Органы чувств человека
Человек живет и работает в окружающем его мире, в обществе других людей. Все явления материального мира воспринимаются нами, отражаются в нашем сознании посредством органов чувств. При помощи глаз (орган зрения) человек воспринимает свет, краски, форму и расположение предметов окружающего мира. Звуки и шумы воспринимаются органом слуха, вкусовые качества определяются при помощи органа вкуса, орган обоняния служит для восприятия различных запахов. Через орган осязания (кожу) человек получает представление о температуре, твердости и характере поверхности, форме предметов. Эти пять органов чувств воспринимают сигналы внешнего мира, действующие на человека. Сигналы из окружающей нас среды вызывают в нашем сознании ясное представление об источниках этих сигналов, их качествах, отражая существование вне нас объективного материального мира.
Периферические нервы содержат волокна, по которым в головной мозг поступают сигналы в виде нервных возбуждений от нервных окончаний, расположенных в мышцах, суставах и связках. На основе этих сигналов человек определяет положение своего тела в пространстве.
От всех внутренних органов в центральную нервную систему непрерывно приходят сигналы, отражающие состояние каждого органа. В обычных условиях эти сигналы чаще всего не воспринимаются нашим сознанием и проявляются только «общим самочувствием».
Органы чувств устроены так, что каждый из них наиболее приспособлен для восприятия определенных сигналов- световых, звуковых и т. д. Главной частью органов чувств являются нервные окончания, воспринимающие сигналы внешнего мира.
Глаза расположены в глазницах, образованных костями лицевой части черепа. Каждый глаз состоит из век, глазных мышц, глазного яблока и отходящего от него зрительного нерва. В наружных углах глазниц имеются слезные железки, выделяющие слезы. При движении век слезы смывают пылинки с глазного яблока и увлажняют его. Избыток слезной жидкости по особым канальцам попадает в носовую полость.
Глазное яблоко состоит из стекловидного тела, хрусталика и трех оболочек (рис. 1). Передняя часть наружной (белковой) оболочки, пропускающая лучи благодаря своей прозрачности, называется роговицей. За наружной оболочкой лежит сосудистая оболочка, в которой проходят кровеносные сосуды, питающие глаз. Передняя часть сосудистой оболочки называется радужкой, определяющей цвет глаз. В центре радужки имеется круглое отверстие- зрачок.
Внутренняя оболочка - сетчатка - расположена на задней стенке глазного яблока. В ней имеются особые клетки - палочки и колбочки, содержащие светочувствительное вещество, а также нервные клетки. Отходящие от этих клеток отростки дают начало зрительному нерву. Последний от заднего полюса глазного яблока направляется в полость черепа, где входит в головной мозг.
За зрачком расположен прозрачный хрусталик, имеющий форму чечевицы. Полость глазного яблока, ограниченная оболочками и хрусталиком, заполнена прозрачным стекловидным телом.
Световые лучи проникают через роговицу, зрачок, хрусталик, стекловидное тело и попадают на сетчатку. Под их действием в колбочках и палочках изменяется светочувствительное вещество, вызывая появление сигналов в нервных клетках сетчатки. Далее эти сигналы из нервных клеток идут в их отростки, составляющие зрительный нерв, и по нему попадают в головной мозг (кору затылочных долей), где возникает ощущение света, представление о форме .предметов окружающего мира.
Рис. 1. Схематический разрез через глаз и его добавочные органы.
1 - верхняя стенка глазницы; 2 - оболочки глаза; 3 - пространство между глазом и теноновой капсулой; 4 - тенонова капсула; 5 - мышца, поднимающая верхнее веко; 6 - верхняя прямая мышца; 7 - центральная артерия сетчатой оболочки; 8 - зрительный нерв; 9 - нижняя прямая мышца; 10 - нижняя стенка глазницы; 11 - стекловидное тело глаза; 12 - надкостница; 13 - нижняя косая мышца на поперечном разрезе; 14 - круговая мышца глаза, 15 - глазничная перегородка; 16 - нижний свод конъюнктивы; 17 - хрящ нижнего века, 18 - радужная оболочка; 19 - хрусталик; 20 - роговая оболочка; 21 - хрящ верхнего века; 22 - конъюнктива, покрывающая заднюю поверхность верхнего века; 23 - конъюнктива, покрывающая глазное яблоко; 24 - круговая мышца глаза; 25 – глазничная перегородка.
Зрачок обладает способностью суживаться и расширяться, в зависимости от яркости света, падающего на глаза. Достигается это при помощи гладких мышц, имеющихся в радужке. При ярком свете зрачок суживается, пропуская меньше световых лучей в глазное яблоко, при слабом освещении - расширяется. Регуляция ширины зрачка происходит рефлекторно, автоматически, что обеспечивает быстрое приспособление глаз к различным условиям освещения.
Орган слуха состоит из трех различно устроенных частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное и среднее ухо служат для проведения звуковых колебаний, во внутреннем ухе лежит нервный аппарат, преобразующий звуковые колебания в нервные сигналы (рис. 2 и 3).
Наружное ухо составляют ушная раковина и наружный слуховой проход - канал для проведения звуковых волн.
Рис. 2. Фронтальный разрез через орган слуха (схематично).
1 - ушная раковина; 2 - наружный слуховой проход, 3 - барабанная перепонка; 4 - полость среднего уха; 5 - слуховая труба; 6 - улитка; 7 - полукружные каналы; 8 - наковальня; 9 - молоточек; 10 - стремечко; 11 - эндолимфатический проток; 12 - маточка; 13 - мешочек; 14 - височная кость.
