3. Строение и функция работы уха

    Ухо - это орган слуха и равновесия. Его составные части обеспечивают прием звуков и сохранение равновесия. Ухо млекопитающих представляет собой орган чувств, содержащий механорецепторы , чувствительные к силе тяжести, к перемещению в пространстве и к звукам. Движения и положение головы относительно направления силы тяжести фиксируется вестибулярным аппаратом. Все остальные структуры предназначены для восприятия, усиления и преобразования звуковой энергии в электрические импульсы, которые, поступая в слуховые зоны головного мозга, вызывают слуховые ощущения.

    Ухо состоит из трех отделов - наружного  уха, среднего уха и внутреннего  уха, содержащего улитку. Орган слуха  делится на 3 части: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Строение органа слуха Функция наружного уха - улавливание звуков и их проведение к барабанной перепонке. Оно состоит из ушной раковины, образованной хрящом со многими завитками, и наружного слухового прохода, идущего до среднего уха и богатого железами, выделяющими ушную серу, которая скапливается в наружном ухе и с которой выводится наружу пыль и грязь. Среднее ухо представляет собой полость, расположенную внутри височной кости. Оно сообщается с носоглоткой с помощью слуховой (евстахиевой) трубы и имеет цепь сочлененных маленьких костей - молоточек, наковальню и стремечко, передающих точно и в усиленном виде колебания барабанной перепонки до тонкой овальной пластинки во внутреннем ухе.

    Цепь  из маленьких костей. Во внутреннем ухе имеется полость в виде спирали - улитка, отграниченная от среднего уха овальным отверстием. Улитка делится на две мембраны - вестибулярную мембрану и основную мембрану, разделенную, в свою очередь, на три отдела, заполненных жидкостью. На волокнах слухового нерва, идущих вдоль основной мембраны, расположены волосковые клетки, являющиеся настоящими слуховыми рецепторами. Звуковое ощущение вызывается колебанием. Когда ушная раковина собирает звуковые волны, они отражаются в ее складках, затем проникают в наружное слуховое отверстие и ударяются о барабанную перепонку. Эта перепонка начинает колебаться с определенной частотой и высотой. Цепь из косточек среднего уха усиливает это колебательное движение и передает его в овальное отверстие, уже во внутреннее ухо. Здесь механическая энергия звуковых волн превращается в электрическую энергию благодаря тому, что волокна слухового нерва возбуждают спиральный орган, расположенный в улитке, и передают слуховое ощущение в головной мозг.

    Евстахиева  труба. Единственный путь для входа и выхода воздуха в среднем ухе - это евстахиева труба - канал, идущий к задней части носовой полости и сообщающийся с носоглоткой. Благодаря этому каналу давление воздуха в среднем ухе уравнивается с атмосферным давлением, и таким образом давление воздуха на барабанную перепонку уравнивается. При полетах на самолете - при наборе высоты или снижении «закладывает» уши. Это связано с резким изменением атмосферного давления, которое вызывает прогиб барабанной перепонки. Тогда зевок или простое глотание слюны приводит к открытию клапана, расположенного в евстахиевой трубе, и давление в среднем ухе уравнивается с атмосферным давлением; одновременно барабанная перепонка возвращается в свое нормальное положение, и уши «открываются». Органы слуха разнообразны Орган слуха у летучих мышей может компенсировать почти полное отсутствие зрения. Эти животные ориентируются при помощи своих криков: через регулярные, очень короткие промежутки они издают ультразвуковые волны очень высокой частоты, неслышимые для человеческого уха. Возвращаясь после отражения к животному, эти волны позволяют установить наличие препятствий и маленьких летающих тел. Органы слуха иногда могут адаптироваться к климату окружающей среды. Пустынная лиса, зверек весом всего 0,6 кг, имеет уши длиной 20 см. Кроме того, что они помогают ей обнаруживать свою добычу ночью, такая большая площадь ушей способствует теплоотдаче и охлаждению организма. Слуховой орган насекомых оснащен перепонкой, которая колеблется при ударах звуковых волн. Эти колебания передаются в жидкое тело, которое, двигаясь, увлекает чувствительные волосковые клетки.

