Самый важный орган чувств у человека. Значение зрительного анализатора. Важная составляющая жизни человека - эмоции

Орган чувств

Орган чувств - специализированная периферическая анатомо-физиологическая система, обеспечивающая, благодаря своим рецепторам, получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого организма, то есть из внешней среды и внутренней среды организма.

Дистантные органы чувств воспринимают раздражения на расстоянии (например, органы зрения, слуха, обоняния); другие органы (вкусовые и осязания) - лишь при непосредственном контакте.

Одни органы чувств могут в определенной степени дополнять другие. Например, развитое обоняние или осязание может в некоторой степени компенсировать слабо развитое зрение.

Органы чувств у человека

Информация, получаемая головным мозгом человека от органов чувств, формирует восприятие человеком окружающего мира и самого себя.

Существует мнение, что есть шестое чувство :

  • вестибулярный аппарат (чувство равновесия и положения в пространстве)

Информация о раздражителях, воздействующих на рецепторы органов чувств человека, передается в центральную нервную систему . Она анализирует поступающую информацию и идентифицирует её (возникают ощущения). Затем вырабатывается ответный сигнал, который передается по нервам в соответствующие органы организма.

Проводящие пути от органов чувств у человека - вестибулярный, слуховой, зрительный, обонятельный, осязательный и вкусовой пути центральной нервной системы.

По общепринятому мнению, у человека есть еще четыре чувства:

Термоцепция - чувство тепла (или его отсутствия) на нашей коже.

Эквибриоцепция - чувство равновесия, которое определяется содержащими жидкость полостями в нашем внутреннем ухе.

Ноцицепция - восприятие боли кожей, суставами и органами тела. Странно, но сюда не относится мозг, в котором вообще нет чувствительных к боли рецепторов. Головные боли - независимо от того, что нам кажется, - исходят не изнутри мозга.

Проприоцепция - или «осознание тела». Это понимание того, где находятся части нашего тела, даже мы не чувствуем и не видим их. Попробуйте закрыть глаза и покачать ногой в воздухе. Вы все равно будете знать, где находится ваша ступня по отношению к остальным частям тела.

Органы чувств у животных

Реакция на внешние воздействия (свет, температура, химические вещества и другие раздражители) у низших организмов обусловлена обычно не специальными органами, а общим свойством живого вещества - раздражимостью.

У высших организмов информацию воспринимают и передают специализированные органы чувств, приспособленные к восприятию сигналов определённой природы.

В процессе эволюции у животных сформировались органы чувств, специфические для их образа жизни, такие как электрорецепция , ощущение давления , терморецепция, ощущение магнитного поля Земли.

См. также

Примечания

Литература


Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Орган чувств" в других словарях:

    орган чувств - нервные устройства, служащие приемниками сигналов, информирующих об изменениях во внешней среде (экстерорецепция) и в организме субъекта (интерорецепция). Принято различать пять внешних чувствительных систем зрение, слух, обоняние, вкус, кожную… …

    Понятие, синонимичное понятиям анализатор, сенсорная система. Выделяют пять органов чувств: орган зрения, орган слуха, орган вкуса, орган обоняния, орган осязания. Этот список можно расширить за счет других морфологически и функционально… … Психологический словарь

    Сущ., кол во синонимов: 5 глаза (65) кожа (62) нос (57) уши … Словарь синонимов

    - (о. sensuum) О., осуществляющие восприятие и первичный анализ раздражений, поступающих из окружающей средыБольшой медицинский словарь

    Орган чувств - то же, что и Анализатор, сенсорная система … Словарь дрессировщика

    орган чувств: концепция энергии специфической - см. концепция энергии специфической. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998 … Большая психологическая энциклопедия

    Комплекс анатомических структур, воспринимающих и анализирующих различные раздражения внешней и внутренней среды. Каждый анализатор состоит из трех частей: периферической (рецепторов), которая воспринимает энергию внешнего раздражения и… … Медицинские термины

    ОРГАН ЧУВСТВ, АНАЛИЗАТОР - (sense organ) комплекс анатомических структур, воспринимающих и анализирующих различные раздражения внешней и внутренней среды. Каждый анализатор состоит из трех частей: периферической (рецепторов), которая воспринимает энергию внешнего… … Толковый словарь по медицине

    Орган чувств сложившийся в процессе эволюции специализированная периферическая анатомо физиологическая система, обеспечивающая благодаря своим рецепторам получение и первичный анализ информации из окружающего мира и от других органов самого… … Википедия

    Вомероназальный орган (сошниково носовой орган, орган Якобсона, иногда также вомер) периферический отдел дополнительной обонятельной системы некоторых позвоночных животных. Его рецепторная поверхность находится на пути вдыхаемого воздуха… … Википедия

Впервые в истории органы чувств были детально исследованы в трудах Аристотеля. В трактате «О душе» он писал, что познавательные способности человека происходят через мышление, воображение и память. Но основополагающими в познании мира человеком он считает ощущения. С помощью осязания, обоняния, зрения, слуха и вкуса у человека есть возможность получить полную картину внешнего мира, взаимодействовать и правильно реагировать на него.

Система органов чувств делится на две категории: дистанционную и тактильную. К первой относится зрение, слух, обоняние. Ко второй – вкус, осязание.

