Текст книги "Биология многообразие живых организмов. 7 класс"

Автор книги: В. Захаров

Соавторы: Н. Сонин
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 18 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]

Полушария большого мозга

Полушария большого мозга (конечный мозг) – самая молодая в эволюционном отношении часть центральной нервной системы. Появляются они впервые у земноводных, но развиты ещё очень слабо, а кора полушарий большого мозга полностью отсутствует.

У человека полушария большого мозга развиты очень хорошо – это самый крупный отдел мозга. Полушария большого мозга соединены между собой пучками поперечно ориентированных нервных волокон – мозолистым телом. Каждое полушарие большого мозга образовано серым и белым веществом. Серое вещество составляет тонкий, толщиной 3–4 мм, поверхностный слой – кору полушарий. Общая площадь поверхности коры – около 220 тыс. мм². Считают, что в её состав входит около 12–18 млрд нервных клеток. На поверхности полушарий видны борозды и извилины. Извилины – это складки коры полушарий, а углубления между ними – борозды. Такое строение позволяет значительно увеличить поверхность мозга, поверхность коры полушарий.

Крупные борозды делят полушария на доли, их четыре: лобная, теменная, затылочная и височная. Своё название доли получили по месту расположения в полости черепа.

Под корой находится белое вещество, оно образует проводящие пути головного мозга, которые связывают между собой все участки коры и кору с другими отделами центральной нервной системы. В толще белого вещества полушарий имеются крупные скопления серого вещества – нервные центры (подкорковые ядра) и полости – боковые желудочки.

Участки коры полушарий большого мозга выполняют различные функции, поэтому они подразделяются на зоны. Например, в затылочной доле находится зрительная зона, в височной – слуховая и обонятельная. Их повреждение приводит к тому, что человек может потерять зрение, перестать различать звуки или запахи. Эти зоны позволяют человеку познавать окружающий мир во всей его полноте.

Значительную часть каждого полушария занимают чувствительные и двигательные зоны, ответственные за подконтрольные сознанию движения тела в пространстве и восприимчивость организма к различным раздражениям.

Зоны коры располагаются вплотную друг к другу, они не имеют чётких границ. На границах находятся нейроны, которые при повреждении какой-либо зоны берут на себя выполнение её функций.

Однако следует помнить: головной мозг, его кора функционируют как единое целое. С его работой связаны сознание человека, мышление, память, трудовая деятельность, все это отличает человека от животных.

Исследование головного мозга

Вся жизнедеятельность человека находится под контролем коры больших полушарий. Информация обо всём, что происходит в организме или вокруг него, в итоге обязательно попадает в кору. Таким образом, кора больших полушарий обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой и является материальной базой для психической деятельности человека.

• В затылочной доле расположены высшие центры зрительных ощущений. Именно здесь формируется зрительное изображение. В этой доле расположены зрительные рецептивные поля различной сложности: нейроны одних реагируют на изменение освещённости, других – анализируют контуры, перегибы предметов и т. д. Информация в затылочную долю приходит от нейронов ядер таламуса.

• В височных долях расположены высшие слуховые центры, содержащие различные виды нейронов: одни из них реагируют на начало звучания, другие – на определённую частотную полосу, третьи – на конкретный ритм и т. д. Информация в эту область приходит от медиальных коленчатых тел таламуса.

• В лобных долях происходит суммарный анализ информации обо всех ощущениях и создаётся целостное представление об образе. Поэтому эту зону коры называют ассоциативной. Именно с этой областью коры связана способность к обучению. Если лобная доля коры разрушена, то не возникает ассоциаций между видом предмета и его названием, между изображением буквы и звуком, который эта буква обозначает. Обучение становится невозможным.

• Довольно значительны половые различия в деятельности коры головного мозга. Так, мужчины лучше решают в уме пространственные задачи, легче выбирают маршруты пути. Женщины точнее выражают свои мысли словами, быстрее воспринимают изменения в окружающей обстановке.