    Равновесие - чувство, не дающее падать Чувство  равновесия, то есть те ощущения, которые  постоянно информируют нас о  положении нашей головы в трехмерном пространстве, где мы двигаемся, заключено во внутреннем ухе. Динамическое равновесие удерживает наше тело при движениях вращения и ускорения, возможно благодаря полукружным каналам вестибулярного аппарата: верхнему, заднему и наружному. В ампуле - окончании каждого канала, находится гребешок, снабженный тонкими волосками, иннервированными нервом головного мозга. Движение жидкости, содержащейся в каналах, - эндолимфы, толкает волоски, закручивание которых является эффективным возбудителем для создания нервного импульса. Улитка Статическое равновесие, удерживающее тело в состоянии покоя или при прямолинейном движении, контролируется из маточки, части перепончатого лабиринта вестибулярного аппарата. Внутри нее находится пятно - группа волосковых рецепторов, - и маленькие костные или известковые камешки - отолиты. Когда нарушается положение тела относительно гравитационного поля, отолиты закручивают волоски рецепторов пятна, и рецепторы посылают разряд импульсов в вестибулярные нейроны. Простой способ проверки правильной работы механизма равновесия - постоять со сдвинутыми ногами и закрытыми глазами. Если имеется какое-либо нарушение в маточке, человек начинает покачиваться из стороны в сторону и может даже упасть.

4. Органы обоняния

    Нос. Органы обоняния у человека примитивны по сравнению с теми же органами некоторых животных. Они находятся в носовой полости и позволяют обнаруживать присутствие газообразных веществ. Обонятельные хеморецепторы расположены в желтой слизистой оболочке, занимающей верхнюю часть носовой раковины.

    Обонятельная оболочка. Нижняя часть раковины выстлана красной слизистой оболочкой, богатой кровеносными сосудами, которые согревают вдыхаемый воздух. В желтой слизистой оболочке, или обонятельной оболочке, выделяют три слоя клеток: структурные клетки, обонятельные клетки и базальные клетки.

    Обонятельные  клетки - это нервные клетки, воспринимающие химические раздражители в виде паров. В желтой слизистой оболочке также  размещены слизистые железы Боумена, выделяющие жидкость, которая поддерживает влажным и чистым обонятельный эпителий. Чтобы возбудить обонятельные клетки, вещества должны быть летучими, то есть они должны выделять пары, которые могли бы проникнуть в носовую полость, и быть растворимыми в воде настолько, чтобы раствориться в слизи и достичь обонятельных клеток. Последние передают нервный импульс в обонятельную луковицу, а оттуда в обонятельные центры коры головного мозга, где ощущение оценивается и расшифровывается. Считается, что есть около семи видов обонятельных рецепторов, каждый из которых способен обнаруживать только один тип молекул. Эти основные запахи следующие: камфарный (запах камфары), мускусный (запах мускуса), цветочный, мятный, эфирный (запах эфира), едкий и гнилостный (запах гнили). Обонятельные рецепторы устают: после продолжительного восприятия одного и того же вещества они перестают испускать нервные импульсы на это вещество, но продолжают сохранять чувствительность ко всем другим запахам.

    Что необходимо для обоняния? Неизвестно, что нужно делать с точки зрения химии, чтобы возбуждать обонятельные клетки, но известны физические характеристики веществ, вызывающих обонятельное раздражение: они должны быть летучими, слегка растворимыми в воде, а также в какой-то мере в липидах. Кроме того, обонятельные клетки возбуждаются только тогда, когда воздух проникает вверх в заднюю часть носовой полости.

    Обонятельные  пути Хеморецепторы передают нервный импульс в обонятельную луковицу, а она - в обонятельные центры коры головного мозга, где ощущения оцениваются и расшифровываются. У некоторых насекомых очень развито обоняние. Многие животные, например, собака и кошка, имеют намного более тонкое обоняние, чем человек, для которого это чувство не является жизненно важным, а, скорее, вспомогательным. У насекомых очень чувствительное обоняние, потому что оно является средством, которым они пользуются для поиска пищи, нахождения особей противоположного пола и обнаружения других живых существ. Самая большая обонятельная восприимчивость у моли и ночных бабочек, самцы которых улавливают запах самок на расстоянии более 1,0 км.

5. Органы осязания. Кожа

    Кожа - это тонкая прочная ткань, покрывающая  все тело и обеспечивающая его  защиту и непроницаемость. Она очень  тонкая в некоторых местах, например на веках, и более толстая на ладонях  и подошвах. Кожа состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки.