Элементы этой системы воспринимают энергию внешнего воздействия и в физиологии называются анатомическими образованиями (приборами) или анализаторами. Благодаря им, к головному мозгу поступают трансформированные нервные импульсы, и там создаются сложные аналитические цепочки. С помощью обоняния, осязания и других чувств у человека есть возможность ориентироваться в изменяющейся внешней среде, отвечать на те или иные воздействия и раздражения определенными образом.

Анализаторы – это кожные покровы и специализированные органы чувств: уши, глаза, язык и нос.

Их формированию и развитию способствовали бесконечно изменяющиеся условия окружающей среды человека как биологического существа. Повлияли и эволюционные процессы: к автоматическим подкорково-рефлекторным актам присоединились связи с корой головного мозга.

Структура анализаторов

Система органов чувств свое второе название «анализаторы» получила в трудах выдающегося физиолога И.П. Павлова. В исследованиях по физиологии нервной деятельности животных, ученый детально изучал путь внешнего возбуждения, который проходит через них к мозговым отделам. Он писал, что организм млекопитающих снабжен системой, в которую включены пять анализаторов с идентичной структурой.

В анализаторы органов осязания, обоняния, вкуса, слуха, зрения входят воспринимающие рецепторы, проводники. Они ведут к определенным мозговым центрам: световому, звуковому, температурному, химическому.

Зрение

Благодаря этому анализатору, головной мозг принимают и обрабатывают около 80% всей информации, которая поступает из окружающего мира. Зрительный отдел способен воспринимать внешний объект, улавливать излучаемые (отражаемые) световые лучи.

Это сложная оптическая система представлена двумя тесно связанными между собой структурами:

  1. Периферической, принимающей зрительную информацию. Она, в свою очередь, представлена внешней частью: защищающей и опорной оболочкой склерой, рефлекторно сужающимся и расширяющимся зрачком, увлажняющей передней камерой, радужной оболочкой. К периферическому отделу относится роговица с функцией светопреломления, конъюнктива для защиты и увлажнения, веко, глазница.
  2. Внутренней частью: преломляющим световые лучи стекловидным телом, фокусирующим зрение хрусталиком и сетчаткой, отвечающей за восприятие формы, цвета.

Световой луч проходит через зрачок, роговицу, хрусталик и упирается в глазную сетчатку. Она преломляет, «переворачивает» изображение и по зрительному нерву передает сигнал к зрительным корковым мозговым отделам. Там нервный импульс распознается, «разворачивается» и воспринимается уже в трехмерном виде.

Только благодаря зрению, человек способен получать колоссальный объем информации об окружающем мире.

Воспроизводить объект – это главная функция зрительного анализатора. Кроме этого, он распознает его размеры, цветовые характеристики и пространственную локализацию.

Интересные факты:

  • Снаружи видна только 1/6 глазного яблока.
  • Каждый двенадцатый мужчина на планете страдает дальтонизмом.
  • Если человек смотрит на объект своей любви, его зрачок расширяется вдвое.
  • Самые активные мышцы человеческого тела – глазные. Их шесть.
  • Глаз может различить серый цвет в 500 оттенках.
  • Органы зрения способны за одну секунду сфокусироваться на 50 вещах.
  • У близоруких глазное яблоко длинное, у дальнозорких – короткое.
  • У зрительного нерва более миллиона волокон.

Слух

Способность к улавливанию и анализу звуковых колебаний обеспечивается равновесно-слуховой системой анализаторов. Благодаря ей, человек воспринимает звуковые внешние сигналы, анализирует и адаптируется во внешней среде. Слуховая система представлена несколькими анатомическими структурами:

  1. Периферической частью: наружное, среднее, внутреннее ухо.
  2. Центральной частью, состоящей из нервных волокон. Они проводят импульсы к височным участкам в коре головного мозга, где анализируется громкость, высота колебаний звука и вибраций.

Структура отвечает за восприятие, передачу, гравитационные сигналы и проведение их к рецепторам. И также она определяет расположение источника звука. Равновесно-слуховой анализатор начинает функционировать еще внутриутробно: плод ощущает музыкальную, шумовую вибрацию, различает тональность голосов. У родившегося младенца уже есть в памяти определенный набор звуков, на который он способен реагировать.

Слуховой анализатор улавливает и различает звуковые колебания диапазона от 20 Гц до 20 кГц.С возрастом верхний показатель снижается до 15 кГц. Самые лучшие характеристики слуха у младенцев и детей до 8 лет.

Интересные факты:

  • Проблемы со слухом в 30% случаев связаны с воздействием шумов.
  • Прививки детям от краснухи, свинки, кори – отличная профилактика проблем со слухом в будущем.
  • Потерей слуха страдает каждый десятый на планете.
  • Уши и нос – два органа, которые растут у человека до смерти.
  • Слух начинает падать от одного часто повторяющегося звука.
  • Громкие звуки ослабляют иммунитет, вызывают учащенное сердцебиение и тахикардию.
  • Мужчины слышат хуже женщин, но лучше определяют расстояние и направление, из которого идет звуковое колебание.
  • Уши нужно не чистить, а мыть.
  • Избыток серы выталкивается при жевательных движениях.
  • После плотного обеда слух на время ухудшается.

