Πού βρίσκονται οι υποδοχείς ήχου; Τα ειδικά όργανα ή κύτταρα που αντιλαμβάνονται τα σήματα ονομάζονται υποδοχείς. Ο μηχανισμός αντίληψης του χωρικού εντοπισμού του ήχου

Ο συντονισμός της ζωτικής δραστηριότητας ενός οργανισμού είναι αδύνατος χωρίς πληροφορίες που προέρχονται συνεχώς από το εξωτερικό περιβάλλον. Τα ειδικά όργανα ή κύτταρα που λαμβάνουν σήματα ονομάζονται υποδοχείς ; καλείται το ίδιο το σήμα κίνητρο .

Σύμφωνα με την εσωτερική δομή, οι υποδοχείς μπορεί να είναι τόσο απλοί, αποτελούμενοι από ένα μόνο κύτταρο, όσο και εξαιρετικά οργανωμένοι, αποτελούμενοι από μεγάλο αριθμό κυττάρων που αποτελούν μέρος ενός εξειδικευμένου αισθητηρίου οργάνου. Οι υποδοχείς χωρίζονται επίσης σε δύο ομάδες: εξωϋποδοχείς - υποδοχείς που αντιλαμβάνονται ερεθισμούς από το εξωτερικό περιβάλλον και ενδοϋποδοχείς - υποδοχείς που αντιλαμβάνονται ερεθισμούς που έχουν προκύψει μέσα στο σώμα.

Οποιαδήποτε εναλλαγή κελαηδίσματος μεταξύ αναισθητοποιημένων αρσενικών ή μεταξύ αναισθητοποιημένων και κανονικών αρσενικών, ήταν σπάνια, βραχύβια και τυχαία. Η μακρά σειρά πειραμάτων επικύρωσης του Regen έδειξε ότι άλλα ερεθίσματα, όπως το φως, οι μυρωδιές και οι επιφανειακές δονήσεις, δεν επηρέασαν τη συμπεριφορά του κελαηδίσματος. Σε αυτά τα πειράματα, τα έντομα τοποθετήθηκαν σε ξεχωριστά δωμάτια και οι ήχοι τους μεταδίδονταν μέσω τηλεφώνου.

Περαιτέρω πειράματα του Regen έδειξαν την αντίδραση των θηλυκών στο κελάηδισμα των αρσενικών. Τα ακριβή δεδομένα για τη συχνότητα με την οποία τα θηλυκά κινούνταν προς το κλουβί λήφθηκαν περικυκλώνοντας ένα τμήμα του κλουβιού με ένα δίχτυ παγίδων στο οποίο τα θηλυκά πιάστηκαν καθώς κινούνταν μέσα. Τα αποτελέσματα ήταν στατιστικά σημαντικά. Κανονικές γυναίκες κινήθηκαν προς το κλουβί και τελικά έφτασαν σε αυτό. Ωστόσο, η αφαίρεση του ενός μπροστινού ποδιού και του τυμπανικού οργάνου του προκάλεσε δυσκολίες. Οι κινήσεις ήταν πιο τυχαίες και λιγότερα σετ, αν και μερικές γυναίκες κατάφεραν να φτάσουν στο κλουβί.

Τα ζώα μπορούν να αντιληφθούν τα ακόλουθα είδη πληροφοριών:

· φως ( φωτοϋποδοχείς );

χημικές ουσίες - γεύση, οσμή, υγρασία ( χημειοϋποδοχείς );

μηχανικές παραμορφώσεις - ήχος, αφή, πίεση, βαρύτητα ( μηχανοϋποδοχείς );

· θερμοκρασία ( θερμοϋποδοχείς );

· ηλεκτρική ενέργεια ( ηλεκτρουποδοχείς ).

Όταν αφαιρέθηκαν και τα δύο τυμπανικά όργανα ή αν ο άνδρας δεν μπορούσε να αραιώσει, η απόδοση των γυναικών μειώθηκε σε μια ευκαιρία. Δεν ήταν επίσης σε θέση να επιδείξουν αποτελέσματα αναζήτησης εάν αλλοιωνόταν το όργανο του αρσενικού, όπως η διαγραφή ενός αρχείου ώστε να μην παράγεται ήχος ή ήχος.

Βρήκε επίσης ότι η εναλλαγή μπορούσε να αποδειχθεί με ένα κατάλληλα δραστήριο αρσενικό χρησιμοποιώντας διάφορα ηχητικά σφυρίγματα, κρουστικούς θορύβους και ήχους που παράγονται με το στόμα του. Ωστόσο, ποτέ δεν ήταν απολύτως σαφές ποιες αλλαγές έκανε ο Regen στα σήματα του που τελικά έφεραν την επιτυχία. πιθανότατα το μυστικό βρισκόταν στον συγκεκριμένο ρυθμό και τον συγχρονισμό των σημάτων. Σε κάθε περίπτωση, αυτή η μέθοδος κατέστησε δυνατή τη μελέτη της γενικής φύσης της ακουστικής ευαισθησίας αυτών των εντόμων και του εύρους των ηχητικών συχνοτήτων στις οποίες ανταποκρίθηκαν.

Οι υποδοχείς μετατρέπουν την ενέργεια του ερεθίσματος σε ηλεκτρικό σήμα που διεγείρει τους νευρώνες. Ο μηχανισμός διέγερσης των υποδοχέων σχετίζεται με μια αλλαγή στη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης για ιόντα καλίου και νατρίου. Όταν η διέγερση φτάσει σε μια τιμή κατωφλίου, ένας αισθητήριος νευρώνας διεγείρεται, στέλνοντας μια ώθηση στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Μπορούμε να πούμε ότι οι υποδοχείς κωδικοποιούν τις εισερχόμενες πληροφορίες με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων.

Τα Katydids έχουν αποδειχθεί ότι είναι πιο ευαίσθητα σε πολύ υψηλές συχνότητες, οι οποίες ξεπερνούν τα όρια του ανθρώπινου αυτιού. Ωστόσο, τα εργαλεία που είχε στη διάθεσή της η Regen εκείνη την εποχή δεν επέτρεπαν την ακριβή ένταση. Αν και το έργο του Regen και άλλων καθιέρωσε τη βασική φύση της λήψης ήχου στα έντομα και τον ρόλο του στην επικοινωνία και το ζευγάρωμα, άλλες λεπτομέρειες έπρεπε να περιμένουν την εισαγωγή ηλεκτροφυσιολογικών μεθόδων σε αυτόν τον τομέα, καθώς και την ανάπτυξη ηλεκτρονικών μεθόδων για την ακριβή παραγωγή, έλεγχος και μέτρηση υγιών κινήτρων.

Το αισθητήριο κύτταρο στέλνει πληροφορίες με βάση τα πάντα ή τίποτα (σήμα/κανένα σήμα). Προκειμένου να προσδιοριστεί η ένταση του ερεθίσματος, το όργανο του υποδοχέα χρησιμοποιεί πολλά κύτταρα παράλληλα, καθένα από τα οποία έχει το δικό του όριο ευαισθησίας. Υπάρχει επίσης σχετική ευαισθησία - κατά πόσο πρέπει να αλλάξει η ένταση του σήματος για να καταγράψει την αλλαγή το αισθητήριο όργανο. Έτσι, στους ανθρώπους, η σχετική ευαισθησία της φωτεινότητας του φωτός είναι περίπου 1%, η ισχύς του ήχου είναι 10%, και η δύναμη της βαρύτητας είναι 3%. Αυτά τα μοτίβα ανακαλύφθηκαν από τους Bouguer και Weber. ισχύουν μόνο για τη μεσαία ζώνη έντασης του ερεθίσματος. Οι αισθητήρες χαρακτηρίζονται επίσης από προσαρμογή - αντιδρούν κυρίως σε ξαφνικές αλλαγές στο περιβάλλον, χωρίς να «φράζουν» το νευρικό σύστημα με στατικές πληροφορίες υποβάθρου.

Ηλεκτροφυσιολογικές Παρατηρήσεις

Κατά τη διεξαγωγή ηλεκτροφυσιολογικών παρατηρήσεων του ακουστικού μηχανισμού, το ηλεκτρόδιο τοποθετείται σε ένα νεύρο ή σε κάποια άλλη αισθητήρια δομή του μηχανισμού. Οι ήχοι που παρουσιάζονται σε διαφορετικές συχνότητες και εντάσεις προκαλούν νευρικές ή αισθητηριακές αλλαγές που είναι στην πραγματικότητα ηλεκτρικές εκκενώσεις ή ηλεκτρικές αλλαγές εξαιρετικά μικρού μεγέθους. Παραλαμβάνονται από ένα ηλεκτρόδιο και μεταφέρονται σε ένα όργανο με το οποίο μπορούν να ενισχυθούν, να παρατηρηθούν και να καταγραφούν. Τόσο στις συμπεριφορικές όσο και στις ηλεκτροφυσιολογικές παρατηρήσεις, η ηχητική ευαισθησία ενός ζώου σε ήχους διαφορετικών συχνοτήτων μπορεί να απεικονιστεί με μια καμπύλη.

