Органы чувств: что это, что к ним относится, краткое описание, строение и функции

Очевидно, что человек был бы совершенно беспомощным, не имей он органов чувств. Никакой ориентации в окружающей среде — нет света, нет звука, нет запаха...

Жизнь во мраке и вечной тишине, жизнь сама в себе — при полном отсутствии информации... Органы чувств делают человека сильным и уверенным. С их помощью он воспринимает окружающее пространство, видит свое место в нем, во-время замечает происходящие вокруг изменения, — чтобы должным образом среагировать на них и приспособиться (ибо, каким бы царем природы человек себя ни мыслил, все его жизненные процессы протекают в русле приспособляемости к внешним и внутренним раздражителям). Но органы чувств доносят до нас еще и красоту окружающего мира.

Мы стоим на холме и видим расстилающуюся у наших ног равнину; на ней — зеленые луга, сосновый бор с золотистыми стволами, голубой изгиб реки... На горизонте — синие горы. Мы слышим, как кузнечики стрекочут в траве, как поют птицы, позванивают колокольцы со стороны пасущегося стада. Мы слышим запахи трав и цветов. Мы чувствуем прикосновения ветра к коже, ощущаем тепло солнца... И все — наши органы чувств.

Мы не составим представления о том или ином предмете, если не увидим его, не подержим в руках и не пощупаем, не понюхаем, не попробуем на вкус.

Вспомним маленького ребенка. Для него все предметы — незнакомые; он только начинает жить и знакомым для него сначала становится грудь матери, затем ее лицо, руки, голос, потом — несколько погремушек и т.д. Не удивительно, что ребенок всякую вещь стремится взять в руки, любой попавшийся предмет тянет в рот — он собирает информацию, он набирается изначальных знаний.

О важности каждого из органов чувств говорит хотя бы тот факт, что даже при утрате одного какого-нибудь органа чувств бывает невозможно составить верное представление о предмете. К примеру, человек, в силу каких-то причин, потерял способность к восприятию вкуса. И этому человеку дают лимон, и человек видит его впервые — округлый, желтый, пористый; ощупывает его— лимон достаточно твердый; трясет возле уха — лимон «не звучит»; и все... Вкуса лимона этот человек не чувствует и потому не может распознать определяющего его качества, того, что лимон — кислый. Отсюда возникает неверное представление о предмете и, соответственно, — неправильное отношение к нему. А человек, который от рождения не слышит, — мир представляется ему едва ли не вдвое беднее. Одно из «окон» закрыто...

Напротив, попробуем предположить, что мы имели бы чуть больше органов чувств, чем имеем, — например, воспринимали бы ультразвук, подобно летучим мышам, или видели бы инфракрасные лучи... Насколько богаче было бы наше мироощущение, насколько точнее представление о мире!..

Таким образом, органы чувств собирают для нас информацию об окружающей среде, и мы, проанализировав собранную информацию, ведем себя соответственно тем изменениям в окружающей среде, какие имели место.

К ощущениям, которые мы различаем, относятся следующие:

• зрительные,
• слуховые,
• вкусовые,
• обонятельные,
• осязательные,
• температурные.

Функционирование органов чувств возможно благодаря тому, что в них заложены так называемые рецепторы образования, в которых под действием определенного раздражителя возникает возбуждение. Это возбуждение в виде электрических импульсов затем идет по центростремительным нервам в центральную нервную систему, где анализируется. Рецепторы неоднородны. Они имеют различное строение, различную плотность распределения и глубину залегания и отвечают каждый за свою функцию. Одни рецепторы проще и представляют собой лишь свободные нервные окончания, другие, как, например, кортиев орган во внутреннем ухе, очень сложны и до сих пор не вполне изучены.

В физиологии органов чувств существует понятие адекватности, или соответствия, раздражителя рецептору. Так, для глаза адекватным раздражителем является свет, для уха — звуковые волны, для рецепторов вкуса — растворы. В соответствии с тем, на какие раздражители рассчитаны рецепторы, последние подразделяются на механорецепторы, фоторецепторы, терморецепторы и хеморецепторы. Неадекватный раздражитель не действует на рецептор. Например, звуковые волны не воспринимаются глазом, и в свою очередь мы не слышим свет или цвет.

