Органы чувств человека.

Сенсорная система вкуса

• Органолептический метод  — метод контроля качества напитков и продуктов питания, основанный на апробации их свойств на вкус и запах; применяется в производстве продуктов питания и парфюмерии.

• Запах и вкус — обязательные химические характеристики вещества.

ВКУС

• Вкус  — ощущение, возникающее при действии вещества на вкусовые рецепторы, расположенные на поверхности языка и в слизистой оболочке ротовой полости.

• Вкусовые ощущения воспринимаются человеком в совокупности с ощущениями тепла, холода, давления и запаха веществ, попадающих в ротовую полость.

• Роль вкусовых ощущений ─ позволяют:

• ■ определить качество пищи;
• ■ запустить пищеварительные рефлексы сокоотделения;
• ■ стимулировать поглощение тех веществ, которые необходимы организму, но редко встречаются.

• Основные вкусы:  горький, соленый, кислый, сладкий.

ВКУС

• Вкусовая сенсорная система  осуществляет восприятие и анализ действующих на органы вкуса химических раздражителей.
• Вкусовые рецепторные клетки  с микроворсинками находятся внутри   вкусовых почек .

• Рецепторные клетки контактируют с пищей, молекулы которой вызывают образование в рецепторах соответствующих нервных импульсов.

• Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в воде вещества.

ВКУС

• Вкусовые почки  расположены во вкусовых сосочках, представляющих собой выросты (складки) слизистой оболочки языка.

• Самые большие скопления рецепторов находятся на кончике, краях и в корне (задней части) языка.

• Чувствительные зоны языка:

• ■  сладкое  возбуждает рецепторы кончика языка ;
• ■  горькое  возбуждает рецепторы корня языка ;
• ■   соленое  возбуждает рецепторы краев и передней части языка ;
• ■  кислое  возбуждает рецепторы боковых краев языка .
• К рецепторным клеткам прилегают охватывающие их нервные волокна, которые входят в мозг в составе черепных нервов.
• По ним нервные импульсы поступают в заднюю центральную извилину коры головного мозга , где и формируются вкусовые ощущения.

ВКУС

• Адаптация ко вкусу  — снижение вкусовых ощущений при продолжительном действии на вкусовые рецепторы веществ одного и того же вкуса.

• Быстрее всего адаптация наступает к соленым и сладким веществам, медленнее — к кислым и горьким.

• Перец, горчица и подобные им продукты восстанавливают вкусовые ощущения и стимулируют аппетит.

Система обоняния

ОБОНЯНИЕ

• Обоняние   — способность организма воспринимать запахи различных химических веществ, находящихся в воздухе.
• Запах   — ощущение, возникающее при действии находящегося в воздухе химического вещества на обонятельные (химические) рецепторы, расположенные в слизистой оболочке носовой полости.

• Количество типов запахов, воспринимаемых человеком, практически бесконечно.

• Обонятельная сенсорная система  осуществляет восприятие и анализ химических раздражителей (запахов), находящихся во внешней среде и действующих на органы обоняния.

• Молярная концентрация вещества, запах которого может ощутить человек, составляет около 10 -14 моль/л, т.е. всего несколько молекул на один литр воздуха.

ОБОНЯНИЕ

• Периферический отдел обонятельного анализатора представлен  обонятельным эпителием   носовой полости, содержащим многочисленные чувствительные клетки —  обонятельные хеморецепторы .

• Обонятельные хеморецепторы  ─ это нейроны, дендриты которых заканчиваются в слизистой оболочке носовой полости.

• Окончания дендритов имеют многочисленные микроскопические углубления различной формы.
• Молекулы летучих веществ, попавшие вместе с вдыхаемым воздухом в полость носа, приходят в контакт с окончаниями дендритов.
• Если форма и раз меры молекулы совпадают с формой и размерами какого-то из углублений на поверхности рецептора (дендрита), то она (молекула) «ложится» в это углубление, вызывая появление соответствующего нервного импульса.
• При этом импульсы, генерируемые углублениями разной формы, а значит, и разными молекулами, имеют различные характеристики, что позволяет различать запахи разных веществ.

ОБОНЯНИЕ

• Обонятельные рецепторные клетки в слизистой оболочке находятся среди снабженных ресничками поддерживающих клеток.

• Аксоны обонятельных нейронов образуют обонятельный нерв, проходящий в полость черепа.
• Далее возбуждение проводится к обонятельным центрам коры больших полушарий, в которых осуществляется распознавание запахов.

