Биология для 8 класса — Соловьева А., Ибраимова Б.

§43. Рецепторы тела человека

Исследовать кожную чувствительность

Что такое рецепторы? Какие рецепторы расположены в коже человека?

Кроме рецепторов, расположенных в органах чувств, в теле человека есть и другие, доставляющие в мозг информацию от внутренних органов. Эти рецепторы близки по типу восприятия к кожным.

Кожные рецепторы. С помощью разных типов рецепторов рождаются разные ощущения. Что же мы чувствуем кожей? Температурные изме­нения – тепло и холод – улавливают два разных вида рецепторов. Ре­цепторы давления обеспечивают восприятие прикосновения – осязание. Отдельно существуют и работают рецепторы, воспринимающие боль. То есть в коже есть различные рецепторы, воспринимающие четыре разных вида раздражителей: прикосновение (давление), боль, холод, тепло.

Строение, физиология и расположение кожных рецепторов разных типов различаются. Так, например, рецепторы, воспринимающие давле­ние, не одинаковы. Одни залегают в более поверхностных слоях и реаги­руют на легкое прикосновение. А другие залегают глубоко и реагируют на давление большей силы. Третьи вообще реагируют на вибрацию – из­менение силы давления.

По типам раздражителей рецепторы часто подразделяют на терморе­цепторы, механорецепторы, ноцицепторы.

Терморецепторы реагируют на изменения температуры окружающей среды. Причем рецепторов, способных реагировать на высокую темпера­туру, в коже гораздо больше, чем рецепторов, воспринимающих холод.

Механорецепторы – это большая группа разнообразных рецепторов, реагирующих на любое механическое воздействие. Это может быть из­менение давления – растяжение или сжатие и т. д. В целом именно ме­ханорецепторы лежат в основе осязания – чувствительности от прикос­новения. Их роль сильно возрастает у людей, лишенных зрения, ведь они воспринимают письменную речь с помощью механорецепторов.

Ноцицепторы, по мнению некоторых авторов, являются болевыми рецепторами, а по мнению других – механорецепторами.

Единого мнения о процессах восприятия боли среди ученых нет. Теории возникновения болевых ощущений сводятся к двум мнениям: 1) чувство боли возникает в специфических рецепторах, которые воспринимают именно этот раздражитель; 2) чувство боли возникает в любых рецепто­рах, если воспринимаемый ими раздражитель очень большой силы. Но нужно помнить, что главную роль в формировании болевых ощущений играет головной мозг, и особенно – кора больших полушарий.

Некожные рецепторы. Это рецепторы тела, находящиеся в мышцах, сухожилиях, суставах, некоторых слизистых оболочках и других орга­нах. Они также воспринимают действие температурных, болевых раздра­жителей, прикосновение и давление. Так, благодаря рецепторам в мыш­цах и сухожилиях даже с закрытыми глазами человек чувствует, согнута у него рука или разогнута, лежит он или сидит и т. д. Также мы отлично чувствуем, холодная или горячая жидкость, проглоченная нами, идет по пищеводу. А если ее температура слишком высока, кроме восприятия температуры мы ощущаем и боль.

Знание и понимание:

1. Дайте определения терминам: терморецепторы, механорецепторы, ноцицепторы.
2. Объясните: почему мы ощущаем температуру пищи и внутри пище­вода; проснувшись, не открывая глаз можем определить положение своего тела?

Применение:

Назовите причины, почему одни рецепторы давления расположены поверхностно, а другие – глубоко в коже. Чем они отличаются?

Анализ:

1. Выскажите ваше мнение, почему механорецепторы так важны для слепых и глухонемых.
2. Докажите на примерах, сколько рецепторов определяют температуру. Назовите их.

Синтез:

1. Каких терморецепторов в коже больше? Приведите примеры.
2. Перечислите, в чем заключается различие между. Назовите рецепто­ры, расположенные вне органов чувств.

Оценка:

Выскажите свое мнение. Как формируются болевые ощущения – на основе воздействия крайней силы или же на основе отдельного типа рецепторов?

ЛР №14. Исследование кожной чувствительности. См. с. 252.

§44. Роль кожи в терморегуляции

Описывать роль кожи в поддержании постоянной температуры теплокровных животных

Какие классы позвоночных стали теплокровными? Как теплокровным живот­ным приходится поддерживать температуру своего тела?

Терморегуляция – поддержание постоянной температуры тела. Из ор­ганизма тепло выделяется в основном через кожу – 80%, а 20% – через легкие и с мочой. Поэтому кожа – один из важнейших органов термо­регуляции.

Терморегуляция кожи осуществляется с помощью потовых желез, кровеносных сосудов – капилляров и подкожной жировой клетчатки.