    Разрез  кожи и тактильные рецепторы. Эпидермис является наружным покровом. Он образован поверхностным ороговевшим слоем, состоящим из сухих клеток, которые превращаются в твердое вещество - кератин. Более глубокий слой - ростковый (мальпигиевый) слой - образован клетками, которые постоянно размножаются и заменяют клетки ороговевшего слоя. Дерма также состоит из двух слоев - сосочкового слоя, богатого кровеносными сосудами и нервами, и сетчатого слоя, в котором расположены сальные железы, производящие кожное сало, и тактильные рецепторы нервных окончаний - тельца Фатера-Пачини, Руффини, Мейсснера и Краузе, позволяющие ощущать тепло, холод, давление, форму, движение и другие внешние раздражители. Эти нервные окончания более многочисленны в определенных частях кожи, таких, как кончик языка и подушечки пальцев, из-за чего эти части более чувствительны.

    Подкожная жировая клетчатка - самый глубокий слой кожи. Это своеобразная «подушка»  из жировой ткани, защищающая тело от холода и ударов и накапливающая резерв энергии организма. В ней находятся потовые железы, выделяющие пот, и многочисленные волосяные мешки, в каждом из которых произрастает один волосок. В коже имеется около трех миллионов потовых желез.

    Непостоянные рецепторы: боль, давление, холод, тепло. Осязательные рецепторы позволяют головному мозгу определить не только природу раздражителя (давление, тепло), но и определить точное место его воздействия. Есть несколько видов осязательных рецепторов.

    Разрез  кожи и тактильные рецепторы:

    • Тактильные рецепторы: свободные нервные  окончания, или нервные окончания, заключенные в оболочку. Они чувствительны  к прикосновению, потому что волоски, соприкасаясь с предметом, возбуждают чувствительные окончания. Свободные окончания, которых очень много в коже, воспринимают также и болевые ощущения.

    • Тельца Мейсснера: чувствительны к  прикосновению, очень многочисленны  на подушечках пальцев и на кончике  языка. Позволяют нам определить площадь и протяженность тел.

    • Тельца Фатера-Пачини: расположены  в самой глубокой части дермы  и чувствительны к деформации кожи, то есть к силам, действующим  на нее.

    • Тельца Краузе: находятся на поверхности  дермы и очень чувствительны  к низким температурам, поэтому они  ощущают холод.

    • Тельца Руффини: залегают на большей  глубине, чем тельца Краузе, и чувствительны  к повышению температуры, поэтому  они ощущают тепло. Поскольку  они менее многочисленны, ощущение тепла воспринимается медленнее, чем  ощущение холода. Поэтому легко можно  обгореть на солнце, без необходимых мер предосторожности.

Заключение

    Жизнь, живое таит в себе еще немало загадок, нераскрытых тайн, возможностей. Церковь, защитники религий самых разных направлений всегда стремились использовать это для утверждения идеи бога, сверхъестественного начала в проявлениях жизни. Однако развитие науки оставляет для этого все меньше возможностей. Вот еще один пример того, как современная наука, ведет наступление на секреты природы.

    Более 150 лет назад итальянский ученый Луиджи Гальвани установил, что живая ткань реагирует на электрическое воздействие. Это важное открытие дало основание предположить, что живая ткань может на только проводить электрический ток, но и сама вырабатывать электричество. Позднейшие исследования подтвердили это предположение. Сравнительно недавно было установлено, что электрические токи, вырабатываемые живой тканью, возникают в нервных клетках, обслуживающих органы чувств человека и животных, в ответ на раздражения, вызываемые светом, звуком, запахом и т.д.

    Органы  чувств человека сформировались в процессе длительной биологический эволюции. Являясь источником информации об окружающем мире, они обеспечивают необходимый  уровень адаптации человека к  возможным изменениям внешней среды. Вместе с тем органы чувств ограничивают возможности познания человеком природных явления из-за сравнительно узкого диапазона воспринимаемых ими информационных сигналов.

    Органы  осязания не позволяют отличать друг от друга достаточно мелкие шероховатости  и разливать слабые раздражители. Диапазон воспринимаемой температуры, а так же концентрации вредных жидкостей на коже невелик и обеспечивает лишь режим биологического выживания организма.

    Рецепторы вкуса чувствительны только к  ограниченному набору химических соединений и веществ, потребляемых организмом.