Ευαισθησία αισθητήριο όργανομπορεί να αυξηθεί σημαντικά με άθροιση όταν πολλά παρακείμενα αισθητήρια κύτταρα συνδέονται με έναν νευρώνα. Ένα αδύναμο σήμα που εισέρχεται στον υποδοχέα δεν θα προκαλούσε διέγερση νευρώνων εάν συνδέονταν με καθένα από τα αισθητήρια κύτταρα χωριστά, αλλά προκαλεί διέγερση ενός νευρώνα, στον οποίο συνοψίζονται πληροφορίες από πολλά κύτταρα ταυτόχρονα. Από την άλλη, αυτό το αποτέλεσμα μειώνει την ανάλυση του οργάνου. Έτσι, οι ράβδοι στον αμφιβληστροειδή, σε αντίθεση με τους κώνους, έχουν αυξημένη ευαισθησία, αφού ένας νευρώνας συνδέεται με πολλές ράβδους ταυτόχρονα, αλλά έχουν χαμηλότερη ανάλυση. Η ευαισθησία σε πολύ μικρές αλλαγές σε ορισμένους υποδοχείς είναι πολύ υψηλή λόγω της αυθόρμητης δραστηριότητάς τους, όταν τα νευρικά ερεθίσματα συμβαίνουν ακόμη και απουσία σήματος. Διαφορετικά, οι ασθενείς παρορμήσεις δεν θα μπορούσαν να ξεπεράσουν το κατώφλι ευαισθησίας του νευρώνα. Το κατώφλι ευαισθησίας μπορεί να αλλάξει λόγω των παρορμήσεων που προέρχονται από το κεντρικό νευρικό σύστημα (συνήθως με βάση την αρχή της ανάδρασης), γεγονός που αλλάζει το εύρος ευαισθησίας του υποδοχέα. Τέλος, η πλευρική αναστολή παίζει σημαντικό ρόλο στην αύξηση της ευαισθησίας. Τα γειτονικά αισθητήρια κύτταρα, όντας διεγερμένα, έχουν ανασταλτική επίδραση μεταξύ τους. Αυτό ενισχύει την αντίθεση μεταξύ γειτονικών περιοχών.

Μηχανισμός Αντίληψης Βήματος

Το τυμπανικό όργανο αυτών των εντόμων βρίσκεται σε ένα από τα τμήματα του μπροστινού ποδιού. Το νεύρο του πηγαίνει στο γάγγλιο στο στήθος. Όταν ένα ηλεκτρόδιο τοποθετείται σε αυτό το νεύρο, η ευαισθησία του κατωφλίου και το συνολικό εύρος συχνοτήτων μπορούν να προσδιοριστούν μεταβάλλοντας την ένταση και τη συχνότητα των ήχων που εφαρμόζονται στο τύμπανο. Είναι πιθανό ότι η αναγνώριση ενός εντόμου του είδους του με το τραγούδι σχετίζεται κυρίως με την ένταση και τα χρονικά μοτίβα, με τις γρήγορες αλλαγές στην ένταση να παίζουν εξέχοντα ρόλο.

Κατά κανόνα, οι υποδοχείς συνδυάζονται με άλλα στοιχεία, που δεν σχετίζονται καν με νευρικό σύστημα, σε όργανα αισθήσεων. Με τη βοήθεια συσκευών αγωγιμότητας ερεθιστικών, τα ερεθίσματα που πέφτουν πάνω τους μπορούν να φιλτραριστούν και να τροποποιηθούν πριν φτάσουν στους υποδοχείς. Έτσι, τα αισθητήρια όργανα όχι μόνο αντιλαμβάνονται τους ερεθισμούς, αλλά συμμετέχουν και στην επεξεργασία της διέγερσης.

Ωστόσο, δεν μπορεί να αποκλειστεί η πιθανότητα εισόδου μιας συχνότητας στο μοτίβο. Ένα άλλο ερώτημα αφορά την αντίληψη της κατεύθυνσης της πηγής ήχου. Σαφώς, αν μια γυναίκα θέλει να ψάξει και να βρει έναν άντρα που κελαηδάει, η απόδοσή της εξαρτάται από την ικανότητά της να εντοπίζει τον ήχο. Τα πειράματα δείχνουν ότι το μέγεθος των ηλεκτρικών αποκρίσεων από το τυμπανικό νεύρο στις κατυδίδες αλλάζει συστηματικά όταν ένας δεδομένος ήχος παρουσιάζεται από διαφορετικές γωνίες ενώ η απόσταση διατηρείται σταθερή. Τα έντομα συνεχίζουν να εμφανίζουν αυτό το μοτίβο κατεύθυνσης ακόμη και μετά την αφαίρεση ενός από τα τυμπανικά όργανα.

στο δέρμαυπάρχει μεγάλος αριθμός υποδοχέων: πόνος, θερμοκρασία (ζέστη και κρύο) και απτικός. Το δέρμα είναι διάστικτο με ειδικούς υποδοχείς αφής και πίεσης (περίπου 500.000), αλλά είναι άνισα κατανεμημένοι. Ειδικά πολλά από αυτά στις παλάμες των χεριών. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας γίνονται αντιληπτές από δύο τύπους εξειδικευμένων οργάνων: μερικά διεγείρονται από το κρύο, άλλα από τη ζέστη ( Σώματα Ruffini (ζεστασιά) και Κώνοι Krause (κρύο)). Υπάρχουν 280.000 από αυτά, εκ των οποίων οι 30.000 αντιδρούν στη ζέστη και οι 250.000 στο κρύο. Οι ελεύθερες νευρικές απολήξεις στο δέρμα μπορούν επίσης να ανταποκριθούν στη θερμοκρασία. Το πιο ευαίσθητο στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι το δέρμα της κοιλιάς και τα άκρα είναι λιγότερο ευαίσθητα στη θερμότητα από τον κορμό. Τα εκτεθειμένα μέρη του σώματος είναι λιγότερο ευαίσθητα στο κρύο από τα καλυμμένα.

Στοιχεία ακοής και επικοινωνίας σε αράχνες

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο Regen διαπίστωσε ότι οι γυναίκες που στερούνταν ένα τυμπανικό όργανο μπορούσαν ακόμα να βρουν ένα αρσενικό που κελαηδάει, αν και λιγότερο αποτελεσματικά από όταν και τα δύο όργανα ήταν άθικτα. Οι αράχνες έχουν την αίσθηση της ακοής, έχει συζητηθεί εδώ και καιρό. Οι πρώιμες ανέκδοτες παρατηρήσεις για το θέμα υποστηρίζονται τώρα τόσο από συμπεριφορικά όσο και από ηλεκτροφυσιολογικά στοιχεία, τα οποία αναμφίβολα υποδηλώνουν ότι οι αράχνες είναι ευαίσθητες στους μηχανικούς κραδασμούς καθώς και στους αερομεταφερόμενους ήχους.

Οι υποδοχείς πόνου είναι διάσπαρτοι σε όλο το σώμα. Υπάρχουν έως και 100 υποδοχείς ανά 1 cm2. Υπάρχουν άνθρωποι που έχουν χάσει την ευαισθησία στον πόνο (αναλγησία), αλλά διατήρησαν τις υπόλοιπες αισθήσεις. Οι πιο πρωτόγονοι υποδοχείς είναι μηχανικοί, ανταποκρινόμενοι στην αφή και την πίεση. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο αισθήσεων είναι ποσοτική. Η αφή συνήθως καταγράφεται από τις λεπτότερες απολήξεις των νευρώνων που βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του δέρματος, στις βάσεις των τριχών ή των κεραιών. Υπάρχουν και εξειδικευμένα Κορμιά Meissner . Αντιδρούν στην πίεση Σώματα Pacini , που αποτελείται από μία μόνο νευρική απόληξη που περιβάλλεται από συνδετικό ιστό. Οι παλμοί διεγείρονται λόγω της αλλαγής της διαπερατότητας της μεμβράνης, η οποία συμβαίνει λόγω του τεντώματος της.

Το εάν αυτή η ευαισθησία πρέπει να θεωρείται ακοή συζητείται αργότερα σε αυτήν την ενότητα μετά από ανασκόπηση των ανατομικών και συμπεριφορικών στοιχείων. Τα σώματα των αραχνών περιέχουν πολλά ανοίγματα που μοιάζουν με σχισμή που ονομάζονται λυρικά όργανα, τα οποία πιστεύεται ότι έχουν αισθητηριακό χαρακτήρα. Τα περισσότερα από αυτά τα όργανα είναι πιθανό να έχουν κιναισθητική λειτουργία και έτσι παρέχουν πληροφορίες για τις τοπικές κινήσεις των μερών του σώματος. Ωστόσο, υπάρχει ένας τύπος λυρικού οργάνου που διαφέρει από άλλους ως προς τη διάταξη και ορισμένες δομικές λεπτομέρειες.