Обоняние

Перед этим анализатором стоит важная задача – распознавать запахи. Нос, его основной орган, дает возможность сделать первый шаг – вдохнуть. Дальше воздух проходит через рецепторные клетки обонятельного эпителия. Его «распознают» нейросенсорные клетки, направляя импульсы к определенным мозговым центрам: обонятельной коре, гипоталамусу, гиппокампу.

Только после всего этого пройденного пути, человек способен осознавать, запоминать, идентифицировать запахи. Интересно, что способность реагировать на ароматы у людей может отличаться:

  • Макросматики с тонким обонянием, особенно чувствительные к запахам. Таких людей очень мало. Эта способность в большей мере присуща животному миру.
  • Микросматики (с малым числом обонятельных рецепторов). В эту группу входит большинство человеческих особей, приматы.
  • Аносматики самая малочисленная группа, полностью лишенная этой функции.

Обонятельная система человека может различить около 10 000 запахов. Но доминирующих, определяющих всего семь:

  • Ароматический.
  • Эфирный.
  • Душистый.
  • Мускусный.
  • Гнилостный.
  • Серный.
  • Горелый.

Они дают человеку самую развернутую картину окружающего мира о качестве продуктов питания, приятных (неприятных) жизни моментах, предупреждают об опасности, ядах. У обоняния есть память: с услышанным давно, но вновь возникшим запахом человек может вспомнить о давно забытом событии, вызвавшем у него сильные эмоции.

Бывают состояния, когда рецепторы перестают работать. Причины такого нарушения:

  • Респираторная. Изменения акта дыхания, поражение слизистой носа, отек перегородки на фоне вирусных или бактериальный инфекций, аллергии, полипозных разрастаний.
  • Нейросенсорная (перцептивная). Внутримозговые нарушения: дисфункция в обонятельных нейроэпителиальных или проводниковых структурах. Вызывается острыми инфекциями, вдыханием летучих токсических соединений.
  • Последствия черепно-мозговых травм.
  • Новообразования.
  • Нейрохирургические операции.
  • Возраст после 70 лет.
  • Табакокурение, злоупотребление алкоголем, токсикомания.
  • Нейротоксические и психотропные препараты.

У человека может развиться и противоположное состояние – острое восприятие запахов. В медицине ее называют гиперосмией. Причины:

  • Гормональные перестройки у женщин (беременность, предменструальный период, пременопауза).
  • Психические расстройства (неврастения, шизофрения).
  • Мигрень.
  • Новообразования головного мозга.

Интересные факты:

  • Запах по праву считается непреодолимой стихией. Контролировать ее проблематично. Яркий свет – закрой глаза, громкая музыка – заткни уши. Сильно пахнет? Не дышать долго не получится.
  • Уже с первой недели жизни младенец по запаху определяет присутствие матери.
  • Житель мегаполиса со временем перестает воспринимать около 70% запахов.
  • Большинство кошек любят, как пахнет валериана и мята, собакам очень нравится запаха аниса, верблюды без ума от табачного дыма, а львы – от парфюмерной продукции.
  • Крупные японские компании используют специальные ароматические композиции для повышения работоспособности сотрудников. Рабочий день начинается с распыления бодрящего запаха, в послеобеденное время – антистрессового и тонизирующего, а ближе к вечеру – дающего энергию.
  • Функции зрения и обоняния ухудшаются с возрастом прежде всего.
  • Каждый человек имеет свой уникальный запах.
  • У носа есть «банк памяти» с 50 000 запахами.

Вкус

Анализаторы, отвечающие за это чувство, пробуждаются в человеческом организме самыми первыми. Еще во внутриутробной жизни у плода уже развито осязание, обоняние и вкус. Он «пробует» пищу, которая поступает в материнский организм. Вкусом называется качественный анализ веществ специальными структурами – хеморецепторами, которые расположены в полости рта на языке, слизистой. Они наружной частью контактируют с пищей, а внутренней – в толще языка – с нервными окончаниями. По площади органа они группируются островками, так называемыми рецепторно-вкусовыми участками:

  • На кончике – анализаторы сладкой пищи.
  • Корень реагирует на горькую.
  • Боковые участки – на кислую.
  • Края и кончик – на соленую.

Вкусовые рецепторы иннервируются языкоглоточным, лицевым и блуждающим нервом. Сенсорная система полости рта, кроме вкусовой, обладает еще несколькими функциями:

  • Чувствительной. Это реакция на боль, тепло, холод.
  • Защитной. Обеспечивает непроницаемость слизистых оболочек от вирусов, бактерий.
  • Всасывательной. Высокую проницаемость имеют десневая бороздка и дно полости рта. В небольших количествах они способны всасывать ионы натрия и калия, аминокислоты, спиртосодержащие растворы, лекарственные препараты, углеводы.

Интересные факты:

  • Вкусовой сосочек живет 10 дней.
  • Острая еда стимулирует не вкусовые, а болевые рецепторы.
  • У 25% жителей планеты вкусовых рецептов и вкусовых сосочков больше. Благодаря этому качеству люди становятся настоящими гурманами.
  • Для анализа вкуса рецепторов недостаточно. В процессе участвуют обонятельные зоны полости носа.
  • В языке целых 16 мышц.
  • Поврежденная поверхность языка заживает быстрее прочих тканей организма.
  • Если в полости рта продукт не растворится слюной, человек не почувствует вкуса.

