Учебник по Биологии. 8 класс. Матяш - Новая программа

§ 46. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ ОБОНЯНИЯ И ВКУСА. РЕЦЕПТОРЫ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Вспомните, что такое рецепторы. Каково строение головного мозга человека?

Благодаря чему мы способны воспринимать запахи? Мы воспринимаем запахи благодаря обонянию. Способность человека воспринимать запахи основывается на том, что молекулы летучих соединений действуют на рецепторные клетки, которые являются периферической частью сенсорной системы обоняния.

Обоняние играет важную роль в жизни человека: по запаху мы можем отличить съедобные объекты от несъедобных. Запахи влияют на настроение человека: одни из них (запахи цветов, качественной парфюмерии, лесного или морского воздуха) улучшают его, способствуют повышению работоспособности, другие (сероводород, запах пота и т. п.) - ухудшают.

Обонятельные рецепторы (хеморецепторы) расположены в слизистой оболочке верхней и частично средней носовых раковин, а также в области носовой перегородки (рис. 176). От верхней поверхности этих клеток отходит дендрит с короткими ресничками. Эти реснички погружены в слой слизи, которая покрывает обонятельный эпителий. Они увеличивают поверхность контакта с молекулами летучих соединений. Одна из функций слизи - защита клеток от пересыхания: если слизистая носовой полости пересыхает, способность воспринимать запахи снижается или вообще исчезает.

Рис. 176. Схема строения обонятельной сенсорной системы. Задание На рисунке рассмотрите путь возбуждения в обонятельной сенсорной системе

Молекулы пахучих веществ попадают к рецепторным клеткам или через ноздри (во время вдоха), или из ротовой полости. Таким образом, употребляя пищу, мы чувствуем не только ее вкус, но и запах. Молекулы летучих веществ взаимодействуют с мембраной рецепторных клеток, возбуждая их. Так возникают нервные импульсы. От основы этих клеток отходят длинные аксоны. Они входят в состав обонятельных нервов, по которым нервные импульсы направляются к участкам коры лобных и височных долей полушарий. Там обонятельные раздражения окончательно анализируются. К подкорковым центрам, участвующим в обработке обонятельной информации, относятся ядра гипоталамуса.

ЗАПОМНИТЕ! Сенсорную систему обоняния составляют: обонятельные рецепторы, обонятельный нерв, подкорковые и корковые центры обоняния в головном мозге.

Как определяют остроту обоняния? Остроту обоняния определяют по наименьшей концентрации вещества, которая вызывает ощущение запаха. Ее измеряют количеством молекул пахучего вещества в 1 см3 воздуха.

ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Обонятельная система быстро привыкает к запаху. Если человек заходит в комнату с определенным запахом, то спустя некоторое время перестает его чувствовать.

Какое значение для человека имеет ощущение вкуса? Вкус - восприятие вкусовых качеств веществ, попадающих на рецепторы ротовой полости и на поверхность языка.

Рецепторы вкуса находятся во вкусовых луковицах, которые входят в состав выростов слизистой оболочки языка - сосочков (рис. 177).

Вкусовые ощущения позволяют определить качество пищи и питьевой воды, возбуждают аппетит, способствуя выделению пищеварительных соков и перевариванию пищи. Чтобы вещества могли подействовать на вкусовые рецепторы, они должны быть растворены в слюне или воде. Сухая поверхность языка не способна распознавать вкусовые качества веществ.

Через пору на поверхности сосочка молекулы веществ, попавшие в ротовую полость, проникают внутрь небольшой камеры, заполненной жидкостью. На ее дне находятся вкусовые рецепторы. Молекулы взаимодействуют с рецепторными клетками, раздражая их. Рецепторы вкуса, как и рецепторы обоняния, относятся к хеморецепторам. Рецепторные клетки передают возбуждение на периферические отростки чувствительных клеток в узлах черепно-мозговых нервов. Потом вкусовая информация по нескольким нервам поступает в структуры центральной нервной системы: продолговатого мозга и вкусовые ядра моста. Дальше она направляется к ядрам таламуса и височным долям коры больших полушарий (рис. 177). Именно там формируется восприятие вкусовых качеств пищи и питьевой воды. Вкусовые рецепторы, нервы, а также вкусовые зоны центральной нервной системы составляют сенсорную систему вкуса.

Человек способен распознавать четыре основных вкуса: сладкий, кислый, горький и соленый. На поверхности языка выявлены зоны специфической чувствительности. Так, рецепторы, воспринимающие горький вкус, находятся в основном около основания языка, сладкий - на кончике, кислый и соленый - по бокам (рис. 178). При этом вкусовые зоны перекрываются. В средней части языка вкусовых рецепторов нет.

Ощущение вкуса зависит от концентрации вещества. Обычная поваренная соль при низкой концентрации кажется сладкой, но когда ее концентрация увеличивается, ощущается соленой.

Для восприятия вкусовых ощущений важное значение имеет температура пищи. Высокая или низкая ее температура снижает вкусовые ощущения (горячий чай с сахаром сначала кажется несладким). Самая благоприятная температура для распознавания вкусовых качеств пищи +20...+24 °С.