Ο προσδιορισμός της θέσης του σώματος στο χώρο και η κίνησή του γίνονται με τη συμμετοχή διαφόρων αισθητηρίων οργάνων: όρασης, υποδοχείς αφής, υποδοχείς μυοαρθρικής ευαισθησίας κ.λπ. Όργανο ισορροπίαςστα θηλαστικά είναι αιθουσαία συσκευή βρίσκεται στο εσωτερικό αυτί. Ο λαβύρινθος του έσω αυτιού αποτελείται, εκτός από τον κοχλία, από δύο μικρούς σάκους - στρογγυλούς και ωοειδείς - και τρεις ημικυκλικούς σωλήνες, στο εσωτερικό των οποίων βρίσκεται η ενδολέμφος και έξω - η περίλυμφος. Ο προθάλαμος (σάκοι) και τα ημικυκλικά κανάλια μαζί συνθέτουν την αιθουσαία συσκευή, η οποία περιέχει επίσης αισθητήρια (τρίχα) κύτταρα. Κατάλληλο για ευαίσθητα κύτταρα της αιθουσαίας συσκευής νευρικές ίνες. Οι σάκοι περιέχουν μικρές πέτρες - ωτόλιθους, που αποτελούνται από ανθρακικό ασβέστιο. Υπό την επίδραση της βαρύτητας, οι ωτόλιθοι ασκούν πίεση σε ορισμένα τριχωτά κύτταρα που επενδύουν τους σάκους από το εσωτερικό, αυτοί οι ερεθισμοί μεταδίδονται στον εγκέφαλο. Όταν αλλάζει η θέση της κεφαλής (κλίση), αλλάζουν θέση και οι ωτόλιθοι, πιέζουν άλλα κύτταρα και τα ερεθίζουν. Τα τριχωτά κύτταρα βρίσκονται επίσης στα ημικυκλικά κανάλια. Όταν το κεφάλι είναι γυρισμένο, η κίνηση του υγρού στα κανάλια υστερεί σε σχέση με αυτή την κίνηση, έτσι ώστε τα τριχωτά κύτταρα να κινούνται σε σχέση με το υγρό και να λαμβάνουν ερεθίσματα από την κίνησή του. Ένα άτομο είναι συνηθισμένο σε κινήσεις στο οριζόντιο επίπεδο, ερεθίζοντας τα ημικυκλικά κανάλια με συγκεκριμένο τρόπο, αλλά οι κάθετες κινήσεις (παράλληλες με τον μακρύ άξονα του σώματος) είναι ασυνήθιστες γι 'αυτόν. Τέτοιες κινήσεις (ανέβασμα σκάλας ή σε ασανσέρ, λίκνισμα στη θάλασσα) ερεθίζουν τα ημικυκλικά κανάλια με ασυνήθιστο τρόπο και μπορεί να προκαλέσουν ναυτία και εμετό.

Βρίσκεται στο μετατάρσιο τμήμα καθενός από τα οκτώ πόδια, κοντά στην άρθρωση που κάνει αυτό το τμήμα με βοήθεια, και αποτελείται από πολλές εγκοπές - περίπου 10 στον ιστό του σπιτιού, οι οποίες περιβάλλουν εν μέρει το πόδι. Κάθε σχισμή περιέχει έναν θάλαμο ρευστού, το εσωτερικό τοίχωμα του οποίου τρυπιέται από έναν σωλήνα μέσα από τον οποίο περνάει ένα λεπτό νήμα σε ένα από τα δύο πλευρικά τοιχώματα που εφαρμόζουν την σχισμή. Προφανώς, αυτό το νήμα είναι ο τερματισμός ενός γαγγλιακού κυττάρου που βρίσκεται βαθύτερα στο πόδι. Έχει προταθεί ότι η εναλλασσόμενη συμπίεση των ελασμάτων διεγείρει το άκρο του νήματος.



d:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.5\content\chapter10\section3\paragraph7\images\10030701.gif1
Σχέδιο της δομής του οργάνου ισορροπίας

Η προκύπτουσα διέγερση κατά μήκος του νεύρου του προθαλάμου μεταδίδεται στον εγκέφαλο. Στον εγκεφαλικό φλοιό, υπάρχει μια αίσθηση της θέσης του σώματος στο χώρο και δίνεται εντολή για αλλαγή του τόνου διαφόρων μυϊκών ομάδων, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή της θέσης του κεφαλιού και του κορμού, χάρη στην οποία η ισορροπία του σώματος διατηρείται. Όταν επηρεάζεται η αιθουσαία συσκευή, ένα άτομο εμφανίζει κινητικές διαταραχές, ζάλη και άλλες διαταραχές.

Σε αυτό το εύρος, η ευαισθησία που μετράται από τα ηλεκτρικά δυναμικά ποικίλλει ευρέως για τους αερομεταφερόμενους ήχους. Ορισμένα πειράματα βρήκαν περιοχές στενής συχνότητας στις οποίες δεν ελήφθησαν αποκρίσεις στις υψηλότερες διαθέσιμες εντάσεις. Αυτές οι παραλλαγές στην ευαισθησία αποδίδονται σε μηχανικούς συντονισμούς στη λυρική δομή.

Προφανώς, ο ταρσός παίζει σημαντικό ρόλο στις αποκρίσεις στους ήχους. Η αφαίρεση τμημάτων του ποδιού μειώνει τον αριθμό των αποκρίσεων σχετικά αναλογικά με τον αριθμό που αφαιρέθηκε. η ακινητοποίηση του ποδιού μειώνει σημαντικά την ευαισθησία. Επομένως, φαίνεται ότι το πόδι χρησιμεύει ως αισθητήριο στοιχείο που μεταδίδει δονήσεις στο λυρικό όργανο, το οποίο είναι επομένως ένας τύπος ταχύτητας αυτιού.

Πλάγια όργαναανταποκρίνονται στην ταχύτητα και την κατεύθυνση της ροής του νερού, παρέχοντας στα ζώα πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές στη θέση τους το ίδιο το σώμα, καθώς και κοντινά αντικείμενα. Αποτελούνται από αισθητήρια κύτταρα με άκρα τριχών που συνήθως βρίσκονται σε υποδόρια κανάλια. Κοντοί σωλήνες που περνούν μέσα από τα λέπια βγαίνουν προς τα έξω, σχηματίζοντας πρόσθετη εργασία . Τα πλάγια όργανα υπάρχουν σε κυκλοστομίες, ψάρια και υδρόβια αμφίβια.

Έχει αναφερθεί ότι οι αράχνες αντιδρούν με χαρακτηριστικούς τρόπους σε ένα βουητό έντομο που μπήκε μέσα τους. Η αράχνη προφανώς εντοπίζει αμέσως το έντομο, τρέχει προς το μέρος του και του επιτίθεται. Ωστόσο, ένα ανενεργό αντικείμενο, όπως ένα μικρό βότσαλο μπλεγμένο στον ιστό, δημιουργεί μια διαφορετική απόκριση: η αράχνη χειρίζεται τα νήματα του ιστού, βρίσκει το αντικείμενο και κόβει τους κλώνους που το περιβάλλουν έτσι ώστε το αντικείμενο να πέσει στο έδαφος. Έχουν παρατηρηθεί αντιδράσεις μιας οικιακής αράχνης σε έναν μηχανικό δονητή που εφαρμόζεται σε ένα σημείο του ιστού. Ένα τέτοιο ερέθισμα προκαλεί μια απόκριση παρόμοια με αυτή ενός ενεργού εντόμου εάν η συχνότητα δόνησης είναι μεταξύ 400 και 700 Hertz.

όργανο ακοής, που αντιλαμβάνεται τα ηχητικά κύματα στον αέρα ή το νερό, ονομάζεται αυτί . Το ανθρώπινο αυτί χωρίζεται σε τρία τμήματα: το εξωτερικό, το μεσαίο και το εσωτερικό αυτί. Το αυτί βρίσκεται στο κροταφικό οστό του κρανίου.