Осязание

За эту способность отвечают рецепторы кожи, опорно-двигательной системы, слизистой поверхности полости рта, гениталий.

Осязание многообразно. С ним человек может определить, какая форма, величина, температура, консистенция контактирующего с ним предмета или объекта. В основе работы осязательных анализаторов заложено раздражение особых структур – механических, термических и болевых рецепторов – которые в системе центральной нервной деятельности преобразуются в чувствительность одного из трех видов: тактильную (прикосновение, давление), температурную (холод, тепло), болевую.

Повышенной чувствительностью обладают пальцы, ладони, ступни, губы.

Расположенные на кожных покровах рецепторы улавливают и распознают прикосновения, нажатия, боль и оправляют сигналы в спинной и головной мозг. Там информация проходит обработку и анализ. После этого, она преобразуется в ощущения: приятные, неприятные или просто нейтральные.

Интересные факты:

  • Осязание – чувство, которое приходит к человеку первым и уходит последним.
  • Если регулярно нежно поглаживать недоношенного младенца, он быстрее наберет в весе.
  • После массажа спины легковозбудимые, нервные дети и подростки становятся спокойнее.
  • К лишенному зрения и слуха человеку информация из внешнего мира поступает только через осязательные анализаторы.

Не задумываясь, человек воспринимает систему чувств как должное и само собой разумеющееся. Он растрачивает свои ресурсы, работает на износ, не думает о своем здоровье и легкомысленно относится к тому, что дано ему от природы. Возможность смотреть и слушать, осязать и чувствовать – великий дар. Всегда нужно помнить, что иметь его это значит быть по-настоящему счастливым и свободным человеком.

Вопрос о том, сколько органов чувств у человека , разбирался и в кино, и в литературе, и, конечно, в . В итоге все пришли к выводу, что их все — пять (5) . Это мнение укрепилось в нашем сознании, так что каждый образованный человек сможет быстро перечислить свои органы чувств – зрение, слух, обоняние, вкус и осязание.

Первые три органа, а именно глаза, уши и нос, помогают нам изучать окружающий мир без любого взаимодействия. Поэтому их всегда анализируют отдельно от языка и кожи. В этом случае нам нужно прикоснуться к чему-либо или что-то попробовать.

Особенности органов чувств: СЛУХ

Это самое первое чувство. Так как оно начинает развиваться задолго до рождения. Малыш еще в утробе матери улавливает разные звуки, запоминает их. Система слуха очень сложная. Любые колебания, даже самые мелкие, должны пройти длинный путь от барабанной перепонки к мозгу.

Удивительно, как наш организм умеет запоминать и проводить ассоциации. Когда мы слышим крик, то сразу начинаем паниковать, бежать или прятаться, в зависимости от наших привычек и характера. Когда же слышим голос, то наш мозг сразу дает образ человека, которому он принадлежит. То есть нам даже не нужно поворачиваться, чтобы узнать собеседника.

Хоть глаза и развиты у ребенка в утробе матери, но он еще не может использовать их по назначению. После рождения глаза привыкают к окружающему миру. Через месяц ребенок может отчетливо различать предметы и лица.

Структура глаз и их функции самые многогранные из всех органов чувств. Даже если вы не будете слышать или говорить, зрение будет восполнять эти недостатки. Глаза позволяют усваивать около 85% всей информации.

Также зрение не просто показывает нам, что вокруг. Мы сразу анализируем цвет, объем, размер, расстояние и прочие характеристики. Все это передает в мозг, который уже систематизирует все данные.

Например, вы увидите, как в воде что-то извивается. Глаза просто предоставят информацию о колебаниях воды и о чем-то продолговатом и извивающемся. А вот мозг, используя прошлый опыт и знания, скажет, что это была змея.

Особенности органов чувств: ОБОНЯНИЕ

Ребенок начинает различать запахи только через две недели после рождения. Они не дают ему полной картины того, что находится рядом. Но все же, они запоминаются. Вообще, запах – это самое непостоянное ощущение. После ряда экспериментов было доказано, что обоняние всегда связано с психологическим состоянием.

Особенности органов чувств: ВКУС

Чувствовать вкус мы можем с помощью языка. Этот орган покрыт вкусовыми луковицами, которые подает в мозг информацию о том, что мы едим. Долгое время было принято считать, что человек различает всего 4 вкуса: сладкий, соленый, горький, кислый. Но наука не стоит на месте. Теперь было определено, что язык способен различать большое количество оттенков пищи.

Особенности органов чувств: ОСЯЗАНИЕ

Здесь все просто. Когда человек впервые прикасается к новому объекту, он его изучает и анализирует. Эти данные запоминаются. Потом, увидев тот же предмет, ему не нужно его трогать. Мозг сразу подает сигнал и напоминает о прошлых ощущениях. Это касается и разных предметов, но выполненных из одного материала.

Осязание не дает возможности изучить мир без других органов чувств.

