Zmysł dotyku
nasza skóra działa jako bariera ochronna między naszymi wewnętrznymi układami ciała a światem zewnętrznym. To nie tylko największy organ zmysłowy organizmu,ale także największy organ–okres!
Skórki „zmysł dotyku” są tym, co daje naszemu mózgowi bogactwo informacji o środowisku naturalnym, w tym o temperaturze, wilgotności i ciśnieniu powietrza.
co najważniejsze, ten zmysł dotyku pozwala nam odczuwać fizyczny ból–konieczność unikania urazów, chorób i niebezpieczeństw.,
to naprawdę niesamowite, jak wiele informacji otrzymujemy o świecie dzięki naszemu zmysłowi dotyku, i chociaż nadal nie znamy wszystkich tajników tego, jak skóra postrzega dotyk, to co wiemy jest interesujące.
Lekcja Nauki o skórze
-Anatomia skóry
-System Somatosensoryczny: zdolność wyczuwania dotyku
-sygnały nerwowe: sens tego wszystkiego
Anatomia skóry
skóra składa się z kilku warstw. Górna warstwa to naskórek i warstwa skóry, którą można zobaczyć. W języku łacińskim przedrostek „epi -” oznacza ” na ” lub „nad”.,”Tak więc naskórek jest warstwą na skórze właściwej (skóra właściwa jest drugą warstwą skóry). Wykonany z martwych komórek naskórka jest wodoodporny i służy jako osłona ochronna dla leżących warstw skóry i reszty ciała. Zawiera melaninę, która chroni przed szkodliwym działaniem promieni słonecznych, a także nadaje skórze kolor. Gdy jesteś na słońcu, melanina gromadzi się, aby zwiększyć jej właściwości ochronne, co również powoduje przyciemnienie skóry., Naskórek zawiera również bardzo wrażliwe komórki zwane receptorami dotykowymi, które dają mózgowi różnorodne informacje o środowisku, w którym znajduje się ciało.
drugą warstwą skóry jest skóra właściwa. Skóra właściwa zawiera mieszki włosowe, gruczoły potowe, gruczoły łojowe (olejowe), naczynia krwionośne, zakończenia nerwowe i różne receptory dotykowe. Jego podstawową funkcją jest podtrzymywanie i wspieranie naskórka poprzez rozpraszanie do niego składników odżywczych i zastępowanie komórek skóry, które są zrzucane z górnej warstwy naskórka., Nowe komórki powstają na styku skóry właściwej i naskórka i powoli przesuwają się w kierunku powierzchni skóry, aby mogły zastąpić martwe komórki skóry, które są rzucane. Gruczoły olejowe i potowe eliminują odpady wytwarzane na poziomie skóry właściwej, otwierając pory na powierzchni naskórka i uwalniając odpady.
dolna warstwa to tkanka podskórna, która składa się z tłuszczu i tkanki łącznej. Warstwa tłuszczu działa jako izolator i pomaga regulować temperaturę ciała., Działa również jako Poduszka chroniąca tkankę przed uszkodzeniem, gdy wpadasz na rzeczy. Tkanka łączna utrzymuje skórę przymocowaną do mięśni i ścięgien pod spodem.
System Somatosensoryczny: zdolność do wyczuwania dotyku
nasz zmysł dotyku jest kontrolowany przez ogromną sieć zakończeń nerwowych i receptorów dotykowych w skórze znany jako system somatosensoryczny. System ten jest odpowiedzialny za wszystkie odczucia, które czujemy-zimno, gorąco, gładkie, szorstkie, ciśnienie, łaskotanie, swędzenie, ból, wibracje i inne., W systemie somatosensorycznym istnieją cztery główne typy receptorów: mechanoreceptory, termoreceptory, receptory bólu i proprioceptory.