Το έξω αυτί περιλαμβάνει το αυτί και τον έξω ακουστικό πόρο. Το αυτί αποτελείται από ελαστικό χόνδρο, δεν βρίσκεται μόνο στον λοβό του αυτιού. Ο έξω ακουστικός πόρος είναι επενδεδυμένος με αδένες που εκκρίνουν κηρήθρα αυτιού. Διαχωρίζεται από το μέσο αυτί με την τυμπανική μεμβράνη. Στο μέσο αυτί τοποθετούνται τα ακουστικά οστάρια που συνδέονται μεταξύ τους: το σφυρί, ο αμόνις και ο αναβολέας. Η κοιλότητα του μέσου αυτιού ονομάζεται τυμπανική κοιλότητα και είναι επενδεδυμένη με βλεννογόνους. Με τη βοήθεια της ευσταχιανής σάλπιγγας επικοινωνεί με το ρινοφάρυγγα και στο εσωτερικό τοίχωμα της κοιλότητας

Φυσικές ιδιότητες ενός ηχητικού σήματος

Από αυτό και παρόμοια στοιχεία, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η αράχνη έχει την ικανότητα να διακρίνει μεταξύ χαμηλών και υψηλών εύρους και πιθανώς μπορεί να διακρίνει τόνους χαμηλότερου εύρους. Οι αράχνες ανταποκρίνονται επίσης σε τόνους αέρα από μια τεχνητή πηγή όπως ένα μεγάφωνο. Αυτά τα ερεθίσματα προκαλούν μια απόκριση προσανατολισμού κατά την οποία η αράχνη συναντά μια πηγή και απλώνεται με τα δύο μπροστινά της πόδια. Έτσι, δεδομένου του υψηλού επιπέδου ευαισθησίας στον αέρα και τα μηχανικά ερεθίσματα, η λήψη των ήχων στην αράχνη μπορεί πιθανώς να θεωρηθεί ως αληθινή ακοή και το λυρικό όργανο ως μορφή του αυτιού.

Το μέσο αυτί έχει δύο ανοίγματα: στρογγυλό και οβάλ. Η στρογγυλή τρύπα καλύπτεται με μεμβράνη, η οβάλ οπή καλύπτεται με αναβολέα. Ο αέρας εισέρχεται στην τυμπανική κοιλότητα μέσω του ακουστικού σωλήνα, λόγω του οποίου η πίεση στην τυμπανική μεμβράνη από την τυμπανική κοιλότητα εξισορροπείται με την εξωτερική πίεση αέρα.

Αυτό είναι προφανώς ένας τύπος ταχύτητας αυτιού, καθώς δεν υπάρχει ηχητική επιφάνεια που να ανταποκρίνεται στην ηχητική πίεση και τα μικρά τμήματα των ποδιών φαίνεται να ανταποκρίνονται στις ταλαντευτικές κινήσεις των σωματιδίων του αέρα. Ο ήχος μας προσφέρει ισχυρά μέσα επικοινωνίας. Η αίσθηση της ακοής μας επιτρέπει να βιώσουμε τον κόσμο γύρω μας μέσω του ήχου. Επειδή η αίσθηση της ακοής μας επιτρέπει να συλλέγουμε, να επεξεργαζόμαστε και να ερμηνεύουμε ήχους συνεχώς και χωρίς συνειδητή προσπάθεια, μπορούμε να θεωρήσουμε δεδομένη αυτή την ειδική αίσθηση επικοινωνίας.

Η σύγχρονη έρευνα ακοής καθοδηγείται από τα διδάγματα που αντλήθηκαν από την αισθητηριακή έρευνα, δηλαδή ότι τα εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα ανταποκρίνονται σε διάφορες μορφές ενέργειας —μηχανική, χημική ή ηλεκτρομαγνητική— και μετατρέπουν αυτή την ενέργεια σε ηλεκτροχημικές ώσεις που μπορούν να επεξεργαστούν από τον εγκέφαλο. Στη συνέχεια, ο εγκέφαλος λειτουργεί ως κεντρική μονάδα επεξεργασίας των αισθητηριακών παρορμήσεων. Τα αντιλαμβάνεται και τα ερμηνεύει χρησιμοποιώντας μια «υπολογιστική» προσέγγιση, η οποία περιλαμβάνει πολλές περιοχές του εγκεφάλου που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους ταυτόχρονα.

Το εσωτερικό αυτί έχει πολύπλοκο σχήμα και διακρίνονται δύο λαβύρινθοι σε αυτό - οστό και μεμβρανώδης. Ο οστέινος λαβύρινθος περιλαμβάνει τον κοχλία, τον προθάλαμο και τρία ημικυκλικά κανάλια. Ο κοχλίας κάνει 2,5 στροφές γύρω από τον άξονα του οστού. Ο προθάλαμος βρίσκεται μεταξύ του κοχλία και των ημικυκλικών καναλιών και αντιπροσωπεύει μια κοιλότητα ωοειδούς σχήματος. Τα ημικυκλικά κανάλια είναι αμοιβαία κάθετα μεταξύ τους. Ο μεμβρανώδης λαβύρινθος βρίσκεται μέσα στο οστό, τα τοιχώματα του μεμβρανώδους λαβύρινθου αποτελούνται από πυκνό συνδετικό ιστό. Μεταξύ του οστικού και του μεμβρανώδους λαβύρινθου υπάρχει ένα υγρό - περιλέμφος, στον μεμβρανώδη λαβύρινθο υπάρχει επίσης ένα υγρό - ενδόλυμφο. Το μεμβρανώδες κανάλι του κοχλία στην εγκάρσια τομή έχει τριγωνικό σχήμα και, κατά συνέπεια, τρία τοιχώματα - πλάκες. Η μία πλάκα συγχωνεύεται με το οστικό τοίχωμα του κοχλία, η άλλη χωρίζει την κοχλιακή οδό και τη σκάλα του προθαλάμου, η τρίτη - τον κοχλιακό πόρο και την τυμπανική σκάλα του κοχλία (στον κοχλία, ο χώρος στον οποίο βρίσκεται η περίλεμφος, με τη βοήθεια του μεμβρανώδους καναλιού του κοχλία και μιας ειδικής οστέινης πλάκας, χωρίζεται σε δύο μέρη - τα σκαλοπάτια: το ένα είναι ο προθάλαμος της κλιμάκωσης, το άλλο είναι το τύμπανο και επικοινωνούν μεταξύ τους μόνο στην κορυφή του κοχλία ). Η κλιμάκωση του κοχλία αποτελείται από μεγάλο αριθμό ινωδών ινών - ακουστικών χορδών τεντωμένων στην εγκάρσια κατεύθυνση. Στον κοχλιακό πόρο στις ακουστικές χορδές βρίσκεται το λεγόμενο όργανο του Corti, που αποτελείται από επιθηλιακά κύτταρα διαφόρων σχημάτων, μεταξύ των οποίων υπάρχουν και ευαίσθητα ακουστικά κύτταρα. Οι κοχλιακές νευρικές ίνες καταλήγουν σε αυτά τα ακουστικά κύτταρα - έτσι, το όργανο του Corti είναι η συσκευή λήψης ήχου του εσωτερικού αυτιού. Ο ήχος ταξιδεύει μέσω του ακουστικού πόρου και προκαλεί δονήσεις στην τυμπανική μεμβράνη, οι οποίοι μεταδίδονται μέσω των οστών του μέσου αυτιού (σφυρί, άκμονας και αναβολέας) και του ωοειδούς παραθύρου του υγρού στον προθάλαμο. Δεδομένου ότι τα υγρά είναι ασυμπίεστα, το υγρό του προθαλάμου μεταδίδει κραδασμούς στο στρογγυλό παράθυρο, σαν να προκαλεί διόγκωση.

Αυτή η ιδέα είναι διαφορετική από τη μακροχρόνια πεποίθηση ότι ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες ένα βήμα τη φορά σε μια περιοχή του εγκεφάλου. Την τελευταία δεκαετία, οι επιστήμονες άρχισαν να κατανοούν τους πολύπλοκους μηχανισμούς που επιτρέπουν στο αυτί να μετατρέπει τις μηχανικές δονήσεις του ήχου σε ηλεκτρικές δονήσεις, επιτρέποντας έτσι στον εγκέφαλο να επεξεργάζεται και να ερμηνεύει αυτά τα σήματα.

Η επιστημονική κατανόηση του ρόλου των γονιδίων στις φήμες αυξάνεται επίσης με εντυπωσιακό ρυθμό. Το πρώτο γονίδιο που σχετίζεται με την ακοή έχει απομονωθεί. Επιπλέον, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει περισσότερες από 100 χρωμοσωμικές περιοχές που πιστεύεται ότι περιέχουν γονίδια που επηρεάζουν τον ακουστικό πόρο. Πολλά γονίδια απομονώθηκαν αρχικά από το ποντίκι και από αυτό ταυτοποιήθηκαν τα ανθρώπινα γονίδια. Η ολοκλήρωση των έργων γονιδιώματος ποντικιού και ανθρώπου βοηθά τους επιστήμονες να απομονώσουν αυτά τα γονίδια.

