ЗАНЯТИЕ № 2. ТЕМА: Общие закономерности работы органов чувствТЕМА: Общие закономерности работы органов чувств Цель: Изучить общие принципы рецепции и преобразования сигнала в органах чувств Организм представляет собой сложную саморегулирующуюся систему, которая характеризуется обменом веществ, энергии и информации с окружающей средой. Целесообразное реагирование организма при постоянно меняющихся условиях внешней среды возможно только при наличии непрерывного поступления в организм информации от этой среды. Функцию получения и переработки информации об условиях внешней среды в организме выполняют органы чувств. По существу органы чувств представляют собой измерительные устройства для анализа внешних физических стимулов, а также для оценки эффективности действий, произведенных организмом. Таким образом, органы чувств выполняют роль обратной информационной связи в системе организм – среда. При исследовании работы органов чувств представляют интерес два аспекта: кибернетический и биофизический. Кибернетический аспект заключается в изучении принципов кодирования и переработки информации в органах чувств, а биофизический – в исследовании конкретных физико-химических процессов взаимодействия факторов внешней среды с органами чувств, приводящий к трансформации энергии внешнего воздействия в специфические сигналы, пригодные для анализа нервной системой.
Схема, показывающая взаимодействие организма и внешней среды. Фосфорилирование белков протеинкиназами и дефосфорилирование их многочисленными клеточными ферментами гидролиза – фосфатазами оказалось универсальным механизмом мгновенного ответа клетки на внешнее воздействие. В результате фосфорилирования мембранных белков открываются каналы проводимости катионов, и как следствие мгновенно меняется поверхностный потенциал клетки, в результате чего возникает вместо потенциала покоя потенциал действия. Он передается по аксону в обонятельную луковицу, где и происходит отбор биологически значимых сигналов от обонятельного «шума», а затем путь сигнала ведет в мозг и вызывает поведенческий ответ животного.
Вопросы для рассмотрения на занятии: 11. Общие закономерности работы органов чувств. 12. Теории восприятия вкуса. · Химические рецепторы возбуждений вкуса. 13. Теория обоняния. · Секреторные железы Боумена, роль щелочных фосфатаз. · Схема строения адреналинового и запахового рецепторов. 14. Теории восприятия звука. · Физическая природа звука. Частотная зависимость чувствительности уха. · Механические свойства барабанной перепонки и базилярной мембраны улитки. · Методы исследования колебаний базилярной мембраны. · Рецепция колебаний базилярной мембраны волосковыми клетками. · Механизм распознавания чистых тонов. · Резонансная теория слуха Гельмгольца. Теории Флетчера, Эвальда
Самостоятельная работа Наружный слуховой проход у человека, являющийся резонатором звуковых волн, имеет длину 2,7 см. Резонанс наблюдается, если длина резонатора составляет одну четвертую длины волны. Рассчитайте резонансную частоту, которая будет соответствовать максимальной чувствительности слуха.
Литература · Владимиров Ю.А. Биофизика. – М., 1983, стр. 252-258 · Губанов Н.И. Медицинская биофизика. – М., 1978, стр. 25-39, 283-304 · Seeing, hearing and smelling the world. A report from the Howard Hughes medical institute. 1995
|