Рис. 177. Строение вкусового сосочка (1); схема строения вкусовой сенсорной системы (2). Задание. Рассмотрите на рисунке строение вкусового сосочка и путь возбуждения во вкусовой сенсорной системе

Рис. 178. Расположение вкусовых рецепторов на языке

ЗАПОМНИТЕ! Вкусовая сенсорная система играет важную роль в жизни человека: она обеспечивает проверку вкусовых качеств пищи, влияет на процессы пищеварения, стимулируя или подавляя выделение пищеварительных соков.

Минимальная концентрация вещества, при которой человек может определить его вкус, называется вкусовым порогом. Он неодинаков для разных химических веществ.

ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Для сахара вкусовой порог составляет 0,01, для поваренной соли - 0,05, лимонной кислоты - 0,009, а хинина1 - 0,000008 моль/л. Таким образом, мы более чувствительны к горькому, менее чувствительны к кислому и в одинаковой степени воспринимаем сладкое и соленое.

1 Хинин - вещество с сильным горьким вкусом, получаемое из коры хинного дерева. Используется для лечения малярии.

Здоровье человека. Высокая чувствительность к горьким веществам связана с тем, что много ядовитых соединений горькие. Поэтому горький привкус может сигнализировать об опасности. Сильные горькие раздражители вызывают приступы тошноты или рвоты. Эти защитные реакции предотвращают попадание опасных соединений в организм.

ЗАПОМНИТЕ! Поскольку обонятельный и вкусовой нервные центры в коре больших полушарий расположены рядом, на определение качества пищи влияют ее запах и вкус.

Что собой представляют рецепторы внутренних органов? Много рецепторов внутренних органов сигнализируют о состоянии нашего организма. Так, рецепторы, расположенные в стенках желудка и кишечника, контролируют степень заполнения их пищей. Рецепторы стенок кровеносных сосудов реагируют на содержание газов в крови, артериальное давление, нарушения в работе сердца и т. п.

ЗАПОМНИТЕ! Взаимодействие разных типов рецепторов, расположенных в разных внутренних органах, создает целостную картину о состоянии нашего организма, обеспечивает координацию его отдельных частей и поддержание гомеостаза.

Ключевые термины и понятия: обонятельная сенсорная система, острота обоняния, вкусовая сенсорная система, вкусовой порог.

ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ

• Периферические части обонятельной и вкусовой сенсорных систем представлены хеморецепторами. Обонятельные рецепторы обеспечивают восприятие запахов разных соединений, а вкуса - восприятие вкусовых качеств разных веществ. Сенсорные системы обоняния и вкуса тесно взаимосвязаны между собой. Их зоны в коре больших полушарий расположены рядом, поэтому восприятие вкуса пищи подкрепляется ее запахом.

• Рецепторы внутренних органов контролируют состояние нашего организма. Их деятельность направлена на поддержание гомеостаза.

ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ

Ответьте на вопросы

1. Как человек воспринимает запахи? 2. Как возникает ощущение вкуса? 3. Каковы функции рецепторов внутренних органов?

Выберите один правильный ответ

1. Укажите агрегатное состояние вещества, в котором воспринимается его запах: а) газообразное; б) жидкое; в) твердое.

2. Укажите часть языка, где расположены рецепторы, различающие вкус сладкого: а) кончик; б) корень; в) края; г) кончик и края.

ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. I группа. Раскройте особенности обонятельной сенсорной системы. II группа. Раскройте особенности вкусовой сенсорной системы.

ПОДУМАЙТЕ. 1. Почему мы не можем определить вкус горячей пищи? 2. Почему во время насморка человек плохо различает вкус пищи?

ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Решите задачу. Минимальна концентрация сахара, которая создает ощущение сладкого вкуса, составляет 0,01 моль/л. Посчитайте и укажите, сколько граммов сахара нужно растворить в стакане чая (200 мл), чтобы почувствовать сладкий вкус.

САМОКОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ

Выберите один правильный ответ

1. Укажите место, где фокусируется изображение предмета при близорукости: а) на сетчатке; б) перед сетчаткой; в) за сетчаткой; г) в хрусталике.

2. Выберите очки с соответствующими линзами для людей с близорукостью: а) с двояковогнутым стеклом; б) с двояковыпуклым стеклом; в) цветные; г) очки не нужны.

3. Укажите орган чувств, который содержит рецепторы обоняния: а) нос; б) кожа; в) глаз; г) ухо.

4. Укажите составляющую глаза, которая содержит пигмент меланин, определяющий цвет глаз: а) роговица; б) зрачок; в) радужная оболочка; г) склера.

5. Каким становится хрусталик во время рассматривания близко расположенных предметов: а) уплощенным; б) выпуклым; в) его форма не меняется?

6. Где фокусируется изображение предметов при дальнозоркости: а) перед сетчаткой; б) за сетчаткой; в) на сетчатке; г) на желтом пятне?

7. Укажите часть языка, где расположены рецепторы, различающие вкус горького: а) на кончике; б) на корне; в) по краям; г) на кончике и по краям.

8. Назовите составляющие световоспринимающей части зрительной сенсорной системы: а) палочки и колбочки; б) радужная оболочка; в) хрусталик; г) стекловидное тело.

9. Решите задачу. Если гигиеническая норма интенсивности звука составляет 40 дБ (децибел), то во сколько раз превышает норму шум во время дискотеки, который составляет 110 дБ: а) в 1,75; б) в 2,75; в) в 3,75; г) в 4,75? Объясните, какие могут быть последствия увлечения громкой музыкой.