Το ηχητικό κύμα μεταδίδεται στο περίλεμφο του έσω αυτιού και οι δονήσεις του περιλέμφου, με τη σειρά τους, προκαλούν δονήσεις ενδοολύμφου μέσω του τοιχώματος του μεμβρανώδους καναλιού του κοχλία, οι οποίες μεταδίδονται στο όργανο του Corti. Αυτό το όργανο αποτελείται από πέντε σειρές κυττάρων με προεξέχουσες τρίχες: οι σειρές κυττάρων εκτείνονται κατά μήκος της σπείρας του κοχλία σε όλο το μήκος του. Κάθε όργανο του Corti περιέχει περίπου 24.000 από αυτά τα κύτταρα που βρίσκονται στη βασική μεμβράνη που χωρίζει τον κοχλιακό σωλήνα από τον τυμπανικό πόρο. Μια άλλη μεμβράνη κρέμεται πάνω από τα τριχωτά κύτταρα - η τεκτονική, προσαρτημένη με μια από τις άκρες της στη μεμβράνη στην οποία βρίσκονται τα τριχωτά κύτταρα, η άλλη άκρη της μεμβράνης παραμένει ελεύθερη. Οι παρορμήσεις που προκύπτουν στα τριχωτά κύτταρα διαδίδονται κατά μήκος των ινών του ακουστικού νεύρου. Οι κινήσεις της βασικής μεμβράνης κατά τους παλμούς προκαλούν τριβή των τριχωτών κυττάρων του οργάνου του Corti έναντι της τεκτονικής μεμβράνης που κρέμεται από πάνω του, ερεθίζοντας τις απολήξεις των δενδριτών του ακουστικού νεύρου, που βρίσκονται στη βάση κάθε τριχωτού κυττάρου. Ήχοι διαφορετικού τόνου (συχνότητα) προκαλούν δόνηση ορισμένων τριχωτών κυττάρων. Το ύψος του ήχου εξαρτάται από τη συχνότητα των δονήσεων του αέρα ανά δευτερόλεπτο. Οι υψηλοί τόνοι (λεπτοί ήχοι και φωνές) έχουν υψηλότερη συχνότητα δόνησης και οι χαμηλοί τόνοι (τραχύς, ήχοι μπάσων και φωνές) έχουν χαμηλότερη συχνότητα δόνησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της δόνησης, τόσο ισχυρότερος είναι ο ήχος (ισχύς ήχου). Το timbre - ένα χαρακτηριστικό του ήχου, χάρη στο οποίο ένα άτομο μπορεί να διακρίνει ακόμη και ήχους της ίδιας ισχύος και ύψους, αλλά παράγονται από διαφορετικά όργανα, όπως βιολιά και πιάνα.

Η ταχεία ανάπτυξη της κατανόησής μας έχει περισσότερο από ακαδημαϊκό ενδιαφέρον. Από πρακτική άποψη, η ανταλλαγή αυτών των πληροφοριών με τους νέους μπορεί να τους επιτρέψει να υιοθετήσουν έναν τρόπο ζωής που προάγει τη μακροπρόθεσμη υγεία της ακοής τους. Έχοντας αυτό κατά νου, αυτή η προσθήκη θα αντιμετωπίσει πολλά βασικά ζητήματα, μεταξύ των οποίων.

Παραληρητικές ιδέες που σχετίζονται με την αίσθηση της αντίληψης και της ακοής

Ποιος μηχανισμός μας επιτρέπει να επεξεργαζόμαστε ήχους με μεγάλη ακρίβεια - από τον πιο απαλό ψίθυρο μέχρι το βρυχηθμό ενός κινητήρα τζετ από ένα δυνατό σφύριγμα έως ένα χαμηλό βουητό;

  • Ποιοι είναι οι ρόλοι της ακοής, της επεξεργασίας και της ομιλίας στην ανθρώπινη επικοινωνία;
  • Τι συμβαίνει όταν ο ακουστικός μηχανισμός αλλοιωθεί ή καταστραφεί;
  • Πώς αλλάζει η επεξεργασία ήχου;
Κατά την παρουσίαση του υλικού που περιέχεται σε αυτό το συμπλήρωμα, ίσως χρειαστεί να αντιμετωπίσετε την «ελλιπή κατανόηση της ακοής» από τους μαθητές. Μερικές από τις πιθανές παρανοήσεις σχετικά με το τι ακούνε οι ακροατές είναι οι ακόλουθες.

Το ανθρώπινο αυτί αντιλαμβάνεται μεταξύ 16 και 20.000 δονήσεων το δευτερόλεπτο. Το ανώτερο όριο αλλάζει με την ηλικία: όσο μεγαλύτερο είναι το άτομο, τόσο λιγότερες διακυμάνσεις μπορεί να αντιληφθεί το αυτί του. Ο μέγιστος αριθμός δονήσεων που μπορεί να αντιληφθεί το αυτί ενός ατόμου σε ηλικία 35 ετών είναι 15.000 και στα 50 χρόνια - ακόμη και 13.000. Το αυτί δύσκολα κουράζεται, η κούραση μπορεί να σχετίζεται εν μέρει όχι με το ίδιο το αυτί, αλλά με τον εγκέφαλο. Η κώφωση εμφανίζεται συχνά λόγω βλάβης ή ανωμαλιών των μηχανισμών αγωγής ήχου του εξωτερικού, του μέσου ή του εσωτερικού αυτιού: σχηματισμός θειικού βύσματος στον έξω ακουστικό πόρο, σύντηξη των οστών του μέσου αυτιού, βλάβη στο εσωτερικό αυτί ή ακουστικό νεύρο ως αποτέλεσμα τοπικής φλεγμονής ή προηγούμενης νόσου.

Όλα τα σπονδυλωτά έχουν αυτιά, αλλά αν στα ψάρια είναι μικρές προεξοχές, τότε στα θηλαστικά προχωρούν σε ένα σύστημα από το εξωτερικό, το μέσο και το εσωτερικό αυτί με πολύπλοκη δομή. σαλιγκάρι . Το εξωτερικό αυτί υπάρχει σε ερπετά, πουλιά και ζώα. στο τελευταίο, αντιπροσωπεύεται από ένα κινητό χόνδρο λοβός . Στα θηλαστικά που έχουν στραφεί σε έναν υδρόβιο τρόπο ζωής, το εξωτερικό αυτί είναι μειωμένο.

Καθώς απομακρύνεστε από τη βάση του κοχλία, η βασική μεμβράνη διαστέλλεται. η ευαισθησία του αλλάζει με τέτοιο τρόπο που οι ήχοι υψηλής συχνότητας διεγείρουν τις νευρικές απολήξεις μόνο στη βάση του κοχλία και οι ήχοι χαμηλής συχνότητας μόνο στην κορυφή του. Ήχοι που αποτελούνται από πολλές συχνότητες διεγείρουν διαφορετικά μέρη της μεμβράνης. Οι νευρικές ώσεις συνοψίζονται στον ακουστικό φλοιό του εγκεφάλου, με αποτέλεσμα την αίσθηση ενός μικτού ήχου. Η διαφορά στην ένταση του ήχου οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε τμήμα της βασικής μεμβράνης περιέχει ένα σύνολο κυττάρων με διαφορετικό όριο ευαισθησίας. Στα έντομα, το τύμπανο βρίσκεται στα μπροστινά πόδια, στο στήθος, στην κοιλιά ή στα φτερά. Πολλά έντομα είναι ευαίσθητα στους υπερήχους (για παράδειγμα, οι πεταλούδες μπορούν να καταγράψουν ηχητικά κύματα με συχνότητα έως και 240 kHz).

Οι αισθήσεις της γεύσης και της όσφρησης συνδέονται με τη δράση των χημικών ουσιών. Υπάρχουν τέσσερις τύποι γευστικών αισθήσεων: γλυκιά, αλμυρή, ξινή και πικρή. Είναι ακόμη άγνωστο πώς η γεύση εξαρτάται από την εσωτερική δομή της χημικής ουσίας. όργανο γεύσηςΟ άνθρωπος αντιπροσωπεύεται από γευστικούς κάλυκες, οι οποίοι βρίσκονται στους γευστικούς κάλυκες της γλώσσας, καθώς και στον μαλακό ουρανίσκο και στον φάρυγγα. Οι γευστικοί κάλυκες αποτελούνται από ειδική γεύση και υποστηρικτικά κύτταρα. Οι αισθητήριες νευρικές ίνες καταλήγουν κοντά στα γευστικά κύτταρα, μέσω των οποίων η διέγερση μεταδίδεται στον εγκέφαλο (το κέντρο βρίσκεται στον κροταφικό λοβό του φλοιού). Οι γευστικοί κάλυκες της άκρης της γλώσσας αντιλαμβάνονται κυρίως την αίσθηση του γλυκού, η ρίζα της γλώσσας - πικρή, τα πλάγια τμήματα - ξινή και αλμυρή. Η γεύση καθορίζει επίσης τη φύση του φαγητού - βρώσιμο ή όχι.

