Классификация ощущений

Все виды ощущений возникают в результате воздействия соответствующих стимулов-раздражителей на органы чувств. Органы чувств – телесные органы, специально предназначенные для восприятия, переработки и хранения информации. Они включают рецепторы, нервные пути, проводящие возбуждения в мозг и обратно, а также центральные отделы нервной системы человека, перерабатывающие эти возбуждения.

Классификация ощущений исходит из свойств раздражителей, которые их вызывают, и рецепторов, на которые воздействуют эти раздражители. Так, по характеру отражения и месту расположения рецепторов ощущения принято делить на три группы:

1. Интероцептивные ощущения, имеющие рецепторы, расположенные во внутренних органах и тканях тела и отражающие состояние внутренних органов. Сигналы, поступающие из внутренних органов, в большинстве случаев менее заметны, за исключением болезненных симптомов. Информация интерорецепторов сообщает мозгу о состояниях внутренней среды организма, таких как наличие в ней биологически полезных или вредных веществ, температуры тела, о химическом составе имеющихся в нем жидкостей, давлении и многом другом.

2. Проприоцептивные ощущения, рецепторы которых расположены в связках и мышцах, - они дают информацию о движении и положении нашего тела. Проприоцептивные ощущения отмечают степень сокращения или расслабления мышц, сигнализируют о положении тела относительно направленности сил гравитации (ощущения равновесия). Подкласс проприоцепции, представляющий собой чувствительность к движению, называется кинестезией, а соответствующие рецепторы - кинестезическими или кинестетическими.

3. Экстероцептивные ощущения, отражающие свойства предметов и явлений внешней среды и имеющие рецепторы на поверхности тела. Экстероцепторы можно подразделить на две группы: контактные и дистантные. Контактные рецепторы передают раздражение при непосредственном контакте с воздействующими на них объектами; таковыми являются осязательный, вкусовой рецепторы. Дистантные рецепторы реагируют на раздражения, исходящие от удаленного объекта; дистантными рецепторами являются зрительные, слуховые, обонятельные.

С точки зрения данных современной науки, принятого разделения ощущений на внешние (экстероцепторы) и внутренние (интероцепторы) недостаточно. Некоторые виды ощущений можно считать внешне-внутренними. К ним относятся, например, температурные и болевые, вкусовые и вибрационные, мышечно-суставные и статико-динамические. Промежуточное положение между тактильными и слуховыми ощущениями занимают вибрационные ощущения.

Большую роль в общем процессе ориентации человека в окружающей среде играют ощущения равновесия и ускорения. Сложный системный механизм этих ощущений охватывает вестибулярный аппарат, вестибулярные нервы и различные отделы коры, подкорки и мозжечка. Общие для разных анализаторов и болевые ощущения, сигнализирующие о разрушительной силе раздражителя.

Осязание (или кожная чувствительность) – наиболее широко представленный вид чувствительности. В состав осязания, наряду с тактильными ощущениями (ощущениями прикосновения: давления, боли) входит самостоятельный вид ощущений – температурныеощущения (тепло и холод). Они являются функцией особого температурного анализатора. Температурные ощущения не только входят в состав осязания, но имеют и самостоятельное, более общее значение для всего процесса терморегуляции и теплообмена между организмом и окружающей средой.

В отличие от других экстерорецепторов, локализованных в узко ограниченных участках поверхности преимущественно головного конца тела, рецепторы кожно-механического анализатора, как и другие кожные рецепторы, расположены по всей поверхности тела, на участках, пограничных с внешней средой. Однако специализированность кожных рецепторов до сих пор точно установить не удалось. Неясно, существуют ли рецепторы, исключительно предназначенные для восприятия одного воздействия, порождающие дифференцированные ощущения давления, боли, холода или тепла, или качество возникающего ощущения может меняться в зависимости от специфики воздействующего на него свойства.

Функция тактильных рецепторов, как и всех других, состоит в приеме процесса раздражения и трансформации его энергии в соответствующий нервный процесс. Раздражением нервных рецепторов является процесс механического соприкосновения раздражителя с участком кожной поверхности, в котором этот рецептор расположен. При значительной интенсивности действия раздражителя соприкосновение переходит в давление. При относительном перемещении раздражителя и участка кожной поверхности соприкосновение и давление осуществляются в изменяющихся условиях механического трения. Здесь раздражение осуществляется не стационарным, а текучим, изменяющимся соприкосновением.

