Кожно мышечная чувствительность. Обоняние. Вкус - Учебное пособие по биологии для учеников 8 класса

Кожно мышечная чувствительность. Обоняние. Вкус

МЫШЕЧНОЕ ЧУВСТВО.  Закройте глаза, сосредоточьтесь. Теперь опишите, в каком состоянии находится ваше тело. Да, вы чувствуете, что стоите или лежите, вытянута или согнута ваша рука или нога. С закрытыми глазами вы можете коснуться рукой любой части вашего тела. Всё дело в том, что от рецепторов мышц, сухожилий, суставных капсул, связок постоянно идут импульсы, информирующие головной мозг о состоянии органов опорно‑двигательного аппарата. При сокращении или растяжении мышц в специальных рецепторах возникает возбуждение, которое через средний и промежуточный отделы головного мозга поступает в двигательную зону коры больших полушарий, а именно в переднюю центральную извилину лобной доли. Двигательный анализатор  – древнейший из анализаторов, так как нервные и мышечные клетки развивались у животных почти одновременно.

ТАКТИЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР.  Осязание  – это комплекс ощущений, возникающих при раздражении рецепторов кожи. Рецепторы прикосновения (тактильные) бывают двух видов: одни из них очень чувствительны и возбуждаются при вдавливании кожи на руке всего на 0,1 мкм, другие – лишь при значительном давлении. В среднем на 1 см2 приходится около 25 тактильных рецепторов.  Они разбросаны по телу очень неравномерно: например, в коже, покрывающей голень, на 1 см2 находится около 10 рецепторов, а на такой же площади кожи большого пальца – около 120 таких рецепторов. Очень много рецепторов прикосновения на языке и ладонях. Кроме того, к прикосновениям чувствительны волоски, покрывающие 95 % нашего тела. У основания каждого волоска находится тактильный рецептор. Информация от всех этих рецепторов собирается в спинном мозге и по проводящим путям белого вещества поступает в ядра таламуса, а оттуда – в высший центр тактильной чувствительности – область задней центральной извилины коры больших полушарий.

Рецепторы давления и рецепторы, расположенные в мышцах и сухожилиях, помогают нам ориентироваться в пространстве

Кожные рецепторы и соответствующие ощущения

Кроме рецепторов прикосновения, в коже расположены рецепторы, чувствительные к холоду и теплу. Холодовых рецепторов  на теле человека около 250 тыс., тепловых  гораздо меньше – около 30 тыс. Эти рецепторы обладают избирательностью: они способны различать только тот сигнал, на который настроены, т. е. или тепло, или холод. Как и другие ощущения, осязание формируется у человека не сразу. Прикосновение горячим или острым предметом младенец чувствует с первых дней жизни, но, по‑видимому это – болевое ощущение. А вот на слабое прикосновение к коже он начинает реагировать только через несколько недель.

ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР.  Обоняние обеспечивает восприятие запахов. Обонятельные рецепторные клетки расположены в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Их около 100 млн. Каждая из этих клеток имеет множество коротких обонятельных волосков,  которые выходят в полость носа. Именно с поверхностью этих волосков и взаимодействуют молекулы пахучих веществ. Общая площадь, занимаемая обонятельными рецепторами, составляет у человека 3–5 см2 (для сравнения: у собаки – около 65 см2, у акулы – 130 см2). Чувствительность обонятельных волосков у человека не очень велика. Считается, что обоняние собаки приблизительно в 15–20 раз острее, чем у человека.

Сигнал от волосков проходит к телу обонятельной клетки и дальше – в мозг человека. Путь информации о запахах в мозг очень короткий. Импульсы от обонятельного эпителия поступают, минуя средний и промежуточный мозг, прямо на внутреннюю поверхность височных долей, где в обонятельной зоне формируется ощущение запаха. И хоть по меркам мира животных обоняние у человека неважное, мы способны различать не менее 4 тыс. различных запахов, а по самым последним сведениям – и до 10 тыс. В настоящее время выделяют шесть основных запахов, из которых «складываются» все остальные: цветочный, фруктовый, зловонный, пряный, смолистый, запах гари. Чтобы сформировать запах, мельчайшие частицы вещества – молекулы должны попасть в полость носа и взаимодействовать с рецептором на волоске обонятельной клетки. Совсем недавно выяснилось, что эти клетки различаются, так как изначально настроены на определённый запах и способны распознавать разные пахучие молекулы.

Передача обонятельных и вкусовых раздражений в головной мозг

Орган обоняния

ВКУСОВОЙ АНАЛИЗАТОР.  Периферический отдел вкусового анализатора – это вкусовые рецепторные клетки. Большая часть их расположена в эпителии языка. Кроме того, вкусовые рецепторы расположены на задней стенке глотки, мягком нёбе и надгортаннике. Рецепторные клетки объединены во вкусовые почки,  которые собраны в три вида сосочков: грибовидные, желобовидные и листовидные.

Вкусовая почка имеет форму луковицы и состоит из опорных и рецепторных клеток. Почки не достигают поверхности слизистой оболочки, они заглублены и связаны с ротовой полостью небольшим каналом – вкусовой порой. Непосредственно под порой находится небольшая камера, в которую выступают микроворсинки рецепторных клеток. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворённые в воде вещества, нерастворимые вещества вкуса не имеют. Человек различает четыре вида вкусовых ощущений: солёное, кислое, горькое, сладкое. Больше всего рецепторов, восприимчивых к кислому  и солёному вкусу,  расположено по бокам языка, к сладкому  – на кончике языка, к горькому  – на корне языка. Каждая рецепторная клетка наиболее чувствительна к определённому вкусу.