• Адаптация к запаху  — снижение ощущения запаха данного вещества при его продолжительном действии на обонятельные рецепторы.

• При этом острота восприятия к другим запахам сохраняется.

СИСТЕМА РАВНОВЕСИЯ

РАВНОВЕСИЕ

• Сенсорная система равновесия  (=  вестибулярная сенсорная система ) — система, контролирующая и анализирующая положение головы в пространстве, информацию об изменении силы тяжести и об ускорениях, возникающих при прямолинейном или вращательном движении тела.

• Представлена  органом равновесия   ( периферийный отдел ),  преддверно-улитковым  (=вестибулярным)  нервом ( проводниковый отдел ) и  височными областями коры   больших полушарий ( центральный отдел ).
• Преддверно-улитковый нерв передает в мозг нервные импульсы, поступающие от рецепторов и слуховой, и вестибулярной сенсорных систем.

РАВНОВЕСИЕ

• Орган равновесия=вестибулярный аппарат  - это орган, воспринимающий изменение положения головы и движение тела в пространстве; является частью внутреннего уха.

• Состоит из трех  полукружных каналов и преддверия , в котором находятся два маленьких  мешочка .
• Вход в вестибулярный аппарат закрыт мембраной  круглого окна .

Восприятие движения в пространстве

• Восприятие движения тела в пространстве осуществляется с помощью преддверия.

• Преддверие  — часть внутреннего уха, представляющая собой  круглый и овальный костные мешочки , расположенные рядом с улиткой и заполненные жидкостью ( эндолимфой ).

• На внутренней поверхности мешочков имеется  макула  — скопление чувствительных  волосковых рецепторных клеток , погруженных в эндолимфу.
• На верхушках этих клеток имеются пучки волосков (от 40 до 110), напоминающие кисточку и покрытые сверху студенистой  отолитовой мембраной . Эта мембрана содержит многочисленные   отолиты  — кристаллы углекислого кальция, утяжеляющие мембрану.

• Восприятие движения :  в неподвижном состоянии при вертикальном положении головы макула преддверия располагается строго горизонтально. При этом отолиты давят на чувствительные клетки, указывая направление силы тяжести. При движении головы или тела возникают ускорения (изменения скорости), под влиянием которых отолитовая мембрана свободно перемещается, вызывая деформацию волосков рецепторных клеток. В зависимости от направления, в котором смещаются волоски, и степени их деформации изменяется частота возникновения нервных импульсов в волокнах вестибулярного нерва.

Восприятие положения головы в пространстве

• Восприятие положения головы в пространстве осуществляется с помощью полукружных каналов.

• Полукружные каналы  представляют собой три костные трубочки, свернутые в кольца и расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Полости каналов заполнены жидкой  эндолимфой . На одном из концов каждого канала имеется ампулообразное расширение, на внутренней поверхности стенки которого имеется небольшое скопление волосковых рецепторных клеток —  макула . Пучки волосков, отходящих от клеток макулы, покрыты желеобразной мембраной —  купулой , которая погружена в эндолимфу и полностью перегораживает просвет канала.

Восприятие положения головы в пространстве

• Восприятие поворота головы:  при повороте головы жидкая эндолимфа, находящаяся внутри полукружного канала, из-за своей инерции отстает от движения костной части канала, оказывая давление на поверхность купулы. В результате купула смещается от своего прежнего положения, деформируя при этом погруженные в нее выросты волосковых клеток и тем самым возбуждая рецепторы. Частота нервных импульсов, возникающих в чувствительных нейронах, соединенных с рецепторами того или иного полукружного канала, зависит от ускорения, с которым смещаются чувствительные волоски, т.е., фактически, от скорости движения головы в соответствующем направлении. Возникшие нервные импульсы по волокнам вестибулярного нерва передаются в ЦНС.
• Восприятие положения головы:   если положение головы отличается от вертикального, то под действием силы тяжести купулы в полукружных каналах оказываются сдвинутыми в сторону наклона головы. Этот сдвиг, как и при повороте головы, приводит к изгибанию выростов волосковых клеток и к возникновению соответствующих нервных импульсов, частота которых зависит от степени наклона головы.

Обработка информации о положении тела в пространстве

• 1. Информация от рецепторов преддверия и полукружных каналов передается по цепочке нейронов и волокнам преддверно-улиткового нерва в продолговатый мозг и кору больших полушарий.

