آموزش فصل دوم زیست شناسی یازدهم : حواس

فصل با چند مثال شروع می‌شود: چشم‌ها پیام بینایی را به مغز می‌فرستند، پوست تماس با کتاب را گزارش می‌کند، دستگاه عصبی از وضعیت نشستن و میزان اکسیژن خون هم آگاه است. پس حس یعنی دریافت محرک‌های بیرونی یا درونی و تبدیل آن‌ها به پیام عصبی قابل پردازش برای دستگاه عصبی مرکزی.

ایده اصلی فصل بدن فقط پنج حس معروف ندارد؛ گیرنده‌هایی مثل گیرنده فشار، دما، درد، وضعیت بدن و حتی گیرنده‌های اکسیژن خون هم در دریافت اطلاعات نقش دارند.

گیرنده حسی یاخته یا بخشی از یاخته است که اثر محرک را دریافت و آن را به پیام عصبی تبدیل می‌کند. محرک‌ها می‌توانند صدا، فشار، اکسیژن، گرما، نور یا مواد شیمیایی باشند.

در مثال گیرنده فشار پوست، انتهای دارینه یک نورون حسی داخل پوششی از بافت پیوندی قرار دارد. فشار باعث تغییر شکل گیرنده، باز شدن کانال‌های یونی، تغییر پتانسیل غشا و ایجاد پیام عصبی می‌شود.

اگر گیرنده مدتی در معرض محرک ثابت باشد، پیام عصبی کمتری تولید می‌کند یا اصلاً پیامی نمی‌فرستد؛ به این پدیده سازش گیرنده‌ها می‌گویند. مثال مهم کتاب: بعد از مدتی بوی غذا یا عطر را کمتر احساس می‌کنیم یا لباس روی بدن را حس نمی‌کنیم.

فایده سازش اطلاعات کم‌اهمیت و ثابت کمتر به مغز می‌رسد و مغز می‌تواند روی اطلاعات مهم‌تر تمرکز کند.

خیلی مهم درد یک سازوکار حفاظتی است. تا وقتی عامل آسیب‌رسان وجود دارد، درد کمک می‌کند فرد برای رفع آن واکنش نشان دهد. لاکتیک‌اسید حاصل از شرایط خاص مثل فشار طولانی بر بافت، می‌تواند گیرنده درد را تحریک کند.

گیرنده‌های حواس ویژه شامل گیرنده‌های بینایی، شنوایی، تعادل، بویایی و چشایی هستند. بیشترین اطلاعات محیط پیرامون از راه دیدن دریافت می‌شود. کره چشم در کاسه چشم قرار دارد و به کمک ماهیچه‌های متصل به آن حرکت می‌کند. کاسه چشم، پلک‌ها، مژه‌ها، بافت چربی و اشک از چشم محافظت می‌کنند.

عنبیه بخش رنگین چشم است و در وسط آن مردمک قرار دارد. دو گروه ماهیچه صاف در عنبیه، مردمک را در نور زیاد تنگ و در نور کم گشاد می‌کنند. ماهیچه‌های تنگ‌کننده مردمک با اعصاب پادآسیمیک و ماهیچه‌های گشادکننده با اعصاب آسیمیک عصب‌دهی می‌شوند.

عدسی شفاف، انعطاف‌پذیر و همگراست و با تارهای آویزی به جسم مژگانی متصل است.

لکه زرد بخشی از شبکیه است که در امتداد محور نوری کره چشم قرار دارد و به دلیل فراوانی گیرنده‌های مخروطی، در دقت و تیزبینی مهم است.

در گیرنده‌های نوری، ماده حساس به نور وجود دارد. برخورد نور باعث تجزیه این ماده و آغاز واکنش‌هایی می‌شود که به ایجاد پیام عصبی می‌انجامد. ویتامین A برای ساخت ماده حساس به نور لازم است.

دام امتحانی برای دیدن اشیای دور، ماهیچه مژگانی استراحت می‌کند و عدسی نازک‌تر می‌شود.

خیلی پرتکرار پرده صماخ بین گوش بیرونی و میانی است؛ استخوان‌های کوچک در گوش میانی‌اند؛ حلزون در گوش درونی قرار دارد.

1. امواج صوتی از مجرای شنوایی می‌گذرند و پرده صماخ را می‌لرزانند.
2. دسته استخوان چکشی به پرده صماخ چسبیده است؛ لرزش آن، سندانی و رکابی را هم به ارتعاش درمی‌آورد.
3. کف استخوان رکابی روی دریچه بیضی قرار دارد و لرزش آن باعث لرزش دریچه بیضی می‌شود.
4. لرزش دریچه بیضی، مایع بخش حلزونی را به لرزش درمی‌آورد.
5. مژک‌های یاخته‌های مژکدار خم می‌شوند؛ کانال‌های یونی غشا باز می‌شود و یاخته‌ها تحریک می‌شوند.
6. شاخه شنوایی عصب گوش، پیام عصبی ایجادشده را به مغز می‌برد.

در بخش دهلیزی گوش داخلی، سه مجرای نیم‌دایره‌ای عمود بر هم وجود دارد. درون آن‌ها یاخته‌های مژکدار حس تعادل قرار گرفته‌اند. چرخش سر باعث حرکت مایع درون مجرا، خم شدن ماده ژلاتینی و خم شدن مژک‌های گیرنده می‌شود؛ در نتیجه گیرنده‌های تعادلی تحریک می‌شوند.

شاخه دهلیزی عصب گوش، پیام را به مغز، به‌ویژه مخچه می‌برد. برای حفظ تعادل، مغز علاوه بر گیرنده‌های تعادل گوش، از گیرنده‌های حس وضعیت نیز پیام دریافت می‌کند.

گیرنده‌های بویایی در سقف حفره بینی قرار دارند. مولکول‌های بودار موجود در هوای تنفسی این گیرنده‌ها را تحریک می‌کنند. پیام بویایی ابتدا به لوب‌ها/پیازهای بویایی می‌رود و سپس به قشر مخ ارسال می‌شود.

جوانه‌های چشایی در دهان و برجستگی‌های زبان قرار دارند و گیرنده‌های چشایی درون آن‌ها هستند. ذرات غذا در بزاق حل می‌شوند و گیرنده‌های چشایی را تحریک می‌کنند.

پنج مزه اصلی در انسان: شیرینی، شوری، ترشی، تلخی و اومامی. اومامی مزه مطلوب غذاهای دارای گلوتامات، مانند عصاره گوشت است. حس بویایی در درک درست مزه غذا نقش دارد؛ برای همین هنگام سرماخوردگی، مزه غذاها را خوب تشخیص نمی‌دهیم.

با وجود یکسان بودن ماهیت پیام عصبی، مغز پیام‌ها را متفاوت تفسیر می‌کند؛ چون پیام هر نوع گیرنده به بخش ویژه‌ای از دستگاه عصبی مرکزی و قشر مخ وارد می‌شود.

شباهت مهم گیرنده خط جانبی ماهی از نظر سازوکار، به گیرنده‌های تعادلی انسان در مجاری نیم‌دایره شباهت دارد؛ هر دو از یاخته‌های مژکدار و حرکت ماده/مایع برای خم شدن مژک‌ها استفاده می‌کنند.

در جیرجیرک، روی هر یک از پاهای جلویی، محفظه هوایی وجود دارد که پرده صماخ روی آن کشیده شده است. لرزش این پرده در اثر امواج صوتی، گیرنده‌های مکانیکی پشت آن را تحریک می‌کند و جانور صدا را دریافت می‌کند.

چشم مرکب در حشرات از تعداد زیادی واحد بینایی ساخته شده است. هر واحد بینایی یک قرنیه، یک عدسی و تعدادی گیرنده نوری دارد و تصویر کوچکی از بخشی از میدان بینایی ایجاد می‌کند. دستگاه عصبی جانور این اطلاعات را یکپارچه و تصویری موزاییکی ایجاد می‌کند. بعضی حشرات مانند زنبور، پرتوهای فرابنفش را هم دریافت می‌کنند.

بعضی مارها مانند مار زنگی می‌توانند پرتوهای فروسرخ را تشخیص دهند. زیر و جلوی هر چشم مار زنگی سوراخی وجود دارد که گیرنده‌های فروسرخ در آن قرار دارند. مار با کمک این گیرنده‌ها، پرتوهای فروسرخ تابیده از بدن شکار را دریافت و محل شکار را در تاریکی تشخیص می‌دهد.

در «بیشتر بدانید» صفحه، به گیرنده‌های مغناطیسی در جانورانی مثل لاک‌پشت‌های دریایی و گیرنده‌های الکتریکی در کوسه‌ها و پلاتی‌پوس اشاره شده است. این‌ها برای جهت‌یابی، مهاجرت، شکار یا ارتباط به کار می‌روند.

نسبت بزرگ‌تر لوب‌های بویایی ماهی به کل مغز، نشان می‌دهد حس بویایی در ماهی‌ها اهمیت زیادی دارد. چشم مرکب با چشم انسان متفاوت است؛ چشم انسان با یک عدسی و یک شبکیه تصویر پیوسته‌تر می‌سازد، اما چشم مرکب از واحدهای بینایی زیاد تشکیل شده و تصویر موزاییکی ایجاد می‌کند.