Общая характеристика. К органам чувств (анализаторам) относятся глаза, уши, язык, нос, кожа. Органы чувств имеют сложное строение. Каждый орган чувств начинается с рецепторов (от латинского reciptre — восприятие). Рецепторы находятся в органах чувств, мышцах, суставах и внутренних органах. Рецептор — это миниатюрный аппарат, предназначенный для восприятия действия определенных видов раздражителей. Основной их функцией является восприятие информации (сигналов) из внутренней и внешней среды организма. Воспринятая рецепторами информация и ответная реакция организма проходят через рефлекторную дугу.
Совокупность периферической (рецепторы) и центральной нервной системы, которая воспринимает информацию о влиянии на организм различных раздражителей, называется сенсорной системой (лат. sensus — чувство), или анализаторами.
Функция рецепторов. Строение рецепторов соответствует восприятию информации о раздражителях. Например, рецепторы органов зрения (глаза) приспособлены к восприятию света и различных цветов, рецепторы органов слуха (ухо) воспринимают звуки. В коже также имеется множество рецепторов. Одни из них чувствуют тепло, другие — холод, третьи — прикосновение, давление и др. Их мы ощущаем при купании в бассейне, в водоеме или когда держим снег в руках. Например, чем выше температура воды в ванне (40°С), тем быстрее мы ощущаем ее влияние. Но через несколько минут мы привыкаем к температуре воды. В холодной воде рецепторы кожи ощущают холод. Через некоторое время ощущение холода сменяется чувством тепла. Под действием холодной и теплой воды в рецепторах происходит адаптация, т.е. приспособление, поэтому они изменяют первоначальные ощущения. Некоторые рецепторы могут воспринимать действие нескольких раздражителей. Например, кожные рецепторы воспринимают температуру, влажность, туман, ветер, атмосферное давление, солнечную радиацию и др. Рецепторы легких воспринимают влажность воздуха, изменение атмосферного давления, температуру, ионизацию и другие факторы. Благодаря рецепторам органов зрения, слуха, вкуса, обоняния мы чувствуем чистоту воздуха, волнение моря, влажность, запах растений и цветов, различные вкусы. Эти явления в различных климатических условиях сочетаются по-разному. При перемене климата функция рецепторов, человека переходит на другой уровень, т.е. происходит ее приспособление к новым климатическим условиям, что дает возможность сохранить здоровье, нормально трудиться.
Кроме восприятия, рецепторы анализируют полученные сигналы. В результате этого возникает возбуждение. Возникшее возбуждение в виде информации поступает в нервные центры спинного или головного мозга. В нервном центре возбуждение еще раз анализируется и обобщается, затем в виде нервного импульса поступает в определенный орган и вызывает в нем физиологическую реакцию. Таким образом, в ответ на действие раздражителя реагирует определенный орган. Например, при соприкосновении кожи с горячим предметом мы моментально отдергиваем свою руку от него. Эта ответная реакция возникает вследствие сокращения скелетных мышц.
Каждый рецептор приспособлен к восприятию определенных видов раздражений: химических, осмотических, механических, температурных. Они действуют не только на внешние рецепторы организма (т.е. экстерорецепторы — зрительные, слуховые и другие), но и на рецепторы внутренних органов (рис. 26). Например, если уменьшается количество воды в крови, в клетках, тогда повышается концентрация минеральных веществ в клетках. Рецепторы в клетках чувствуют эти изменения и вызывают соответствующие реакции. Например, когда человек съел что- нибудь соленое, он пьет много воды, что связано с возбуждением этих рецепторов. Если концентрация кислорода в крови понижается, а углекислого газа, наоборот, повышается, тогда повышается активность рецепторов, чувствительных к химическим веществам. При большой физической нагрузке создаются условия для сокращения и расслабления скелетных мышц человека. При этом нормализуется обмен веществ и увеличивается приток кислорода в мышцы, повышается температура. Это, в свою очередь, активизирует рецепторы, воспринимающие химические, осмотические, механические (воспринимающие давление), температурные (терморецепторы) раздражения. Вследствие их активности в ткани поступают кислород, питательные вещества, минеральные соли, витамины, вода, а из клеток в кровь выводятся ядовитые вещества, излишки некоторых веществ. Так восстанавливается нормальное физиологическое состояние мышц. Если концентрация кислорода резко снижена, затрудняется дыхание клеток, образование источника энергии (АТФ), тогда возникает ощущение боли (болят голова, мышцы). Рецепторы, воспринимающие чувство боли и передающие информацию о них, называются ноцицепторами. Ноцицепторы имеются во всех частях тела. Поэтому человек чувствует отрицательное действие раздражителей, зная, в каком месте это происходит. Возникают болевые ощущения, и организм может защитить себя.
Итак, анализаторами, или системой органов чувств, называется структура нервной системы, состоящая из трех основных звеньев (рис. 26).
Эти звенья: 1) рецепторы; 2) нервное волокно, проводящее импульс; 3) определенная область центральной нервной системы, воспринимающая импульсы. Для возникновения чувств (ощущений) под действием раздражителей необходимо активное участие этих трех звеньев.
На структуру рецепторов и их функцию влияют нарушение обмена веществ, кровообращения, чрезмерное употребление лекарств, употребление наркотиков, никотина, алкоголя. Чувствительность рецепторов исчезает. Например, слепота, глухота, немота, онемение мышц конечностей, снижение чувствительности рецепторов вкуса и запаха связаны с ними, снижению чувствительности рецепторов способствуют также кожные заболевания и несоблюдение правил гигиены.
Органы чувств тесно взаимосвязаны и дополняют работу друг друга, поэтому возможно полезное познание окружающего мира, ощущение предметов и условий окружающей среды, обобщение, направление, планирование. Например, цвет, масса, форма, объем, запах, вкус лимона воспринимаются с помощью рецепторов, затем анализируются и обобщаются в зрительной, тактильной (осязательной), вкусовой, обонятельной зонах коры больших полушарий. Это дает возможность оценить качества и свойства лимона.
Органы чувств можно развивать и тренировать. В процессе непрерывной тренировки их чувствительность повышается. Дегустаторы способны безошибочно различать вкус 100—150 сортов чая, с помощью осязательных рецепторов человек может различить до 40 сортов муки, литейщик определяет готовность расплавленной стали и ее качество в горящей печи на глаз (без специальных приборов).
Органы чувств осуществляют связь между организмом и внешней средой и дают возможность для познания, изучения и изменения окружающей среды. С помощью органов чувств человек учится, читает, приобретает жизненный опыт, трудится, сохраняет здоровье, живет полноценной жизнью.
1. Какие органы относятся к органам чувств (анализаторам)?
2. Какую структуру называют рецепторами, каково их значение?
3. Какие виды рецепторов различают?
4. Каково значение ноцицепторов?
5. Как изменяется значение рецепторов в различных климатических условиях?
6. Какие условия необходимы для возникновения ощущения?
7. Какие условия, процессы оказывают вредное воздействие на функции рецепторов?