• 2. В зависимости от того, какие конкретно рецепторы и каких отделов вестибулярного аппарата (преддверия и/или тех или иных полукружных каналов) были возбуждены, и какова частота поступающих от них нервных импульсов, ЦНС делает вывод о положении головы в пространстве и о характере ее движения .
• 3. В спинной и продолговатый мозг, в мозжечок, таламус, а затем в височные доли коры больших полушарий поступает информация о степени сокращения мышц шеи, спины, ног и т.д. и сухожилий. Эта информация анализируется центральной нервной системой и сравнивается с информацией, поступившей от органа равновесия и со зрительной информацией .
• В результате этого анализа и сравнения делается вывод не только о положении головы относительно сторон света и тела, но также об ориентации в пространстве, характере и направлении движения всего тела.

Обработка информации о положении тела в пространстве

• ■ При повреждении полукружных каналов человек не может уверенно стоять и ходить .
• ■ Длительное ритмичное возбуждение рецепторов вестибулярного аппарата приводит к  морской болезни (учащение или замедление сердцебиения, головокружение, тошнота, рвота, усиленное потоотделение ).
• ■ В состоянии невесомости (в отсутствие силы тяжести) характер нервных импульсов, поступающих из вестибулярного аппарата, значительно изменяется, в результате чего появляется  чувство падения .

СИСТЕМА СЛУХА

СЛУХ

• Слух  — вид чувствительности, позволяющий воспринимать частоту и силу (амплитуду) звуковых колебаний, а также направление, в котором находится источник звука; обеспечивается  слуховой сенсорной системой .
• Звук  представляет собой колебания давления, волнообразно распространяющиеся в упругой среде (воздухе, воде).

• Ухо человека может воспринимать звуковые колебания с частотой от 12-14 до 20 000 Гц (у детей — до 22 000 Гц, у пожилых людей — до 15 000 Гц).
• 1 Гц ( герц ) — единица измерения частоты, равная одному колебанию за одну секунду.

• Громкость звука  зависит от амплитуды колебаний давления.
• Высота звука  определяется частотой колебаний давления: высокочастотные изменения давления воспринимаются как высокий звук (свист, писк), низкочастотные колебания — как низкий звук (гул, гудение).

СЛУХ

• Значение слуха:

• ■ к слуховой информации относится до 9% информации, получаемой человеком из внешнего мира;
• ■ слух позволяет ориентироваться в окружающей обстановке;
• ■ с помощью слуха возможно общение между людьми;
• ■ у человека слуховая сенсорная система является частью более общей системы, обеспечивающей способность к членораздельной речи; поэтому ребенок, потерявший слух в раннем детстве, утрачивает и речь, несмотря на то, что его речевой аппарат не нарушен.

СЛУХ

• Состав слуховой сенсорной системы:

• ■ периферический отдел ( орган слуха ) представлен, парными  наружным ухом, средним ухом, внутренним ухом со слуховыми рецепторами  и вспомогательными образованиями, входящими в состав наружного и среднего уха;
• ■ проводниковый отдел образован  преддверно-улитковыми   (слуховыми) нервами  (это VIII пара черепно-мозговых нервов), передающими нервные импульсы в головной мозг;
• ■ центральный отдел представлен  слуховыми зонами  в височных долях коры больших полушарий головного мозга.

Строение наружного уха

• Наружное ухо  — звукоулавливающая часть слуховой сенсорной системы; включает  ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку .

Строение наружного уха

• Ушная раковина  состоит из хряща, покрытого кожей; выполняет функцию звукоулавливающей антенны.

• У человека ушные мышцы развиты слабо, поэтому ушная раковина практически неподвижна.

Строение наружного уха

• Наружный слуховой проход  представляет собой костнохрящевой канал длиной до 3 см, покрытый многослойным плоским эпителием; служит для проведения звуковых колебаний к барабанной перепонке.

• Эпителий содержит видоизмененные потовые железы, вырабатывающие  ушную серу  — вязкое вещество, обладающее бактерицидными свойствами и задерживающее пыль и бактерии, попадающие в наружный слуховой проход.

• Барабанная перепонка  — тонкая эластичная мембрана, отделяющая наружное ухо от среднего и имеющая вид тонкого конуса, вершина которого направлена в полость среднего уха; служит для восприятия звуковых колебаний, пришедших по наружному слуховому проходу, преобразования их в механические колебания и передачи их в среднее ухо.