• При попадании в желудочно-кишечный тракт алкоголь очень быстро всасывается в кровь и с током крови разносится по всему организму, попадая в том числе и в мозг, дезорганизуя его работу. При концентрации алкоголя около 0,2 мг на 100 мл крови связность мышления нарушается, человеку трудно сосредоточиться, координация движений ухудшается. Потребление всего одной бутылки пива приводит к тому, что концентрация алкоголя в крови достигает 0,5 мг на 100 мл. Этого достаточно для того, чтобы нарушить способность следить за движущимися предметами, оценивать скорость движения и расстояние до предмета.

Жизнь и деятельность И. М. Сеченова

Иван Михайлович Сеченов родился 1 августа 1829 г. в селе Тёплый Стан (ныне село Сеченово) Курмышского уезда Симбирской губернии. Ещё в гимназии его любимыми предметами были физика и химия. Легко давалась ему и математика. В 1843 г. Сеченов поступает в Главное инженерное училище в Санкт-Петербурге, которое успешно заканчивает через четыре года. В своих «Автобиографических записках» он вспоминает: «…из меня мог бы выйти порядочный физик, но судьба, как увидим, решила иначе». В 1850 г. Сеченов подаёт в отставку с военной службы и в этом же году поступает на медицинский факультет Московского университета, который заканчивает с отличием в 1856 г. Осенью того же года учёный выезжает за границу для работы в лабораториях европейских специалистов. В течение нескольких лет он активно занимается научной деятельностью, посещает лекции Мюллера, Дюбуа-Раймона, Гельмгольца и других крупнейших физиологов того времени. В 1860 г. Сеченов возвращается в Россию, где защищает диссертацию и получает звание доктора медицины. Последующие десять лет учёный активно занимается научной и преподавательской деятельностью в стенах Медико-химической академии.

И. М. Сеченов

Круг научных интересов Сеченова очень широк. Его работы по физиологии дыхания и крови, газообмену, растворению газов в жидкостях и обмену энергии заложили основы будущей авиационной и космической физиологии. Однако особое значение имеют его труды в области физиологии центральной нервной системы и нервно-мышечной физиологии. Идея о рефлекторном механизме деятельности головного мозга получила развитие в его работе «Рефлексы головного мозга», опубликованной в 1863 г., где он показал, что и психическая деятельность стимулируется раздражителями, воздействующими на органы чувств. Сеченов обосновал рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности, показал, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы. Недаром И. П. Павлов назвал «Рефлексы головного мозга» «гениальным взмахом русской научной мысли».

С 1871 г. Сеченов преподаёт в Новороссийском, Санкт-Петербургском и Московском университетах. Он активно участвует в организации Высших женских курсов (Бестужевских), где также читает курс лекций по физиологии. Всё больший интерес у учёного вызывает психология. Сеченов печатает статьи: «Элементы мысли», «Замечания на книгу г. Кавелина „Задачи психологии“», «Кому и как разрабатывать психологию». Особое внимание Сеченов уделяет проблемам мышления. Его интересует, как «предметы внешнего мира воспринимаются органами чувств, из каких физиологических элементов слагается предметная мысль, прежде чем она облекается в слово, какие органы участвуют в её образовании». В 1896 г. Сеченов утверждается в звании заслуженного профессора Московского университета. Последние годы жизни внимание учёного привлекает физиология труда. Он читает лекции и пишет статьи. В ноябре 1905 г. учёный умер от воспаления лёгких.

Проверьте свои знания

1. Вспомните из курса зоологии, какие отделы головного мозга есть у всех позвоночных животных. Производными какого отдела являются большие полушария? У какой группы животных они впервые появляются?

2. Опишите строение больших полушарий человека. Нарисуйте схематично срез больших полушарий, обозначив на рисунке серое вещество коры, серое вещество ядер, белое вещество, желудочки.

3. Что такое кора полушарий большого мозга? Где она расположена?

4. Объясните, каково значение борозд и извилин на поверхности полушарий большого мозга.

5. Какую функцию выполняет белое вещество больших полушарий?

6. Какие доли выделяют в больших полушариях?

7. Различите понятия «доли больших полушарий» и «зоны больших полушарий». Приведите примеры, когда они совпадают; не совпадают.