Сколько органов чувств у человека: дополнение

Хоть в стандартном варианте их всего пять, но наука уже давно ввела свои изменения:

  1. Проприоцепция. Мы ощущаем каждую часть нашего тела, даже если закрываем глаза, уши, рот и нос.
  2. Ницицепция. Это все ощущения, связанные с болью.
  3. Термоцепция. Ощущение кожей тепла или холода.
  4. Эквибриоцепция. Отвечает за координацию и равновесие.

Этот список можно продолжать, так как человеческий организм постоянно анализируется.

  • Чем полнее желудок, тем хуже становится слух.
  • Лишь 1/3 людей могут похвастаться нормальным зрением.
  • Без слюны нельзя почувствовать вкуса пищи.
  • Шум может увеличивать зрачки.

Статья — сколько органов чувств у человека, опубликована в рубрике — .

Органы чувств как источник ин фо рм ац ии об ок ру жа ющ ем ми ре

Мир, полный к ра с о к , з ву к о в и зап а х о в дарят нам наши органы чувств

Вероятно, в первый период существования жизни на Земле наша планета представлялась живым существам совершенно темным беззвучным миром. Постепенно они научились ощущать запахи, вкус, тепло и холод, прикосновения, приобретя тем самым осязание, обоняние, вкус - первые внешние чувства. С их помощью древние организмы искали пищу, уходили от опасностей. Постепенно первым существам открывался мир красок и звуков. Животные приобретали защитную окраску, научились тихо подкрадываться к добыче или затаиваться от врага. Все совершеннее становилось их восприятие, все разнообразнее воспринимаемый ими мир живой природы.

Представим себе, что человек стоит на берегу моря. Ветер бросает ему в лицо соленые брызги. Перед ним - бескрайняя синева и золотое солнце.
Он слушает шум моря, вдыхает его неповторимый запах. Человек чувствует себя сильным и счастливым, ощущает каждый свой мускул, все свое тело, крепко стоящее на земле. В его мозге рождается единый образ - море, который он уже никогда не забудет.

1. ОРГАН ЗРЕНИЯ

Через орган зрения человек получает наибольший объем информации по сравнению с другими органами чувств. «Стянутая рыбачья сеть, закинутая на дно глазного бокала и ловящая солнечные лучи» - так представил мудрый грек Герофил сетчатку глаза. Сетчатка, как доказал ученый, - именно сеть и именно ловящая… отдельные, единые и неделимые кванты лучистой энергии Солнца. Квантовый характер поглощения и возникновения излучения установлен в настоящее время для всего диапазона электромагнитного спектра. Впервые гипотезу о возникновении излучения порциями энергии высказал в 1900 г. ученый Планка (1858-1947 гг.)

По чувствительности глаз приближается к идеальному физическому прибору, т.к. нельзя создать прибор, который зарегистрировал бы энергию меньше одного кванта.

Где h - постоянная Планка, равная 6,624*10-27 эрг*с
v - частота излучения, с-1

Этим уникальным свойством глаза воспользовались ученые - пионеры атомной и ядерной физики. Уже столетия наука изучает глаз, открывает все новые его свойства и тайны. Неразгаданной пока тайной, одной из самых трудных и неизученных проблем современной физиологии органов чувств является цветное зрение. Совершенно неизвестно, как мозг расшифровывает приходящие к нему сигналы о цвете.



Глаз - это сложная оптическая система. Световые лучи попадают от окружающих предметов в глаз через роговицу. Роговица в оптическом смысле - это сильная собирающая линза, которая фокусирует расходящиеся в разные стороны световые лучи. Причем оптическая сила роговицы не меняется и дает всегда постоянную степень преломления.
Склера является непрозрачной наружной оболочкой глаза, соответственно, она не принимает участия в проведении света внутрь
глаза.
Доказано, что оптика глаза - всего лишь окно, в которое влетают кванты света; что сетчатка глаза и мозг делают полученное изображение четким, объемным, цветным и осмысленным

Но глаз человек не может воспринимать излучение сверх высокой интенсивности и различать короткие сигналы (длительностью до 0,05 с.).
Принято считать, что средний человеческий глаз в средних условиях дневного освещения воспринимает чрезвычайно узкий (по сравнению со спектром возможных излучений) диапазон длин волн: от 380 до 780 нм (1 нанометр = 10-9м) или (0,38 ?0,78 мкм).
Очень невелика и разрешающая способность глаза: минимальный размер объекта, различаемого глазом, оказывается порядка одного микрометра (10-6м). Поэтому мир мы НЕ видим таким, каков он есть на самом деле , а новые методы и идеи физики, математики, химии, биологии - залог грядущих открытий в этой области.

2. ОРГАНЫ СЛУХА. ЗВУК. РЕЗОНАНСНАЯ ТЕОРИЯ СЛУХА

Мир наполнен самыми разнообразными звуками. Шум ветра и волн, раскаты грома и стрекотание кузнечиков, пение птиц и голоса людей, крики животных и звуки движения транспорта - все эти звуки улавливаются ушной раковиной и вызывают вибрацию барабанной перепонки.


