заменяет слух.
Некоторые тактильные рецепторы очень быстро адаптируются, поэтому ощущается не само прикосновение или давление, а только изменение. Например, мы не ощущаем одежду, которая постоянно прикасается к телу. Однако есть рецепторы, возбуждение которых мы пропустить не можем, это рецепторы боли. Боль является очень важным сигналом для организма, она предупреждает о возможном или произошедшем повреждении тканей и органов. К болевым ощущениям человек не привыкает. Чувство боли заставляет его обращать внимание на грозящую опасность. Боль предохраняет от травм, сообщает о возникновении заболевания. Благодаря чувству боли, мы мгновенно отдёргиваем руку от горячего или колющегося предмета.
Осязательные рецепторы расположены около границы эпидермиса и дермы и глубже. Они представляют собой окончания дендритов чувствительных нейронов.
Осязание — сложное чувство. С его помощью мы получаем информацию о размерах, форме, шероховатости, плотности, а также о некоторых других свойствах предмета, важных для его определения (рис. 143).
Рис. 143. Тактильная рецепция: 1 — рецептор; 2 — отросток чувствительного нейрона спинномозгового узла; 3 — спинной мозг; 4 — восходящие нервные пути; 5 — таламус; 6 — кожно-мышечная чувствительная зона коры больших полушарий
Информация от тела и конечностей по спинномозговым нервам поступает в спинной мозг. Там она участвует в запуске многих безусловных рефлексов (например, сгибание конечности в ответ на болевой стимул) и по восходящим волокнам передаётся в головной мозг. Чувствительность от головы по волокнам V пары черепно-мозговых нервов поступает в головной мозг. Объединённая информация от всей поверхности тела направляется в таламус, а затем в кору больших полушарий.
Центральный отдел кожного анализатора занимает переднюю часть теменной доли. Наибольшей кожной чувствительностью у человека обладают губы и руки (кончики пальцев и ладони), там находится больше всего нервных окончаний. Поэтому в коре больших полушарий особенно обширно представлены губы, лицо, кисти. Это значит, что от этих областей поступает наиболее детальная и подробная информация, в обработке которой участвует наибольшее число нейронов коры. В коре головного мозга происходит различение и узнавание предмета, возникает кожное ощущение.
Обонятельный анализатор. Обонятельные рецепторы находятся в слизистой оболочке верхних носовых раковин. Это нейроны, короткий отросток которых выходит на поверхность слизистой и заканчивается пучком ресничек (рис. 144).
Рис. 144. Орган обоняния. А — расположение органа обоняния в носовой полости: 1 — носовая полость; 2 — обонятельные рецепторы и отходящие от них в головной мозг чувствительные нервы; Б — обонятельные рецепторы: 1 — реснички; 2 — обонятельные клетки; 3 — эпителиальные клетки; 4 — аксоны, образующие нервные волокна
Не все вещества способны вызывать раздражение обонятельных клеток, а лишь летучие или растворимые в воде либо в жирах. При вдыхании воздуха молекулы пахучих веществ растворяются в слизи, покрывающей носовую полость, и взаимодействуют с ресничками рецептора. В клетках возникает нервный импульс, распространяющийся в центральную нервную систему по длинным отросткам — аксонам. Аксоны обонятельных рецепторов образуют обонятельные нервы. Современные учёные считают, что любой запах является смесью так называемых чистых запахов, точное число которых пока не установлено. По-видимому, их не менее нескольких десятков: цветочный, эфирный, гнилостный и др. Предполагают, что каждый обонятельный рецептор настроен на свой чистый запах и передаёт информацию именно о нём.
Центральный отдел обонятельного анализатора — обонятельная кора расположена на внутренней и нижней поверхности больших полушарий в передней её части. Там происходит формирование целостного обонятельного ощущения.
Вкусовой анализатор. В слизистой оболочке языка находятся небольшие возвышения — вкусовые сосочки , имеющие грибовидную, желобовидную или листовидную форму (рис. 145, А, 146). Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием — порой . Она ведёт в небольшую камеру, на дне которой располагаются вкусовые рецепторы . Они представляют собой волосковые клетки, волоски которых погружены в жидкость, заполняющую камеру.
Когда пища оказывается во рту, она растворяется в слюне, и этот раствор попадает в полость камеры, воздействуя на реснички. Если рецепторная клетка реагирует на данное вещество, она возбуждается, и информация в виде нервных импульсов поступает в мозг.
Различные рецепторы вкуса по-разному реагируют на те или иные воздействия (рис. 145, Б). Так, кончик языка лучше воспринимает сладкое, боковые края языка — кислое. Рецепторы, расположенные на передних и боковых краях языка, реагируют на солёное, рецепторы задней поверхности языка — на горькое. Последних особенно много, и это не случайно. Несъедобные или ядовитые вещества часто обладают горьким, неприятным вкусом. Раздражение этими веществами рецепторов задней поверхности языка вызывает защитный рвотный рефлекс.
Рис. 145. Орган вкуса. А — строение вкусового сосочка: 1 — вкусовые рецепторы; 2 — вкусовой сосочек; 3 — вкусовые нервы; 4 — железы, секреты которых отмывают сосочек от воздействовавших на него веществ; Б — вкусовые зоны языка и ощущения, возникающие при их раздражении: 1 — горькое; 2 — кислое; 3 — солёное; 4 — сладкое; 5 — зона с разными рецепторами вкуса
Рис. 146. Желобовидные вкусовые сосочки в разрезе (микрофотография)
Рядом со вкусовыми сосочками находятся железы, выделяющие жидкость, которая непрерывно омывает сосочки. Поэтому вкусовые ощущения сохраняются недолго, и вскоре человек способен воспринимать новые ощущения.
В определении вкуса, помимо вкусовых ощущений, участвуют обонятельные, температурные, тактильные, а иногда и болевые рецепторы (если в рот попадёт едкое вещество). Синтез всех этих ощущений и определяет вкус пищи.
Вкусовая зона коры большого мозга находится на внутренней стороне височной доли, рядом с обонятельной.
Иллюзии. Ложные восприятия, как мы знаем, называют иллюзиями . Помимо физических, причины их могут быть и психологическими. Так, мы обычно переоцениваем верхнюю часть фигуры: она кажется больше. Чтобы убедиться в этом, откройте страницу в книге, где есть цифра восемь. Оба кружка её кажутся одинаковыми. Переверните страницу шрифтом вниз, и вы увидите, что верхний кружок восьмёрки (теперь он внизу) кажется мельче. Иллюзорные восприятия корригируются практикой.
Компенсация одних анализаторов другими. Вы уже знаете, что слуховой анализатор связан со зрительным, зрительный — с мышечным и вестибулярным, вкусовой — с осязательным и обонятельным анализаторами. При недостаточном развитии или повреждении одного анализатора компенсаторно совершенствуются другие. Хотя другие анализаторы не могут полностью возместить функцию отсутствующего, они позволяют больному человеку по-новому приспособиться к жизни. Яркий пример этого — Ольга Скороходова, которая была слепоглухонемой, но смогла получить высшее образование, защитить кандидатскую, а затем и докторскую диссертацию.
Вестибулярный аппарат, мешочки, полукружные каналы, волосковые клетки, мышечное чувство, кожное чувство, осязание, обонятельные клетки, вкусовые сосочки, вкусовые рецепторы.
1. Каково значение вестибулярного анализатора? Как вы думаете, для людей каких профессий наиболее важна корректная работа вестибулярного аппарата?
2. Почему после вращения человеку кажется, что воспринимаемые предметы продолжают движение по кругу?
3. Какими способами можно тренировать выносливость вестибулярного аппарата?
4. Что такое мышечное чувство?
5. Почему перед выполнением сложного действия важно мысленно представить его во всех деталях и нужной последовательности?
6. Как взаимодействуют органы вкуса и обоняния?
7. Из чего складывается общее ощущение пищи?
1. Что такое иллюзии? Приведите примеры из своей жизни.
2. Нарисуйте прямую вертикальную линию. Попробуйте её разделить пополам, не пользуясь линейкой. Затем измерьте половинки. Почему верхняя чаще оказывается меньше нижней? Как вы считаете, у кого чаще встречается эта ошибка: у людей, знающих или не знающих об этой иллюзии?
3. Организуйте и проведите дискуссию на тему «Вкус и обоняние — стражи человеческого здоровья».
Основные положения главы 12
Каждый анализатор состоит из рецепторов, нервных путей и чувствительной зоны коры больших полушарий. Там полученная информация оценивается, перерабатывается, хранится, а затем используется для ответных действий. Работа анализатора начинается с органов чувств.
Органы чувств — это специализированные органы, обеспечивающие преобразование информационных сигналов, поступающих от раздражителя, в форму, доступную для рецепторов. Так, радужка глаза, роговица, хрусталик и стекловидное тело обеспечивают чёткое изображение на сетчатке. Там происходят фотохимические процессы, которые превращают световые сигналы в поток нервных импульсов.
Наружное ухо преобразует воздушные колебания в механические колебания барабанной перепонки, косточки среднего уха усиливают их и через мембрану овального окна заставляют колебаться жидкость внутреннего уха, а та воздействует на слуховые рецепторы. Их механические колебания преобразуются в нервные импульсы.
Принципиально те же процессы происходят и в других органах чувств: поступающие раздражения преобразуются в нервные импульсы.
По нервам нервные импульсы поступают в головной мозг, в том числе и в кору больших полушарий. В первичных чувствительных зонах анализируются отдельные параметры раздражителя, во вторичных — воссоздаются образы в пределах данного анализатора (зрительного, слухового, тактильного), в третичных — воспроизводится всё событие в целом.
В общем анализаторы дают верную картину внешних событий. Отдельные неточности, иллюзии исправляются практикой. Каждый из анализаторов специфичен, он не может быть полностью заменён другим, но возможна частичная компенсация недостатка одного анализатора усиленным развитием другого.
Источник