Однако если действовать на рецептор слабым электрическим током, то можно добиться эффекта, сходного с тем, что возникает при воздействии адекватного раздражителя. Всякий знает, что если попробовать на язык «усики» батарейки, то они будто кислые. Но это вовсе не значит, что кислый — постоянный электрический ток. Это означает лишь то, что электрический ток воздействовал на вкусовые рецепторы, отвечающие за восприятие кислого вкуса (они как раз расположены на кончике и по краям языка), и вызвал в них возбуждение. Если же воздействовать электрическим током на другую область языка, — например, на его основание,— то мы вполне можем решить, что «электрический ток горький»...

Еще рецепторы могут быть классифицированы и по другому признаку: в зависимоста от того, из какой среды они воспринимают раздражение. С внешней средой «работают» экстерорецепторы, а с внутренней средои организма — интерорецепторы. К экстерорецепторам относятся, например, рецепторы кожи, отвечающие за тактильную чувствительность (прикосновение), рецепторы органа зрения и др. К интерорецепторам относятся рецепторы, расположенные во внутренних органах, например, в кровеносных сосудах, в пищеварительном тракте и др.

Орган зрения

Органом зрения является глаз. Глазное яблоко — округлой формы, это парный орган. Снаружи защищен веками с ресницами, препятствующими попаданию на поверхность глаза пыли, соринок, насекомых и пр.; расположен орган зрения в орбите. Поверхность глаза постоянно смачивается слезной жидкостью, которую вырабатывают слезные железы. Слезная жидкость предохраняет таз от высыхания, омывает его, удаляя пыль, а также действует бактерицидно, т.е. убивает и растворяет микроорганизмы, попавшие на поверхность глаза. Своим бактерицидным действием слезная жидкость обязана веществу, называемому лизоцимом.

Глаз имеет сложное строение. Покрыто глазное яблоко белочной оболочкой — склерой. Спереди склера образует роговицу — прозрачную твердую оболочку. Под склерой расположена сосудистая оболочка, обильно снабженная кровеносными сосудами. Спереди она переходит в оболочку радужную, в середине которой есть отверстие — зрачок.

Радужная оболочка содержит в себе мышцы, расширяющие и сужающие зрачок. Зрачок очень чутко реагирует на силу света.

При ярком освещении зрачок узкий, в сумерках или в темноте — широкий. Сразу за радужной оболочкой расположен хрусталик— маленькая двояковыпуклая линза, способная с легкостью и быстро (буквально за до ли секунды) то становиться более выпуклой, то уплощаться в зависимости от того, близко или далеко находится объект наблюдения. Эта необыкновенная способность хрусталика приспосабливаться к разным расстояниям называется аккомодацией. Аккомодация хрусталика осуществляется за счет цилиарной мышцы.

Внутренняя оболочка глаза — сетчатка. В ней есть клетки, именуемые за свою конфигурацию палочками и колбочками. Колбочки отвечают за дневное и цветное зренне, палочки — за сумеречное и ночное. Наиболее чувствительным, «зорким» местом в сетчатке является желтое пятно, которое содержит в себе почти сплошь колбочковые клетки. У человека в сетчатке — свыше 130 млн палочек и до 7 млн колбочек.

Внутреннее пространство глаза заполнено стекловидным телом, которое представляет собой очень прозрачную желеобразную массу. Стекловидное тело не содержит в себе ни кровеносных сосудов, ни нервов, поскольку они мешали бы проведению лучей света.

Рисующие изображение лучи света в норме проходят сквозь всю идеально про зрачную оптическую систему: роговицу, хрусталик, стекловидное тело. Изображение возникает на сетчатке в уменьшенном и перевернутом виде. Под действием света в сетчатке, а именно в палочках и колбочках, происходит фотохимический процесс. Особое вещество, называемое зрительным пурпуром, распадается; образовавшийся продукт раздражает нервные окончания, и импульсы бегут к коре головного мозга, где и анализируются. В темноте зрительный пурпур палочек восстанавливается. Светочувствительное вещество обнаружено и в колбочках, оно называется иодопсином.