Человеческое ухо состоит из трёх частей: наружного, среднего и внутреннего, строение каждого из которых, в свою очередь, представляет довольно сложную систему. Давайте попробуем вместе разобраться в этом сложном процессе, который мы называем «слух».
С помощью ушной раковины мы определяем направление, откуда поступает звук. Наружный слуховой проход - это вытянутый канал, стенки которого продуцируют жидкую субстанцию, более известную нам как сера. Она предназначена для удаления инородных тел и предотвращения попадания различных насекомых за счет специфического запаха. Из-за глубины наружного слухового прохода температура и влажность у барабанной перепонки сохраняются практически постоянными, а последняя сохраняет свою подвижность. В то же время барабанная перепонка хорошо защищена от любых повреждений.

Частотный диапазон звуков, воспринимаемых ухом 16-20 до 20000 Гц

Частотный диапазон речи 1200-9000 Гц

Частота звуковых колебаний, к которым наиболее чувствительно ухо 1500-3000Гц

Через систему звуковых косточек среднего уха звуки превращаются в импульсы и передаются воспринимающим клеткам головного мозга
Как именно мозг расшифровывает эти импульсы и «узнает» звуки, ученым пока неясно.


Но звуки, воспринимаемые человеческим ухом, являются важным источником информации, позволяют легче приспосабливаться к окружающему миру. Что такое звук, как он возникает, распространяется, его параметры изучает специальный отдел физики - акустика.
Звук или звуковая волна может распространяться только в материальной среде, это упругая волна, вызывающая у человека слуховые ощущения. Более 20000 нитевидных рецепторных окончаний, находящихся во внутреннем ухе, преобразуют механические колебания в электрические импульсы, которые по 30000 волокон слухового нерва передаются в головной мозг человека и вызывают у него слуховые ощущения. Колебания воздуха с частотой от 16 Гц до 20 кГц в секунду мы слышим. 20000 колебаний в секунду - это самый высокий звук самого маленького деревянного инструмента в оркестре - флейты - пикколо, а 16 колебаниям соответствует звук самой низкой струны самого большого смычкового инструмента - контрабаса.
Колебания голосовых связок могут создать звуки в диапазоне от 80 до 1400 Гц , хотя зафиксированы рекордно низкая (44 Гц) и высокая (2350 Гц) частоты.

Доказано, что длина и натяжение голосовых связок определяет высоту голоса певца. У мужчин она составляет (18?25) мм (бас - 25 мм, тенор - 18 мм), а у женщин - (15?20) мм.
В телефоне, например, для воспроизведения голоса человека используется область частот от 300 Гц до 2 кГц. Диапазон частоты основных мод колебаний некоторых инструментов приведен на рисунке:


Первой подлинно научной теорией слуха была теория замечательного немецкого естествоиспытателя, физика и физиолога Германа Гельмгольца.Ее называют резонансной теорией, она подтверждалась сотнями опытов, проведенными многими учеными. Но в последние годы, с помощью электронного микроскопа, обнаружились некоторые неточности этой теории, в частности, в восприятии высоких и низких звуков. Гельмгольца и итальянца Корти считают пионерами в изучении слуха, хотя они сделали лишь первые шаги. За последние 100 лет пройден немалый путь к познанию науки о слухе, сейчас идет речь о том, чтобы ее уточнять и развивать дальше. Ведь любая научная теория обязательно должна развиваться, приносить людям новые факты. Таким образом, диапазон восприятия органов слуха ограничен небольшими пороговыми возможностями восприятия малой и большой интенсивности звука, а также малым частотным диапазоном воспринимаемых звуков.

3. ОРГАНЫ ЧУВСТВ КОЖИ

Удивительно приятно подставить лицо свежему ветру! На лице, губах есть множество специальных клеток, ощущающих и прохладу ветра и его давление. Кожа не только наша защита, но и огромный источник информации об окружающем нас мире, притом источник очень достоверный. Часто мы не верим ушам и глазам своим, а ощупываем предмет - хотим убедиться в том, что он есть, узнать, какой он на ощупь. Для всех этих ощущений есть специализированные клетки, неравномерно «разбросанные» по телу.
Ухо воспринимает только звук, глаз - свет, а кожа - прикосновение и давление, тепло и холод, и, наконец, боль. Главное кожное чувство - осязание, ощущение прикосновения. Кончик языка, губы и кончики пальцев обладают самой большой чувствительностью к давлению и прикосновению. Например, на коже кончиков пальцев ощущение прикосновения возникает при давлении всего лишь 0,028 - 0,170 г на мм2 кожи. Не вся кожа чувствует прикосновение, а только отдельные ее точки, которых около полумиллиона. В каждой точке находится нервное окончание, поэтому даже ничтожное давление передается нерву и мы ощущаем легкое прикосновение.


Органы осязания не позволяют отличить друг от друга слабые раздражители и достаточно мелкие шероховатости.
Концентрация вредных жидкостей на коже и диапазон воспринимаемой человеком температуры невелик и обеспечивает только режим биологического выживания организма.

