Количество просмотров публикации Чувствительность наших органов чувств - 700
Тема 3. Количественные характеристики органов чувств организма человека
Стоит сказать, что для наших анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствительность Рє адекватным раздражителям. Рта чувствительность близка Рє теоретическому пределу, Рё РїРѕ существу такой уровень чувствительности РІ технике РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях РїРѕРєР° еще РЅРµ достижим. Р’ случае если Р±С‹ чувствительность наших органов чувств оказалась РЅР° РїРѕСЂСЏРґРѕРє выше, то это Р±С‹ только затруднило нашу жизнь. Р’ этом случае РјС‹ Р±С‹ РІ буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит РєСЂРѕРІСЊ РїРѕ сосудам, Р±СЂРѕСѓРЅРѕРІСЃРєРѕРµ движение молекул Рё С‚.Рї.
Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность энергетического воздействия, ᴛ.ᴇ. та наименьшая интенсивность раздражителя, действие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность или просто “порог”, тем выше чувствительность, и наоборот.
Рассмотрим в качестве примеров, какова же чувствительность некоторых наших анализаторов.
Световая чувствительность наших глаз связана с чувствительностью рецепторных элементов сетчатки и приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1-2 кванта света͵ а для колбочек крайне важно 5-10 квантов.
Приведем некоторые количественные характеристики органа зрения.
Порог световой чувствительности характеризуется минимальной интенсивностью светового воздействия, вызывающий ощущение света. Порог световой чувствительности изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.
Абсолютный порог световой чувствительности зрительного анализатора характеризует наиболее высокую чувствительность, достигаемую в ходе темновой адаптации в течение нескольких часов (до 3-4 часов). При одном и том же световом потоке пороговая яркость зависит от площади объекта:
Площадь объекта͵ мм2 4 = 2х2, 100 = 10х10, 14400 = 120х120
Порог чувствительности,
х 10 - 7 лк 2829 241 5
Наиболее низкая световая чувствительность, достигаемая РІ процессе световой адаптации, соответствует предельно допустимой яркости источника, вызывающей эффект ослепления, бґ›.ᴇ. нарушающей функционирование зрительного анализатора. Абсолютно слепящая яркость – 225000 РєРґ/Рј2. Рффект ослепления может наступать Рё РїСЂРё меньших яркостях, РІ случае если яркость объекта значительно превышает яркость Рє которой адаптирован глаз. Полный диапазон световой чувствительности 3С…10-8 – 2,25С…105 РєРґ/Рј2 (обычное дневное освещение примерно равно 9,56 РєРґ/Рј2).
Дифференциальный порог световой чувствительности (иногда называют порогом контрастной чувствительности) – минимальное воспринимаемое различие между двумя яркостями, разделœенными в пространстве или во времени. Для практических целœей используется только относительный порог (порог контрастной чувствительности).
K = (D B/B) С… 100 %
При прямом контрасте (темный объект на светлом фоне) расчетная формула имеет вид:
Kпр = [(Bф – Bоб) / Вф] х 100 %
где: Вф - яркость фона
В0б - яркость объекта
При обратном контрасте (светлый объект на темном фоне).
Kобр = [(Bоб – Bф) / Воб] х 100 %
Дифференциальный порог зависит от угловых размеров объекта͵ яркость поля адаптации (фона), четкости границ между объектом и фоном (при одновременном восприятии). Значения дифференциальных порогов при четкой границе между сравниваемыми яркостями и одновременном восприятии приведем в следующей таблице.
Яркость, кд/м2 | Контрастная чувствительность, % | |
при угловых размерах | ||
40 / | 4 0 | |
4,9 | 1,5 |
Воздействия посторонних источников света͵ попадающих в поле зрения, вызывают повышение порога, что эквивалентно снижению контраста.
Рассмотренные выше абсолютный и дифференциальный пороги световой чувствительности характеризуют работу палочкового зрения, обеспечивающего восприятие ахроматического света.
При этом чувствительность зрительного анализатора к световым лучам с разной длиной волны (разной цветности) неодинакова. В условиях обычного дневного освещения (В = 9,56 кд/м2) она достигает максимума при длинœе волны 554 нм (в зелœеной области спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.
Колбочковое зрение наиболее чувствительно Рє излучению СЃ длиной волны 554 РЅРј, Р° палочковое - 513 РЅРј. Рто проявляется РІ изменениисоотношения РїРѕ яркости РІ дневное Рё ночное (сумеречное) время.
К примеру, днем в саду самыми яркими кажутся плоды, имеющие желтую, оранжевую или красноватую окраску, ночью же зелœеные. Днем в поле выделяются яркие маки, по сравнению с которыми голубые васильки кажутся неприметными. После захода солнца в сумерках картина меняется.
Частотные границы цветовой чувствительности составляют 396 – 760 нм, при особо благоприятных условиях в частных случаях 302 – 950 нм.
Приведем соотношение субъективной оценки цвета с длиной волны: фиолетовый – 390 – 420 нм; синий – 450 – 480 нм; голубой – 480 – 510 нм; зелœеный – 510 – 550 нм; желтый – 575 – 585 нм; оранжевый – 585 – 620 нм; красный – 620 – 800 нм.
Чувствительность различных участков сетчатки к свету неодинакова. Самую низкую абсолютную чувствительность имеет область центральной ямки, где палочки почти совсœем отсутствуют, а есть только колбочки.
Самую высокую абсолютную чувствительность имеют участки сетчатки, отдаленные от центрана 10-120, где самая высокая плотность палочковых рецепторов на единицу площади. К периферии чувствительность снижается.
РќР° сетчатке имеется еще РѕРґРЅРѕ своеобразное место, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ совершенно лишено рецепторов Рё потому Рє свету нечувствительно. Рто так называемое слепое пятно или РґРёСЃРє зрительного нерва. РћРЅРѕ расположено кнаружи РїРѕРґ углом 150 Рё имеет угловые размеры 10 .
Цветовой контраст характеризуется чувствительностью к изменению длины волны (оттенка). Минимально различимая разностьдлин волн (оттенков) зависит от яркости и угловых размеров объектов. При больших размерах рядом расположенных объектов глаз способенразличать до 107 световых оттенков. Различение ухудшается с уменьшением размеров, и при размерах объектов меньше 10/ хроматичность излучения перестает замечаться глазом. При средних размерах объектов и яркостях больше 10 кд/м2 общее число различаемых оттенков составляет несколько сот. Увеличение и уменьшение яркости снижает чувствительность к цветовым тонам. Приведем наиболее контрастирующие соотношения сигнал-фон (в порядке убывания цветового контраста): синий на белом, черный на желтом (и наоборот), зелœеный на белом, черный на белом, зелœеный на красном, красный на желтом, красный на белом, оранжевый на черном, черный на пурпурном, оранжевый на белом, красный на зелœеном.
Острота зрения (порог разрешения, характеризующий разрешающую способность) – минимальный угол, при котором две равноудаленные точки видны как раздельные (зависит от освещенности и контрастности объекта͵ его положения в поле зрения, формы). Минимальный порог разрешения составляет несколько десятых угловой минуты.
При оптимальной освещенности (100-700 лк) порог разрешения равен 1-0,5/, что соответствует остроте зрения в 1-2 усл.ед. При различении белых объектов на черном фоне максимум остроты зрения несколько меньше и соответствует освещенности 5-10 лк.
Особые проявления пространственно – различительной способности: черные линии на белом фоне могут различаться при их толщинœе до 0,7 – 1// ; одиночный светлый объект на темном фоне воспринимается при исчезающе малых угловых размерах (к примеру, звезды). Острота зрения зависит от длительности экспозиции объекта.
Восприятие мелькающего света имеет специфические особенности. Серия световых импульсов воспринимается как непрерывный сигнал, в случае если интервалы между импульсами соизмеримы с временем инœерции зрения. Пороговая частота fпор принято называть критической частотой слияния мельканий (КЧСМ).
КЧСМ изменяется от 14 до 70 Гц исходя из скважности импульсов, их формы, яркости угловых размеров объекта͵ место проекции на сетчатку, уровня адаптации, функционального состояния зрительного анализатора.
Субъективное ощущение яркости прерывистого света͵ воспринимаемого как непрерывный, равно тому, какое имелось бы, в случае если бы интенсивность прерывистого света была равномерно распределœена на весь период смены раздражения и темноты, ᴛ.ᴇ. определяется общей световой энергией, попадающей в глаз.
При частотах ниже КЧСМ субъективное ощущение яркости при скважности 0,5 зависит от частоты мельканий:
f, Гц.....................................0 1 2 4 8 16 32 64
Р’, РєРґ/Рј2.............................. 48 48 54 64 96 54 28 23
Поле зрения, для каждого глаза в отдельности при ахроматическом освещении: сверху 500; внизу 700; в направлении к другому глазу 600; в противоположном направлении 900. Общее поле зрения при бинокулярном восприятии по горизонтали 1800.
Точное восприятие зрительных сигналов возможно только в центральной части поля зрения (фовеальная зона размером 30 от оси во всœе стороны).
Опознание взаимного расположения, форм объектов возможно в границах: вверх 250, вниз 350, в право и влево по 320 от оси зрения.
Восприятие движения характеризуется следующими особенностями. Нижний абсолютный порог восприятия скорости составляет:
- при наличии в поле зрения неподвижного ориентира 1-2 угл. мин/c;
- без ориентира 15-30 угл. мин/c.
Равномерное движение с малыми скоростями (до 10 угл. мин/c) при отсутствии в поле неподвижных ориентиров может восприниматься как прерывистое.
Слуховая чувствительность. Воздействие звуковых сигналов РЅР° Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ анализатор определяется звуковым давлением (РїР°). Рнтенсивность (сила) Р·РІСѓРєР° (РІС‚/Рј2) определяется плотностью потока Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ энергии (плотностью мощности).
Для характеристики величин, определяющих восприятие звука, существенными являются не столько абсолютные значения интенсивности звука и звукового давления, сколько их отношение к пороговым значениям (I=10 – 12 Вт/м2 или Р0=2*10 – 5 Па ). В качестве таких относительныхединицизмеренияиспользуют децибелы (дБ):
L = 10 lgI / I0 = 20 lgР / P0.
где I и Р– соответственно интенсивность и уровень звукового давления;
I0 и Р0 – их пороговые значения.
I – прямо пропорциональна Р2, в связи с этим коэффициент 20.
Рнтенсивность Р·РІСѓРєР° уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния; РїСЂРё удвоении расстояния снижается РЅР° 6 РґР‘. Абсолютный РїРѕСЂРѕРі слышимости Р·РІСѓРєР° РїСЂРёРЅСЏС‚ равным 2*10-5 РџР° (10-12 Р’С‚/Рј2) Рё соответствует СѓСЂРѕРІРЅСЋ 0РґР‘. Минимальная воспринимаемая амплитуда колебаний среды соответствует 10 – 9 СЃРј.
Чувствительность слухового анализатора к сигналам разных частот неодинакова. Частотный диапазон слышимых звуков приблизительно от 20 Гц до 20кГц. Максимальная чувствительность органа слуха лежит в области 1000-3000 Гц.