Строение среднего уха

• Среднее ухо  — звукопроводящая часть слуховой сенсорной системы; представлено  барабанной полостью, тремя слуховыми косточками и слуховой (евстахиевой) трубой .

• Барабанная полость  представляет собой полую камеру в височной кости объемом около 1 см 3 , находящуюся между наружным и внутренним ухом, выстланную слизистой оболочкой, заполненную воздухом и через  слуховую трубу  соединяющуюся с носоглоткой.

• Барабанная полость заканчивается  овальным и круглым окнами , отделяющими среднее ухо от внутреннего.

Строение среднего уха

• Слуховые косточки  —  молоточек, наковальня, стремечко  -имеют очень маленькие размеры (длина стремечка — 3 мм), расположены в барабанной полости и служат для передачи колебаний от барабанной перепонки к мембране  овального окна , а также для усиления (в 20-50 раз) слабых колебаний и ослабления чрезмерно сильных колебаний.

• Слуховые косточки соединяются друг с другом суставами, образуя цепочку — рычажно-шарнирную систему , которая может усиливать колебания.

Строение среднего уха

• При этом рукоятка молоточка вплетена в барабанную перепонку, его головка соединена с наковальней, которая, в свою очередь, шарнирно связана со стремечком, а стремечко прикреплено к мембране овального окна.

• Ослабление очень сильных колебаний происходит рефлекторно (без участия сознания) за счет сокращения мышц, ограничивающих подвижность косточек.

Строение среднего уха

• Слуховая (или евстахиева) труба  — канал, соединяющий барабанную полость с носоглоткой и служащий для поддержания одинакового давления в барабанной полости и в носоглотке ( выравнивание давлений происходит во время глотания и зевания ); это позволяет создать наилучшие условия для колебаний барабанной перепонки и, тем самым, для наилучшего восприятия звука.

• Овальное и круглое окна  — затянутые эластичными мембранами отверстия в барабанной полости, соединяющие среднее ухо с внутренним.
• В мембранную перепонку овального окна (площадь которой примерно в 20 раз меньше площади барабанной перепонки) упирается плоская часть стремечка.

• Круглое окно снижает давление на овальное окно.

Строение внутреннего уха

• Внутреннее ухо  — звуковоспринимающая часть слуховой сенсорной системы; находится в височной кости и состоит из системы полостей и каналов, образующих костный  лабиринт  и расположенный в нем  перепончатый лабиринт .

• Пространство между этими лабиринтами заполнено жидкой средой —  перилимфой , внутри перепончатого лабиринта находится  эндолимфа .

Строение внутреннего уха

• Костный лабиринт  — система полостей и каналов внутреннего уха, в которой выделяют три части:  улитку  (расположена спереди),  преддверие  (в центре) и три  полукружных канала;  улитка относится к органу слуха, а преддверие с полукружными каналами -к  вестибулярному аппарату .
• Перилимфа  — вязкая жидкость, близкая по составу к плазме крови.
• Эндолимфа  — жидкость, сходная по своем составу с внутриклеточной жидкостью; отличается высоким содержанием ионов калия и натрия.

Строение внутреннего уха

• Улитка  — спирально закрученный в 2,5-2,75 оборота, постепенно суживающийся к центру спирали костный канал длиной около 35 мм.

• Состоит из трех параллельных, свернутых вместе каналов, называемых  верхней (вестибулярной), средней и нижней (барабанной) лестницами .
• Средняя лестница заполнена  эндолимфой , две другие —  перилимфой .

Строение внутреннего уха

• Каналы улитки отделены друг от друга двумя мембранами (перепонками): верхняя лестница отделена от средней  вестибулярной мембраной , а средняя от нижней —  основной мембраной .
• Основная мембрана  состоит из соединительной ткани; у нее закреплен только один край, а второй — свободен и образует вырост —  покровную мембрану , которая может скользить по расположенным под ней структурам.

Строение внутреннего уха

• На продольном утолщении основной мембраны расположен  кортиев орган .

• Кортиев орган  — звуковоспринимающий аппарат, в состав которого входит около 24 000 тонких волокон различной длины, расположенных на основной мембране поперек хода улитки, причем в начале мембраны (у вершины улитки) находятся самые длинные волокна, а в ее конце — самые короткие.