8. При обследовании слепого пациента обнаружили, что глаза и зрительные нервы у него не повреждены. Почему же он всё-таки не видит?

9. Используя дополнительные источники информации, выясните, различаются ли функции левого и правого полушарий большого мозга.

10. Существуют бытовые понятия «мужская логика» и «женская логика». Есть ли научные основания для таких различий?

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка.

1. http://www.medicinform.net/human/fisiology7_7.htm (Физиология конечного мозга)

2. http://www.medicinform.net/human/anatomy/anatomy1_7.htm (Анатомия конечного мозга)

Полушария большого мозга – самый большой отдел мозга. Покрытая складками (извилинами) поверхность полушарий большого мозга образована серым веществом – корой. Строение и функции различных участков коры неодинаковы. В коре различают зоны: зрительную, слуховую, обонятельную, двигательную и др.

Анализаторы

Человека окружает удивительный мир, богатый красками, звуками, запахами. Мы воспринимаем его то с восхищением, а то и с опаской. Всю информацию о происходящем в окружающей среде мы получаем через органы чувств: зрения, слуха, осязания, вкуса, обоняния.

Первыми принимают на себя воздействие окружающей среды рецепторы – это окончания отростков нервных клеток или специализированные клетки, реагирующие на определённые раздражители. Они располагаются в органах чувств, в коже, слизистых оболочках. Рецепторов в организме множество: на 1 см² кожи приходится до 400 чувствительных нервных окончаний, представляющих собой рецепторы.

Анализ раздражений начинается уже в рецепторах и рецепторных клетках. Так, рецепторы органа зрения раздражаются только светом, слуха – только звуками. Возникающие в рецепторах нервные импульсы по чувствительным нейронам передаются в определённые отделы мозга, анализирующие тот или иной вид информации (зрительную, слуховую, обонятельную и др.). Высшим центром анализа информации об окружающем нас мире является кора больших полушарий. Именно в определённых зонах коры возникают образы, формируются ощущения.

Система, обеспечивающая восприятие, доставку в мозг и анализ в нём какого-либо вида информации (зрительной, слуховой, обонятельной и т. д.), получила название анализатор. Каждый анализатор образован нервной тканью и состоит из периферического отдела (рецепторов), проводникового отдела (нервных путей) и центрального отдела (центров, анализирующих данный вид информации).

Каждый участок тела содержит несколько видов рецепторов. Например, в ротовой полости находятся не только вкусовые рецепторы, но и терморецепторы, рецепторы боли. Поэтому обычно у нас возникают не отдельные ощущения, а целые комбинации ощущений. И все анализаторы работают не изолированно, а взаимодействуют друг с другом. Благодаря этому человек получает полную и реальную картину окружающего его мира.

Зрительный анализатор. Строение и функции глаза

Глаза – орган зрения – можно сравнить с окном в окружающий мир. Примерно 70 % всей информации мы получаем с помощью зрения, например о форме, размерах, цвете предметов, расстоянии до них и др. Зрительный анализатор контролирует двигательную и трудовую деятельность человека; благодаря зрению мы можем по книгам и экранам компьютеров изучать опыт, накопленный человечеством.

Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Вспомогательный аппарат – это брови, веки и ресницы, слёзная железа, слёзные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды.

Брови и ресницы защищают глаза от пыли. Кроме того, брови отводят стекающий со лба пот. Все знают, что человек постоянно моргает (2–5 движений веками в 1 мин). Но знают ли зачем? Оказывается, поверхность глаза в момент моргания смачивается слёзной жидкостью, предохраняющей её от высыхания, заодно при этом очищаясь от пыли. Слёзная жидкость на 99 % состоит из воды, остальное – это соли и органические вещества, в том числе белок лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами. Слёзную жидкость вырабатывает слёзная железа. В сутки выделяется до 1 г слёзной жидкости, она собирается во внутреннем углу глаза, а затем попадает в слёзные канальцы, которые выводят её в носовую полость. Если человек плачет, слёзная жидкость не успевает уйти по канальцам в носовую полость. Тогда слёзы перетекают через нижнее веко и каплями стекают по лицу.