С возрастом людей пороги чувствительности, особенно на высоких частотах, возрастают. Выше порогового уровня интенсивности лежит область слухового восприятия звуковых сигналов (рис.3.1.)
При уровне 120 дБ (1 Вт/м2) звук становится дискомфортным, при 130 дБ (10 Вт/м2) вызывает неприятное ощущение. Верхней границей слухового поля является порог болевого ощущения, мало зависящей от частоты и близкий к 140 дБ (100 Вт/м2). Диапазон слышимых звуков от 0 дБ до 140 дБ (от 120 ¸140 дБ).
Ри с.3.1. Область слухового восприятия человека:
1-порог слышимости; 2-порог болевого ощущения; 3-область восприятия речи.
Громкость –субъективное впечатление РѕС‚ воздействия звуковых колебаний РЅР° орган слуха, зависящее прежде всœего РѕС‚ интенсивности Р·РІСѓРєР° (или Р·РІСѓРєРѕРІРѕРіРѕ давления). Вторым фактором, определяющим субъективное ощущение громкости, является частота. Ркспериментально удается подобрать Р·РІСѓРєРё разных частот Рё интенсивностей, оцениваемые субъективно как равные РїРѕ громкости, бґ›.ᴇ. построить кривые равной громкости (СЂРёСЃ. 3.2). Р—Р° единицу СѓСЂРѕРІРЅСЏ громкости РїСЂРёРЅСЏС‚ фон. Уровень громкости РІ фонах какого-либо Р·РІСѓРєР° определяется путем субъективного сравнения громкости данного Р·РІСѓРєР° СЃ громкостью стандартного тона (f=1000 Гц), для которого уровень интенсивности РІ децибелах условно РїСЂРёРЅСЏС‚ Р·Р° уровень громкости РІ фонах.
Различие между уровнем громкости (фон) и уровнем интенсивности звука (дБ) тем больше, чем ниже его частота (начиная с 500 Гц) и слабее звук. По мере повышения интенсивности звука кривые равной громкости выравниваются, приближаясь к горизонтальным. По этой причине при уровнях громкости 80 фон и выше громкость звука определяется главным образом его интенсивностью и мало зависит от частотной характеристики.
Шкала уровней громкости в фонах является шкалой сравнения с эталонами. По ней можно определять условия, при которых звуки разных частот будут слышны как равногромкие, однако нельзя количественно сравнивать разные громкости. Для этой цели используют натуральную (субъективную) шкалу громкости в сонах. 1 сон - ϶ᴛᴏ громкость звука, равная громкости тона 1000 Гц при уровне интенсивности 40 дБ над порогом (примерно соответствует громкости шепота на расстоянии 0,3 м.). Отношение громкостей двух звуков в сонах показывает, во сколько раз один из них субъективно воспринимается громче другого.
Ри с.3.2. Кривые равных громкостей
Зависимость громкости в сонах от уровня громкости в фонах имеет нелинœейный характер (рис.3.3). Участок кривой для уровней громкости выше 40 фон близок к линœейному. В этом случае увеличение уровня на 10 фон независимо от исходного уровня дает ощущение удвоения громкости. Кривая приближенно аппроксимируется формулой Стивенса:
lgS = 0,03P - 1,2.
где S – громкость, сон;
P – уровень громкости, фон.
Для приближенной ориентировки в оценке громкости звуковможноиспользовать
Ри с3.3. Натуральная шкалатаблицу 3.1.
громкости
Таблица 3.1
referatwork.ru
Для наших анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствительность Рє адекватным раздражителям. Рта чувствительность близка Рє теоретическому пределу, Рё РїРѕ существу такой уровень чувствительности РІ технике РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях РїРѕРєР° еще РЅРµ достижим. Если Р±С‹ чувствительность наших органов чувств оказалась РЅР° РїРѕСЂСЏРґРѕРє выше, то это Р±С‹ только затруднило нашу жизнь. Р’ этом случае РјС‹ Р±С‹ РІ буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит РєСЂРѕРІСЊ РїРѕ сосудам, Р±СЂРѕСѓРЅРѕРІСЃРєРѕРµ движение молекул Рё С‚.Рї.
Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность энергетического воздействия, т.е. та наименьшая интенсивность раздражителя, действие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность или просто “порог”, тем выше чувствительность, и наоборот.
Рассмотрим в качестве примеров, какова же чувствительность некоторых … наших анализаторов.
Световая чувствительность наших глаз связана с чувствительностью рецепторных элементов сетчатки и приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1-2 кванта света, а для колбочек необходимо 5-10 квантов.
Приведем некоторые количественные характеристики органа зрения.
Порог световой чувствительности характеризуется минимальной интенсивностью светового воздействия, вызывающий ощущение света. Порог световой чувствительности изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.
Абсолютный порог световой чувствительности зрительного анализатора характеризует наиболее высокую чувствительность, достигаемую в ходе темновой адаптации в течение нескольких часов (до 3-4 часов). При одном и том же световом потоке пороговая яркость зависит от площади объекта:
Площадь объекта, мм2 4 = 2х2, 100 = 10х10, 14400 = 120х120
Порог чувствительности,
х 10 — 7 лк 2829 241 5
В
Наиболее низкая световая чувствительность, достигаемая РІ процессе световой адаптации, соответствует предельно допустимой яркости источника, вызывающей эффект ослепления, С‚.Рµ. нарушающей функционирование зрительного анализатора. Абсолютно слепящая яркость – 225000 РєРґ/Рј2. Рффект ослепления может наступать Рё РїСЂРё меньших яркостях, если яркость объекта значительно превышает яркость Рє которой адаптирован глаз. Полный диапазон световой чувствительности 3С…10-8 – 2,25С…105 РєРґ/Рј2 (обычное дневное освещение примерно равно 9,56 РєРґ/Рј2).
Дифференциальный порог световой чувствительности (иногда называют порогом контрастной чувствительности) – минимальное воспринимаемое различие между двумя яркостями, разделенными в пространстве или во времени. Для практических целей используется только относительный порог (порог контрастной чувствительности).
K = (D B/B) С… 100 %
При прямом контрасте (темный объект на светлом фоне) расчетная формула имеет вид:
Kпр = [(Bф – Bоб) / Вф] х 100 %
где: Вф — яркость фона
В0б — яркость объекта
При обратном контрасте (светлый объект на темном фоне).
Kобр = [(Bоб – Bф) / Воб] х 100 %
Дифференциальный порог зависит от угловых размеров объекта, яркость поля адаптации (фона), четкости границ между объектом и фоном (при одновременном восприятии). Значения дифференциальных порогов при четкой границе между сравниваемыми яркостями и одновременном восприятии приведем в следующей таблице.
В
Яркость, кд/м2 | Контрастная чувствительность, % | |
при угловых размерах | ||
40 / | 4 0 | |
4,9 | 1,5 |
В
Воздействия посторонних источников света, попадающих в поле зрения, вызывают повышение порога, что эквивалентно снижению контраста.
Рассмотренные выше абсолютный и дифференциальный пороги световой чувствительности характеризуют работу палочкового зрения, обеспечивающего восприятие ахроматического света.
Однако чувствительность зрительного анализатора к световым лучам с разной длиной волны (разной цветности) неодинакова. В условиях обычного дневного освещения (В = 9,56 кд/м2) она достигает максимума при длине волны 554 нм (в зеленой области спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.
Колбочковое зрение наиболее чувствительно Рє излучению СЃ длиной волны 554 РЅРј, Р° палочковое — 513 РЅРј. Рто проявляется РІ изменениисоотношения РїРѕ яркости РІ дневное Рё ночное (сумеречное) время.
Например, днем в саду самыми яркими кажутся плоды, имеющие желтую, оранжевую или красноватую окраску, ночью же зеленые. Днем в поле выделяются яркие маки, по сравнению с которыми голубые васильки кажутся неприметными. После захода солнца в сумерках картина меняется.
Частотные границы цветовой чувствительности составляют 396 – 760 нм, при особо благоприятных условиях в частных случаях 302 – 950 нм.
Приведем соотношение субъективной оценки цвета с длиной волны: фиолетовый – 390 – 420 нм; синий – 450 – 480 нм; голубой – 480 – 510 нм; зеленый – 510 – 550 нм; желтый – 575 – 585 нм; оранжевый – 585 – 620 нм; красный – 620 – 800 нм.
Чувствительность различных участков сетчатки к свету неодинакова. Самую низкую абсолютную чувствительность имеет область центральной ямки, где палочки почти совсем отсутствуют, а есть только колбочки.
Самую высокую абсолютную чувствительность имеют участки сетчатки, отдаленные от центра на 10-120, где самая высокая плотность палочковых рецепторов на единицу площади. К периферии чувствительность снижается.
РќР° сетчатке имеется еще РѕРґРЅРѕ своеобразное место, которое совершенно лишено рецепторов Рё потому Рє свету нечувствительно. Рто так называемое слепое пятно или РґРёСЃРє зрительного нерва. РћРЅРѕ расположено кнаружи РїРѕРґ углом 150 Рё имеет угловые размеры 10 .
Цветовой контраст характеризуется чувствительностью к изменению длины волны (оттенка). Минимально различимая разность длин волн (оттенков) зависит от яркости и угловых размеров объектов. При больших размерах рядом расположенных объектов глаз способен различать до 107 световых оттенков. Различение ухудшается с уменьшением размеров, и при размерах объектов меньше 10/ хроматичность излучения перестает замечаться глазом. При средних размерах объектов и яркостях больше 10 кд/м2 общее число различаемых оттенков составляет несколько сот. Увеличение и уменьшение яркости снижает чувствительность к цветовым тонам. Приведем наиболее контрастирующие соотношения сигнал-фон (в порядке убывания цветового контраста): синий на белом, черный на желтом (и наоборот), зеленый на белом, черный на белом, зеленый на красном, красный на желтом, красный на белом, оранжевый на черном, черный на пурпурном, оранжевый на белом, красный на зеленом.
Острота зрения (порог разрешения, характеризующий разрешающую способность) – минимальный угол, при котором две равноудаленные точки видны как раздельные (зависит от освещенности и контрастности объекта, его положения в поле зрения, формы). Минимальный порог разрешения составляет несколько десятых угловой минуты.
При оптимальной освещенности (100-700 лк) порог разрешения равен 1-0,5/, что соответствует остроте зрения в 1-2 усл.ед. При различении белых объектов на черном фоне максимум остроты зрения несколько меньше и соответствует освещенности 5-10 лк.
Особые проявления пространственно – различительной способности: черные линии на белом фоне могут различаться при их толщине до 0,7 – 1// ; одиночный светлый объект на темном фоне воспринимается при исчезающе малых угловых размерах (например, звезды). Острота зрения зависит от длительности экспозиции объекта.
Восприятие мелькающего света имеет специфические особенности. Серия световых импульсов воспринимается как непрерывный сигнал, если интервалы между импульсами соизмеримы с временем инерции зрения. Пороговая частота fпор называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ).
КЧСМ изменяется от 14 до 70 Гц в зависимости от скважности импульсов, их формы, яркости угловых размеров объекта, место проекции на сетчатку, уровня адаптации, функционального состояния зрительного анализатора.