• На каждом из этих волокон в пять рядов расположены по 30-60 высокочувствительных волосковых  слуховых рецепторных клеток , омываемых эндолимфой.
• От фиксированных концов рецепторных клеток отходят волокна слухового нерва, а свободные концы этих клеток могут соприкасаться с нависающей над ними  покровной мембраной .

Механизм восприятия звука

• ■ звуковые волны улавливаются ушной раковиной, проходят через наружный слуховой проход и вызывают колебания барабанной перепонки;

Механизм восприятия звука

• ■ колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам;
• ■ слуховые косточки проводят и усиливают звук;
• ■ колебания стремечка вызывают колебание мембраны овального окна;

Механизм восприятия звука

• ■ колебания мембраны овального окна инициируют колебания перилимфы и эндолимфы;
• ■ колебания эндолимфы вызывают резонансные колебания волокон кортиева органа той или иной длины; причем звуки высоких тонов вызывают колебания коротких волокон, а звуки низких тонов — колебания длинных волокон; тем самым осуществляется первый этап частотного анализа звука;

Механизм восприятия звука

• ■ при этом находящиеся на колеблющихся волокнах волосковые рецепторные клетки будут периодически соприкасаться с покровной мембраной и изменять свою форму, что приводит к возникновению в них нервных импульсов;
• ■ по волокнам преддверно-улиткового (слухового) нерва импульсы передаются сначала в продолговатый мозг, затем в подкорковые центры слуха (нижние бугры четверохолмия среднего мозга) и, наконец, в кору больших полушарий головного мозга;
• ■ в слуховых зонах височных долей коры больших полушарий происходит распознавание звуков (их характера, высоты и силы) и формируются соответствующие слуховые ощущения.

Бинауральный слух. Адаптация

• Бинауральный слух   — восприятие звука двумя ушами , позволяющее с высокой точностью определять направление на источник звука ; характерно для человека и высших животных.

• Объяснение бинаурального эффекта:  звуковые колебания, идущие сбоку, во-первых, доходят до одного уха чуть раньше, чем до другого, и, во-вторых, воспринимаются ухом, более близким к источнику звука, как более громкие. Вследствие этого время поступления в центральную нервную систему от правого и левого уха, а также интенсивности соответствующих нервных импульсов будут различны, что и дает возможность с высокой точностью определить направление на источник звука.

• ■ Если у человека одно ухо не слышит, то он может определить направление звука поворотом головы до тех пор, пока звук не окажется наиболее четко различим здоровым ухом.

• Адаптация  — снижение возбудимости слуховых волосковых рецепторных клеток и слуховых нервных узлов при длительном действии сильных звуков и возрастание возбудимости этих клеток и узлов при длительном пребывании в тишине.

Гигиена слуха

• ■ при скоплении в наружном слуховом проходе грязи и ушной серы, вызывающих раздражение и зуд и ухудшающих слышимость, нельзя извлекать их острыми предметами (карандашом, спичкой, шпилькой и т.п.), поскольку это может привести к повреждению или разрыву барабанной перепонки;
• ■ чтобы избежать накопления ушной серы нужно ежедневно мыть уши теплой водой с помощью ватного тампона;
• ■ необходимо беречь уши от переохлаждения в сырую, холодную и ветреную погоду;
• ■ следует избегать длительного воздействия сильного шума, так как он приводят к потере эластичности барабанной перепонки и снижению остроты слуха; кроме того, шум нарушает нормальную жизнедеятельность человека, способствует развитию бессонницы, быстрому наступлению утомления; для ослабления вредного воздействия шума следует применять индивидуальные противошумные наушники, беруши, специальную облицовку помещений, поглощающую звук на производстве и т.д.;
• ■ при сильных, резких звуках (при взрывах, выстрелах и т.п.) необходимо открывать рот для уравновешивания наружного давления и давления в среднем ухе, так как в противном случае сильная звуковая волна может разорвать барабанную перепонку;
• ■ следует защищать уши от воздействия ультра- и инфразвуков;
• ■ необходимо полностью излечивать инфекционные заболевания (ангину, грипп, корь и др.), так как их возбудители из носоглотки вместе со слизью проникают через слуховую трубу в барабанную полость и могут вызвать воспаление среднего уха ( отит );
• ■ при болях в ухе следует немедленно обратиться к врачу;
• ■ люди, страдающие значительным ослаблением слуха или глухотой, должны использовать слуховые аппараты, усиливающие звук.

Ресурсы

• https:// esculappro.ru/sensornaya-sistema-sluha.html