Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)

Тема 8. Сенсорні системи

§ 43. Загальний принцип роботи сенсорних систем. Типи рецепторів

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У полі нашого зору зелені крони дерев. Слух бентежить гудіння бджіл-трудівниць. Аромат липового цвіту навіює спогади. Таку різноманітну інформацію сприймає людина. А в якому вигляді ця інформація прямує до мозку — в однаковому чи різному? Чим імпульси, що йдуть від ока, відрізняються від імпульсів, що йдуть від вуха? А може, вони схожі? Розплутай цей клубок питань.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Наше око сприймає зорові сигнали. Проте інколи під час удару головою здається, що аж «іскри в очах», хоча насправді навколо немає світлових блисків. Якщо в експерименті волокна зорового нерва подразнювали електричним струмом, то у відповідь людина бачила яскраві спалахи світла. Як можна пояснити такі результати експериментів і життєвих спостережень?

2. Є звуки, які людина не чує. Є світло, яке людина не бачить. Проте конструктори створили прилади, які допомагають не лише виявляти, а й використовувати ультразвуки та різні спектри «невидимого» світла. Тепловізор — багатофункціональний пристрій (мал. 43.1). Поясни, як людина розширила можливості своїх сенсорних систем за його допомогою.

Мал. 43.1. Візуалізація температури за допомогою тепловізора

БІОСЛОВО

Сенсорна система (аналізатор) — система, що забезпечує сприйняття інформації із середовища, її проведення до мозку та формування відчуттів.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Сприйняття навколишнього світу з його барвами, звуками, ароматами здійснюється завдяки роботі сенсорних систем (від лат. sensus — почуття, відчуття), які ще називають аналізаторами.

Принципи будови та функціонування аналізаторів однакові (мал. 43.2). Периферичний відділ сенсорної системи містить рецептори, інформація від яких провідниковими шляхами надходить до центрального відділу в головний мозок.

Мал. 43.2. Структура сенсорної системи (на прикладі зорової)

Функції компонентів сенсорних систем відображено в таблиці.

Периферична частина (орган чуття)	Провідниковий шлях (чутливий нерв)	Центральна частина (у головному мозку)
Містить рецептори, що сприймають сигнал із середовища	Складається з чутливих нервових волокон (аксонів)	Підкіркові центри і сенсорна зона кори мозку
У відповідь на подразник генерує нервові імпульси. Закодовує інформацію	Проводить імпульси від органа чуття до мозку	Інтегрує, аналізує, розкодовує отриману інформацію, формує відчуття

Будь-яке сприйняття починається з рецепторів. Зазвичай це сенсорні нейрони, або спеціалізовані епітеліальні клітини, що мають здатність у відповідь на адекватний (відповідний) стимул (світло, речовину, що пахне, тиск тощо) генерувати нервовий імпульс.

Залежно від характеру подразника, що викликає збудження, рецептори поділяють на п’ять груп: механорецептори — сприйняття звуку, положення і руху тіла, дотику, вібрації, тиску, розтягнення; хеморецептори — сприйняття смаку, запаху; фоторецептори — сприйняття світла й кольору; терморецептори — сприйняття холоду, тепла; ноцицептори (больові рецептори) — сприйняття болю.

Рецепторні клітини зазвичай мають розгалужені відростки або спеціальні волоски (мал. 43.3) (с. 192).

Мал. 43.3. Основні групи рецепторів (за модальністю відчуттів)

Рецептори можуть бути розташовані окремо (наприклад, больові рецептори шкіри) або об’єднані в органах чуття (зорові рецептори в сітківці ока, слухові — у завитці внутрішнього вуха).

Коли сила стимулу (світла, речовини, що пахне) досягає певної порогової величини, рецептор генерує сигнал і збудження передається наступним нейронам на шляху до мозку.

Поріг — це найнижче значення енергії подразника, що призводить до збудження рецепторів і формування відчуттів. Наприклад, найменша концентрація солі чи цукру, яку людина може відчути; найслабший звук, що розрізняє людина. Величина сенсорного порога може змінюватися залежно від стану людини.

Незалежно від типу рецептора нервові імпульси однакові. У головному мозку здійснюється аналіз, розкодування інформації. Сигнали, що надійшли від конкретних рецепторів викликають збудження тих ділянок у чутливих зонах кори мозку, що відповідають за формування конкретного відчуття. Позаяк у тілі людини мільйони рецепторів, кожен з яких має здатність реагувати на певну якість відповідного стимулу, а в корі мозку мільйони нейронів, поєднаних синапсами, люди можуть сприймати світ із сотнями відтінків кольорів, смаків, запахів.

Якщо імпульси однакові, як же ми можемо розрізняти сильний і слабкий звук або тиск? Тут важлива частота і кількість імпульсів, які надсилаються до мозку. Що сильніша дія, то більше рецепторів збуджуються у відповідь і вища частота сигналів.

Важливою ознакою роботи сенсорних систем є здатність до адаптації. Чутливість рецепторів може підвищуватися за відсутності дії сильного подразника чи знижуватися за його тривалої дії. Наприклад, чутливість до світла знижується за яскравого освітлення, а в темряві, навпаки, підвищується. Пригадай, коли ти заходиш з яскраво освітленого приміщення в темну кімнату, то деякий час нічого не бачиш, згодом очі адаптуються і ти можеш розрізняти предмети. З іншого боку, завдяки адаптації рецепторів до постійної дії подразника ми не відчуваємо дотик одягу до нашого тіла.

Важливо розуміти, що сформовані відчуття є індивідуальними. Вони є суб’єктивним відображенням реального світу, що здійснюється сенсорними системами. У різних людей спостерігаються істотні відмінності сенсорних порогів. На основі відчуттів формується сприйняття сенсорної інформації з певною інтерпретацією із залученням індивідуального досвіду. Тож люди по-різному сприймають навколишній світ.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Сприйняття зовнішнього світу та внутрішнього середовища організму забезпечується сенсорними системами (аналізаторами). Сенсорна система складається з периферичного відділу (окремі рецептори чи органи чуття), провідникового шляху (чутливі нервові волокна) та центрального відділу (сенсорні ділянки мозку). Залежно від характеру подразника розрізняють: механорецептори — сприйняття звуку, положення і руху тіла, дотику; хеморецептори — сприйняття смаку, запаху; фоторецептори — сприйняття світла й кольору; температурні рецептори — сприйняття холоду, тепла; больові рецептори. Кора мозку є вищим центром аналізу сенсорної інформації.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Назви компоненти сенсорної системи, поясни їх функції.

2. На які групи поділяють рецептори за характером подразника?

3. Які відчуття забезпечують механорецептори та хеморецептори?

4. Пригадай, які ділянки мозку відповідають за різні види чуттів (с. 36).

5. Коли людина зайшла в приміщення, то відчула різкий запах фарби, який невідчутний для майстра, котрий другу годину фарбує стіни. Поясни, чим зумовлена різниця нюхових відчуттів у двох людей.

6. Трапляється, що пізно ввечері ми чуємо звуки фільму, який переглядають сусіди. Проте в розпал дня ми не помічаємо значно гучніших звуків. Поясни відмінності у роботі сенсорної системи у двох випадках.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).