Субъективное ощущение яркости прерывистого света, воспринимаемого как непрерывный, равно тому, какое имелось бы, если бы интенсивность прерывистого света была равномерно распределена на весь период смены раздражения и темноты, т.е. определяется общей световой энергией, попадающей в глаз.
При частотах ниже КЧСМ субъективное ощущение яркости при скважности 0,5 зависит от частоты мельканий:
f, Гц……………………………….0 1 2 4 8 16 32 64
В, кд/м2………………………… 48 48 54 64 96 54 28 23
В
Поле зрения, для каждого глаза в отдельности при ахроматическом освещении: сверху 500; внизу 700; в направлении к другому глазу 600; в противоположном направлении 900. Общее поле зрения при бинокулярном восприятии по горизонтали 1800.
Точное восприятие зрительных сигналов возможно только в центральной части поля зрения (фовеальная зона размером 30 от оси во все стороны).
Опознание взаимного расположения, форм объектов возможно в границах: вверх 250, вниз 350, в право и влево по 320 от оси зрения.
Восприятие движения характеризуется следующими особенностями. Нижний абсолютный порог восприятия скорости составляет:
— при наличии в поле зрения неподвижного ориентира 1-2 угл. мин/c;
— без ориентира 15-30 угл. мин/c.
Равномерное движение с малыми скоростями (до 10 угл. мин/c) при отсутствии в поле неподвижных ориентиров может восприниматься как прерывистое.
Слуховая чувствительность. Воздействие звуковых сигналов РЅР° Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ анализатор определяется звуковым давлением (РїР°). Рнтенсивность (сила) Р·РІСѓРєР° (РІС‚/Рј2) определяется плотностью потока Р·РІСѓРєРѕРІРѕР№ энергии (плотностью мощности).
Для характеристики величин, определяющих восприятие звука, существенными являются не столько абсолютные значения интенсивности звука и звукового давления, сколько их отношение к пороговым значениям (I=10 – 12 Вт/м2 или Р0=2*10 – 5 Па ). В качестве таких относительных единиц измерения используют децибелы (дБ):
L = 10 lgI / I0 = 20 lgР / P0.
где I и Р– соответственно интенсивность и уровень звукового давления;
I0 и Р0 – их пороговые значения.
I – прямо пропорциональна Р2, поэтому коэффициент 20.
Рнтенсивность Р·РІСѓРєР° уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния; РїСЂРё удвоении расстояния снижается РЅР° 6 РґР‘. Абсолютный РїРѕСЂРѕРі слышимости Р·РІСѓРєР° РїСЂРёРЅСЏС‚ равным 2*10-5 РџР° (10-12 Р’С‚/Рј2) Рё соответствует СѓСЂРѕРІРЅСЋ 0РґР‘. Минимальная воспринимаемая амплитуда колебаний среды соответствует 10 – 9 СЃРј.
Чувствительность слухового анализатора к сигналам разных частот неодинакова. Частотный диапазон слышимых звуков приблизительно от 20 Гц до 20кГц. Максимальная чувствительность органа слуха лежит в области 1000-3000 Гц.
С возрастом людей пороги чувствительности, особенно на высоких частотах, возрастают. Выше порогового уровня интенсивности лежит область слухового восприятия звуковых сигналов (рис.3.1.)
При уровне 120 дБ (1 Вт/м2) звук становится дискомфортным, при 130 дБ (10 Вт/м2) вызывает неприятное ощущение. Верхней границей слухового поля является порог болевого ощущения, мало зависящей от частоты и близкий к 140 дБ (100 Вт/м2). Диапазон слышимых звуков от 0 дБ до 140 дБ (от 120 ¸140 дБ).
В
Ри с.3.1. Область слухового восприятия человека:
1-порог слышимости; 2-порог болевого ощущения; 3-область восприятия речи.
В
Громкость –субъективное впечатление РѕС‚ воздействия звуковых колебаний РЅР° орган слуха, зависящее прежде всего РѕС‚ интенсивности Р·РІСѓРєР° (или Р·РІСѓРєРѕРІРѕРіРѕ давления). Вторым фактором, определяющим субъективное ощущение громкости, является частота. Ркспериментально удается подобрать Р·РІСѓРєРё разных частот Рё интенсивностей, оцениваемые субъективно как равные РїРѕ громкости, С‚.Рµ. построить кривые равной громкости (СЂРёСЃ. 3.2). Р—Р° единицу СѓСЂРѕРІРЅСЏ громкости РїСЂРёРЅСЏС‚ фон. Уровень громкости РІ фонах какого-либо Р·РІСѓРєР° определяется путем субъективного сравнения громкости данного Р·РІСѓРєР° СЃ громкостью стандартного тона (f=1000 Гц), для которого уровень интенсивности РІ децибелах условно РїСЂРёРЅСЏС‚ Р·Р° уровень громкости РІ фонах.
Различие между уровнем громкости (фон) и уровнем интенсивности звука (дБ) тем больше, чем ниже его частота (начиная с 500 Гц) и слабее звук. По мере повышения интенсивности звука кривые равной громкости выравниваются, приближаясь к горизонтальным. Поэтому при уровнях громкости 80 фон и выше громкость звука определяется главным образом его интенсивностью и мало зависит от частотной характеристики.
Шкала уровней громкости в фонах является шкалой сравнения с эталонами. По ней можно определять условия, при которых звуки разных частот будут слышны как равногромкие, однако нельзя количественно сравнивать разные громкости. Для этой цели используют натуральную (субъективную) шкалу громкости в сонах. 1 сон – это громкость звука, равная громкости тона 1000 Гц при уровне интенсивности 40 дБ над порогом (примерно соответствует громкости шепота на расстоянии 0,3 м.). Отношение громкостей двух звуков в сонах показывает, во сколько раз один из них субъективно воспринимается громче другого.
В
Ри с. 3.2. Кривые равных громкостей
Зависимость громкости в сонах от уровня громкости в фонах имеет нелинейный характер (рис.3.3). Участок кривой для уровней громкости выше 40 фон близок к линейному. В этом случае увеличение уровня на 10 фон независимо от исходного уровня дает ощущение удвоения громкости. Кривая приближенно аппроксимируется формулой Стивенса:
lgS = 0,03P — 1,2.
где S – громкость, сон;
P – уровень громкости, фон.
Для приближенной ориентировки в оценке громкости звуков можно использовать таблицу 3.1.
В
Таблица 3.1
| | следующая страница ==> | |
Допустимое воздействие опасных и вредных факторов на человека | | | Громкость звука некоторых источников |
Дата добавления: 2014-03-01; просмотров: 3.
Поделиться СЃ ДРУЗЬЯМР:refac.ru
Новые рефераты:
Главная » Валеология 2 » Органы чувств
В
![]() | |
![]() 9.02.2009/реферат Взаиморасположение внутренних органов человека. Головной РјРѕР·Рі - центральный орган нервной системы. Органы системы пищеварения, осуществляющие обработку пищи. Функции лимфатической Рё СЌРЅРґРѕРєСЂРёРЅРЅРѕР№ системы. Половые органы, обеспечивающие процесс размножения. ![]() 18.01.2010/контрольная работа Основная функция пищеварительной системы, ее состав, зарождение Рё этапы формирования РІ эмбриогенезе. Строение слизистой оболочки, способность Рє регенерации эпителия. Характеристика органов ротовой полости, структура слюнных желез Рё РёС… роль РІ пищеварении. ![]() 7.10.2010/реферат Влияние алкоголя РЅР° РјРѕР·Рі Рё внешность человека. Действие этанола РЅР° внутренние органы: состояние организма больных РІ 3 стадии тяжелого алкогольного РїСЃРёС…РѕР·Р°. Рзменения личности РІ результате длительной алкоголизации. Наркологические аспекты праздников. ![]() 29.03.2007/лекция Системы органов РѕРїРѕСЂС‹ Рё движения. Внутренние органы. Органы дыхания. Мочевые органы. Половые органы. Сердечно-сосудистая система. Нервная система. Центральная нервная система. Проводящие пути центральной нервной системы. ![]() 6.02.2010/реферат РџСЂСЏРјРѕРµ Рё косвенное действие ионизирующего излучения. Воздействие ионизирующего излучения РЅР° отдельные органы Рё организм РІ целом, мутации. Действие больших РґРѕР· ионизирующих излучений РЅР° биологические объекты. Р’РёРґС‹ облучения организма: внешнее Рё внутреннее. ![]() 26.01.2004/реферат Общее действие табачного дыма. Влияния курения РЅР° нервную систему, РЅР° органы дыхания, РЅР° сердечно-сосудистую систему, РЅР° органы пищеваения, РЅР° половую функцию. Курениие Рё Р·РґРѕСЂРѕРІСЊРµ подростка. Вред курения для Р·РґРѕСЂРѕРІСЊСЏ женщин Рё потомства. ![]() 4.06.2010/шпаргалка Предмет возрастной физиологии. Наследственность Рё развитие. Нервная система, ее составляющие. Органы чувств Рё РёС… значение. Кровообращение Рё внутренние органы. Понятие гигиены детей. Гигиенические требования Рє школьным урокам, мебели, режиму, питанию. ![]() 13.02.2010/реферат Физиологический механизм приобщения Рє курению, состав табачного дыма. Влияние курения РЅР° организм человека, его РјРѕР·РіРѕРІСѓСЋ деятельность, органы дыхания Рё пищеварения, сердечнососудистую систему. Необходимость Рё пути отказа РѕС‚ вредной Рё пагубной привычки. ![]() 27.07.2005/курсовая работа Продукты питания Рё РґСЂСѓРіРёРµ негативные факторы, оказывающие вредное воздействие РЅР° важные органы человека. Биологическая активность овощей. Распределение овощей РїРѕ результатам накопления РІ РЅРёС… радиоактивных веществ. РќРѕСЂРјР° белка, овощей, фруктов, РєСЂСѓРї, Р±РѕР±РѕРІ ![]() 18.01.2010/реферат Функции Рё составные органы дыхательной системы, РёС… формирование Рё строение. Характеристика гортани Рё трахеи, способность Рє регенерации слизистой воздухоносных путей Рё РёС… эпителия. Основная функция кожи, строение волос, потовых Рё сальных желез, ногтей. |
В
referatwork.ru
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.
Российский государственный социальный университет филиал в г. Дедовске Кафедра социальной работы и психологии
В
В
В
В
В
В
В
В
Контрольная работа
по курсу: Анатомия и физиология человека
тема: Органы чувств (анализаторы)
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Дедовск 2010
Содержание
В
Введение
1. Кожа. Кожный анализатор. Осязание
2. Орган зрения – глаз (зрительный анализатор)
3. Слуховой и вестибулярный анализаторы
Список использованной литературы
В
Введение
В
Органы чувств (Анализаторы)
Р’ процессе эволюции Сѓ различных животных Рё человека возникли рецепторы, приспособленные для восприятия определенного РІРёРґР° раздражений: световых, цветовых, температурных Рё С‚.Рґ. Рти возбуждения поступают РІ РєРѕСЂСѓ головного РјРѕР·РіР°. Органы чувств, или рецепторы, являются периферическими анализаторами. Рецепторы подразделяются РЅР° РґРІРµ РіСЂСѓРїРїС‹: экстерорецепторы - рецепторы, воспринимающие раздражения РёР· внешней среды, Рё интерорецепторы - рецепторы, воспринимающие раздражения, возникшие внутри организма. Органы чувств занимают наиглавнейшее место РІ жизнедеятельности человека, способствуя его социализации Рё различной психологической адаптации.