У человека весьма значительный объем движений глаз: стоя у огромного циферблата, человек, не поворачивая головы, может свободно следить за двигающейся стрелкой. Причем движения глаз между собой скоординированы. Парность органа обеспечивает стереоскопическое восприятие предмета. Движения глаз осуществляются шестью мышцами, каждая из которых отвечает за свой объем движений; и работают мышцы слаженно.

Адекватным раздражителем для глаза, как уже говорилось, является свет. Но глаз может реагировать и на механическое воздействие. Кому приходилось хотя бы слегка травмировать глаз, знают, как в нем вспыхивает свет, «сыплются искры». Каждый может попробовать «увидеть», надавливая на глаз пальцем. Особенно показателен такой опыт в полной темноте.

Цветовое зрение — дополнительный источник информации. С наступлением сумерек цветоощущение в значительной мере слабеет, а в полутьме исчезает совсем; это объясняется тем, что колбочки, отвечающие за цветное зрение, возбуждаются только при дневном и ярком электрическом освещении. За сумеречное освещение отвечают палочки. Порой встречаются люди с расстройствами цветового зрения. Такие люди называются дальтониками — от имени английского ученого Дальтона, страдавшего такими нарушениями. Но термин «дальтонизм» не вполне соответствует принятым ныне классификациям. Различают частичную цветовую слепоту преимущественно на красный цвет — протанопию, цветовую слепоту преимущественно на зеленый цвет — дейтеранопию, а также цветовые аномалии преимущественно на красный и зеленый цвета. Расстройства цветового зрения бывают врожденные и приобретенные.

Орган слуха

Звук воспринимается ухом, парным органом. Кроме слуховой функции, на ухо еще возложена вестибулярлая функция — т.е. обеспечиваются ориентация положения тела в пространстве и сохранение равновесия. Ухо условно делится на три части: наружное ухо (ушная раковина и наружный слуховой проход), среднее ухо (барабанная полость внутри височной кости с системой слуховых косточек) и внутреннее ухо, помещенное в каменистой части височной кости (улитка, преддверие, полукружные каналы).

Для органа слуха адекватным раздражителем является звук, а звук — это не что иное, как механические колебания воздуха.

Механизм восприятия звука представляет собой преобразование механических колебательных движений в электрические импульсы. Звуковые волны поступают в наружное ухо и заставляют колебаться весьма чувствительную барабанную перепонку. К ней присоединена цепь слуховых косточек (рукоятка молоточка). Движения перепонки в свою очередь вызывают движения слуховых косточек (молоточек, наковальня, стремечко). Пластина стремени, входя в овальное окно внутреннего уха, передает ему механические движения как по эстафете.

В улитке происходят колебания жидкости, к которым очень чувствителен кортиев орган — он и есть рецептор звука; в нем оканчиваются веточки слухового нерва, в нем и происходит преобразование механических колебаний в электрические импульсы. Далее импульсы идут по слуховому нерву в мозг к звуковому анализатору. Слуховой нерв состоит из двух ветвей: улиточной, отвечающей за передачу импульсов из улитки, и вестибулярной, начинающейся в вестибулярном аппарате улитки. Последний представляет собой систему из трех полукружных каналов, расположенных соответственно в трех взаимно перпендикулярных плоскостях; в ампулярной части этих каналов расположены рецепторные волосковые клетки.

Адекватным раздражителем ампулярпых рецепторов является угловое ускорение (как бы человек ни повернулся, в одном из каналов непременно произойдет движение внутренней жидкости, на это движение мгновенно среагируют рецепторы и через вестибулярную ветвь слухового нерва передадут «информацию» в мозг).