Исследования показывают, что ощущения прикосновения или давления возникают только в том случае, если механический раздражитель вызывает деформацию кожной поверхности. При действии давления на участок кожи очень малых размеров наибольшая деформация происходит именно в месте непосредственного приложения раздражителя. Если давление производится на достаточно большую поверхность, то оно распределяется неравномерно – наименьшая его интенсивность ощущается во вдавленных частях поверхности, а наибольшая – по краям вдавленного участка. В опыте Г. Мейснера показано, что при погружении руки в воду или ртуть, температура которых примерно равна температуре руки, давление ощущается только на границе погруженной в жидкость части поверхности, т.е. именно там, где кривизна этой поверхности и ее деформация наиболее значительны.

Интенсивность ощущения давления зависит от скорости, с которой совершается деформация кожной поверхности: сила ощущения тем больше, чем быстрее совершается деформация.

Обоняние – вид чувствительности, порождающий специфические ощущения запаха. Это одно из наиболее древних и жизненно важных ощущений. Анатомически орган обоняния расположен у большинства живых существ в наиболее выгодном месте – впереди, в выдающейся части тела. Путь от рецепторов обоняния до тех мозговых структур, где принимаются и перерабатываются получаемые от них импульсы, наиболее короткий. Нервные волокна, отходящие от обонятельных рецепторов, непосредственно без промежуточных переключений попадают в головной мозг.

Часть мозга, которая называется обонятельной также является наиболее древней; чем на более низкой ступени эволюционной лестницы стоит живое существо, тем большее пространство в массе головного мозга она занимает. У рыб, например, обонятельный мозг охватывает практически всю поверхность полушарий, у собак – около одной ее трети, у человека его относительная доля в объеме всех мозговых структур равна примерно одной двадцатой части. Указанные различия соответствуют развитости других органов чувств и тому значению, которое данный вид ощущений имеет для живых существ. Для некоторых видов животных значение обоняния выходит за пределы восприятия запахов. У насекомых и высших обезьян обоняние также служит средством внутривидового общения.

Во многих отношениях обоняние - самое таинственное. Многие замечали, что хотя запах и помогает воскресить в памяти какое-либо событие, почти невозможно вспомнить сам запах, подоб­но тому, как мы мысленно восстанавливаем образ или звук. Запах потому так хорошо служит памяти, что механизм обоняния тесно связан с той частью мозга, которая управляет памятью и эмоция­ми, хотя мы и не знаем точно, как устроена и действует эта связь.

Вкусовые ощущения имеют четыре основные модальности: сладкое, соленое, кислое и горькое. Все остальные ощущения вкуса представляют собой разнообразные сочетания этих четырех основных. Модальность – качественная характеристика ощущений, возникающих под действием определенных раздражителей и отражающих свойства объективной реальности в специфически закодированной форме.

Обоняние и вкус называют химическими чувствами, потому что их рецепторы реагируют на молекулярные сигналы. Когда мо­лекулы, растворенные в жидкости, например в слюне, возбуждают рецепторы вкусовых почек языка, мы ощущаем вкус. Когда моле­кулы, витающие в воздухе, попадают на обонятельные рецепторы в носу, мы чувствуем запах. Хотя у человека и большинства жи­вотных вкус и обоняние, развившись из общего химического чув­ства, стали независимыми, они остаются связанными между со­бой. В некоторых случаях, например, вдыхая запах хлороформа, нам ка­жется, что мы ощущаем его запах, но на самом деле это вкус.

С другой стороны, то, что мы называем вкусом вещества, нередко оказывается его запахом. Если вы закроете глаза и зажмете нос, то возможно не сможете отличить картошку от яблока или вино от кофе. Зажав нос, вы на 80 процентов лишитесь возможности ощущать ароматы большинства пищевых продуктов. Именно поэтому люди, у которых не дышит нос (насморк) плохо ощущают вкус пищи.

Хотя наш обонятельный аппарат удивительно чувствителен, человек и другие приматы чувствуют запахи гораздо хуже боль­шинства других видов животных. Некоторые ученые предполага­ют, что наши далекие предки потеряли остроту обоняния тогда, когда залезли на деревья. Поскольку острота зрения в тот период бы­ла важнее, баланс между различными видами чувств нарушился. В ходе этого процесса изменилась форма носа и уменьшился размер органа обоняния. Оно стало менее тонким и не восстано­вилось даже тогда, когда предки человека спустились с деревьев.

Тем не менее, у многих видов животных обоняние по-прежнему остается одним из основных средств коммуникации. Вероятно и для человека запахи более важны, чем предполагалось до сих пор.