Глазное яблоко располагается в углублении черепа – глазнице. Оно имеет шаровидную форму и состоит из внутреннего ядра, покрытого тремя оболочками: наружной – фиброзной, средней – сосудистой и внутренней – сетчатой. Фиброзная оболочка подразделяется на заднюю непрозрачную часть – белочную оболочку, или склеру, и переднюю прозрачную – роговицу. Роговица представляет собой выпукло-вогнутую линзу, через которую свет проникает внутрь глаза. Сосудистая оболочка расположена под склерой. Её передняя часть называется радужкой, в ней содержится пигмент, определяющий цвет глаз. В центре радужной оболочки находится небольшое отверстие – зрачок, который рефлекторно с помощью гладких мышц может расширяться или сужаться, пропуская в глаз необходимое количество света.

Собственно сосудистая оболочка пронизана густой сетью кровеносных сосудов, питающих глазное яблоко. Изнутри к сосудистой оболочке прилежит слой пигментных клеток, поглощающих свет, поэтому внутри глазного яблока свет не рассеивается, не отражается.

Непосредственно за зрачком находится двояковыпуклый прозрачный хрусталик. Он может рефлекторно менять свою кривизну обеспечивая чёткое изображение на сетчатке – внутренней оболочке глаза. В сетчатке располагаются рецепторы: палочки (рецепторы сумеречного света, которые отличают светлое от тёмного) и колбочки (они обладают меньшей светочувствительностью, но различают цвета). Большинство колбочек размещается на сетчатке напротив зрачка, в жёлтом пятне. Рядом с этим пятном находится место выхода зрительного нерва, здесь нет рецепторов, поэтому его называют слепым пятном.

Внутри глаз заполнен прозрачным и бесцветным стекловидным телом.

ВОСПРИЯТИЕ ЗРИТЕЛЬНЫХ РАЗДРАЖЕНИЙ. Свет попадает в глазное яблоко через зрачок. Хрусталик и стекловидное тело служат для проведения и фокусирования световых лучей на сетчатку. Шесть глазодвигательных мышц обеспечивают такое положение глазного яблока, чтобы изображение предмета попадало бы точно на сетчатку, на её жёлтое пятно.

В рецепторах сетчатки происходит преобразование света в нервные импульсы, которые по зрительному нерву передаются в головной мозг через ядра среднего мозга (верхние бугры четверохолмия) и промежуточного мозга (зрительные ядра таламуса) – в зрительную зону коры больших полушарий, расположенную в затылочной области. Начавшееся в сетчатке восприятие цвета, формы, освещённости предмета, его деталей заканчивается анализом в зрительной зоне коры. Здесь собирается вся информация, она расшифровывается и обобщается. В результате этого складывается представление о предмете.

Строение сетчатки

НАРУШЕНИЯ ЗРЕНИЯ. Зрение людей меняется с возрастом, так как хрусталик теряет эластичность, способность менять свою кривизну. В этом случае изображение близко расположенных предметов расплывается – развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения – близорукость, когда люди, наоборот, плохо видят удалённые предметы; она развивается после длительного напряжения, неправильного освещения. Близорукость часто возникает у детей школьного возраста из-за неправильного режима труда, плохой освещённости рабочего места. При близорукости изображение предмета фокусируется перед сетчаткой, а при дальнозоркости – позади сетчатки и поэтому воспринимается как расплывчатое. Причиной этих дефектов зрения могут быть и врождённые изменения глазного яблока.

Близорукость и дальнозоркость исправляются специально подобранными очками или линзами.

Дальнозоркость

Близорукость

• Важно помнить о том, что любой вид информации доставляется в головной мозг по нервным путям в виде нервных импульсов, и наши ощущения зависят от того, в какой отдел мозга приходят эти импульсы. Если импульсы от рецепторов сетчатки глаза попадут в слуховые центры, то на основе увиденного в них начнут формироваться звуковые образы. Представляете себе, какая путаница в ощущениях может возникнуть! Именно так и бывает при нарушениях работы мозга.