Так называемое среднее ухо отделено от внешней среды барабанной перепонкой. Однако внешняя среда — среда изменчивая, и атмосферное давление постоянно колеблется. А дая того, чтобы барабанная перепонка беспрепятственно реагировала на звуковые волны, давление воздуха в атмосфере и в барабанной полости должно быть одинаковое.

Если бы среднее ухо являло собой замкнутое пространство, то перепонка, в зависимости от того, повысилось давление в атмосфере или понизилось, втягивалась бы внутрь или выпячивалась и, пребывая в натянутом состоянии (ощущение заложенности в ухе), не способна была бы чутко реагировать на звуковые колебания. Но существует слуховая, или евстахиева труба, которая соединяет барабанную полость с полостью носоглотки. В устье слуховой трубы заложена особая мышца, которая раскрывает трубу при каждом глотательном движении и при зевании да и вообще при движении нижней челюсти книзу (мы как бы слышим щелчок).

Всякий раз, когда труба открывается, происходит уравнивание давления атмосферного и давления в барабанной полости. Однако процесс этот нарушается при сильном насморке, а у детей — при увеличении носоглоточной миндалины, когда устье слуховой трубы закрывается, — тогда уши закладывает, и слух довольно значительно нарушается (человек почти не слышит шепотную речь).

Кроме того, в застойном воздухе трубы и барабанной полости могут расплодиться микроорганизмы и вызвать воспалительные изменения в среднем ухе. Очень важно своевременно восстановить проходимость слуховой трубы. Способы восстановления проходимости трубы, в зависимости от причин, непроходимость вызывающих: лечение ринита, удаление аденоидных разращений, продувания, массаж барабанной перепонки, физиотерапевтические процедуры... В непосредственной близости от барабанной полости проходит слуховой нерв.

Нервная ткань очень любит кислород. Недостаток кислорода — одна из причин развития неврита (наряду с воздействием некоторых вирусов, токсических веществ и т.п.).

Вот слуховая труба и обеспечивает доступ свежего воздуха в среднее ухо. Образно выражаясь, слуховая труба для среднего уха — «форточка»... Особенно благотворно влияет на ткань слухового нерва воздух, богатый озоном, — это воздух грозы или воздух соснового бора.

Для того чтобы препятствовать застаиванию воздуха в барабанной полости, можно рекомендовать каждому регулярно самостоятельно продувать свои слуховые трубы. С возрастом слух у людей понижается — происходит это за счет старческих изменений в слуховом нерве. Эти-то изменения и можно ослабить, делая время от времени продувания, — и в 90 лет слышать почти как в 17. Самый простой способ продувания слуховых труб предложил еще в начале XVIII в. итальянский анатом и хирург Антонио Вальсальва. Следует, вдохнув воздух, зажать пальцами нос и сильно подуть в него.

При этом воздух под давлением прорвется в слуховые трубы и попадет в левую и правую барабанные полости. В этот момент барабанные перепонки прогибаются кнаружи, и мы ощущаем заложенность в ушах. Сделав пару глотательных движении, мы легко избавляемся от этого ощущения — лишний воздух выходит из слуховых труб.

Изучением слуха занимается наука аудиология. Это сравнительно молодая паука.

Нарушения слуха временного характера могут быть при острых отитах (воспаление среднего уха), при образовании серных пробок в наружном слуховом проходе и т.д.; более стойкие нарушения — при хронических отитах. Невриты могут сопровождаться полной глухотой.

Исследование слуха проводится разными методами. К простейшим исследованиям можно отнести определение остроты слуха с помощью шепотной и разговорной речи. В норме человек слышит шепотную речь на расстоянии более 6 м от источника звука.

Также слух исследуется камертоном, а точнее — целым набором камертонов, каждый из которых звучит с определенной частотой. По результатам исследования воздушной и костной проводимости звука вычерчивается так называемая камертонограмма, с относительной точностью отражающая состояние слуха обследуемого. Камертон был изобретен в 1711 г. в Англии лютнистом Джоном Шором для потребностей вокального искусства и впоследствии неожиданно нашел применение в медицине.

