§ 41. Сенсорні системи смаку, нюху, рівноваги, руху, дотику, температури, болю

Смакова і нюхова сенсорні системи. Сенсорними стимулами смакового й нюхового аналізаторів є молекули багатьох речовин, а хеморецептори, що їх уловлюють, беруть участь у перетворенні сенсорних сигналів на нервові імпульси. Унаслідок обробки цієї інформації в центральних відділах нюхового та смакового аналізаторів виникають відчуття запаху і смаку.

Хеморецептори нюху розташовані в слизовій оболонці верхньої частини носової порожнини. Це нейрони (мал. 41.1), волоски яких спрямовані в носову порожнину і вкриті слизом. У ньому розчиняються леткі речовини, що досягають волосків. Якщо в носовій порожнині сухо, запахів ви не відчуєте: вологість є умовою їх виникнення. Унаслідок дії молекул речовин, які є в повітрі, на волоски рецепторів виникає нервовий імпульс. Нюховим нервом він надходить до головного мозку.

Сенсорна система смаку (мал. 41.2). Смакові хеморецептори розташовані у верхньому шарі епітелію ротової порожнини, насамперед язика. Це чутливі волоскові клітини, оточені опорними клітинами й зібрані в групи — смакові цибулини, які вбудовані в так звані сосочки язика. Впливати на рецептори можуть лише речовини, розчинені у воді. Суха їжа сприймається нами як така, що позбавлена смаку.

Мал. 41.1. Нюховий рецепторний апарат: 1 — волоски нейронів-рецепторів; 2 — нейрони-рецептори; 3 — опорні клітини; 4 — аксони нейронів нюхової цибулини

Мал. 41.2. Смакові сосочки на поверхні язика (а), будова смакового сосочка (б): 1 — смакові сосочки; 2 — смакова пора; 3 — смакова цибулина; 4 — рецепторна клітина; 5 — опорна клітина; 6 — дендрити чутливих нейронів

Хеморецептори, розташовані на різних ділянках язика, відрізняються за чутливістю (мал. 41.3). Хеморецептори на кінчику і краях язика чутливі до солодкого й солоного, на бічних поверхнях — до кислого, а біля кореня — до гіркого. Сигнали про дію подразників у вигляді нервового імпульсу потрапляють до головного мозку. Центральний відділ смакового аналізатора представлений ядрами стовбура, таламуса, смаковими зонами кори головного мозку. Смакові зони кори взаємодіють з асоціативною корою, формуючи образ об’єкта з певними смаковими властивостями.

Мал. 41.3. Смакова карта язика: 1 — гірке; 2 — кисле; 3 — солоне; 4 — солодке

Орган рівноваги. Сенсорну систему, яка бере участь у підтриманні рівноваги й постачає регуляторним системам інформацію про положення тіла в просторі, називають вестибулярною. Вестибулярна система реагує на прискорення, що виникає під час рухів тіла й голови. Рецептори вестибулярної системи розміщуються у спеціальному органі — вестибулярному апараті (мал. 41.4 а). Він розташований поряд із завиткою в порожнині скроневої кістки черепа (кістковому лабіринті) і складається з двох мішечків і трьох півколових каналів, утворених зі сполучної тканини.

Рецепторами вестибулярного апарату є волоскові клітини, розташовані на стінках мішечка й півколових каналів. Мішечки (мал. 41.4 б) і канали заповнені в’язкою рідиною, у якій містяться кристали кальцій карбонату — отоліти. Коли людина тримає голову прямо, отоліти тиснуть на волоскові клітини на дні мішечка й виникає уявлення про вертикальне положення голови. Коли людина нахиляє голову, отоліти тиснуть на волоскові клітини бокових поверхонь мішечка.

Мал. 41.4. Будова вестибулярного апарату (а) і рецепторного апарату мішечків (б): 1 — завитка; 2 — мішечки; 3 — півколові канали; 4 — нерви; 5 — отолітова мембрана; 6 — дендрити чутливих нейронів; 7 — опорні клітини; 8 — волоскові клітини

Мал. 41.5. Будова півколових каналів і їх рецепторний апарат: 1 — півколові канали; 2 — ампули; 3 — вестибулярний нерв; 4 — рецепторний апарат; 5 — купула; 6 — волоскова клітина; 7 — дендрити чутливих нейронів

Півколові канали (мал. 41.5) пристосовані до сприйняття змін кутового прискорення, що виникає під час обертальних рухів. Під час таких рухів рідина в каналі або відстає в русі, або рухається за інерцією, і це збуджує волоскові клітини, розташовані в місцях з’єднання каналів з мішечками. Від рецепторів нервові імпульси передаються до центральної нервової системи.

Інформацію про зміни, що відбуваються в опорно-руховій системі, постачають пропріорецептори, розташовані в м’язах, сухожиллях, зв’язках і суглобових сумках. Ці рецептори дають нам змогу відчувати своє тіло, відносне положення різних його частин, рухи тощо. Система пропріорецепції найтісніше пов’язана з вестибулярною системою — разом вони беруть участь у формуванні схеми тіла.