В
1. Кожа. Кожный анализатор. Осязание
В
Кожа — наружный покров организма человека, защищающий тело от широкого спектра внешних воздействий, участвующий в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах. Кроме того, кожа представляет массивное рецепторное поле различных видов поверхностной чувствительности (боли, давления, температуры и т. д.).
В
Кожа в разрезе
В
Кожа состоит из эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки (гиподермы).
§    Рпидермис включает РІ себя пять слоев эпидермальных клеток. Самый нижний слой — базальный — располагается РЅР° базальной мембране Рё представляет СЃРѕР±РѕР№ 1 СЂСЏРґ призматического эпителия. Сразу над РЅРёРј лежит шиповатый слой (3-8 СЂСЏРґРѕРІ клеток СЃ цитоплазматическими выростами), затем следует зернистый слой (1-5 СЂСЏРґРѕРІ уплощенных клеток), блестящий (2-4 СЂСЏРґР° безъядерных клеток, различим РЅР° ладонях Рё стопах) Рё СЂРѕРіРѕРІРѕР№ слой, состоящий РёР· многослойного ороговевающего эпителия. Рпидермис также содержит меланин, который окрашивает кожу Рё вызывает эффект загара.
§    Дерма, или собственно кожа, представляет собой соединительную ткань и состоит из 2-х слоев — сосочкового слоя, на котором располагаются многочисленные выросты, содержащие в себе петли капилляров и нервные окончания, и сетчатого слоя, содержащего кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, фолликулы волос, железы, а также эластические, коллагеновые и гладкомышечные волокна, придающие коже прочность и эластичность.
§    Подкожно-жировая клетчатка состоит из пучков соединительной ткани и жировых скоплений, пронизанных кровеносными сосудами и нервными волокнами. Физиологическая функция жировой ткани заключается в накоплении и хранении питательных веществ. Кроме того, она служит для терморегуляции и дополнительной защиты половых органов.
Помимо самой кожи в организме имеются её анатомические производные — образования, которые получают развитие из кожи и её зачатков. Различные выделения желёз, расположенных в коже, также являются частью наружного покрова организма.
§    защитная (барьерная) защищает организм от действия механических и химических факторов, ультрафиолетового излучения, проникновения микробов, потери и попадания воды извне
§    терморегуляторная за счет излучения тепла и испарения пота
§    участие в водно-солевом обмене связано с потоотделением
§    экскреторная выведение с потом продуктов обмена, солей и лекарств
§    депонирование крови в сосудах кожи может находиться до 1 литра крови
§    эндокринная и метаболическая синтез и накопление витамина D, а также гормонов
§    рецепторная благодаря наличию многочисленных нервных окончаний.
§    иммунная захват, процессинг и транспорт антигенов с последующим развитием иммунной реакции.
Различают:
§    толстую кожу (на ладонях и подошвах) — образована толстым (400—600 мкм) эпидермисом, нет волос и сальных желёз;
§    тонкую кожу (на остальных частях тела) — состоит из тонкого (70-140 мкм) эпидермиса; есть волосы и кожные железы.
Кожа - огромное рецепторное поле, посредством которого осуществляется связь организм с окружающей средой.
Рннервация кожи осуществляется как ветвями цереброспинальных нервов, так Рё нервами вегетативной нервной системы. Нервы вегетативной нервной системы иннервируют РІ коже СЃРѕСЃСѓРґС‹, гладкую мускулатуру Рё потовые железы.
В коже находится большое количество рецепторов: болевых, температурных (тепловые и холодовые) и тактильных. Кожа усеяна специальными рецепторами, воспринимающими прикосновение и давление (около 500 000), но они распределены неравномерно. Особенно много их на ладонях рук. Температурные колебания воспринимаются двумя видами рецепторов: одни возбуждаются холодом, другие - теплом. Всего их 280 000, из них 30 000 реагируют на тепло, а 250 000 - на холод. Наиболее чувствительной к колебаниям температуры является кожа живота, а конечности - менее чувствительны к теплу, чем туловище. Открытые части тела менее чувствительны к холоду, чем прикрытые. Рецепторы, воспринимающие боль, разбросаны по всему телу. На 1 см2 приходится до 100 рецепторов. Есть люди, потерявшие болевую чувствительность (анальгезия), но сохранившие остальные чувства.
В
2. Орган зрения – глаз (зрительный анализатор)
В
Глаз (лат. oculus) — сенсорный орган (орган Зрительной системы) человека и животных, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. Через глаз поступает примерно 90 % информации из окружающего мира.
В
В
Орган зрения является весьма чувствительным и одним из важных анализаторов, помогающим воспринимать внешний мир. Глаз помогает получению представления об освещенности предмета, его цвете, форме, величине, о расстоянии, на котором он находится, о движении предмета. При выполнении многих тонких работ глазу принадлежит первостепенное значение.
Раздражителем является свет, который раздражает рецепторы глаза, вызывает зрительные ощущения. Глаз имеет сложное строение и состоит из нескольких частей, каждая из которых отличается своими особенностями.
Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Глазное яблоко имеет не совсем правильную шаровидную форму и помещается в глазнице. Снаружи глазное яблоко покрыто белочной оболочкой - склерой, состоящей из соединительной ткани и имеющей белый цвет. Сзади в склере имеется отверстие, через которое входит зрительный нерв. Впереди склера прозрачна, более выпукла и образует прозрачную роговицу. Внутри склеры расположена вторая оболочка - сосудистая, снабженная кровеносными сосудами и пигментами. Передняя часть сосудистой оболочки находится за роговицей и образует радужную оболочку, в середине которой имеется отверстие - зрачок. Радужная оболочка снабжена мышцами, способствующими изменению просвета зрачка, она окрашена. Окраска зависит от наличия в ней пигмента: при большом количестве пигмента глаз имеет цвет - от коричневого (карий) до черного цвета, а серый, зеленоватый или голубой цвет объясняются недостаточностью пигмента. У альбиносов в радужной оболочке практически нет пигмента, глаза таких людей имеют красный цвет. За радужной оболочкой расположена прозрачная двояковыпуклая линза, имеющая форму чечевицы - хрусталик. Задняя сторона хрусталика более выпуклая. Сам хрусталик состоит из полужидкого вещества, находится в капсуле, прикрепленной с помощью связок к ресничному телу. Между роговицей и радужной оболочкой расположена передняя камера глаза, а между радужной оболочкой и хрусталиком - задняя камера глаза, в которых находится водянистая влага. Внутренняя полость глаза заполнена стекловидным телом. Стекловидное тело, роговица и хрусталик обладают лучепреломляющей способностью. Самая внутренняя оболочка (третья) глаза называется сетчатой оболочкой, или сетчаткой. Она имеет сложное строение - в ней различают 10 слоев клеток, особо важны палочки и колбочки. Место вхождения зрительного нерва называется слепым пятном (здесь нет палочек и колбочек), а место лучшего видения, где сосредоточены палочки и колбочки, называется желтым пятном. В центре желтого пятна есть углубление - центральная ямка.
Глаз защищен веками от действия света, кроме того, при моргании происходит равномерное распределение по глазу слезной жидкости, которая предохраняет глаз от высыхания. Слезная жидкость вырабатывается слезными железами (она содержит 97,8% воды, 1,4% органических веществ и 0,8% солей). Важной особенностью слезной жидкости является то, что она обладает бактерицидным действием. Брови предохраняют глаз от попадания пота, а ресницы задерживают пылевые частицы. Веки изнутри покрыты оболочкой - конъюнктивой (ее воспаление вызывает конъюнктивит). Она переходит на передний отдел глазного яблока, но не закрывает роговицы.
Двигательный аппарат глаза состоит из шести мышц, от сокращения которых зависят движения глазного яблока. Отдельные части глаза - роговица, хрусталик, стекловидное тело - обладают способностью преломлять проходящие через них лучи. Преломляющую силу отдельных частей и всей оптической системы глаза измеряют в диоптриях. Под одной диоптрией понимают преломляющую силу линзы, фокусное расстояние которой составляет 1 м. Если преломляющая сила увеличивается, то фокусное расстояние укорачивается. Отсюда следует, что линза, у которой фокусное расстояние равно 50 см, будет обладать преломляющей силой в две диоптрии (2Д). Наибольшее преломление происходит в хрусталике.
Глаз часто сравнивают СЃ фотоаппаратом, РІ котором хрусталик выполняет роль линзы, Р° сетчатка - светочувствительной пластинки. Р’ сетчатке глаза образуется обратное уменьшенное изображение. Светочувствительные элементы РІ сетчатке - палочки Рё колбочки - РїСЂРё попадании света раздражаются. Р’ РЅРёС… РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ сложные химические превращения, РІ результате которых возникает возбуждение, передающееся РїРѕ зрительному нерву РІ головной РјРѕР·Рі. Р’ РєРѕСЂРµ головного РјРѕР·РіР° возникают зрительные ощущения. РњРѕР·РіРѕРІРѕР№ отдел зрительного анализатора находится РІ затылочной доле больших полушарий. Приспособление глаза Рє получению отчетливых изображений предметов, находящихся РЅР° разных расстояниях, называется аккомодацией. РћРЅР° связана СЃ изменением РєСЂРёРІРёР·РЅС‹ хрусталика, вследствие чего меняется его преломляющая сила, Рё фокус лучей РѕС‚ рассматриваемого предмета всегда оказывается РЅР° сетчатке. Рзменение РєСЂРёРІРёР·РЅС‹ хрусталика достигается сокращением Рё расслаблением ресничной мышцы. Нарушение зрения может выражаться РІ нечетком восприятии предметов. РџСЂРё близорукости изображения предметов оказываются РЅРµ РЅР° сетчатке, Р° впереди нее, РїСЂРё дальнозоркости - Р·Р° сетчаткой. Рти изменения наблюдаются РїСЂРё нарушении аккомодации или связаны СЃ особенностями строения глазного яблока. РЈ близоруких людей расстояние РѕС‚ хрусталика РґРѕ сетчатки обычно несколько увеличено, Р° Сѓ дальнозорких - уменьшено. Для получения четких изображений рекомендуется носить очки СЃ соответствующими линзами.
Особенность старческой дальнозоркости можно объяснить потерей хрусталиком эластичности, вследствие чего теряется способность к аккомодации. Старческая дальнозоркость исправляется ношением очков с двояковыпуклыми линзами. Обычное нормальное зрение осуществляется двумя глазами (бинокулярное). В каждом глазу на сетчатке получается изображение предмета, однако человек воспринимает их как одно. Для такого восприятия существенно, чтобы изображения попали на соответствующие участки сетчатки, находящиеся в желтом теле и центральной ямке. Когда изображение предмета падает на точки, находящиеся на разных расстояниях от центральной ямки (на несоответствующие точки), мы воспринимаем двойное изображение предмета.