zanim zagłębimy się w te wyspecjalizowane receptory, ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób dostosowują się do zmiany bodźca (wszystko, co dotyka skóry i powoduje odczucia, takie jak ciepło, zimno, ciśnienie, łaskotanie itp.). Receptor dotykowy jest uważany za szybko adaptujący się, jeśli bardzo szybko reaguje na zmianę bodźca. Zasadniczo oznacza to, że może od razu wyczuć, kiedy skóra dotyka obiektu i kiedy przestaje dotykać tego obiektu.,
jednak szybko adaptujące się receptory nie są w stanie wyczuć kontynuacji i czasu trwania bodźca dotykającego skóry (jak długo skóra dotyka obiektu). Receptory te najlepiej wyczuwają wibracje występujące na skórze lub wewnątrz niej. Receptor dotykowy jest uważany za powoli dostosowujący się, jeśli nie reaguje na zmianę bodźca bardzo szybko. Receptory te są bardzo dobre w wyczuwaniu ciągłego nacisku przedmiotu dotykającego lub wcięcia skóry, ale nie są bardzo dobre w wyczuwaniu, gdy bodziec się rozpoczął lub zakończył.,
- mechanoreceptory: receptory te odbierają wrażenia, takie jak ciśnienie, wibracje i Tekstura. Znane są cztery typy mechanoreceptorów, których jedyną funkcją jest dostrzeganie wgnieceń i wibracji skóry: dyski Merkel, ciałka Meissnera, ciałka Ruffiniego i ciałka Paciniana. Najbardziej wrażliwe mechanoreceptory, dyski Merkel i ciałka Meissnera, znajdują się w górnych warstwach skóry właściwej i naskórka i zazwyczaj znajdują się w nieowłosionej skórze, takiej jak dłonie, usta, język, podeszwy stóp, opuszki palców, powieki i twarz.,
dyski Merkel powoli adaptują receptory, a ciałka Meissnera szybko adaptują receptory, dzięki czemu Twoja skóra może dostrzec zarówno kiedy dotykasz czegoś, jak i jak długo przedmiot dotyka skóry. Twój mózg dostaje ogromną ilość informacji o fakturze obiektów przez opuszki palców, ponieważ grzbiety, które tworzą twoje odciski palców są pełne tych wrażliwych mechanoreceptorów. Znajduje się głębiej w skórze właściwej i wzdłuż stawów, ścięgien i mięśni są ciałka Ruffiniego i Pacinian ciałka., Te mechanoreceptory mogą odczuwać odczucia, takie jak wibracje podróżujące w dół kości i ścięgien, ruch obrotowy kończyn i rozciąganie skóry. To znacznie pomaga zdolność do wykonywania czynności fizycznych, takich jak chodzenie i gry w piłkę.
- termoreceptory: jak sama nazwa wskazuje, receptory te odbierają odczucia związane z temperaturą przedmiotów, które odczuwa skóra. Znajdują się one w warstwie skóry właściwej skóry. Istnieją dwie podstawowe kategorie termoreceptorów: receptory gorące i zimne.,
receptory zimna zaczynają dostrzegać odczucia zimna, gdy powierzchnia skóry spada poniżej 95 ° F. Są one najbardziej stymulowane, gdy powierzchnia skóry jest w temperaturze 77 ° F i nie są już stymulowane, gdy powierzchnia skóry spada poniżej 41 ° F. dlatego twoje stopy lub ręce zaczynają odrętwiać, gdy są zanurzone w lodowatej wodzie przez długi okres czasu.
receptory gorąca zaczynają odbierać gorące odczucia, gdy powierzchnia skóry wznosi się powyżej 86 ° F i są najbardziej stymulowane w 113 ° F., Ale poza 113 ° F, receptory bólu przejmują, aby uniknąć uszkodzenia skóry i tkanek leżących u jej podłoża. Termoreceptory znajdują się w całym organizmie, ale receptory zimna znajdują się w większej gęstości niż receptory ciepła. Najwyższe stężenie termoreceptorów można znaleźć w twarzy i uszach (stąd dlaczego nos i uszy zawsze zimniej szybciej niż reszta ciała w chłodny zimowy dzień).