Орган вкуса

Поверхность языка

Вкусовые зоны языка

Когда пища оказывается во рту, она растворяется в слюне, и этот раствор попадает в полость камеры, воздействуя на рецепторы. Если рецепторная клетка реагирует на данное вещество, она возбуждается. От рецепторов информация о вкусовых раздражителях в виде нервных импульсов по волокнам языкоглоточного  и частично лицевого  и блуждающего нервов  поступает в средний мозг, ядра таламуса и, наконец, на внутреннюю поверхность височных долей коры больших полушарий, где расположены высшие центры вкусового анализатора.

В определении вкуса, помимо вкусовых ощущений, участвуют обонятельные, температурные, тактильные, а иногда даже и болевые рецепторы (если в рот попадёт едкое вещество). Совокупность всех этих ощущений и определяет вкус пищи.

Рядом со вкусовыми сосочками находятся железы, выделяющие жидкость, которая постоянно омывает сосочки. Поэтому вкусовые ощущения сохраняются недолго, и вскоре человек способен воспринимать новые ощущения.

Грибовидный сосочек

Листовидный сосочек

Желобовидный сосочек

• Часть нервных импульсов от обонятельного эпителия поступает не в височные доли коры, а в миндалины – ядра, расположенные в глубине височных долей и являющиеся частью лимбической системы. В этих структурах находятся также центры тревоги и страха. Обнаружены такие вещества, запах которых способен вызывать у людей ужас, запах же лаванды, напротив, успокаивает, делая людей на время более добродушными. Вообще, любой незнакомый запах должен вызывать неосознанную тревогу, ведь для наших далёких предков это мог быть запах человека‑врага или хищного животного. Вот нам и передалась по наследству такая способность – реагировать на запахи эмоциями. Запахи прекрасно запоминаются и способны пробуждать эмоции давно забытых дней, как приятные, так и неприятные.

• Признаки того, что младенец способен различать запах, начинают проявляться к концу первого месяца жизни, но какого‑либо предпочтения определённым ароматам малыш сначала не оказывает.

• Вкусовые ощущения формируются у человека раньше всех других. Даже новорождённый младенец способен отличить материнское молоко от воды.

• Вкусовые рецепторы – самые короткоживущие чувствительные клетки организма. Продолжительность жизни каждой из них – около 10 дней. После гибели рецепторной клетки из базальной клетки почки формируется новый рецептор. У взрослого человека 9–10 тыс. вкусовых почек. С возрастом часть их отмирает.

• Боль – это неприятные ощущения, которые свидетельствуют о повреждении организма или об угрозе этого вследствие травмы или болезни. Боль воспринимается разветвлёнными окончаниями особых нервов. Таких окончаний в коже человека не менее миллиона. Кроме того, запредельно сильное воздействие на любой рецептор (зрительный, слуховой, тактильный и др.) приводит к формированию в головном мозге болевого ощущения. Высший болевой центр находится в таламусе, и именно там формируется ощущение боли. Если стукнуть молотком по пальцу, то сигнал от болевых окончаний и других рецепторов направится в ядра таламуса, в них боль возникнет и будет спроецирована на то место, по которому стукнул молоток. Формирование болевых ощущений очень сильно зависит от эмоционального состояния и уровня интеллекта человека. Например, люди пожилого и среднего возраста легче переносят боль, чем молодые и тем более дети. Интеллигентные люди всегда более сдержанны во внешнем проявлении боли. По‑разному относятся к страданиям и люди различных рас и народов. Так, жители Средиземноморья реагируют на болевые воздействия гораздо сильнее, чем немцы или голландцы.

Оценивать силу боли вряд ли можно объективно: уж очень различается чувствительность к боли у разных людей. Она может быть повышенной, пониженной и даже совсем отсутствовать. Вопреки преобладающему мнению, мужчины гораздо терпеливее женщин. Повышенная болевая чувствительность женщин определяется теми гормонами, которые вырабатывает их организм. Но в период беременности, особенно в её конце, болевая чувствительность значительно снижается для того, чтобы женщина меньше страдала в процессе родов.

• В настоящее время в арсенале медиков имеются очень хорошие длительно действующие обезболивающие лекарства – анальгетики. Местные анальгетики надо ввести туда, где возникает боль, например в область удаляемого зуба. Такие лекарства блокируют проведение импульсов по болевым путям в мозг, но действуют они не очень долго. Для общей анестезии приходится погружать человека в бессознательное состояние при помощи особых веществ. Самыми лучшими блокаторами боли являются вещества, сходные с морфином. Но, к сожалению, их использование не может быть широким, так как все они приводят к возникновению наркотической зависимости.

Проверьте свои знания

1. Что такое мышечное чувство? Почему двигательный анализатор является древнейшим из анализаторов?

2. Почему при нарушении мышечного чувства человек не может передвигаться с закрытыми глазами?

3. Какую информацию мы получаем с помощью осязания? В какой части тела осязательных рецепторов особенно много?

4. Почему человек ощупывает предмет руками, чтобы лучше изучить его?

5. В каком состоянии должно находиться вещество, чтобы человек почувствовал его вкус; запах?

6. Где расположен орган обоняния? Как возникает ощущение запаха?

7. Каковы функции органа вкуса? Как возникает ощущение вкуса?

8. Где расположены вкусовые рецепторы? Почему, дотронувшись до пищи только кончиком языка, невозможно определить её вкус?

9. Почему во время сильного насморка пища кажется безвкусной?

При помощи мышечного чувства человек ощущает положение частей своего тела в пространстве. Вкусовой анализатор защищает человека от наличия в пище вредных веществ. Обонятельный анализатор принимает участие в определении качества пищи, воды, воздуха.