Согласованное движение глаз способствует видению при изменении освещенности рассматриваемого объекта: глаза устанавливаются так, чтобы изображение попало на соответствующие точки сетчатки. Приспособление глаза к видению при разной степени освещенности называется адаптацией: приспособление к видению в темноте называется темновой адаптацией, а при яркой освещенности - световой адаптацией. Единственной светочувствительной частью глаза является сетчатка, в которой находится около 125 млн. палочек и 6,5 млн. колбочек. Кроме того, сетчатка содержит много сенсорных и вставочных нейронов и их аксонов. В месте выхода нерва сетчатка не содержит ни палочек, ни колбочек - образуется слепое место.
Наибольшая острота зрения находится в области центральной ямки. Колбочки воспринимают цвета, а палочки (они более многочисленны и расположены по периферии сетчатки) функционируют в сумерках или при слабом свете и не чувствительны к цвету. Зрительный пигмент палочек называется родопсином (зрительный пурпур) и состоит из белка опсина, а в качестве хромафора входит ретинал. Колбочки содержат иодопсин с тем же хромофором (ретиналом), но другим белком. На свету родопсин распадается, а в темноте снова восстанавливается. При воздействии на глаз вспышки света, продолжающейся лишь 0,000 001 с, мы видим свет в течение примерно 0,1 с. В образовании родопсина участвует витамин А. При нарушении образования родопсина развивается так называемая куриная слепота. Если превращение родопсина изучено достаточно хорошо, то химизм цветного зрения, происходящий в колбочках, изучен меньше. Выделено три типа колбочек, которые воспринимают красный, зеленый и синий цвет. Промежуточные цвета воспринимаются при одновременном раздражении колбочек двух или более типов. Цветовая слепота зависит от отсутствия в сетчатке колбочек одного или нескольких типов, что связано с отсутствием гена, контролирующего их образование. Форма цветовой слепоты называется дальтонизмом (по имени ученого Дальтона, у которого была обнаружена цветовая слепота).
Еще РѕРґРЅРёРј РёР· дефектов зрения человека является астигматизм. РџСЂРё астигматизме РєСЂРёРІРёР·РЅР° роговицы неодинакова РІ разных плоскостях, поэтому световые лучи, лежащие РІ разных плоскостях, фокусируются РЅРµ РІ РѕРґРЅРѕР№ точке. Для исправления зрения линзы шлифуются неравномерно, чтобы компенсировать неравномерную РєСЂРёРІРёР·РЅСѓ роговицы. Катаракта - потеря хрусталиком своей прозрачности. Чаще всего РѕРЅР° встречается Сѓ старых людей. Катаракта РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє слепоте. Такой хрусталик, потерявший прозрачность, удаляют. Зрение восстанавливается, РЅРѕ глаз теряет способность Рє фокусировке. Р’ таком случае оперированный человек должен носить очки, заменяющие хрусталик. РРЅРѕРіРґР° вставляют искусственный хрусталик.
В
3. Слуховой и вестибулярный анализаторы
В
РЈС…Рѕ — сложный вестибулярно-слуховой орган, который выполняет РґРІРµ функции: воспринимает звуковые импульсы Рё отвечает Р·Р° положение тела РІ пространстве Рё способность удерживать равновесие. Рто парный орган, который размещается РІ височных костях черепа, ограничиваясь снаружи ушными раковинами.
Ухо человека воспринимает звуковые волны длиной примерно от 20 м до 1,6 см, что соответствует 16 — 20 000 Гц (колебаний в секунду).
Ухо человека воспринимает не только звуковые раздражения, но и является органом равновесия.
В
В
Ухо подразделяется на три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Залегает ухо в височной кости черепа.
Наружное ухо включает ушную раковину и наружный слуховой проход. Ушная раковина состоит из эластического хряща, его нет только в ушной мочке. Наружный слуховой проход выстлан железами, выделяющими ушную серу. От среднего уха он отделен барабанной перепонкой.
В среднем ухе помещаются слуховые косточки, соединенные друг с другом: молоточек, наковальня и стремечко. Полость среднего уха называется барабанной полостью, она выстлана слизистой оболочкой. При помощи евстахиевой трубы она сообщается с носоглоткой, а на внутренней стенке полости среднего уха имеются два отверстия: круглое и овальное. Круглое отверстие прикрыто перепонкой, овальное - стремечком. По слуховой трубе в барабанную полость попадает воздух, благодаря чему уравновешивается давление на барабанную перепонку со стороны барабанной полости с внешним давлением воздуха.
Внутреннее ухо имеет сложную форму и в нем различают два лабиринта - костный и перепончатый. Костный лабиринт включает улитку, преддверие и три полукружных канала. Улитка образует 2,5 оборота вокруг костного стержня. Преддверие находится между улиткой и полукружными каналами и представляет полость овальной формы. Полукружные каналы располагаются взаимно перпендикулярно по отношению друг к другу. Перепончатый лабиринт располагается внутри костного, стенки перепончатого лабиринта состоят из плотной соединительной ткани. Между костным и перепончатым лабиринтом находится жидкость - перилимфа, в перепончатом лабиринте тоже находится жидкость - эндолимфа. Перепончатый канал улитки на поперечном разрезе имеет треугольную форму и соответственно три стенки - пластинки. Одна пластинка сращена с костной стенкой улитки, другая разделяет улитковый ход и лестницу преддверия, третья - улитковый ход и барабанную лестницу улитки (в улитке пространство, в котором находится перилимфа, при помощи перепончатого канала улитки и специальной костной пластинки разделено на две части - лестницы: одна - лестница преддверия, другая - барабанная лестница и они сообщаются между собой только у верхушки улитки). Барабанная лестница улитки состоит из большого количества фиброзных волокон - слуховых струн, натянутых в поперечном направлении. В улитковом ходе на слуховых струнах находится так называемый кортиев орган, состоящий их эпителиальных клеток различной формы, среди которых есть чувствительные слуховые клетки. На этих слуховых клетках оканчиваются волокна нерва улитки - таким образом, кортиев орган является звуковоспринимающим аппаратом внутреннего уха.
Преддверие Рё полукружные каналы вместе составляют вестибулярный аппарат, РІ котором также имеются чувствительные клетки. Вестибулярный аппарат является органом восприятия положения Рё движения тела РІ пространстве. Рљ чувствительным клеткам вестибулярного аппарата также РїРѕРґС…РѕРґСЏС‚ нервные волокна. Р—РІСѓРє РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через слуховой РїСЂРѕС…РѕРґ Рё вызывает колебания барабанной перепонки, которые передаются через косточки среднего СѓС…Р° (молоточек, наковальню Рё стремечко) Рё овальное РѕРєРЅРѕ жидкости, находящейся РІ канале преддверия. Поскольку жидкости несжимаемы, жидкость преддверия передает колебания РЅР° круглое РѕРєРЅРѕ, как Р±С‹ вызывая выбухание его. Звуковая волна таким образом передается РЅР° перилимфу внутреннего СѓС…Р°, Р° колебания перилимфы, РІ СЃРІРѕСЋ очередь, вызывают через стенку перепончатого канала улитки колебания эндолимфы, которые передаются РЅР° кортиев орган. Ртот орган состоит РёР· пяти СЂСЏРґРѕРІ клеток СЃ выступающими волосками: СЂСЏРґС‹ клеток тянутся вдоль спирали улитки РїРѕ всей ее длине. Р’ каждом кортиевом органе около 24 000 таких клеток, расположенных РЅР° базилярной мембране, отделяющей канал улитки РѕС‚ барабанного канала. Над волосковыми клетками нависает другая мембрана - текторальная, прикрепленная РѕРґРЅРёРј СЃРІРѕРёРј краем Рє мембране, РЅР° которой расположены волосковые клетки, РґСЂСѓРіРѕР№ край мембраны остается свободным. Возникающие РІ волосковых клетках импульсы распространяются РїРѕ волокнам слухового нерва. Движения базилярной мембраны РїСЂРё пульсациях вызывают трения волосковых клеток кортиева органа Рѕ нависающую над РЅРёРј текторальную мембрану, раздражая окончания дендритов слухового нерва, лежащие Сѓ основания каждой волосковой клетки. Р—РІСѓРєРё разной высоты (частоты) вызывают вибрацию определенных волосковых клеток. Высота Р·РІСѓРєР° зависит РѕС‚ частоты колебаний РІРѕР·РґСѓС…Р° РІ секунду. Высокие тоны (тонкие Р·РІСѓРєРё Рё голоса) имеют большую частоту колебаний, Р° РЅРёР·РєРёРµ тоны (грубые, басистые Р·РІСѓРєРё Рё голоса) - меньшую частоту колебаний. Чем больше величина колебаний, тем сильнее Р·РІСѓРє (сила Р·РІСѓРєР°). Тембр - особенность Р·РІСѓРєР°, благодаря которой человек может различать даже Р·РІСѓРєРё одинаковой силы Рё высоты, РЅРѕ произведенные разными инструментами, например СЃРєСЂРёРїРєРё Рё пианино. Человеческое СѓС…Рѕ воспринимает РѕС‚ 16 РґРѕ 20 000 колебаний РІ секунду. Верхняя граница СЃ возрастом изменяется: чем старше человек, тем меньше колебаний СЃРїРѕСЃРѕР±РЅРѕ воспринимать его СѓС…Рѕ. Максимальное количество колебаний, которое может воспринимать СѓС…Рѕ человека РІ 35 лет, составляет 15 000, Р° РІ 50 лет - даже 13 000. РЈС…Рѕ почти РЅРµ утомляется, утомление может быть связано частично РЅРµ СЃ самим СѓС…РѕРј, Р° СЃ головным РјРѕР·РіРѕРј. Глухота наступает часто вследствие повреждения или аномалий звукопроводящих механизмов наружного, среднего или внутреннего СѓС…Р°: образование серной РїСЂРѕР±РєРё РІ наружном слуховом РїСЂРѕС…РѕРґРµ, срастание косточек среднего СѓС…Р°, повреждение внутреннего СѓС…Р° или слухового нерва РІ результате местного воспаления или перенесенного заболевания. Определение положения тела РІ пространстве Рё его перемещения РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ РїСЂРё участии различных органов чувств: зрения, рецепторов осязания, рецепторов мышечно-суставной чувствительности Рё РґСЂ. Лабиринт внутреннего СѓС…Р° состоит, РїРѕРјРёРјРѕ улитки, РёР· РґРІСѓС… небольших мешочков - круглого Рё овального - Рё трех полукружных каналов, внутри которых находится эндолимфа, Р° снаружи - перилимфа. Р’ мешочках находятся мелкие камешки - отолиты, состоящие РёР· углекислого кальция. РџРѕРґ действием силы тяжести отолиты оказывают давление РЅР° определенные волосковые клетки, которые выстилают мешочки изнутри, эти раздражения передаются РІ головной РјРѕР·Рі. РџСЂРё изменении положения головы (наклон) изменяют СЃРІРѕРµ положение Рё отолиты, РѕРЅРё давят уже РЅР° РґСЂСѓРіРёРµ клетки Рё раздражают РёС…. Волосковые клетки имеются Рё РІ полукружных каналах. РџСЂРё повороте головы перемещение жидкости РІ каналах отстает РѕС‚ этого движения, так что волосковые клетки движутся относительно жидкости Рё получают стимулы РѕС‚ ее движения. Человек привык Рє перемещениям РІ горизонтальной плоскости, раздражающим полукружные каналы определенным образом, РЅРѕ вертикальные движения (параллельные длинной РѕСЃРё тела) для него непривычны. Такие движения (подъем РїРѕ лестнице или РІ лифте, морская качка) раздражают полукружные каналы необычным образом Рё РјРѕРіСѓС‚ вызвать тошноту Рё рвоту. Возникшее возбуждение РїРѕ нерву преддверия передается РІ головной РјРѕР·Рі. Р’ РєРѕСЂРµ головного РјРѕР·РіР° возникает ощущение положения тела РІ пространстве Рё подается команда изменения тонуса различных РіСЂСѓРїРї мышц, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє изменению положения головы Рё туловища, благодаря этому сохраняется равновесие тела. РџСЂРё поражении вестибулярного аппарата Сѓ человека наблюдаются расстройство движения, головокружения Рё РґСЂСѓРіРёРµ нарушения.
