Нервные окончания разветвляются, окружая наподобие чаш рецепторные клетки, формируют синапсы с их телами. Рецепторные клетки пятен воспринимают изменения силы тяжести, прямолинейные движения и линейные ускорения. Ампулярные гребешки выстланы аналогичными волосковыми клетками и покрыты желатинообразным куполом, в который проникают реснички. Они воспринимают изменение углового ускорения.
При изменении силы тяжести, положения головы, тела, при ускорении движения мембрана скользит, а купол смещается. Это приводит к напряжению волосков, что вызывает изменение активности различных ферментов волосковых клеток и возбуждение мембраны, которое в конечном итоге передается ядрам мозжечка, спинному мозгу и коре теменной и височной долей больших полушарий, где находится корковый центр анализатора равновесия.
Улитковый лабиринт – периферический конец органа слуха – представляет собой слепо залегающий в костной улитке, заполненный эндолимфой соединительнотканный мешок длиной около 3,5 см, заканчивающийся на верхушке улитки. Улитковый проток на поперечном разрезе имеет треугольную форму. По всей длине улиткового канала располагается воспринимающий звуки спиральный орган (кортиев), который преобразовывает звуковые колебания в нервные импульсы, поступающие по нерву улитки в головной мозг. Кортиев орган, расположенный на базиллярной мембране, образованной примерно 24 тыс. тонких радиальных коллагеновых волокон, сформирован рецепторными клетками, которые воспринимают звуковые колебания, и поддерживающими клетками. Коллагеновые волокна, длина которых возрастает от основания улитки к ее вершине, напоминают струны.
По всей длине кортиева органа тянется в виде спирали покровная мембрана – лентовидная пластинка желеобразной консистенции, касающаяся волосков рецепторных клеток. К телам волосковых клеток подходят нервные окончания, образующие с ними синапсы. Тела чувствительных нейронов (первые нейроны) залегают в спиральном ганглии, расположенном в толще спиральной костной пластинки. Высокие звуки раздражают только волосковые клетки, расположенные на нижних завитках улитки, а низкие – волосковые клетки вершины улитки и часть клеток на нижних завитках.
Звуковые волны через наружный слуховой проход достигают барабанной перепонки. Ее колебания передаются через цепь слуховых косточек на окно преддверия, что вызывает передвижение перилимфы и воспринимается в улитковом протоке эндолимфой. Благодаря этому происходит волнообразное движение базиллярной мембраны, которая в зависимости от частоты и интенсивности звука колеблется по всей своей длине (рис. 1.43). Эти колебания вызывают в волосковых клетках определенные химические процессы, в результате которых генерируются нервные импульсы. В конечном итоге импульсы проводятся к коре височной доли больших полушарий мозга, где расположен центральный (корковый) конец слухового анализатора.
Рис. 1.43. Распространение звуковой волны (показано стрелками) в наружном, среднем и внутреннем ухе: 1 – барабанная перепонка; 2 – молоточек; 3 – наковальня; 4 – стремя; 5 – круглое окно; 6 – барабанная лестница; 7 – улитковый проток; 8 – лестница преддверия
Человек способен воспринимать звуковые колебания от 16 (16 колебаний/с) до 21 тыс. герц. С возрастом эта величина снижается в 2–3 раза – до 5000 герц у старых людей. Некоторые животные способны воспринимать колебания до 20–30 тыс. герц. Например, летучие мыши до 210 тыс. герц, дельфины – до 280 тыс. герц. Сила звука измеряется в децибелах. Так, если принять абсолютную тишину за 0, то шелест падающих листьев вызывает 10 децибел, шепот – 20, обычная беседа – 60, движущийся автомобиль от 60 до 90, интенсивное дорожное движение – 100–110, рок-музыка в исполнении оркестра – 110–120, а работающий двигатель реактивного самолета – 140.
Обратите внимание! Шум вредно действует на орган слуха и на психику человека, вызывая психоэмоциональный стресс и серьезные сексуальные нарушения.
Орган обоняния
Древние считали обоняние одним из величайших божественных даров человеку. И действительно, количество запахов, известных сегодня ученым, достигает 100 тысяч! «Есть много запахов, здоровых, молодых», – утверждал французский поэт Ш. Бодлер. Или ощущение М. Волошина о «запахах цветов, доходящих до крика». А вот как описывает Л. Толстой свои чувства: «Вдруг нас поразил необыкновенный, счастливый белый запах… белый запах нарциссов» (выделено мною. – Г. Б). Удивительное сочетание – цветозапах. Так что, конечно, не прав был великий философ И. Кант, который считал нос не только не нужным, но и вредным, доставляющим множество отвратительных ощущений.
Каков же он, этот орган? Обонятельная область слизистой оболочки носа, которая у взрослого человека занимает 250–300 мм и расположена в слизистой оболочке верхней носовой раковины и лежащей на этом уровне зоны носовой перегородки, покрыта обонятельным эпителием. Обонятельные клетки (их от 10 до 40 млн) имеют центральные и периферические отростки (рис. 1.44). Короткий периферический отросток (дендрит) заканчивается утолщением (обонятельная булава), на вершине которого располагается по 10–12 подвижных обонятельных ресничек. Центральные отростки – аксоны – собираются в обонятельные нити (20–40), проходящие через решетчатую пластинку одноименной кости и направляющиеся в мозг. Сущность обоняния состоит в том, что растворенные в слизи молекулы пахучих веществ, взаимодействуют с рецепторными белками ресничек, в результате чего возникает нервный импульс. Он распространяется по обонятельным нервам и в конечном итоге достигает коркового центра обонятельного анализатора. Несмотря на то, что существует всего 9 четко различимых групп запахов, человек способен различить около 3000. Человек ощущает запах при концентрации около 500 млн молекул в 1 м воздуха. У многих животных обоняние развито значительно лучше, чем у человека. Так, например, собака различает до 100 тыс. запахов при концентрации вещества около 200 тыс. молекул в 1 м воздуха, т. е. в 2500 раз меньше, чем человек. А самец бабочки ночной павлиний глаз способен уловить запах неоплодотворенной самки на расстоянии более 10 км!
Рис. 1.44. Орган обоняния (по В. Г. Елисееву и др.): а – обонятельная область слизистой оболочки полости носа (1); б – схема ультрамикроскопического строения обонятельного эпителия: 1 – микроворсинки; 2 – пузырьки; 3 – обонятельная булава; 4 – замыкательная пластинка (десмомома); 5 – тело обонятельной нейросенсорной клетки; 6 – поддерживающая клетка; 7 – эндоплазматическая сеть; 8 – базальная мембрана; 9 – аксоны обонятельных нейросенсорных клеток, образующие обонятельные нити
Орган вкуса
«…Не язык ли распознает вкус пищи?» – вопрошает-утверждает библейский Иов (Иов, 12:11). Вкушать означает принимать пищу с наслаждением, а метафизический смысл глагола «вкушать» очень емкий – он выражает не только ощущения наслаждения, но и страдания. Человек вкушает благость Бога: «Вкусите и увидите, как добр Господь», – сказано в Псалме (33:9). Орган вкуса дает человеку много приятных ощущений и предупреждает об опасности. Ибо сладкий вкус, как правило, говорит о безопасности пищи, а горечь довольно часто об ее ядовитости. Издавна известно, что язык – орган вкуса, но не весь. Прочитайте эти стихи В. Луговского:
