Підручник з Біології. 8 клас. Матяш - Нова програма

Тема 8

ЗВ’ЯЗОК ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ ІЗ ЗОВНІШНІМ СЕРЕДОВИЩЕМ. СЕНСОРНІ СИСТЕМИ

Людину оточує дивовижний світ, багатий на барви, звуки, запахи. Як людина сприймає їх та одержує повну картину навколишньої дійсності?

§ 41. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СЕНСОРНИХ СИСТЕМ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

Пригадайте, що таке рецептори. Які нерви називають чутливими, а які - руховими? Де розташовані нервові центри в корі кінцевого мозку?

Що таке сенсорні системи і як вони працюють? Наш мозок безперервно одержує інформацію про всі зміни навколишнього середовища, а також про стан внутрішнього середовища організму. Забезпечують сприйняття, передачу та аналіз цієї інформації сенсорні системи. їх також називають аналізаторами.

Сенсорна система - це сукупність органів чуття з рецепторами і структур центральної та периферичної нервової системи, які сприймають й аналізують різні подразники зовнішнього та внутрішнього середовища. У сенсорній системі розрізняють три відділи: периферичний, провідниковий і центральний (мал. 155).

Периферичний відділ складається з рецепторів, які сприймають певний вид подразнення. Ці рецептори входять до складу відповідного органа чуття або розташовані у тканинах. Провідниковий відділ утворюють чутливі нерви, які відходять від рецепторів, та ядра стовбура мозку. По них нервові імпульси передаються до центрального відділу сенсорної системи. Центральний відділ - це певні ділянки центральної нервової системи (кори і підкіркових центрів головного мозку), де аналізуються подразнення і формуються відчуття. У цьому відділі також формується відповідь на подразнення, які надходять від рецепторів.

Мал. 155. Схема загальної структури сенсорних систем

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Сенсорні системи забезпечують пристосувальні реакції організму у відповідь на дію подразників зовнішнього та внутрішнього середовища. Ушкодження будь-якого відділу сенсорної системи призводить до втрати здатності розрізняти певні подразнення.

Які є типи рецепторів? Як ви пригадуєте, рецептори - особливі чутливі утвори, що сприймають подразники зовнішнього і внутрішнього середовища й перетворюють їх на нервові імпульси. Рецепторами можуть бути нервові закінчення в тканинах або спеціалізовані клітини, що входять до складу різних органів чуття. Кожен вид рецепторів сприймає тільки один тип подразників. Розрізняють такі рецептори:

• механорецептори - сприймають різні механічні подразники зовнішнього та внутрішнього середовища; входять до складу органів слуху, рівноваги, шкіри, опорно-рухового апарату, внутрішніх органів тощо;

• хеморецептори - сприймають вплив різних хімічних сполук; до них належать рецептори смаку, нюху, а також ті, що розташовані в тканинах і стінках кровоносних і лімфатичних судин тощо;

• фоторецептори - сприймають дію світлових променів; входять до складу органа зору;

• терморецептори - сприймають зміни температури зовнішнього та внутрішнього середовища; розташовані в шкірі та внутрішніх органах;

• рецептори, що відповідають за больові відчуття (ноцицептори), дають змогу своєчасно сприймати порушення в роботі внутрішніх органів або певні небезпечні впливи чинників зовнішнього середовища.

Як функціонують рецептори? Сукупність рецепторів, пов’язаних з певним нейроном центральної нервової системи, утворює рецепторне поле. Аби рецептори сприйняли певний подразник, потрібно, щоб він подіяв на них з певною силою. Так, орган слуху людини може сприймати звукові хвилі із частотою не менше ніж 16 і не більш як 20 000 коливань за секунду. При цьому різні рецептори, що входять до складу рецепторного поля, мають різний поріг чутливості до дії подразника (так, одні рецептори в органі слуху людини здатні сприймати низькі звуки, інші - високі).

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Фізіологічна роль рецепторів полягає в тому, що вони перетворюють одні форми енергії подразників: фізичну (механічну, теплову та ін.) або хімічну на електричну енергію нервових імпульсів. Далі ці імпульси передаються по чутливих нейронах у певні зони кори великих півкуль кінцевого мозку. Там інформація, що надходить від рецепторів, відбивається у свідомості людини у вигляді суб’єктивних образів - відчуттів, відтворень і уявлень. У головному мозку збудження, які надходять від органів чуття, аналізуються, від нього також надсилаються сигнали органам, які відповідають за виконання певних функцій. Наприклад, побачивши на дорозі гострий предмет, людина його обходить, почувши дзвінок телефона, реагує на нього.

Для всіх типів рецепторів характерне явище адаптації, тобто пристосування до тривалої дії подразника. Якщо подразник діє довго, поріг чутливості сенсорної системи знижується. Так, людина, яка приїхала після тривалого перебування на природі (наприклад, у лісі) до міста, спочатку дуже чутлива до шумів (руху транспорту, гучних розмов людей), але через певний час такий шум привертає дедалі менше її уваги. Зорові рецептори досить швидко здатні адаптуватися як до яскравого освітлення, так і до затемнення. Найгірше адаптуються до подразнення больові рецептори.

Якщо на сенсорну систему певний подразник діє періодично і при цьому з кожним разом сила його дії поступово збільшується, зростає її чутливість. Наприклад, фахівці-кулінари краще за людей інших професій розпізнають якість їжі, водії - розрізняють за звуком двигуна, що працює, його стан тощо. Але слід зазначити, що чутливість сенсорних систем до дії певних подразників можна підвищувати лише до певної межі, багато в чому ця здатність визначається спадково.

Здоров’я людини. Завдяки адаптаційним механізмам, закладеним в організмі кожної людини, ми здатні за допомогою тривалих вправ підвищувати функціональні можливості сенсорних систем. Так тренують свій слух музиканти, відчуття кольору-художники, смак і запахи - спеціалісти-дегустатори та інші.

Які є типи сенсорних систем? Відповідно до різних типів рецепторів існують і різні сенсорні системи. У людини розрізняють такі основні сенсорні системи: зорову, слухову, смакову, дотикову та нюхову. До периферичної частини сенсорної системи входять і відповідні органи чуття: очі (сприймають світлові подразники), вуха (звукові), язик (смакові), ніс (запахи), орган рівноваги (контроль за положенням у просторі) та ін.

Усі сенсорні системи організму людини пов’язані між собою, особливо в корі головного мозку, численними нервовими зв’язками. Тому різні сенсорні системи здатні до взаємодії та взаємокомпесації. Унаслідок цього подразнення рецепторів однієї із сенсорних систем формує відчуття, що забезпечують інші. Наприклад, людина чує гавкіт собаки та уявляє її образ. Почувши запах горілого дерева, людина може уявити пожежу.

Мал. 156. Незрячі люди сприймають текст на дотик. Цей рельєфно-крапковий шрифт розробив француз Луїс Брайль

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! У великих півкулях унаслідок взаємодії кіркових відділів різних сенсорних систем формується програма поведінки людини, оцінка певних дій тощо.

Біологічне значення явища взаємокомпенсації сенсорних систем полягає в тому, що в разі ушкодження однієї з них (унаслідок хвороби або травми), підвищується чутливість до дії подразників інших. Так, сліпі люди краще здатні розпізнавати звуки, запахи, у них підвищена дотикова чутливість тощо (мал. 156).

Ключові терміни і поняття: рецептори, сенсорна система, аналізатори.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

• Людина отримує об’єктивну інформацію про зміни зовнішнього і внутрішнього середовища організму за допомогою сенсорних систем (аналізаторів). Кожна сенсорна система сприймає тільки специфічний вид подразника. Усі сенсорні системи мають однакову загальну структуру: рецептори (периферичний відділ), провідні шляхи (провідниковий відділ), нервовий центр (центральний відділ). На базі отриманої інформації в людини формуються суб’єктивні відчуття і психічні процеси. Для рецепторів характерне явище адаптації, тобто пристосування до тривалої дії подразника, а для сенсорних систем - явища взаємодії та взаємокомпенсації.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Дайте визначення поняття «сенсорні системи». 2. Які основні структурні елементи входять до складу всіх сенсорних систем? 3. Які сенсорні системи людини ви знаєте? 4. Що таке адаптація рецепторів? 5. У чому полягає взаємодія сенсорних систем?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть відділ сенсорної системи, до складу якого входять рецептори: а) периферичний; б) центральний; в) провідниковий; г) гальмівний.

2. Укажіть сенсорну систему, до складу якої входять фоторецептори: а) смакова; б) слухова; в) зорова; г) нюхова.

3. Укажіть тип рецепторів, до яких належать рецептори смаку: а) механорецептори; б) хеморецептори; в) фоторецептори; г) терморецептори.

Установіть правильну послідовність передачі подразнення у сенсорних системах: а) нервовий центр кори кінцевого мозку; б) нервовий імпульс; в) рецептори; г) чутливий нерв.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. Назвіть типи сенсорних систем людини та подразники, які вони сприймають.

ПОМІРКУЙТЕ. Яке значення має явище взаємокомпенсації сенсорних систем?