В
Список использованной литературы
осязание вестибулярный зрительный экстерорецептор интерорецептор
1.           Биология: РџРѕСЃРѕР±РёРµ для поступающих РІ РІСѓР·С‹, РїРѕРґ ред. Рњ.Р’.Гусева Рё Рђ.Рђ. Каменского. – Рздательство РњРѕСЃРєРѕРІСЃРєРѕРіРѕ университета, 2002. – РњРѕСЃРєРІР° "РњРР ", 2002.
2.           Биология: Справочное пособие для старшеклассников и поступающих в вузы. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2001.
3.           Самаль Р.Рќ. Анатомия, физиология Рё патология органа зрения: Учебное РїРѕСЃРѕР±РёРµ. – РџСЃРєРѕРІ: 2004.
4.           Всемирная сеть Рнтернет (Wikipedia).
В
www.referatmix.ru
Содержание
Введение
1. Органы обоняния
2. Чувство вкуса и вкусовые рецепторы
3. Строение органов слуха
4. Осязание
5. Кожа, как орган осязания
Заключение
Список литературы
Введение
Обоняние и вкус, некогда столь же необходимы человеку для выживания, кик слух, осязание и зрение, ныне гораздо слабее развиты, чет у животных, и играют второстепенную роль.
С тех пор, как человек поднялся с четверенек и оторвал нос от земли, его жизнь перестала в большей мере зависеть от обоняния или вкуса, как жизнь других животных. Утратив былое значение, эти физические чувства теперь почти исключительно служат человеку для выбора и получения удовольствия от еды и питья.
РЈ РІРєСѓСЃР° Рё РѕР±РѕРЅСЏРЅРёСЏ общая химическая РїСЂРёСЂРѕРґР°. Рто значит, что РѕРЅРё представляют СЃРѕР±РѕР№ реакцию РїР° присутствующие РІ окружающей среде химические вещества. РџСЂРѕР±СѓСЏ что-то РЅР° РІРєСѓСЃ, РјС‹ ощущаем присутствие РІРѕ рту тех или иных химических веществ, Р° чувствуя запах – регистрируем РёС… наличие РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ РІ газообразной форме.
Чистый воздух представляет собой смесь не имеющих запаха газон – главным образом, азота (78%) п кислорода (21%) с незначительными примесями инертных газов. Воздух может содержать до 5% водяных паров, тоже не имеющих запаха. Любые другие примеси потенциально можно обнаружить по запаху. Даже самые ничтожные концентрации химических примесей можно учуять носом, который подскажет хозяину, что годится в пищу, а что ист. что издает неприятный запах (и лучше держаться от него подальше), а что, возможно, является запахом другого животного – друга или врага.
Хорошо известно, что мы способны распознавать гораздо больше оттенков запаха, чем звуков. Однако ученым очень трудно уяснить, что же происходит, когда мы обоняем запах, и еще многое, предстоит узнать о том, как присутствующие в воздухе химические, вещества воспринимаются носом и интерпретируются мозгом как запахи того пли много происхождения.
1. Органы обоняния
До сих пор нет четкого понимании и того, как язык распознает к преобразует химические вещества во вкусовую информацию.
Впрочем, известно, что небольшой участок РІ задней части РЅРѕСЃРѕРІРѕР№ полости изобилует нервными окончаниями, воспринимающими запахи. Ртот участок, называемый обонятельным эпителием или обонятельной областью, буквально напичкан миллионами нервных окончаний – микроскопическими обонятельными клетками. Каждая РёР· РЅРёС… имеет РЅРµ меньше десятка тончайших волосков или жгутиков. РћРЅРё постоянно увлажняются слизью, которая тоже сложит ловушкой для пахучих веществ. РќРѕ РёР·-Р·Р° недоступности обонятельной облает ученым трудно исследовать происходящие РІ ней процессы.
Полагают, что при вдыхании с воздухом доступных нашему обонянию пахучих веществ они растворяются в слизи, увлажняющей жгутики, в результате чего эти тончайшие полоски покрываются раствором пахучих веществ. Реагируя на них. Жгутики посылают сигналы обонятельным клеткам для дальнейшей передачи по соответствующим нервным волокнам (их называют обонятельными нервами). Затем эти сигналы передаются в обонятельный мозг – участок головного мозга, гораздо слабее развитый у людей, нежели у животных.
Насколько мы можем судить, вес обонятельные клетки, действующие как рецепторы распознаваемых по запаху химических веществ, абсолютно одинаковы, поэтому остается загадкой, как они различают тысячи многообразных запахов.
На основании многовекового опыта люди выделили шесть «основных» запахов: цветочный, фруктовый, зловонный, пряный, смолистый (как скипидар) и запах гари.
Чтобы обладать запахом, вещество должно испарять микроскопические частицы. Пан меньшими «кирпичиками» любого веществ; являются молекулы, и, как полагают, обонятельные клетки способны распознавать и различать молекулы по их форме.
Чем больше частиц испускает вещество, тел сильнее запах. Например, кипящий на плите куриный суп пахнет сильнее, чем холодная курятина на тарелке, так как с паром в воздух попадает больше пахучих частиц. Они-то и распознаются, как запахи в силу своей способности растворяться в воде. Под воздействием тепла в воздух попадает больше частиц, а содержащаяся в воздухе влага обеспечивает их повышенную концентрацию, поэтому в теплой и влажной атмосфере запахи усиливаются. Вероятно, все мы сами замечали, что от мокрой собаки сильнее несет псиной, чем от сухой; что в теплой дымке после летнего дождя усиливаете; благоухание сада или травы; или что щепотка соли для ванн издаст в горячей воде более сильный аромат, чем целая сухая упаковка.
Если войти РІ помещение, РіРґРµ кто-то ест котлеты СЃ луком, резкий запах тотчас ударит РІ РЅРѕСЃ, хотя находящиеся здесь же люди его РЅРµ замечают. Рто явление называется адаптацией. Причина, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, РІ том, что РєРѕРіРґР° вес рецепторы «заполнены» пахучими химическими частицами, РѕРЅРё перестают посылать сигналы РІ РјРѕР·Рі.
Возможно, РјРЅРѕРіРёРµ задавались РІРѕРїСЂРѕСЃРѕРј, как освежители РІРѕР·РґСѓС…Р° устраняют неприятные запахи. Ртот эффект называется маскировкой. Освежитель РІРѕРІСЃРµ РЅРµ удаляет РёР· РІРѕР·РґСѓС…Р° РґСѓСЂРЅРѕ пахнущей частицы, РїРѕ благодаря его присутствию РјС‹ перестаем РёС… замечать. Нечто РїРѕРґРѕР±РЅРѕРµ РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ Рё РїСЂРё маскировке слуха, РєРѕРіРґР° РіСЂРѕРјРєРёР№ Р·РІСѓРє заглушает более тихий, даже сели паши уши воспринимают РѕР±Рµ частоты. РњС‹ РїРѕРєР° РЅРµ знаем, почему РѕРґРёРЅ запах «громче» РґСЂСѓРіРѕРіРѕ. Само СЃРѕР±РѕР№, если РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ присутствуют РѕРґРЅРё запаха, маскировки РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ далеко РЅРµ всегда. Часто РѕР±Р° запаха сменяются либо РїРѕ-прежнему воспринимаются РїРѕ отдельности.
2. Чувство вкуса и вкусовые рецепторы
О вкусе известно гораздо больше, чем об обонянии, и принято считать, что основных вкусов всего четыре: сладкий, соленый, кислый и горький. Но всем богатством оттенков, что называют вкусом, мы обязаны обонянию. Должно быть, многие люди успели заметить, что при сильной простуде обоняние па время пропадает, и пища становится безвкусной. А дело в том, что при простуде информацию о вкусе поступает только с языка. Как показали опыты, пробуя продукты на вкус только языком, человек не отличает даже очищенного яблока от сырого картофеля.
Будучи, по сути, реакцией на химические вещества, вкус во многом сродни обонянию. Подобно пахучим химическим соединениям, вещества, дающие нам ощущение вкуса, должны быть растворены. Только когда сухая пища растворяется слюной, мы можем определить ее вкус. Присутствие соли определяется очень быстро, так как она быстро растворяется в слюне. Более сложные по составу вещества растворяются во рту дольше, поэтому их вкус мы ощущаем не так быстро, как соль.
Рецепторы, улавливающие сигналы РѕС‚ растворенных химических веществ, РёР· которых состоит пища, называются вкусовыми сосочками. Рто скопления микроскопических клеток пли нервных окончаний РЅР° крохотных бугорках, расположенных РїР° языке, небе Рё гортани. Каждый РІРєСѓСЃРѕРІРѕР№ сосочек – это РіСЂРѕР·РґСЊ РёР· 50 СЃ лишним клеток, соединенных СЃ РјРѕР·РіРѕРј нервными волокнами.
Некоторые из них служат опорными клетками, остальные же – вкусовыми. Подобно рецепторам запаха, каждая вкусовая клетка имеет крохотный волосок (микровиллу). Внешние оконечности вкусовых сосочков соединены с осязательными нервами, благодаря чему вкус и осязание пищи во рту тесно связаны между собой. Услышав спор о том, какая говядина вкуснее – тонко пли грубо нарезанная, – можно задаться вопросом, а в чем, собственно, разница. Однако от осязания пищи языком зависит и ее вкусовое восприятие.