3.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТКАНЕЙ ОРГАНИЗМА

Электрическое сопротивление отдельных участков тканей зависит преимущественно от сопротивления слоя кожи. Через, кожу ток проходит, главным образом, по каналам потовых и, отчасти, сальных желез; сила тока зависит от толщины и состояния поверхностного слоя кожи.
Кожа — наружный покров тела. Ее площадь составляет около 2 м2. Кожа состоит из трех основных слоев. Наружный слой — эпидермис — образован многослойной эпителиальной тканью, которая постоянно слущивается и обновляется за счет размножения более глубоко расположенных клеток. Под слоем эпидермиса расположен слой соединительной ткани — дерма. Здесь находятся многочисленные рецепторы, сальные и потовые железы, корни волос, кровеносные сосуды и лимфатические сосуды. Самый глубокий слой - подкожная клетчатка - образован жировой тканью, которая служит «подушкой» для органов, изолирующим слоем, «складом» питательных веществ и энергии.
Основная функция кожи — защитная, предохранение от механических воздействий, препятствие попаданию в организм посторонних веществ, болезнетворных микробов.
Электрическое сопротивление человеческого тела определяется в основном сопротивлением поверхностного рогового слоя кожи — эпидермиса. Тонкая, нежная и особенно покрытая потом или увлажненная кожа, а также кожа с поврежденным наружным слоем эпидермиса хорошо проводит электрический ток. Сухая, огрубевшая кожа является весьма плохим проводником. В зависимости от состояния кожи и пути тока, а также значения напряжения сопротивление тела человека составляет от 0,5—1 до 100 кОм.

4. ОРГАН ОБОНЯНИЯ

Как можно описать запах свежести, как объяснить разницу между запахом розы и тухлого яйца? Описать можно, если сравнить его с другим знакомым запахом! Есть физические приборы для измерения силы тока и силы света, но нет меры, которой бы можно было определить и измерить силу запаха. Хотя такой прибор очень нужен и современной химии, и парфюмерии, и пищевой промышленности и многим другим отраслям науки и практики.


Мы удивительно мало знаем об естественном органе обоняния, органе, ловящем запахи.

Нет до сих пор теории восприятия запаха, нет и закона. Пока есть только опыты и научные гипотезы, хотя самый первый шаг к познанию запаха был сделан 2 тыс. лет назад. Великий Лукреций Кар предложил объяснение чувству обоняния: всякое пахучее вещество испускает крошечные молекулы определенной формы.

5. ОРГАН ВКУСА

Вкус - понятие сложное, не только язык чувствует «вкусное». Вкус ароматной дыни зависит и от ее запаха. Осязательные клетки в полости рта обеспечивают новый оттенок вкуса, например, вяжущий вкус неспелых плодов.

Вкус во рту воспринимается вкусовыми луковицами - микроскопическими образованиями в слизистой оболочке языка. У человека во рту их несколько тысяч. Каждая луковица состоит из 10?15 вкусовых клеток, расположенных в ней подобно долькам апельсина. Экспериментаторы научились регистрировать слабую биоэлектрическую реакцию отдельных вкусовых клеток, вводя в них тончайший микроэлектрод. Оказалось, что одни клетки реагируют сразу на несколько вкусов, а другие - только на какой-нибудь один.

Но неясно, как мозг разбирается во всей этой массе импульсов, которые несут информацию о вкусе: горьком или сладком, горько-соленом или кисло-сладком. Первая классификация вкусов была предложена М. В. Ломоносовым. Он насчитал семь простых вкусов, из которых сейчас общепринято только четыре: сладкий, соленый, кислый и горький. Это простые, самые первичные вкусы, у них нет никакого привкуса. Разные области языка у человека по-разному ощущают вкус.

На кончике языка находится скопление «сладких» луковиц, поэтому сладкое мороженое надо пробовать кончиком языка. За кислоту отвечает задний край языка, а за соленое - передний его край. Горькую редьку чувствует задняя стенка языка. Но вкус пищи мы ощущаем всем языком. Вместе с горьким лекарством врач приписывает еще какое-нибудь другое, которое отбивает неприятный вкус, т.к. из двух вкусов можно получить третий, не похожий ни на тот, ни на другой. Важнейшая проблема науки о вкусе состоит в отыскании взаимосвязи между молекулярной структурой вкусовой клетки, физико-химической природой вещества и самим вкусом. И на вопрос: «Чем же ограничен диапазон восприятия органа вкуса?» можно ответить, что для него характер на чувствительность только к ограниченному набору веществ и химических соединений, которые потребляет организм человека. Но человек - биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире.

Но человек - биологическое существо, все его органы чувств формировались в течение длительной эволюции, поэтому диапазон их восприятия был достаточным для адаптации к жизни в земных условиях. Но узкий диапазон восприятия органов чувств по сравнению с многообразием природных информационных сигналов всегда был тормозом в развитии научных представлений об окружающем мире.


6. ОРГАНЫ ЧУВСТВ И ПРОЦЕСС ПОЗНАНИЯ


Человек получает от каждого органа чувств ограниченный объем информации. Поэтому процесс познания окружающего мира можно сравнить с ситуацией, которая возникла в притче о пяти слепых, каждый из которых пытался представить себе, что такое слон.
Первый слепой взобрался на спину слона и считал, что это стена. Второй, ощупывая ногу слона, решил, что это колонна. Третий взял в руки хобот и принял его за трубу. Слепой, который дотронулся до бивня, подумал, что это сабля. А последнему, поглаживающему хвост слона, показалось, что это веревка.