Орган дотику. Відчуття дотику виникає внаслідок роботи механорецепторів шкіри (мал. 41.6). Вони розташовані в шкірі нерівномірно: найбільше їх на ділянках, важливих для детального розпізнавання об’єктів — на кінчиках пальців, губах, язиці. Менше — на плечах, стегнах, спині. У дермі шкіри й у волосяних фолікулах розміщуються рецептори дотику. Нижче розташовані рецептори тиску. Ще глибше, у підшкірній жировій клітковині, містяться рецептори, що сприймають вібрації. Зазвичай під час механічних дій на шкіру збуджуються одразу кілька типів рецепторів. Рецептори шкіри сприймають лише зовнішні стимули й здатні адаптуватися до їхньої дії.

Терморецептори сприймають зміни температури тканин у тих місцях, де вони розміщуються: у дермі, слизовій оболонці ротової порожнини, стравоході тощо. Так звані холодові терморецептори сприймають температуру -10...-41 °С, а теплові — +20...+50 °С. Робота холодових рецепторів спричиняє відчуття холоду, теплових — відчуття тепла. Найбільша щільність «датчиків температури» — у шкірі обличчя і рук. Холодових рецепторів на поверхні тіла більше, ніж теплових. Терморецептори дуже чутливі до зміни температури, проте в певних межах здатні адаптуватися: влітку, заходячи в річку, ми відчуваємо прохолоду лише попервах.

Мал. 41.6. Механорецептори шкіри: 1 — рецептор волосяного фолікула; 2 — рецептори дотику; 3 — рецептори тиску; 4 — рецептори вібрації

Больова чутливість. Захисну функцію виконують в організмі ноцирецептори — рецептори болю, що містяться і в шкірі, і в усіх внутрішніх органах. Вони інформують організм про дію шкідливих стимулів різної природи (механічних, хімічних, температурних), примушуючи якнайскоріше звернути увагу на небезпеку, що йому загрожує. У разі дії подразника на ноцирецептор зазвичай виникає гострий біль. Проте одночасно збуджуються і суміжні рецептори болю, на які подразник безпосередньо не впливає. Як наслідок, ми відчуваємо тривалий тупий біль (згадайте про зубний біль, який поширюється від ушкодженого зуба на всю щелепу). Больові рецептори не адаптуються до дії подразників.

1. Складіть план до частини тексту «Смакова і нюхова сенсорні системи».

2. Використовуючи текст параграфа, доповніть опис подій, що відбуваються під час змін положення вашої голови.

Нахил голови вперед — ковзання... мембрани в мішечках — згинання... сенсорного епітелію — виникнення нервового... — передача... ... у ЦНС. Поворот голови вліво — рух рідини в... — ... купули — згинання волосків... — виникнення... — ... ... ... у ЦНС.

Порівняйте ваші описи. Чи є в них відмінності?

1. Якою є функція смакового й нюхового аналізаторів? 2. Де розташовані рецептори сенсорної системи нюху? 3. Як інформація про пахучі речовини передається до центрального відділу нюхового аналізатора? 4. У чому схожість роботи мішечків вестибулярного апарату та його півколових каналів? 5. Як виникає відчуття кисло-солодкого смаку? 6. Визначте час адаптації ваших нюхових рецепторів до різних запахів. 7*. У чому полягає біологічний сенс адаптації рецепторів дотику та температури? 8*. Доторкніться до шкіри руки, а потім натисніть на неї. Які відчуття у вас виникають, які рецептори в цей час працюють?

ЛЮДИНА ТА ЇЇ ЗДОРОВ’Я

Захист системи зору і слуху

Порушення зору спричинюють вади оптичної системи ока, ушкодження зорової зони кори й іннервації ока та очних м’язів, зміни у фоторецепторах. Вони можуть бути вродженими або набутими внаслідок хвороб, травм і недотримання норм гігієни зору.

За вродженої зміни діаметра ока неможливо отримати чітке зображення предмета на сітківці (мал. 1). Якщо діаметр ока збільшений, то фокус його оптичної системи розміщується перед сітківкою, якщо вкорочений — поза нею. Такі явища називають, відповідно, короткозорістю й далекозорістю.

До таких порушень зору призводить і набуте послаблення акомодації кришталика. Воно може бути наслідком великих зорових навантажень і вікового зменшення еластичності кришталика. У разі короткозорості користуються окулярами з двоввігнутими лінзами, а за далекозорості — з двоопуклими лінзами. Астигматизм, тобто нерівномірну кривизну рогівки, корегують за допомогою лінз циліндричної форми. Косоокість спричиняється порушенням іннервації м’язів одного з очей і супроводжується вадами бінокулярного зору.