Τα έντομα έχουν εξαιρετικά ευαίσθητα όργανα γεύσης και όσφρησης, εκατοντάδες και χιλιάδες φορές πιο αποτελεσματικά από τα ανθρώπινα. Τα γευστικά όργανα βρίσκονται στα έντομα στις κεραίες, τις χειλικές παλάμες και τα πόδια. Τα όργανα της όσφρησης βρίσκονται συνήθως στις κεραίες.

Όργανο όσφρησηςστους ανθρώπους, αντιπροσωπεύεται από ειδικά ευαίσθητα και υποστηρικτικά κύτταρα που βρίσκονται στη βλεννογόνο μεμβράνη του άνω μέρους της μύτης. Ένα άτομο έχει περίπου 60 εκατομμύρια οσφρητικά κύτταρα, καθένα από τα οποία καλύπτεται με μεγάλο αριθμό βλεφαρίδων. Επομένως, η περιοχή επαφής με τον αέρα είναι 5-7 m2. Το τμήμα εγκεφάλου του οσφρητικού αναλυτή βρίσκεται στο φλοιό του κροταφικού λοβού. Ο ερεθισμός των οσφρητικών κυττάρων συμβαίνει υπό την επίδραση οσμών. Κατά το φαγητό, οι οσφρητικές αισθήσεις συμπληρώνουν τις γευστικές αισθήσεις. Ένα άτομο έχει υψηλή οσφρητική ευαισθησία. Νιώθει, για παράδειγμα, τη μυρωδιά του υδρόθειου σε συγκέντρωση 1:100.000.000.



d:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.5\content\chapter10\section3\paragraph7\images\10030708.gif8
Όργανα όσφρησης.

Όργανο όρασηςείναι πολύ ευαίσθητο και ένας από τους σημαντικούς αναλυτές που βοηθά στην αντίληψη του έξω κόσμου. Το ανθρώπινο μάτι βοηθά να αποκτήσουμε μια ιδέα για τον φωτισμό ενός αντικειμένου, το χρώμα, το σχήμα, το μέγεθός του, την απόσταση στην οποία βρίσκεται και την κίνηση του αντικειμένου. Όταν κάνεις πολλά ωραία δουλειάτο μάτι είναι υψίστης σημασίας. Ερεθιστικό είναι το φως που ερεθίζει τους υποδοχείς του ματιού, προκαλώντας οπτικές αισθήσεις. Το μάτι έχει μια πολύπλοκη δομή και αποτελείται από πολλά μέρη, καθένα από τα οποία έχει τα δικά του χαρακτηριστικά.

Το μάτι αποτελείται από ένα βολβό του ματιού και μια βοηθητική συσκευή. Ο βολβός του ματιού δεν έχει το σωστό σφαιρικό σχήμα και τοποθετείται στην τροχιά. Εξωτερικά, ο βολβός του ματιού καλύπτεται με μια πρωτεϊνική μεμβράνη - τον σκληρό χιτώνα, που αποτελείται από συνδετικό ιστό και έχει λευκό χρώμα. Πίσω από τον σκληρό χιτώνα υπάρχει ένα άνοιγμα από το οποίο εισέρχεται το οπτικό νεύρο. Μπροστά, ο σκληρός χιτώνας είναι διαφανής, πιο κυρτός και σχηματίζει διαφανή κερατοειδή. Μέσα στον σκληρό χιτώνα υπάρχει το δεύτερο κέλυφος - αγγειακό, εφοδιασμένο με αιμοφόρα αγγεία και χρωστικές ουσίες. Το πρόσθιο τμήμα του χοριοειδούς βρίσκεται πίσω από τον κερατοειδή και σχηματίζει την ίριδα, στη μέση της οποίας υπάρχει μια τρύπα - η κόρη.

Η ίριδα είναι εξοπλισμένη με μύες που βοηθούν στην αλλαγή του αυλού της κόρης, είναι έγχρωμη. Το χρώμα εξαρτάται από την παρουσία χρωστικής σε αυτό: με μεγάλη ποσότητα χρωστικής, το μάτι έχει χρώμα - από καφέ (καφέ) έως μαύρο και το γκρι, πρασινωπό ή μπλε χρώμα οφείλεται σε έλλειψη χρωστικής. Οι αλμπίνοι πρακτικά δεν έχουν χρωστική ουσία στην ίριδα, τα μάτια τέτοιων ανθρώπων είναι κόκκινα. Πίσω από την ίριδα είναι ένας διαφανής αμφίκυρτος φακός, ο οποίος έχει το σχήμα φακής - ο φακός. Η οπίσθια πλευρά του φακού είναι πιο κυρτή. Ο ίδιος ο φακός αποτελείται από μια ημι-υγρή ουσία, βρίσκεται σε μια κάψουλα που συνδέεται με τη βοήθεια συνδέσμων στο ακτινωτό σώμα. Μεταξύ του κερατοειδούς και της ίριδας βρίσκεται ο πρόσθιος θάλαμος του ματιού και μεταξύ της ίριδας και του φακού βρίσκεται ο οπίσθιος θάλαμος του ματιού, ο οποίος περιέχει υδατοειδές υγρό. Η εσωτερική κοιλότητα του ματιού είναι γεμάτη με το υαλοειδές σώμα. Το υαλοειδές σώμα, ο κερατοειδής και ο φακός έχουν διαθλαστική δύναμη. Το πιο εσωτερικό κέλυφος (το τρίτο) του ματιού ονομάζεται αμφιβληστροειδής ή αμφιβληστροειδής. Έχει πολύπλοκη δομή - 10 στρώματα κυττάρων διακρίνονται σε αυτό, οι ράβδοι και οι κώνοι είναι ιδιαίτερα σημαντικοί. Το σημείο εισόδου του οπτικού νεύρου ονομάζεται τυφλό σημείο (δεν υπάρχουν ράβδοι και κώνοι), και το μέρος της καλύτερης όρασης, όπου συγκεντρώνονται οι ράβδοι και οι κώνοι, ονομάζεται κίτρινη κηλίδα. Στο κέντρο της κίτρινης κηλίδας υπάρχει μια κατάθλιψη - ο κεντρικός βόθρος.

Το μάτι προστατεύεται από τα βλέφαρα από τη δράση του φωτός, επιπλέον, όταν αναβοσβήνει, το δακρυϊκό υγρό κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το μάτι, το οποίο προστατεύει το μάτι από το στέγνωμα. Το δακρυϊκό υγρό παράγεται από τους δακρυϊκούς αδένες (περιέχει 97,8% νερό, 1,4% οργανική ουσία και 0,8% άλατα). Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του δακρυϊκού υγρού είναι ότι έχει βακτηριοκτόνο δράση. Τα φρύδια προστατεύουν το μάτι από τον ιδρώτα και οι βλεφαρίδες παγιδεύουν τα σωματίδια σκόνης. Τα βλέφαρα καλύπτονται από μέσα με ένα κέλυφος - τον επιπεφυκότα (η φλεγμονή του προκαλεί επιπεφυκίτιδα). Περνά στο πρόσθιο τμήμα του βολβού του ματιού, αλλά δεν κλείνει τον κερατοειδή. Η κινητική συσκευή του ματιού αποτελείται από έξι μύες, η σύσπαση των οποίων καθορίζει την κίνηση του βολβού του ματιού. Ξεχωριστά μέρη του ματιού - ο κερατοειδής, ο φακός, το υαλώδες σώμα - έχουν την ικανότητα να διαθλούν τις ακτίνες που περνούν μέσα από αυτά. Η διαθλαστική ισχύς μεμονωμένων τμημάτων και ολόκληρου του οπτικού συστήματος του ματιού μετράται σε διόπτρες. Μία διόπτρα είναι η διαθλαστική ισχύς ενός φακού του οποίου η εστιακή απόσταση είναι 1 m. Εάν η διαθλαστική ισχύς αυξηθεί, τότε η εστιακή απόσταση μειώνεται. Από αυτό προκύπτει ότι ένας φακός με εστιακή απόσταση 50 cm θα έχει διαθλαστική ισχύ δύο διόπτρες (2D). Η μεγαλύτερη διάθλαση συμβαίνει στον φακό. Το μάτι συχνά συγκρίνεται με μια κάμερα στην οποία ο φακός λειτουργεί ως φακός και ο αμφιβληστροειδής ως φωτοευαίσθητη πλάκα. Μια αντίστροφη μειωμένη εικόνα σχηματίζεται στον αμφιβληστροειδή του ματιού.

Τα φωτοευαίσθητα στοιχεία στον αμφιβληστροειδή - ράβδοι και κώνοι - ερεθίζονται όταν εκτίθενται στο φως. Υποβάλλονται σε πολύπλοκους χημικούς μετασχηματισμούς, ως αποτέλεσμα των οποίων μεταδίδεται διέγερση οπτικό νεύροστον εγκέφαλο. Οι οπτικές αισθήσεις εμφανίζονται στον εγκεφαλικό φλοιό. Το τμήμα εγκεφάλου του οπτικού αναλυτή βρίσκεται στον ινιακό λοβό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων.