• Всю информацию об окружающем мире человек получает через органы чувств. Если эта информация не будет поступать в мозг, то нервная система не сможет нормально развиваться, и человек превратится в идиота. Если поступающая информация по какой-либо причине искажена, то мозг принимает решения на основе неверных сведений, и поведение человека становится по меньшей мере странным, а иногда просто опасным как для самого человека, так и для окружающих его людей.

• Считается, что существует три вида колбочек, воспринимающих соответственно красный, зелёный и фиолетовый цвета. Все остальные оттенки цвета определяются комбинацией возбуждений в этих трёх типах рецепторов. Больше всего колбочек располагается прямо напротив зрачка – в так называемом жёлтом пятне; по краям сетчатки колбочек почти нет, там находятся одни палочки. А вот в месте выхода из сетчатки зрительного нерва совсем нет ни колбочек, ни палочек. Это место получило название слепого пятна.

Палочки и колбочки

• Около 7 % мужчин не способны правильно различать цвета. Чаще всего они не могут отличить красный цвет от зелёного. Например, мальчик с такой патологией не увидит красный мячик в зелёной траве. Для обычной повседневной жизни это нарушение, называемое дальтонизмом, большой проблемы не представляет, но вот водить самолёты, поезда, а иногда и автомобили дальтоникам не рекомендуется.

• Следует отметить, что оптическая система глаза формирует на сетчатке не только уменьшенное, но и перевёрнутое изображение предмета. Обработка сигналов в центральной нервной системе происходит таким образом, что предметы воспринимаются нами в их естественном положении.

• Если человек наденет очки, которые переворачивают изображение, и будет их носить не снимая, то через некоторое время мозг «вернёт» картинке нормальное положение, и человек будет видеть как обычно, будто бы на нём нет «переворачивающих» очков. Но вот когда он эти очки снимет, мир в его глазах опять перевернётся! Правда, ненадолго: мозг быстро обучается и будет снова снабжать своего владельца правильной информацией об окружающем мире.

• Зрительный анализатор человека обладает потрясающей чувствительностью. Так, мы можем различить освещённое изнутри отверстие в стене диаметром всего 0,003 мм. Тренированный человек (причём у женщин это получается гораздо лучше) может различать сотни тысяч цветовых оттенков. Зрительному анализатору достаточно всего 0,05 с для распознавания объекта, который попал в поле зрения.

Проверьте свои знания

1. Что такое анализатор? Как он устроен?

2. Чем представлены периферический, проводниковый и центральный отделы зрительного анализатора?

3. Перечислите структуры вспомогательного аппарата глаза и их функции.

4. Как устроено глазное яблоко?

5. Какое значение имеет способность хрусталика менять свою кривизну?

6. Какую функцию выполняет зрачок?

7. Где располагаются палочки и колбочки, в чём их сходство и различия?

8. В какой части глаза находятся рецепторы, воспринимающие свет и преобразующие его в нервный импульс?

9. Где расположено слепое пятно?

10. В какой части сетчатки формируется наиболее чёткое цветное изображение? С чем это связано?

11. Опишите работу зрительного анализатора от поступления света на орган зрения до формирования зрительного образа в головном мозге.

12. В чём причина таких нарушений зрения, как близорукость и дальнозоркость? Какие процессы корректируют линзами очков? Расскажите о профилактике этих заболеваний.

13. Почему говорят, что глаз смотрит, а мозг видит?

Лабораторные и практические работы

Выполните работу № 3 «Изучение изменения размера зрачка» (Тетрадь для лабораторных и практических работ).

Работа с компьютером

Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

Интернет-ссылка.

1. http://www.medicinform.net/human/anatomy/anatomy5.htm (Глаз, строение (анатомия) глаза)

2. http://school-collection.edu.ru/catalog (Анатомо-физиологический атлас человека / Анализаторы и органы чувств / Зрительный анализатор)

Орган зрения образован глазным яблоком и вспомогательным аппаратом. Зрачок – небольшое отверстие, через которое в глаз попадает свет. Роговица и хрусталик являются преломляющим аппаратом глаза. Рецепторы (светочувствительные клетки – палочки, колбочки) находятся в сетчатке.