С помощью аудиометра проводится наиболее точное исследование остроты слуха. Аудиометр — это специальный аппарат, состоящий из генератора звуковых частот, усилителя и воздушного и костного телефонов. С помощью аудиометра вычерчивается аудиаграмма, на которой сразу видны любые отклонения от нормы.

Один из самых современных методов исследования слуха — компьютерный метод.

Человек способен различать направление звука. Подобно тому, как в офтальмологии существует понятие бинокулярного зрения (стереоскопическое зрение), аудиология знает бинауральный слух. С бинауральным слухом вплотную связано понятие ототопики, т.е. способности узнавать местонахожденне источника звука. Ототопика искажается, если одно ухо слышит хуже другого. Если же одно ухо совсем не слышит, как, например, при тяжелом неврите, то способность узнавать направление звука полностью исчезает. Человек с нарушенной ототопикой не различает звуковых стереоэффектов, он может легко заблудиться в лесу, если пойдет на чье-то «Ay!», — призыв будет слышаться ему отовсюду.

Больными с нарушением слуха занимаются специальные центры, которые есть в крупных городах. Здесь бок о бок работают медики, педагоги, ученые, техники. По показаниям делают слухоулучшающие операции, подбирают слуховые аппараты. Со слабослышащими детьми занимаются специалисты-педагоги.

Орган обоняния

Мы воспринимаем запахи благодаря особым рецепторам, находящимся в слизистой оболочке верхних носовых раковин. Мельчайшие частицы вещества попадают на слизистую оболочку обонятельной области и таким образом действуют на обонятельные клетки (их у человека до 60 млн). Процесс обоняния имеет под собой химическую основу. Большое значение для обоняния имеет влага. Во влажном воздухе мы лучше различаем запахи, чем в сухом.

Не случайно воздух южных приморских стран, воздух с повышенной влажностью, представляется нам благоуханным. Примечателен также тот факт, что собака хуже слышит запахи, когда больна и когда у нее сухой нос.

Орган вкуса

Рецепторами вкуса являются вкусовые луковицы, которыми усеяна поверхность языка. Вкусовые ощущения подразделяются на четыре основные группы: кислое, сладкое, горькое, соленое. Все остальные вкусовые ощущения являются комбинациями этих основных. Рецепторы, воспринимающие сладкое, расположены на кончике языка; к кислому наиболее чувствительны края его; основание языка воспринимает горькое... Воспринимается вкус только растворимых веществ. Также имеет значение температура исследуемого на вкус вещества. Наиболее благоприятная температура 10-35 °С. Дегустаторы вин и сыра считают самой благоприятной температурой 24 °С. Только тогда вкус становится особенно острым.

Кожная чувствительность

Кожную чувствительность можно разделить на четыре вида: ощущение боли, тепла и холода, прикосновения и давления. Как мы уже говорили выше, каждому виду чувствительности соответствует свой рецептор, отличный от других строением и глубиной залегания в коже. Их по всей поверхности тела распределено очень много. Одних только тактильных рецепторов, воспринимающих прикосновение и давление, не менее 500 тысяч.

Обильно снабжена рецепторами кожа ладоней, особенно кончиков пальцев. Благодаря этому слепые люди имеют возможность «читать» специальные книги на ощупь.

Температурные рецепторы

Количество рецепторов, воспринимающих колебания температуры во внешней среде, — чуть менее 300 тысяч. Причем эти изменения температуры воспринимаются разными рецепторами: одни реагируют на тепло, другие — на холод. Холодовых рецепторов значительно больше. Как и тактильные рецепторы, температурные расположены на поверхности кожи неравномерно. Больше всего чувствительна к колебаниям температуры кожа живота.

Рецепторы боли заложены как в коже и слизистой оболочке, так и в других органах.

Эти рецепторы выполняют очень важную функцию: они посылают в центральную нервную систему сигнал о том, что в каком-то из органов не все благополучно — например, начинается патологический процесс (и, чтобы избавиться от боли, следует принимать меры). Кожных рецепторов боли очень много: до 100 на 1 см квадратном кожи.