Лучше всего реагирует на сладкое верхушка (копчик) языка, па кислое – его боковые края, на соленое – область по соседству с верхушкой и па горькое – прикорневая область. Как и рецепторы запаха, все вкусовые сосочки похожи друг па друга, однако в разных отделах языка они по-разному сгруппированы. Нос еще остается загадкой, как одни и те же клетки воспринимают разные раздражители. Ученые полагают, что организм вырабатывает так называемые рецепторные вещества, с помощью которых ощущаются различия во вкусе. До сих пор в опытах на животных были открыты только протеины, действующие как рецепторы горечи и сладости. Не исключено, что разные отделы языка вырабатывают разные количества рецепторных веществ. Хотя четкого представления о том, как это происходит, ученые пока не имеют, но уже сейчас можно с достаточной уверенностью предположить, что, вступая в контакт с растворенными химическими веществами, вкусовые сосочки издают соответствующий электрический импульс, который по нервам поступает в головной мозг.
РџРѕРјРёРјРѕ РІРєСѓСЃР°, РЅР° представление человека Рѕ том, что РѕРЅ есть, влияет целый СЂСЏРґ впечатлении. Прежде всего, газы, выделяемые РїСЂРё пережевывании пищи, поднимаются Рє полости РЅРѕСЃР°, воздействуя РїР° РѕР±РѕРЅСЏРЅРёРµ. Значение имеет Рё структура пищи. Рљ процессу подключаются температурные Рё болевые ощущения – ведь острая пища стимулирует болевые рецепторы (макнув аджикой РїРѕ лицу, можно ощутить РЅР° коже такое же жжение, как Рё РЅР° языке). Рецепторы осязания Рё давления подсказывают, что находится РІРѕ рту – хрустящие кусочки или крем, жесткая пища или мягкая; уши воспринимают Р·РІСѓРєРё, издаваемые пищей РїСЂРё пережевывании. Р, РЅРµ менее важна намять, – люди надолго запомним вызнавшее отвращение блюдо.
Наконец, глаза сигнализируют о внешнем виде того или иного блюди, и человек несколько раз может возвращаться к нему в памяти. Любой хороший повар знает, что красиво оформленное блюдо усиливает аппетит.
3. Строение органов слуха
Когда человек слушает, его уши реагируют на звуковые волны или на малейшие изменения движения воздуха. Ухо преобразует эти волны и электронные импульсы и передает их в мозг, где они трансформируются в звуки. Уши человека постоянно улавливают звуковые полны, и человек учится, как реагировать на одни звуки и игнорировать другие.
Ухо человека включает три отделения – наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из кожной складки с хрящом и слуховою прохода, ведущего к его скрытой части.
Видимая часть уха называется ушной раковиной. Она действует как приемное устройство звуковых волн, которые затем проникают в среднее ухо через слуховой проход. Звуковые волны, воспринимаемые наружным ухом, проходят внутрь и заставляют вибрировать барабанную перепонку, находящуюся на входе в среднее ухо.
По своим размерам среднее ухо в восемь раз меньше наружного и представляет собой небольшую полость внутри черепа. Здесь располагается барабанная перепонка, а противоположная часть среднего уха соединена с носом узкой трубкой, которая называется Евстахиева груба. Оно позволяет выравнивать давление воздуха в среднем ухе по отношению к внешней среде. Если давление изменяется, уши должны приспособиться к этому, что иногда вызывает «хлопки» в ушах.
В полости среднего уха расположены три косточки, каждая из которых имеет характерную форму. Они называются молоточек, наковальня и стремечко. Отраженные барабанной перепонкой колебания воздуха проходят от молоточка к стремечку и далее через овальное окно преддверия, связывающее среднее и внутреннее ухо.
Во внутреннем ухе располагается лабиринт – три заполненных жидкостью трубки, благодаря которым ощущается уравновешенное давление. Кроме того, во внутреннем ухе имеется миниатюрная спиральная трубка, носящая название улитка и состоящая из двух каналов и протоки.
Рти каналы Рё протока заполнены жидкостью. Р’ протоке также находятся крошечные колосковые сенсорные клетки, покрытые СѓР·РєРѕР№ мембранной пленкой. Рти клетки Рё мембрана составляют коркиев орган.
Рменно РѕРЅ является настоящим слуховым центром. Колебания, РїСЂРѕС…РѕРґСЏ через улитку, заставляют мембрану двигаться взад Рё вперед. Двигаясь, мембрана натягивает волосковые клетки Рё РѕРЅРё посылают электрические сигналы через слуховой аппарат. РњРѕР·Рі расшифровывает эти сигналы Рё воспринимает РёС… как Р·РІСѓРєРё.
Громкость – уровень энергии в звуке – измеряется и децибелах. Шепот приравнивается приблизительно 15 децибелам (дБ), шелест голосов в студенческой аудитории достигает примерно 50 дБ, а уличный шум при интенсивном дорожном движении – около 90 дБ. Шумы выше 100 дБ могут быть невыносимы для уха человека. Шумы порядка 110 дБ (например, звук вметающего реактивного самолета) могут оказаться болезненными для уха и серьезно повредить барабанную перепонку.
РЈ большинства людей острота слуха СЃ возрастом притупляется. Рто РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј объясняется тем, что ушные косточки утрачивают СЃ РЅРѕСЋ изначальную подвижность, РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ чем колебания РЅРµ передаются РІРѕ внутреннее СѓС…Рѕ. РљСЂРѕРјРµ того, инфекции органов слуха РјРѕРіСѓС‚ повреждать барабанную перепонку Рё негативно отражаться РЅР° работе косточек, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє глухоте. РџСЂРё возникновении каких-либо проблем СЃРѕ слухом необходимо незамедлительно обратиться Рє врачу.
Причиной некоторых видов глухоты является повреждение внутреннего уха или слухового нерва. Ухудшение слуха может быть также вызнано постоянным шумовым воздействием (например, в заводском цеху) пли резкими и очень громкими звуковыми всплесками. Необходимо очень осторожно пользоваться персональными стереоплейерами, поскольку чрезмерная громкость звучания также может принести к глухоте.
4. Осязание
Человек обладает пятью чувствами. Рто зрение, РІРєСѓСЃ, слух, РѕР±РѕРЅСЏРЅРёРµ Рё осязание. Труднее всего определить Рё понять механизмы осязания: ведь, РїРѕ сути, это целый комплекс разных ощущений. РљСЂРѕРјРµ тот, осязание словно подстраховывает иные чувства Рё удостоверяет, что перед нами РЅР° самом деле то, Рѕ чем РѕРЅРё нам поведали. Как часто, Рє примеру, вам приходилось протягивать СЂСѓРєСѓ Рё дотрагиваться РґРѕ чего-либо, чтобы убедиться РІ реальности увиденного?
В отличие от остальных четырех чувств, которые реализуются через конкретные органы – глаза, уши, нос или рот, – осязательные ощущения воспринимаются по всему телу. Если другие чувства реагируют лишь па один вид раздражения, осязательная система чувствительна и к температуре, и к боли. Наверное, легче всего представить себе осязание как набор разных чувств некоторые из них имеют специальные конечные точки или нервные окончания в нашей коже, мышцах и в других местах; там они откликаются на самые различные раздражения и передают полученные впечатления в мозг, в стою очередь обрабатывающий эту информацию и сигналы.
Осязание позволяет человеку немало узнать и сделать. Благодаря осязанию можно почувствовать чье-то прикосновение или удар; благодаря ему можно, не рассматривая, определить размер и форму какого-либо предмета, но и узнать, насколько он тяжел, тверд он или мягок, горяч или холоден. Кроме того, осязание позволяет человеку не глядя определить, где и как в данный момент расположены разные части и органы его тела.
Ощущение температуры или боли подсказывает мозгу, что тому грозит опасность, до того, как происходит осознание этой опасности, и организм немедленно на это отреагирует, чтобы защититься. Например, человек отдернет руку от горячей поверхности прежде, чем она и успеет ожечь.
Для того, чтобы узнать о работе органов осязания, ученым понадобилось немало времени и усилий. Когда стало впервые известно, что чувство осязания зависит от сигналов, воспринимаемых несколькими различными видами конечных органов и нервных окончаний, исследователи предположили, что каждое нервное окончание реагирует только на один конкретный раздражитель – боль, нажим, холод и тепло.
Впрочем, скоро сторонники эгой теории нашли окончания особо чувствительны лишь к одному раздражителю, и тогда выяснилось, что другие не только реагируют на разные раздражения, но и мало чем отличаются друг от друга. Далее обнаружилось, что различаемые нервными окончаниями ощущения составляют лишь малую долю всех доступных из получаемых ощущений.
В ходе дальнейших исследований стало ясно, что каждое нервное окончание или конечный орган имеет свое рецептивное поле – тот участок кожи, который при раздражении вызывает активность соответствующего нерва. При этом рецептивные поля накладываются друг на друга, и если надавить на конкретную точку на поверхности кожи, то в состояние возбуждения придут сразу несколько нервов. Помимо этого, каждый конкретный осязательный нерв может приходить в состояние активности как под влиянием силы нажима, так и под действием температурных изменений в пределах рецептивного поля.
Нервные волокна человека непрерывно реагируют на множество раздражителей, но лишь те из них, что несут сигнал о температуре и давлении, достаточно сильны для распознавания мозгом. Ртемпература, и давление вызывают значительную активность в нервных волокнах, а порождаемые сигналы с возросшей скоростью передаются в центральную нервную систему Скорость, с которой сигнал поступает в мозг, говорит мозгу о том, какого типа раздражитель действует в данный момент. Осязательный сигнал идет от конечных органов через нервные волокна по соматическим нервам в центральную нервную систему.
Различные рецептивные поля отличаются по степени чувствительности, которая зависит от концентрации нервных окончаний в различных участках человеческой кожи. Например, каждый может ощутить, что ему на кончик языка надавливают именно двумя остро отточенными карандашными грифелями, даже если они будут в 1 мм друг от друга; а если колоть ими в области спины, – то только в случае расстояния 15 см между ними человек ощутит не один внешний раздражитель, а несколько.
Ученые провели немало экспериментов, пытаясь определить, каждый ли тип волокнистой ткани передает сигнал об особом виде раздражения. Безусловно, некоторые волокла способны передавать сигналы только в случае повреждения кожного покрова, температурного воздействия на него, ущемления и т.д. Однако, эту реакцию дает не сам конечный орган, а последовательность и сила сигналов в нервных волокнах, по цепочке передающих информацию в головной мозг. При том, что отдельные виды нервных окончаний более чувствительны к некоторым видам внешнего раздражения, большинство специалистов пришло к выводу, что комбинация сигналов, распознаваемых мозгом как определенное ощущение, определяется скоростью распространения сигналов и распределением их по малым и большим нервным волокнам.
Поскольку осязание дает нам так много знаний об окружающем мире, оно может заместить недостаток иных ощущений. Наилучший пример – шрифт Брайля, позволяющий слабовидящим читать при помощи пальцев.
5. Кожа, как орган осязания
Как мы говорили ранее чувствительные нервные волокна, позволяющие человеку осязать, пронизывают кожу. Что же представляет собой сама кожа?
Кожа является самым большим органом человеческого тела. Общая площадь кожи взрослого составляет около 2 м2, что сравнимо с размером простыни. Весит она 3 кг – около 5% от общего веса тела.
Толщина кожи колеблется от 0,5 мм до более чем 5 мм. Она тоньше на тех участках тела, которые меньше подвергаются воздействию трения и давления (например, внутренняя поверхность предплечья), и толще там, где нагрузки больше (например, подошвы ног).