У 8 % чоловіків і 0,5 % жінок спостерігаються порушення колірного зору (мал. 2) переважно в червоній або зеленій ділянках спектра. Зазвичай це спадкове захворювання, яке називають дальтонізмом. У разі набутого дальтонізму може знижуватися сприйняття всіх кольорів. Рідше трапляється повна відсутність колірного зору — монохромазія.

Причинами порушення слуху можуть бути ушкодження барабанної перетинки, кортієвого органа, слухових нервів тощо. Ушкодження барабанної перетинки виникають як ускладнення отиту — запалення середнього вуха. Її цілісність може бути порушена внаслідок травм або спроб чистити вуха гострими предметами, різкої дії сильних звукових хвиль. До ушкодження кортієвого органа можуть призвести звукова травма, дія токсичних речовин або навіть деяких антибіотиків. У літньому віці спостерігається зниження слуху в діапазоні високих частот. Як наслідок — послаблюється сприйняття мовлення.

Дефекти зору і слуху часто виникають від надмірного навантаження на органи чуттів. Прогрес зробив наше життя різноманітнішим і зручнішим. Проте наші органи чуттів не були пристосовані до таких перевантажень, як тривала дія виробничих шумів, аудіоплеєрів і телефонів, миготливих зображень на екранах моніторів і телевізорів тощо. Отже, кожний має оберігати органи чуттів від передчасного зношення.

Мал. 1. Порушення зору: 1 — короткозорість; 2 — далекозорість

Мал. 2. Сприйняття кольору: за нормального зору видно число 74, за порушення сприйняття червоного й зеленого кольорів — число 21 (а); за нормального зору видно число 42, за порушення сприйняття зеленого — цифру 4 (б)

Про гігієнічні умови читання відомо всім з першого класу. Не менш важливими є й правила користування комп’ютером. Його монітор має бути оснащений спеціальним оптичним фільтром і розташований на відстані 50-60 см від очей. Час роботи на комп’ютері не має перевищувати 4 год, і через кожні 15-20 хв необхідно давати очам відпочинок.

Варто бути обережними і під час використання аудіоплеєрів. Низькі звуки гучністю в 130-140 децибелів, подібні до ревіння літака (а саме такі звуки характерні для багатьох сучасних музичних творів), здатні травмувати клітини кортієвого органа, що неминуче призводить до зниження слуху.

Наша лабораторія

Феромони

Деякі леткі речовини наш організм виділяє назовні у вкрай малих концентраціях. Ми зазвичай не відчуваємо їхнього запаху, проте вони здатні впливати на нашу поведінку на підсвідомому рівні. Ці речовини називають феромонами. Вони утворюються в шкірних залозах, а також синтезуються мікроорганізмами на поверхні шкіри зі статевих гормонів, що виділяються разом з потом. Склад феромонів залежить від наших генів, а також від того, що ми їмо, у яких умовах ми живемо, як себе почуваємо, у якому ми настрої. Тому феромони вельми індивідуальні. Той факт, що феромони синтезуються зі статевих гормонів, свідчить, що вони відіграють значну роль у статевій поведінці. Часто саме феромони першими дають нам змогу оцінити привабливість людини протилежної статі.

У дітей в організмі дуже низький рівень статевих гормонів, і це визначає їхній специфічний запах, що підсвідомо викликає у дорослих ніжне і зворушливе ставлення до них. Тож запах може й оберігати.

Підсумки

Сенсорні системи призначені для одержання інформації про подразник, перетворення сигналу на нервовий імпульс і проведення його до відділу центральної нервової системи, де здійснюватиметься його подальша обробка.

Залежно від типу подразника, який сприймає аналізатор, в організмі людини розрізняють зорову, слухову, смакову, нюхову, вестибулярну сенсорні системи та орган дотику, термочутливості і больової чутливості.

Усі сенсорні системи побудовані за загальним планом: є рецепторний відділ, який сприймає фізичний подразник і генерує нервовий імпульс, провідний шлях — нерв, яким інформація про подразник надходить до центральної нервової системи, і відповідний відділ центральної нервової системи, де інформація обробляється і формується адекватна відповідь на дію подразника.

За типом подразника, який сприймається, розрізняють фоторецептори (реагують на світло), хеморецептори (хімічне чуття), механорецептори (реагують на дотик), терморецептори (температурна чутливість) та ноцирецептори (реагують на біль).

Головною для життя людини є зорова аналізаторна система. Через зоровий аналізатор людина одержує до 90 % інформації про навколишній світ.

Працюємо разом

Проведіть конференцію «Сенсорні системи людини й інших тварин». Зверніться до додаткової літератури й Інтернету, підготуйте повідомлення про особливості сприйняття у ссавців, комах, молюсків тощо. Знайдіть додаткову цікаву інформацію про сенсорні системи людини. Запросіть на конференцію учнів 5-6 класів.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Біологія 8 клас Базанова, Павіченко, Кузнецова", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)