Η προσαρμογή του ματιού να λαμβάνει διακριτές εικόνες αντικειμένων σε διαφορετικές αποστάσεις ονομάζεται προσαρμογή. Συνδέεται με μια αλλαγή στην καμπυλότητα του φακού, με αποτέλεσμα να αλλάζει η διαθλαστική του ισχύς και η εστίαση των ακτίνων από το αντικείμενο που εξετάζουμε είναι πάντα στον αμφιβληστροειδή. Η αλλαγή της καμπυλότητας του φακού επιτυγχάνεται με συστολή και χαλάρωση του ακτινωτού μυός. Η όραση μπορεί συσσωρεύονται σε μια ασαφή αντίληψη των αντικειμένων. Με τη μυωπία, οι εικόνες των αντικειμένων δεν βρίσκονται στον αμφιβληστροειδή, αλλά μπροστά του, με υπερμετρωπία - πίσω από τον αμφιβληστροειδή. Αυτές οι αλλαγές παρατηρούνται κατά παράβαση της προσαρμογής ή σχετίζονται με δομικά χαρακτηριστικά του βολβού του ματιού. Στα μυωπικά άτομα, η απόσταση από τον φακό στον αμφιβληστροειδή είναι συνήθως κάπως αυξημένη, ενώ στα υπερμετρωπικά άτομα μειώνεται. Για καθαρές εικόνες, συνιστάται να φοράτε γυαλιά με κατάλληλους φακούς. Η ιδιαιτερότητα της γεροντικής υπερμετρωπίας μπορεί να εξηγηθεί από την απώλεια της ελαστικότητας του φακού, με αποτέλεσμα να χάνεται η ικανότητα προσαρμογής. Η γεροντική υπερμετρωπία διορθώνεται φορώντας γυαλιά με αμφίκυρτους φακούς.

Η συνηθισμένη φυσιολογική όραση παρέχεται από δύο μάτια (διόφθαλμα). Σε κάθε μάτι, λαμβάνεται μια εικόνα ενός αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή, αλλά ένα άτομο το αντιλαμβάνεται ως ένα. Για μια τέτοια αντίληψη, είναι απαραίτητο οι εικόνες να πέφτουν στις αντίστοιχες περιοχές του αμφιβληστροειδούς που βρίσκονται στο ωχρό σωμάτιο και στο βοθρίο. Όταν η εικόνα ενός αντικειμένου πέφτει σε σημεία που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις από το βοθρίο (σε ακατάλληλα σημεία), αντιλαμβανόμαστε μια διπλή εικόνα του αντικειμένου. Η συντονισμένη κίνηση των ματιών συμβάλλει στην όραση όταν αλλάζει ο φωτισμός του εν λόγω αντικειμένου: τα μάτια είναι τοποθετημένα έτσι ώστε η εικόνα να πέφτει στα αντίστοιχα σημεία στον αμφιβληστροειδή.

Προσαρμογή του ματιού στην όραση ποικίλους βαθμούςΤο φως ονομάζεται προσαρμογή: η προσαρμογή στην όραση στο σκοτάδι ονομάζεται προσαρμογή στο σκοτάδι και στο έντονο φως - προσαρμογή στο φως.

Το μόνο φωτοευαίσθητο μέρος του ματιού είναι ο αμφιβληστροειδής, ο οποίος περιέχει περίπου 125 εκατομμύρια ράβδους και 6,5 εκατομμύρια κώνους. Επιπλέον, ο αμφιβληστροειδής περιέχει πολλούς αισθητικούς και ενδονευρώνες και τους άξονές τους. Στη θέση εξόδου του νεύρου, ο αμφιβληστροειδής δεν περιέχει ούτε ράβδους ούτε κώνους - σχηματίζεται ένα τυφλό σημείο. Η μεγαλύτερη οπτική οξύτητα βρίσκεται στην περιοχή του κεντρικού βόθρου. Οι κώνοι αντιλαμβάνονται τα χρώματα και οι ράβδοι (είναι πιο πολλές και βρίσκονται στην περιφέρεια του αμφιβληστροειδούς) λειτουργούν το σούρουπο ή σε χαμηλό φωτισμό και δεν είναι ευαίσθητες στο χρώμα. Η οπτική χρωστική ουσία των ράβδων ονομάζεται ροδοψίνη (οπτική μωβ) και αποτελείται από την πρωτεΐνη οψίνη, και ο αμφιβληστροειδής Ι περιλαμβάνεται ως χρωμοφόρο. Οι κώνοι περιέχουν ιωδοψίνη με το ίδιο χρωμοφόρο (αμφιβληστροειδούς Ι) αλλά διαφορετική πρωτεΐνη. Στο φως, η ροδοψίνη διασπάται και στο σκοτάδι αποκαθίσταται ξανά. Όταν το μάτι εκτίθεται σε λάμψη φωτός που διαρκεί μόνο 0,000001 s, βλέπουμε φως για περίπου 0,1 s. Η βιταμίνη Α εμπλέκεται στο σχηματισμό της ροδοψίνης Σε περίπτωση παραβίασης του σχηματισμού της ροδοψίνης, αναπτύσσεται η λεγόμενη νυχτερινή τύφλωση. Εάν ο μετασχηματισμός της ροδοψίνης μελετηθεί αρκετά καλά, τότε η χημεία της έγχρωμης όρασης που εμφανίζεται στους κώνους,

λιγότερο μελετημένο.



d:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.5\content\chapter10\section3\paragraph7\images\10030711.gif11
Η δομή του αμφιβληστροειδούς.

Υπάρχουν τρεις τύποι κώνων που αισθάνονται κόκκινο, πράσινο και Μπλε χρώμα. Τα ενδιάμεσα χρώματα γίνονται αντιληπτά όταν δύο ή περισσότεροι τύποι κώνων διεγείρονται ταυτόχρονα. Η αχρωματοψία εξαρτάται από την απουσία ενός ή περισσότερων τύπων κώνων στον αμφιβληστροειδή, η οποία σχετίζεται με την απουσία γονιδίου που ελέγχει τον σχηματισμό τους. Μια μορφή αχρωματοψίας ονομάζεται αχρωματοψία (από τον επιστήμονα Dalton, ο οποίος διαγνώστηκε με αχρωματοψία).

Ο αστιγματισμός είναι ένα άλλο οπτικό ελάττωμα. Με τον αστιγματισμό, η καμπυλότητα του κερατοειδούς δεν είναι η ίδια σε διαφορετικά επίπεδα, επομένως οι ακτίνες φωτός που βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα δεν εστιάζονται σε ένα σημείο. Για τη διόρθωση της όρασης, οι φακοί αλέθονται ανομοιόμορφα για να αντισταθμίσουν την ανομοιόμορφη καμπυλότητα του κερατοειδούς. Καταρράκτης - η απώλεια του φακού της διαφάνειάς του. Εμφανίζεται συχνότερα σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας. Ο καταρράκτης οδηγεί σε τύφλωση. Ένας τέτοιος φακός που έχει χάσει τη διαφάνειά του αφαιρείται. Η όραση αποκαθίσταται, αλλά το μάτι χάνει την ικανότητα εστίασης. Σε αυτή την περίπτωση, το χειρουργημένο άτομο πρέπει να φοράει γυαλιά που αντικαθιστούν τον φακό. Μερικές φορές τοποθετείται τεχνητός φακός.

Τα πιο πρωτόγονα συστήματα φωτοϋποδοχέων (μάτια) βρίσκονται στα πρωτόζωα. Τα απλούστερα φωτοευαίσθητα μάτια, που αποτελούνται από οπτικά και χρωστικά κύτταρα, βρίσκονται σε ορισμένα συνεντερικά, κατώτερα σκουλήκια. Είναι σε θέση να διακρίνουν το φως από το σκοτάδι, αλλά δεν είναι σε θέση να δημιουργήσουν μια εικόνα. Πιο πολύπλοκα όργανα όρασης σε ορισμένα annelids, μαλάκια και αρθρόποδα είναι εξοπλισμένα με μια συσκευή διάθλασης του φωτός.



d:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.5\content\chapter10\section3\paragraph7\images\10030713.gif13
στερεοσκοπική όραση.