Так и недостаток восприятий чувств приводит к противоречивым и неоднозначным представлениям о структуре окружающего мира. Жизненный опыт оказывается недостаточным при изучении явлений, определяемых временными интервалами и пространственными размерами, которые недоступны для наблюдения. В таких условиях дополнительная информация получается экспериментальными установками, с помощью которых можно расширить диапазон принимаемых сигналов, и парадоксальными физическими теориями, описывающими основные закономерности физических явлений. И, несмотря на ограниченный диапазон восприятия, человек пытается определить структуру вещества и понять природу многочисленных эффектов вне доступного органам чувств диапазонов колебаний.

Долгое время считалось, что окружающий мир мы познаем только с помощью органов чувств: глазами видим, ушами слышим, языком ощущаем вкус, носом чувствуем запахи, кожей - шероховатость, давление, температуру. На самом деле органы чувств являются лишь начальным звеном восприятия. Оптика нашего глаза фокусирует изображение на зрительные рецепторы сетчатки глаза. Ухо превращает звуковые колебания в механические колебания жидкости внутреннего уха, которые усиливаются слуховыми рецепторами. В любом случае, анализ внешних событий и внутренних ощущений начинается с раздражения рецепторов - чувствительных нервных окончаний, или более сложных образований, реагирующих на физические или химические показатели окружающей их среды, и кончается в нейронах головного мозга.
Анализаторами называют системы, состоящие из рецепторов, проводящих путей и центров в коре большого мозга. Каждый анализатор обладает своей модальностью, то есть способом получения своей информации: зрительной, слуховой, вкусовой и т.д. Возбуждения, возникающие в рецепторах органов зрения, слуха, прикосновения, имеют одну и ту же природу - электрохимические сигналы в форме потока нервных импульсов. Каждый из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону коры большого мозга. Здесь, в первичных чувствительных зонах, происходит анализ ощущений, во вторичных зонах - формирование образов, полученных от органов чувств одной модальности(только от зрения, или только от слуха или осязания). Наконец, в третичных зонах коры воспроизводятся образы или ситуации, полученные от органов чувств разных модальностей, например от зрения и слуха.

Значение зрения

Уникальность зрения по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и его место в пространстве, следить за перемещением, определять яркость красок. Более 95% информации человек получает с помощью зрения.
Глаза, точнее глазные яблоки, расположены в глазницах - парных углублениях в черепе. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз.

Значение слуха

Как и зрение, слух дает возможность воспринимать информацию на значительном расстоянии. С помощью слуха животные обнаруживают добычу, спасаются от хищников, общаются. Важен слух и для человека, так как с этим анализатором связана членораздельная речь. Лишившись в раннем детстве слуха, люди теряют способность произносить слова. Требуется длительная лечебная тренировка по специальной методике, чтобы глухой от рождения человек мог говорить. Продольные колебания воздуха, несущие звук, вызывают механические колебания барабанной перепонки. С помощью слуховых косточек оно передается перепонке овального окна, а через неё - жидкости внутреннего уха. Эти колебания вызывают раздражения рецепторов спирального органа, возникающие возбуждения поступают в слуховую зону коры большого мозга и здесь формируется в слуховые ощущения.

Органы равновесия

Ориентация тела в пространстве осуществляется вестибулярным аппаратом. 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 трех взаимоперпендикулярных направлениях. Это соответствует трем измерениям пространства (высоте, длине, ширине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его участие в осуществлении сознательных движений позволяет управлять телом в пространстве.

Орган вкуса

В слизистой оболочке языка находятся небольшие возвышения - вкусовые сосочки, имеющие грибовидную, желобоватую или листовидную форму. Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием - порой. Она ведет в небольшую камеру, на дне которой находятся вкусовые рецепторы. Кончик языка лучше воспринимает сладкое, боковые края языка - кислое. Рецепторы, расположенные на передних и боковых краях языка, реагируют на соленое, рецепторы задней поверхности языка - на горькое. В определение вкуса, помимо вкусовых ощущений, участвуют также обонятельные, температурные, тактильные, а иногда и болевые рецепторы. Синтез всех этих ощущений и определяет вкус пищи. Вкусовая зона коры большого мозга находится на внутренней стороне височной доли, рядом с обонятельной.

Осязание

Осязание - сложное чувство, связанное с ощупыванием предметов. В нем участвуют тактильные ощущения. Вместе с температурными и мышечными ощущениями они могут давать информацию о размерах, форме, шероховатости, плотности, а также некоторых других свойствах предмета, важных для его определения. Кожная чувствительность слагается из нескольких анализаторов. Тактильное чувство связано с анализаторами, воспринимающими прикосновение и давление. На основе тактильных ощущений может быть развито вибрационное чувство, то есть способность распознавать и оценивать вибрацию (колебания). Для здоровых людей оно имеет небольшое значение, но для слепоглухонемых ощущение вибрации становится одним из возможных способов замены слуха.

Обоняние

Обонятельные рецепторы находятся на слизистой оболочке средней и верхних носовых раковин. Эти клетки с ресничками. Каждая обонятельная клетка способна обнаруживать вещество определенного состава. При взаимодействии с ним она посылает импульса в мозг. Не все вещества способны вызывать раздражение обонятельных клеток, а лишь летучие или растворимые в воде либо в жирах. Одни из запахов приятны, остальные вызывают отвращение.



Понравилась статья? Поделитесь ей
Наверх