Контрольная работа по "Экологии"

По характеру  вызываемых у человека ощущений различают  зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы  положения тела в пространстве.

Чаще всего  рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или  ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими  чувствительность рецепторов.

Информация, полученная рецепторами, передается по нервным путям в центральные  отделы головного мозга для переработки  и принятия решения и только затем  направляется к соответствующим  исполнительным органам. Иногда поступающая  информация сразу направляется с  рецептора на исполнительные органы, минуя центральную нервную систему (ЦНС). Такой принцип передачи информации заложен в основу многих безусловных  рефлексов (врожденных, наследственно  передающихся). Например, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим  током, теплотой или химическими  веществами, приводит к отстранению  конечности от раздражителя. Совокупность нескольких безусловных рефлексов составляет инстинкт.

Условные  рефлексы непостоянны, вырабатываются на базе безусловных, и формируются на основе приобретенного опыта, при длительном воздействии раздражителя.

Человек обладает рядом органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм раздражителей из окружающей среды. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Понятие «орган чувств» является весьма условным, т.к. он сам по себе не может обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в ЦНС — специальные отделы коры больших полушарий.

Органы зрения играют исключительно важную роль в  жизни человека. Благодаря зрению мы познаем форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором  он находится. Зрительный анализатор —  это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз — это сложная оптическая система. Глазное яблоко имеет форму шара с тремя оболочками: наружная, называется склерой, а ее передняя прозрачная часть — роговицей. Внутрь от склеры расположена вторая — сосудистая оболочка. Ее передняя часть, лежащая за роговицей, называется радужкой, в центре которой имеется отверстие — зрачок. Позади радужной оболочки, напротив зрачка, расположен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой линзой. За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело.

Лучи света, попадая в глаз, проходят через  роговицу, хрусталик и стекловидное тело, т. е. через три преломляющие, оптические, прозрачные среды и попадают на внутреннюю оболочку глаза —  сетчатку. Она выстилает только заднюю половину глаза, в ней находятся  светочувствительные рецепторы  — палочки (130 млн. шт.) и колбочки (7 млн. шт.). Функции палочек и колбочек различны. Колбочки обеспечивают так называемое «дневное» зрение, они позволяют четко различать мелкие детали. Цветное зрение осуществляется исключительно через колбочки. Палочки цвета не воспринимают и дают черно-белое изображение.

Свет, попавший в глаз, воздействует на фотохимическое вещество палочек и колбочек и  разлагает его. При определенной концентрации продукты распада раздражают нервные окончания, расположенные  в палочках и колбочках. Возникающие  при этом импульсы по волокнам зрительного  нерва поступают в головной мозг, и мы видим цвет, форму и величину предметов.

Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра  электромагнитных колебаний (380...770 нм), что соответствует восприятию цвета, начиная с фиолетового до красного.

Слух — способность организма воспринимать и различать звуковые колебания, которая осуществляется слуховым анализатором. Человеческому уху доступна область звуков, т. е. механических колебаний с частотой от 16 до 20000Гц. Граница слышимости в отдельных случаях может быть шире, до 25000Гц.

Ухо — орган слуха представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, затянутого упругой барабанной перепонкой, отделяющей среднее ухо. Ушная раковина и слуховой проход служат для улучшения приема высоких частот. Они способны усиливать звук с частотой от 2000 до 5000 Гц на 10...20 дБ и это определяет повышенную опасность звуков указанного диапазона частот.

В полости  среднего уха находятся так называемые слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко, связанные между  собой. Они передают звуковые колебания  от барабанной перепонки во внутреннее ухо, где находится кортиев орган, воспринимающий звук. Среднее ухо  сообщается с носоглоткой с помощью  евстахиевой трубы, по которой во время глотания воздух проходит в  полость среднего уха для выравнивания давления.

Внутреннее  ухо имеет наиболее сложное строение. Оно состоит из трех частей: мешочков преддверия, улитки и трех полукружных  каналов. Улитка, в которой располагается  кортиев орган, воспринимает звуковые сигналы, а мешочки преддверия и  полукружные каналы — раздражений, возникающие от перемены положения  тела в пространстве.

Звуковые  волны попадают в слуховой проход, приводят в движение барабанную перепонку  и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего  уха. Колебания жидкости в канале улитки передаются волокнам основной перепонки кортиева органа в резонанс тем звукам, которые поступают  в ухо. Нервный импульс, возникающий  при этом, передается в соответствующий  отдел головного мозга, где синтезируется  соответствующее слуховое представление.

Ухо воспринимает далеко не все звуки окружающей среды. Звуки, близкие к верхнему и нижнему  пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности  и поэтому обычно почти не слышны. Очень интенсивные шумы могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух.

Обоняние — способность воспринимать запахи, осуществляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами которого являются нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке носа. Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру. Для этого требуется непосредственный контакт рецептора, с молекулой пахучего вещества. Эти молекулы, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдельных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал — начальный этап нервного возбуждения. Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 порядков.

При длительном действии пахучих веществ чувствительность к запаху снижается, причем настолько, что человек перестает его  ощущать, даже если это очень неприятный запах, например, сероводород. Когда  запахи отсутствуют, чувствительность восстанавливается. Некоторые запахи могут подавлять другие, сливаться  с ними, компенсировать друг друга. Однако механизм их действия до конца  пока не раскрыт.

Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять  чувствительность нервной системы, способствовать состоянию подавленности, повышенной раздражительности. Сероводород, бензин и другие вещества могут вызвать  отрицательные реакции вплоть да тошноты, рвоты, обморока.

Вкус — ощущение, возникающее при воздействии некоторых раздражителей на определенные рецепторы, расположенные на поверхности языка. Вкусовое ощущение формируется из восприятия четырех основных видов вкуса — кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса складываются из комбинации основных перечисленных ощущений. Различные участки языка имеют неодинаковую чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка — к кислому, кончик и края — к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому.

Механизм  восприятия вкусовых веществ определяется специфическими химическими реакциями  на границе вещество — вкусовой рецептор. Вкусовые луковицы, в состав которых входят рецепторы, расположены  на сосочках языка и в значительно  меньших количествах в слизистой  неба, глотки, гортани, миндалин. Вкусовые рецепторы живут недолго, меняя  при этом и место расположения, и нервные связи, и форму, и  свойства. Очень важным условием возникновения  ощущения является растворение вкусового  вещества на поверхности языка.

Осязание — сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Основная роль в осязании принадлежит тактильной чувствительности — прикосновению и давлению.

Кожа — внешний покров тела, представляющий собой самый большой орган с очень сложным строением, который выполняет ряд важных жизненных функций. Кожа защищает организм от вредных внешних воздействий, выполняет рецепторную, секреторную, обменную функции, играет значительную роль в терморегуляции и др.

В коже выделяют три слоя: наружный (эпителиальный  — эпидермис), средний, состоящий  из соединительной ткани (собственно кожа — дерма) и внутренний — подкожная жировая клетчатка. В коже расположено большое число кровеносных и лимфатических сосудов, а также многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон.

Одной из основных функций кожи является защитная, т. е. кожа — орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются  упругой жировой подстилкой и  эластичностью кожи. Нормальный —  роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным  химическим веществам. Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света. Большое значение имеют стерилизующие  свойства кожи и устойчивость к различным  микробам; неповрежденный роговой слой непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают кислую среду  с рН5,5, неблагоприятную для многих микробов. Окисление происходит в роговом слое, поэтому так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболеваний. Кожа «дышит», например, если покрыть человека лаком, он начинает задыхаться.

Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры  тела), так как 80 % всей теплоотдачи  организма осуществляется кожей. При  высокой температуре внешней  среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре — сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача снижается.

Обменная  функция кожи заключается в участии  в процессах регуляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минерального и углеводного. Ниже приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком  с помощью различных органов  чувств в кору больших полушарий  головного мозга.

Для организма  важен анализ не только внешнего мира, но и то, что происходит в нем  самом. Кроме перечисленных внешних  анализаторов существуют анализаторы  внутренние, которые сигнализируют  о деятельности внутренних органов, о состоянии нашей внутренней среды. Постоянство внутренней среды — условие нормального существования организма. В настоящее время под внутренней средой принято считать: кровь (точнее, плазму крови), лимфу и межклеточную жидкость.

Можно назвать  несколько параметров внутренней среды, поддержание которых особенно важно  для жизни. Это содержание кислорода, углекислого газа, водородных ионов, ряда минеральных веществ (натрия, магния, кальция и др.), артериального давления, температуры и др. Диапазон колебаний этих параметров очень невелик. Благодаря такому строгому постоянству внутренней среды живое существо может находиться в различных условиях внешней среды.

Для анализаторов характерна чрезвычайно высокая  чувствительность к соответствующим  раздражителям. Если бы чувствительность наших органов чувств оказалась  еще выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в  буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и  т. п.

Органы чувств имеют различное время реагирования к действию раздражителей: зрение—0,15...0,22 с; слух—0,12...0,18 с; вкус — 1,1 с; обоняние — 0,13...0,87 с; тактильная чувствительность — 0,15...0,8с.

Передача  информации об избыточной энергии поступает  в анализирующий блок в ЦНС  или периферическую нервную систему  со скоростью 130 м/с.

1.2. Нервная система

Между всеми  системами организма существуют взаимосвязи, и организм человека в  функциональном отношении представляет собой единое целое. Одной из важнейших  систем организма является нервная  система, которая связывает между  собой различные системы и  части организма.

Нервная система  имеет широкое взаимодействие центральных  и периферических образований, включая  различные анатомические структуры, комбинации гуморальных веществ (ферментов, белков, витаминов, микроэлементов и  др.), объединенных взаимозависимостью и участием в приспособительных  реакциях организма. Нервная система  человека подразделяется на центральную  нервную систему (ЦНС), включающую головной и спинной мозг, и периферическую, которую составляют нервные волокна  и узлы, лежащие вне ЦНС;

Центральная нервная система представляет собой  совокупность нервных клеток (нейронов) и отходящих от них отростков. В этой совокупности клеточных тел, находящихся в черепной коробке  и позвоночном канале, происходит переработка информации, которая поступает по нервным волокнам и исходит от них к исполнительным органам.