σύνθετα μάτιατα αρθρόποδα αποτελούνται από πολλά μεμονωμένα μάτια - ομματιδικός . Κάθε ommatidium έχει ένα διαφανές αμφίκυρτο φακός κέρατος και κρυσταλλικός κώνος εστιάζοντας το φως σε ένα σύμπλεγμα φωτοευαίσθητων κυττάρων. Το οπτικό πεδίο κάθε ommatidium είναι πολύ μικρό. μαζί σχηματίζουν μια επικαλυπτόμενη εικόνα μωσαϊκού, όχι πολύ υψηλής ανάλυσης, αλλά αρκετά ευαίσθητη.d:\Program Files\Physicon\Open Biology 2.5\design\images\buttonModel_h.gif όραση θαλάμου - έχουν κεφαλόποδα και σπονδυλωτά (ιδιαίτερα πτηνά). Τα μάτια των σπονδυλωτών αποτελούνται από βολβοί των ματιών συνδέεται με τον εγκέφαλο και τα περιφερειακά μέρη. Χρησιμοποιώντας και τα δύο μάτια ταυτόχρονα διόφθαλμη όραση - καθιστά δυνατή την αντιστάθμιση της βλάβης στο ένα μάτι σε βάρος του άλλου, αφαιρεί την επίδραση ενός τυφλού σημείου και υποκρύπτει στερεοσκοπική όραση όταν εμφανίζονται ελαφρώς διαφορετικές εικόνες του ίδιου αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή ταυτόχρονα, τις οποίες ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται ως μια τρισδιάστατη εικόνα. Στους ανθρώπους, το συνολικό οπτικό πεδίο καλύπτει 180 ° και το στερεοσκοπικό - 140 °. Η στερεοσκοπική όραση είναι απολύτως απαραίτητη για τα αρπακτικά. στα «θύματα» τους, αντίθετα, τα μάτια βρίσκονται στα πλάγια, γεγονός που αυξάνει το οπτικό πεδίο.

Τα μάτια διαφορετικών ομάδων σπονδυλωτών έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά γνωρίσματα. Έτσι, στα ψάρια βαθέων υδάτων, τα μάτια φτάνουν σε τεράστια μεγέθη. στα πτηνά, το μεγάλο μέγεθος του βολβού του ματιού αυξάνει το οπτικό πεδίο και το επίμηκες τηλεσκοπικό σχήμα δίνει οπτική οξύτητα. Σε ορισμένα ψάρια, υδρόβια θηλαστικά και σαρκοφάγα, η εσωτερική επιφάνεια του χοριοειδούς σχηματίζει ένα γυαλιστερό στρώμα - καθρέφτης , χάρη στο οποίο τα μάτια λάμπουν ακόμα και στο σχεδόν απόλυτο σκοτάδι.

Τα λάκκο φίδια έχουν θερμοεντοπιστές ικανό να δέχεται υπέρυθρη ακτινοβολία.

Ορισμένες ομάδες ψαριών έχουν αναπτυχθεί ζευγαρωμένες ηλεκτρικά όργανα , σχεδιασμένο για άμυνα, επίθεση, σηματοδότηση και προσανατολισμό στο διάστημα. Βρίσκονται στα πλαϊνά του σώματος ή κοντά στα μάτια και αποτελούνται από ηλεκτρικές πλάκες συναρμολογημένες σε στήλες – τροποποιημένες κυψέλες που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Οι πλάκες σε κάθε στήλη συνδέονται σε σειρά και οι ίδιες οι στήλες συνδέονται παράλληλα. Ο συνολικός αριθμός των εγγραφών είναι εκατοντάδες χιλιάδες ακόμη και εκατομμύρια. Η τάση στα άκρα των ηλεκτρικών οργάνων μπορεί να φτάσει τα 1200 V. Η συχνότητα των εκκενώσεων εξαρτάται από τον σκοπό τους και μπορεί να είναι δεκάδες και εκατοντάδες Hertz. ενώ η τάση στην εκκένωση κυμαίνεται από 20 έως 600 V, και η ισχύς του ρεύματος - από 0,1 έως 50 A. Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις των ακτίνων και των χελιών είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο.

Το έξω αυτί αποτελείται από το αυτί (που λαμβάνει ήχους) και τον έξω ακουστικό πόρο, που καταλήγει στο τύμπανο.

Το μέσο αυτί είναι ένας θάλαμος γεμάτος με αέρα. Περιέχει τα ακουστικά οστάρια (σφυρί, αμόνι και αναβολέα), τα οποία μεταδίδουν κραδασμούς από την τυμπανική μεμβράνη στη μεμβράνη του οβάλ παραθύρου - αυξάνουν τη δύναμη κατά 50 φορές και μειώνουν το πλάτος των κραδασμών. Το μέσο αυτί συνδέεται με τον ρινοφάρυγγα μέσω της ευσταχιανής σάλπιγγας, μέσω της οποίας η πίεση στο μέσο αυτί εξισώνεται με την ατμοσφαιρική πίεση.

Στο εσωτερικό αυτί υπάρχει ένας κοχλίας - ένας οστικός σωλήνας γεμάτος με υγρό, στριμμένο σε 2,5 στροφές, φραγμένο από ένα διαμήκη διάφραγμα. Στο διάφραγμα υπάρχει ένα όργανο Corti που περιέχει τριχωτά κύτταρα - ακουστικούς υποδοχείς.

Όταν ο συνδετήρας πιέζει τη μεμβράνη του οβάλ παραθύρου, η στήλη του υγρού στον κοχλία μετατοπίζεται και η μεμβράνη του στρογγυλού παραθύρου προεξέχει στο μέσο αυτί. Η κίνηση του υγρού προκαλεί τις τρίχες να αγγίζουν την πλάκα του περιβλήματος, εξαιτίας αυτού, τα τριχωτά κύτταρα διεγείρονται.

Δοκιμές

1. Ο ακουστικός σωλήνας του μέσου ωτός παρέχει
Α) εξισορρόπηση της πίεσης στις αντίθετες πλευρές του τυμπάνου
Β) προστασία από μικροοργανισμούς που εισέρχονται στην κοιλότητα του μέσου αυτιού
Β) η μετάδοση των ηχητικών δονήσεων από το τύμπανο στα ακουστικά οστάρια του μέσου αυτιού
Δ) αυξομειώσεις υγρών στον κοχλία του έσω αυτιού

2. Το σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα της δομής των οργάνων ακοής και ισορροπίας. Ποιο γράμμα αντιπροσωπεύει το όργανο της ισορροπίας;

3. Το ανθρώπινο εσωτερικό αυτί βρίσκεται στην κοιλότητα του οστού
Α) βρεγματικό
Β) χρονική
Β) ινιακό
Δ) μετωπική

4. Προσδιορίστε το όνομα της δομής του αυτιού σύμφωνα με την περιγραφή του: «Ένας σπειροειδής οστέινος σωλήνας, διπλωμένος σαν κέλυφος σε 2,5 μπούκλες, μέσα στον οποίο εισάγεται ένας μεμβρανώδης λαβύρινθος».
Α) αιθουσαία συσκευή
Β) μέσο αυτί με οστεοειδές σύστημα
Β) αυτιά
Δ) σαλιγκάρι

5. Η ηχητική ενέργεια μετατρέπεται σε νευρικές ώσεις
Α) τυμπανική μεμβράνη
Β) έξω ακουστικό κρέας
Β) ακουστικά οστάρια
Δ) κοχλιακά τριχωτά κύτταρα

6. Στην περίπτωση ενός δυνατού ήχου, η πίεση στο τύμπανο από την πλευρά της κοιλότητας του μέσου αυτιού εξισορροπείται από τον ρινοφάρυγγα και
Α) οστικό σύστημα
Β) ακουστικός σωλήνας
Β) αιθουσαία συσκευή
Δ) σαλιγκάρι

7. Οι υποδοχείς που αντιλαμβάνονται τα ηχητικά σήματα βρίσκονται μέσα
Α) τύμπανο
Β) εγκεφαλικός φλοιός
Β) σαλιγκάρι
Δ) έξω ακουστικό πόρο

8. Μέρος του τι αισθητηριακό σύστημαείναι το εικονιζόμενο όργανο;

Α) όσφρηση
Β) άγγιγμα
Β) ακοή
Δ) γεύση

9. Η ευσταχιανή σάλπιγγα συνδέεται
Α) ρινοφάρυγγα με κοιλότητα μέσου ωτός
Β) έξω αυτί με μεσαίο
Β) μέσο αυτί με έσω
Δ) σφυρί και αμόνι

10. Τι βρίσκεται σε ένα άτομο στην κοιλότητα του μέσου αυτιού;
Ενα σαλιγκάρι
Β) ημικυκλικά κανάλια
Β) ακουστικά οστάρια
Δ) ακουστικό κανάλι

11. Εντοπίζονται οι υποδοχείς που αντιλαμβάνονται τα ηχητικά σήματα
Α) στην επιφάνεια του τυμπάνου
Β) στην κροταφική περιοχή του εγκεφαλικού φλοιού
Β) στην επιφάνεια των ακουστικών οστών
Δ) στην κοιλότητα του κοχλία