При высоких температурах для предотвращения перегрева организм выделяет пот и расширяет капилляры. При физической работе, в жар­кую погоду из организма человека может выделиться более 10 л пота. Представьте, сколько тепла, испаряясь, унесет с собой эта жидкость. Теп­ло в организме распределяется через кровь. Чтобы кровь, проходящая через кожу, успевала остывать, расширяются кожные капилляры (чело­век краснеет). Одновременно в коже может находиться около 40% всей крови организма. Такая ситуация ярко демонстрируется, если человек парится в бане или совершает интенсивные мышечные движения в жар­кую погоду.

При низких температурах для сохранения тепла сосуды в коже сужа­ются. Это препятствует отдаче тепла. Кожа в этом случае бледнеет. Еще одна кожная реакция на холод – «гусиная кожа». Это явление, когда за счет сокращения мелких мышечных волокон в коже она собирается и об­разует пупырышки. Так уменьшается площадь свободного соприкоснове­ния кожи с холодным воздухом, и кожа меньше отдает тепло. Также при переохлаждении подается сигнал к скелетным мышцам, и они начинают непроизвольные сокращения – дрожь. При сокращении мышц выделяет­ся тепло, которое идет на согревание организма.

Теплопродукция как механизм терморегуляции. В процессе терморегу­ляции участвует не только кожа, но и другие органы. Дело в том, что в основе терморегуляции лежаткакбы два процесса: 1) физический – теплоотдача и 2) химический – теплопродукция. Кожа осуществляет именно физический тип поддержания температуры тела. То есть все действия структур, находя­щихся в коже, направлены на то, чтобы уменьшить отдачу тепла в окружа­ющую среду при холоде. И напротив, максимально увеличить отдачу тепла в жару.

Но само тепло образуется не в коже. Кроме кожи работают и другие органы. Главными органами, отвечающими за выработку тепла, являют­ся мышцы скелета, печень и кишечник. Если вам необходимо согреться, следует подвигаться, т. е. заставить мышцы сокращаться. При этом обра­зуется большое количество энергии в виде АТФ, используемой на сокра­щение мышц. А как обязательный побочный продукт выделится тепло. Также при понижении температуры окружающей среды увеличивается выделение тепла в клетках печени за счет повышения общего обмена веществ.

Температурная чувствительность и термоадаптация. Для всех людей независимо от условий проживания температурой комфорта считается 18–22^оС. При этом люди, живущие в более холодном климате, легче пе­реносят низкие температуры. А коренные жители, обитающие в жарком климате, легче переносят жару. Происходит определенная адаптация температурной чувствительности и совершенствуются механизмы термо­регуляции. Но это не значит, что значения температуры комфорта могут отличаться в разы. Также важно помнить, что опасные высокие и низкие температуры не вызывают привыкания. Одним из способов повысить термоадаптацию является закаливание.

Закаливание — это развитие устойчивости организма к неблагопри­ятным условиям внешней среды. Наше тело лучше всего справляется с поставленной задачей в ходе многократных упражнений. Поэтому после

часто повторяющихся воздействий холода (рис. 97) организм адаптиру­ется (привыкает).

Конечно, приступать к закаливанию следует очень осторожно. На­чинать его лучше в теплое время года. Но такое нехитрое мероприятие, как контрастный душ или умывание холодной водой, можно применять безбоязненно. Дело в том, что при резкой смене воздействия горячих и холодных температур сосуды вынуждены очень быстро сужаться и рас­ширяться. В результате мышцы, находящиеся во втором слое сосудов, становятся более тренированными и эластичными. Организм с трениро­ванными сосудами, в том числе и кожными капиллярами, легче пере­носит морозы. Но это не единственное преимущество. Тренированные со­суды позволяют дольше не стареть, оставаясь без возрастных морщин. Тренируются не только кожные капилляры, но и другие сосуды организ­ма, что снижает риск инсультов и инфарктов. Верно говорят: «Греться можно двумя способами – и в горячей ванне, и в холодной». Ведь на рез­кое охлаждение организм реагирует быстрым и кратковременным повы­шением температуры. Именно этим объясняется способность «моржей» купаться в проруби и не болеть.

Знание и понимание:

1. Объясните, результатом чего является бесконтрольное сокращение мышц и закрытие пор.
2. Объясните, почему человек, ежедневно пробегающий хотя бы 700 м, может с большей легкостью и скоростью преодолеть расстояние в 3 км, чем человек, бегающий в лучшем случае за автобусом.

Применение:

1. Сколько процентов тепла уходит через кожу?
2. Опишите, какой тип терморегуляции выполняет кожа.

Анализ:

1. Выскажите ваше мнение о причинах образования тепла в нашем теле. Какие органы в этом участвуют?
2. Докажите на примерах, какой средний показатель температуры явля­ется комфортным.
3. Покажите разницу между «проанализируйте» и «установите зависи­мость».

Синтез:

1. Какую роль выполняет кровь в терморегуляции? Дайте общее описа­ние.
2. Сколько процентов крови может находиться в коже в жаркую погоду?

Дискуссия:

Объясните, почему закаливание организма отодвигает его старение.

Почему организмы, выросшие в холодном климате, легче переносят понижение температуры, а организмы, выросшие в жарком климате, легче переносят высокие температуры?