Конец слухового прохода закрыт барабанной перепонкой, за которой лежит полость среднего уха. Среднее и внутреннее ухо находится в толще височной кости. В полости среднего уха имеются слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремечко), соединяющие барабанную перепонку с внутренним ухом. Узкой трубочкой, называющейся евстахиевой трубой, среднее ухо соединяется с глоткой, откуда поступает воздух, заполняющий полость среднего уха.
Рис. 3. Барабанная перепонка и слуховые косточки с внутренней стороны.
1 - головка молоточка; 2 - верхняя связка ее; 3 - пещера барабанной полости; 4 - наковальня; 5 - связка ее; 6 - барабанная струна; 7 - пирамидальное возвышение; 8 - стремечко; 9 - рукоятка молоточка; 10 - барабанная перепонка; 11- слуховая труба; 12 - перегородка между полуканалами для трубы и для мышцы; 13 - мышца, напрягающая барабанную перепонку; 14 - передний отросток молоточка.
Во внутреннем ухе имеется канал в виде завитка- улитки, заполненный жидкостью. В улитке имеются очень чувствительные волосковые клетки, воспринимающие колебательные движения жидкости. Из улитки начинается слуховой нерв (связанный с волосковыми клетками), который из височной кости входит в полость черепа и вступает в головной мозг, направляясь к височным долям.
Воздушная звуковая волна приводит в колебание барабанную перепонку и связанные с ней слуховые косточки. Последние передают колебания жидкости, заполняющей
улитку (через мембрану в стенке внутреннего уха). Движение жидкости раздражает чувствительные волосковые клетки, сигналы от которых по слуховому нерву доходят до коры головного мозга (височных долей). В коре головного мозга возникает ощущение звука, определяется его качество и направление.
Кроме слухового аппарата, во внутреннем ухе имеется еще аппарат равновесия (лабиринты), регулирующий положение тела в пространстве.
Запахи воспринимаются нервными клетками, расположенными в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Волокна от этих клеток проникают в полость черепа через специальные отверстия и соединяются в обонятельный нерв, который проходит к височным долям головного мозга. По этим нервным путям сигналы, отображающие качество различных запахов, доходят до внутренних отделов височных долей (с каждой стороны).
Вкусовые клетки (вкусовые луковицы) расположены на поверхности языка. При попадании вкусовых веществ на язык во вкусовых клетках возникают сигналы, которые по нервным отросткам (отходящим от этих клеток) проходят в полость черепа и поступают,в соответствующие височные доли головного мозга. Здесь формируются ощущения вкуса и запаха.
В коже расположен орган осязания (кожной чувствительности). Помимо чувствительной функции, кожа человека выполняет еще несколько функций. Она является защитным покровом, предохраняющим мягкие ткани от внешних воздействий, органом . выделения (потовые железы), органом теплорегуляции. Построена кожа из покровной и соединительной ткани. В ее толще расположены многочисленные чувствительные тельца, к которым подходят окончания чувствительных нервных волокон, которые сливаются в нервные стволики и вместе с двигательными нервами, идущими к мышцам, образуют периферические нервы конечностей и туловища. Эти нервы через межпозвоночные отверстия позвоночного столба проникают в спинной мозг. В составе его белого вещества чувствительные волокна идут далее до головного мозга, где подходят к специальным чувствительным центрам в стволе головного мозга и далее к коре теменных долей больших полушарий.
Прикосновение к коже, воздействие на нее тепла или холода и болевые раздражения вызывают появление сигналов (возбуждения) в кожных чувствительных тельцах. От них по чувствительным нервным волокнам сигналы поступают в спинной мозг и доходят до коры больших полушарий головного мозга, где возникает ощущение, отображающее характер воздействия на кожу. Весь нервный аппарат, начиная от периферического органа чувств и кончая расположенными в коре головного8мозга чувствительными центрами, И. П. Павлов назвал анализатором. Посредством каждого данного анализатора человек воспринимает то или иное свойство окружающего мира, анализирует его, сопоставляет эти свойства.
Различают двигательный, слуховой, зрительный, обонятельный и кожный анализаторы. При помощи этих анализаторов кора головного мозга получает огромное количество сигналов, отражающих работу организма и состояние, внешней среды.
Большинство сигналов, возникающих в этих анализаторах, отражаются в нашем сознании. Кора головного мозга является также анализатором и для всех внутренних органов, от которых она постоянно получает сигналы об их работе. Эти сигналы обычно не осознаются нами, но при очень сильном раздражении нервов заболевшего органа они начинают отражаться в сознании в виде разнообразных неприятных ощущений и болей.
Результатом анализа всех этих сигналов является другая сторона деятельности нервной системы- ответная реакция, регулирующая работу отдельных органов (как в норме, так и при заболевании или ранении), вызывающая изменения психической деятельности человека. Подчеркивая роль анализа явлений внешней среды корой головного мозга, И.П.Павлов назвал кору совокупностью анализаторов.
Теплорегуляционная роль кожи осуществляется с помощью большого количества имеющихся в ней кровеносных сосудов. В жаркую погоду и при сильной мышечной работе кожные сосуды расширяются, при этом с поверхности кожи излучается больше тепла и таким путем предотвращается перегревание организма. Вся регуляция просвета кровеносных сосудов осуществляется через нервную систему (рефлекторным путем). Рефлекторная регуляция просвета кожных сосудов обеспечивает, таким образом, сохранение постоянной температуры тела.