Каковы же функции кожи?
– Она защищает внутренние части тела от ударов и царапин, дождя и ветра, излучения, интенсивного солнечного света и бактерий (При порезах или ссадинах эпидермиса, кожа восстановится без образования шрама. Повреждение дермы заканчивается шрамом, остающимся после заживления кожи).
– Находящиеся РІ коже нервные окончания, называемые рецепторами, позволяют почувствовать легкое прикосновение, давление, изменение температуры Рё боль. РС… особенно РјРЅРѕРіРѕ РЅР° кончиках пальцев.
– При воздействии солнечного света эпидермис вырабатывает витамин Р.
– Рзбыток солей Рё РґСЂСѓРіРёС… веществ удаляется РёР· организма СЃ потом.
Наблюдая кожу РїРѕРґ РјРёРєСЂРѕСЃРєРѕРїРѕРј, можно увидеть, что РѕРЅР° состоит РёР· РґРІСѓС… слоев. Наружный, эпидермис, содержит РѕС‚ 20 РґРѕ 30 слоев мертвых клеток. Рти клетки частично перекрывают РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР° как черепица, что позволяет коже растягиваться, РєРѕРіРґР° РІС‹ двигаетесь. Ежедневно СЃ поверхности кожи сшелушиваются тысячи мертвых клеток, однако это РЅРµ РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє ее истончению, поскольку одновременно идет непрерывный процесс обновления клеток.
Клетки нижней части эпидермиса непрерывно делятся. Каждая новая клетка постепенно наполняйся плотным защитным веществом, кератином. Клетки выталкиваются в направлении поверхности по мере возникновения под ними новых. Путь наверх занимает от трех до четырех недель, и достигает поверхности клетка уже мертвой. Мертвые клетки сшелушиваются с поверхности тела в виде мельчайших, едва видимых чешуек. В среднем за жизнь человек «сбрасывает» с себя около 18 кг мертвой кожи.
Нижняя часть эпидермиса насыщена меланоцитами, которые вырабатывают пигмент меланин, защищающий кожу РѕС‚ чрезмерного проникновения ультрафиолетового излучения. Рнергия света поглощается меланином, менян его цвет РЅР° более темный. Вследствие этого, кстати, Рё появляется загар. Меланин переносится Рє поверхности кожи Рё сшелушивается СЃ нее вместе СЃ мертвыми клетками, РІ результате чего загар СЃС…РѕРґРёС‚, Сѓ людей СЃ более темной кожей содержание меланина выше. Меланоциты РјРѕРіСѓС‚ располагаться группами, вызывая появление РЅР° коже веснушек.
Под эпидермисом располагается более толстый слой – дерма. Верхняя часть дермы содержит переплетенные волокна особых протеинов – коллагена и эластина. Они делают кожу эластичной и упругой,
Р’ дерме также находятся тысячи мельчайших кровеносных СЃРѕСЃСѓРґРѕРІ. РљРѕРіРґР° вам жарко, эти СЃРѕСЃСѓРґС‹ расширяются, Рё ток РєСЂРѕРІРё через РЅРёС… увеличивается. Дополнительное количество РєСЂРѕРІРё Сѓ поверхности кожи обеспечивает отток тепла Рё, как следствие, охлаждение тела. Рменно поэтому Сѓ человека, которому жарко, краснеет лицо. РљРѕРіРґР° же нам холодно, кровеносные СЃРѕСЃСѓРґС‹ сужаются, сохраняя тепло, РЅРѕ вызывая побледнение кожи.
РљСЂРѕРІСЊ, текущая РїРѕ мельчайшим сосудам, также снабжает РѕР±Р° слоя кожи питательными веществами Рё СѓРЅРѕСЃРёС‚ отработанные продукты. Р’ случае пореза или РёРЅРѕРіРѕ повреждения кожи образующийся сгусток РєСЂРѕРІРё покрывает рану, превратившись РІ РѕСЃРѕР±СѓСЋ корочку – струп. Рто защищает нас РѕС‚ РјРёРєСЂРѕР±РѕРІ Рё сохраняет РІ организме необходимые жидкости.
РљСЂРѕРјРµ того, РІ дерме находится множество связанных СЃ РјРѕР·РіРѕРј нервных окончаний, позволяющих нам осязать. Нервные окончания, или рецепторы, пронизывающие эпидермис, реагируют РЅР° боль. Р’ верхней части дермы находятся тельца Майсснера. Рто рецепторы, воспринимающие легкое давление. Несколько глубже РІ дерме находятся тельца Руффини – рецепторы тепла – Рё тельца Краузе – рецепторы холода. РЈ основания дермы расположены тельца Пачини, позволяющие ощущать сильное давление. РљРѕРіРґР° нервные окончания регистрируют боль, давление или изменение температуры, РѕРЅРё посылают сигнал РјРѕР·РіСѓ. Р’ ответ РјРѕР·Рі дает мышцам команду Рє действию – например, отдернуть СЂСѓРєСѓ РѕС‚ горячей чашки.
Глубоко РІ дерме находятся потовые железы. РћРЅРё представляют СЃРѕР±РѕР№ сплетенные РІ тугие узлы трубки Рё играют чрезвычайно важную роль РІ регулировании температуры тела. Рти железы вырабатывают РїРѕС‚ – солоноватую жидкость, которая, РєРѕРіРґР° нам очень жарко, через потовые РїРѕСЂС‹ выступает РЅР° поверхности кожи. РџРѕС‚ испаряется, помогая нам остыть. Железы СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ вырабатывать РѕС‚ 250 РґРѕ 500 РјР» пота вдень. Р’ условиях жары Рё высокой влажности суточное выделение пота может достигать 2 Р».
Р’ теле человека насчитывается РґРѕ 3 млн. потовых желез. РС… общий вес составляет около 100 Рі. РћРЅРё сосредоточены преимущественно РІ области лица, подмышечных впадин, ладоней Рё подошв. Например, РЅР° 1 СЃРј ладони приходится около 350 потовых желез, Р° РЅР° тыльной стороне кисти РёС… плотность составляет лишь около 200 единиц РЅР° 1 СЃРј2.
РџРѕС‚ также помогает надежно удерживать РІ руках предметы, РЅРµ СЂРѕРЅСЏСЏ РёС…. Тонкая пленка пота покрывает выступы кожного рельефа РЅР° пальцах, позволяя уверенно держать гладкие предметы. Кожный рельеф РЅР° пальцах образует неповторимый – Сѓ каждого СЃРІРѕР№ – СЂРёСЃСѓРЅРѕРє. Ртот СЂРёСЃСѓРЅРѕРє Рё снимается следователями РІ РІРёРґРµ отпечатков пальцев, позволяя находить преступников.
В дерме также располагаются волосяные фолликулы и сообщающиеся с ними сальные железы. Последние вырабатывают вязкое жироподобное вещество – кожное сало, которое непрерывно выделяется на поверхность, смазывая волосы и кожу. Без такой защиты кожа, высохнув, начала бы шелушиться, не в состоянии выдерживать ежедневные нагрузки и внешние воздействия. У некоторых людей, особенно в юношеском возрасте, сальные железы вырабатывают слишком много кожного сала, что приводит к появлению прыщей. В этом случае фолликулы забиваются, в результате чего может произойти инфицирование бактериями и образование гнойников.
С каждым из волосяных фолликулов соединена поднимающая волос мышца. Когда нам холодно или страшно, эти мышцы сокращаются, приводя волос в вертикальное положение. Волос при этом тянет за собой окружающую его ткань, появляется хорошо всем знакомая
А «гусиная кожа» является специфической реакцией – наследием тех давних времен, когда человеческое тело было покрыто густым волосяным покровом. Если было холодно, волосы «дыбились», чтобы захватить побольше воздуха и обеспечить лучшую защиту от холода. Когда кошке холодно, ее шерсть поднимается дыбом, делая ее внешне более крупной и придавая ей более грозный вид. По той же причине – реакция на страх – принимают вертикальное положение волосы на теле человека.
Под дермой располагается подкожный жир, выполняющий функцию смягчающей и теплоизолирующей прокладки, которая защищает тело от холода, удерживая тепло. Одновременно он является запасным источником энергии. Если человек потребляет слишком много калорий, именно подкожный жир является местом, где они накапливаются. Дальше, за подкожным жиром, находятся внутренние органы – мышцы, железы, основные нервы и кровеносные сосуды. Все они своей защитой обязаны живому барьеру – коже.
Заключение
Р’СЃРµ живые организмы, РІ том числе Рё человек, нуждаются РІ информации РѕР± окружающей среде. Рту возможность РёРј обеспечивают сенсорные (чувствительные) системы. Деятельность любой сенсорной системы начинается СЃ восприятия рецепторами энергии раздражителя, трансформации ее РІ нервные импульсы Рё передачи РёС… через цепь нейронов РІ РјРѕР·Рі, РІ котором нервные импульсы преобразуются РІ специфические ощущения – зрительные, обонятельные, слуховые Рё С‚.Рї.
Так наши глаза воспринимают визуальные сигналы: РІ сетчатке находится около 7 млн. колбочек Рё 130 млн. палочек. Колбочки содержат зрительный пигмент РёРѕРґРѕРїСЃРёРЅ, позволяющий воспринимать цвета РїСЂРё дневном освещении. Колбочки бывают трех типов, каждый РёР· которых обладает спектральной чувствительностью Рє красному, зеленому или синему цвету. Палочки благодаря наличию пигмента СЂРѕРґРѕРїСЃРёРЅР° воспринимают сумеречный свет, РЅРµ различая цвета предметов. РџРѕРґ воздействием световых лучей РІ светочувствительных рецепторах – палочках или колбочках – возникают сложные фотохимические реакции, сопровождающиеся расщеплением зрительных пигментов РЅР° более простые соединения. Рто фотохимическое расщепление сопровождается возникновением возбуждения, которое РІ форме нервного импульса передается РїРѕ зрительному нерву РІ подкорковые центры (средний Рё промежуточный РјРѕР·Рі), Р° затем РІ затылочную долю РєРѕСЂС‹ больших полушарий, РіРґРµ преобразуется РІ зрительное ощущение. РџСЂРё отсутствии света (РІ темноте) зрительный РїСѓСЂРїСѓСЂ регенерирует (восстанавливается).
Нечто подобное происходит в ухе, где преобразуются звуковые волны в воздухе, на языке, где молекулы пищи анализируются рецепторами-сосочками, и на коже, в которой заложены тельца, реагирующие на давление и температуру. Болезнь органов чувств приводит полной или частичной потере связи между человеком и окружающей средой.
Список литературы
1. Крылова Н.В., Наумец Л.В. Анатомия органов чувств – М.: Миа, 2003. – 96 с.
2. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека. Книга вторая – М.: Астрель, 2002. – 280 с.
3. Синельников Р.Д., Синельникова Я.Р. Атлас анатомии человека. Т 4. – М.: Оникс, 2001. – 290 с.
4. Чувин Б.Т. Нервная система и органы чувств человека – М.: Дрофа, 2006. – 325 с.
superbotanik.net