Обычно люди различают друг друга, полагаясь на зри­тельное восприятие. Но иногда и обоняние здесь игра­ет роль. М. Рассел, психолог из Калифорнийского универси­тета, доказал, что младенцы могут узнавать мать по запаху. Шесть из десяти шестинедельных младенцев улыбались, чувствуя запах матери, и не реагировали либо начинали плакать, когда чувствовали запах другой женщины. Другой опыт доказал, что и родители могут узнавать своих детей по запаху.

Вещества имеют запах только в том случае, если они летучи, то есть легко переходят из твердого или жидкого состояния в газо­образное. Впрочем, сила запаха не определяется одной летучестью: некоторые менее летучие вещества, например содер­жащиеся в перце, пахнут сильнее, чем более летучие, например, спирт. Соль и сахар почти не имеют запаха, так как их молекулы так крепко сцеплены друг с другом электростатическими силами, что почти не испаряются.

Хотя мы очень хорошо обнаруживаем запахи, мы плохо распознаем их при отсутствии зрительной под­сказки. Например, запахи ананаса или шоколада казалось бы ярко выражены, и тем не менее, если человек не видит источника запаха, то как правило точно определить его не может. Он мо­жет сказать, что запах ему знаком, что это запах чего-то съедобного, но назвать его происхождение большинство людей в такой ситуации не могут. Таково свойство нашего механизма восприятия.

Заболевания верхних дыхательных путей, приступы аллергии могут блокировать носовые пути или притупить остроту рецепто­ров обоняния. Но бывает и хроническая потеря обоняния, так на­зываемая аносмия.

Даже люди, нежалующиеся на обоняние, могут не чувство­вать некоторых запахов. Так, Дж. Эмур из Калифорнийского университета обнаружил, что 47% населения не чувствуют запаха гормона андростерона, 36% - не ощущают запаха солода, 12% - мускуса. Такие особенности восприятия передаются по наследст­ву, и изучение обоняния у близнецов подтверждает это.

Несмотря на все недостатки нашей обонятельной системы нос человека, как правило, лучше обнаруживает присутствие запаха, чем любой прибор. Все же приборы бывают необхо­димы для точного определения состава запаха. Для анализа компонентов запаха обычно применяют газовые хроматографы и масс-спектрографы. Хроматограф выделяет компоненты запаха, которые затем поступают в масс-спектрограф, где определяется их химическое строение.

Иногда обоняние человека используют в ком­бинации с прибором. Например, изготовители парфюмерии и ду­шистых пищевых добавок для того чтобы воспроизвести, например, аромат свежей земляники, с помощью хроматографа расщепляют его на сто с лишним компонентов. Опытный дегустатор запахов вдыхает инертный газ с этими компонентами, поочередно выходя­щими из хроматографа, и определяет три-четыре основных, наибо­лее заметных человеку компонента. Эти вещества затем мож­но синтезировать и, смешав в соответствующей пропорции, полу­чить естественный аромат.

Древняя восточная медицина использовала запахи для диагностики. Часто врачи, не имея сложных приборов и химических тестов для того чтобы поставить диагноз, полагались на собственное обоняние. В старинной медицинской литературе имеются све­дения о том, например, что запах, источаемый больным тифом, похож на аромат свежеиспеченного черного хлеба, а от больных золотухой (формой туберкулеза) исходит запах прокисшего пива.

Сегодня медики заново открывают ценность запаховой диагности­ки. Так обнаружено, что специфический запах слюны говорит о заболевании десен. Некоторые врачи экспериментируют с ката­логами запахов - листочками бумаги, пропитанными различными соединениями, запах которых характерен для той или иной болез­ни. Запах листочков сравнивают с запахом, исходящим от пациента.

В некото­рых медицинских центрах имеются специальные установки для изучения запахов болезней. Больного помещают в цилиндриче­скую камеру, через которую пропускается поток воздуха. На вы­ходе воздух анализируется газовыми хроматографами и масс-спектрографами. Изучаются возможности использования такой установки как инструмента для диагностики ряда заболеваний, особенно заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

Запах и обоняние - явления гораздо более сложные и влияю­щие на нашу жизнь в большей степени, чем мы полагали до недав­них пор, и думается, что ученые, занимающиеся кругом этим проблем, стоят на пороге многих поразительных открытий.

Зрительные ощущения – вид ощущений, вызываемых воздействием на зрительную систему электромагнитных волн в диапазоне от 380 до 780 миллиардных долей метра. Данный диапазон занимает лишь часть электромагнитного спектра. Волны, находящиеся внутри этого диапазона и различающиеся по длине, порождают ощущения различного цвета. В приведенной ниже таблице представлены данные, отражающие зависимость ощущений цвета от длины электромагнитных волн. (В таблице представлены данные, разработанные Р.С. Немовым)

Таблица 1