- receptory bólu: termin naukowy to nocireceptor., „Noci -” w języku łacińskim oznacza „szkodliwy” lub „zraniony”, co jest dobrą wskazówką, że receptory te wykrywają ból lub bodźce, które mogą lub powodują uszkodzenia skóry i innych tkanek ciała. W całym ciele znajduje się ponad trzy miliony receptorów bólu, występujących w skórze, mięśniach, kościach, naczyniach krwionośnych i niektórych narządach.
mogą wykrywać ból spowodowany bodźcami mechanicznymi (skaleczenie lub zadrapanie), termicznymi (oparzenie) lub chemicznymi (trucizna z użądlenia owadów).,Receptory te powodują uczucie ostrego bólu, aby zachęcić Cię do szybkiego odejścia od szkodliwych bodźców, takich jak rozbity kawałek szkła lub gorący stop pieca. Mają również receptory, które powodują tępy ból w obszarze, który został ranny, aby zachęcić Cię do nie używania ani nie dotykania tej kończyny lub części ciała, dopóki uszkodzony obszar nie zagoi się. Chociaż nigdy nie jest zabawnie aktywować te receptory, które powodują ból, odgrywają one ważną rolę w utrzymaniu ciała bezpiecznego przed poważnymi obrażeniami lub uszkodzeniami, wysyłając te wczesne sygnały ostrzegawcze do mózgu.,
- proprioceptory: w języku łacińskim słowo „proprius” oznacza „własny” i jest używane w nazwie tych receptorów, ponieważ wyczuwają one położenie różnych części ciała w stosunku do siebie i otaczającego środowiska. Proprioceptory znajdują się w ścięgnach, mięśniach i torebkach stawowych. Ta lokalizacja w ciele pozwala tym specjalnym komórkom wykryć zmiany długości mięśni i napięcia mięśni. Bez proprioceptorów nie bylibyśmy w stanie robić podstawowych rzeczy, takich jak karmienie czy ubiory sami.,
podczas gdy wiele receptorów ma określone funkcje, które pomagają nam odbierać różne doznania dotykowe, prawie nigdy nie są tylko jednym typem aktywnym w jednym czasie. Pijąc ze świeżo otwartej puszki sody, twoja ręka może dostrzec wiele różnych doznań po prostu trzymając ją.
termoreceptory wyczuwają, że puszka jest znacznie zimniejsza niż otaczające powietrze, podczas gdy mechanoreceptory w palcach odczuwają gładkość puszki i małe trzepoczące odczucia wewnątrz puszki spowodowane pęcherzykami dwutlenku węgla rosnącymi na powierzchnię sody.,
mechanoreceptory znajdujące się głębiej w dłoni mogą wyczuć, że twoja ręka rozciąga się wokół puszki, że nacisk jest wywierany, aby utrzymać puszkę, i że twoja ręka chwyta puszkę. Proprioceptors wyczuwają również rozciągnięcie ręki, a także sposób, w jaki ręka i palce trzymają puszkę w stosunku do siebie i reszty ciała. Nawet przy tym wszystkim, Twój system somatosensoryczny prawdopodobnie wysyła do mózgu jeszcze więcej informacji niż to, co właśnie opisano.,
sygnały nerwowe: dlaczego masz zmysł dotyku
oczywiście żadne z odczuć odczuwanych przez system somatosensoryczny nie miałoby żadnej różnicy, gdyby te odczucia nie mogły dotrzeć do mózgu. Układ nerwowy organizmu podejmuje to ważne zadanie. Neurony (które są wyspecjalizowanymi komórkami nerwowymi, które są najmniejszą jednostką układu nerwowego) odbierają i przesyłają wiadomości z innymi neuronami, dzięki czemu wiadomości mogą być wysyłane do i z mózgu. Pozwala to mózgowi komunikować się z ciałem., Kiedy twoja ręka dotyka obiektu, mechanoreceptory w skórze są aktywowane i rozpoczynają łańcuch zdarzeń, sygnalizując do najbliższego neuronu, że coś dotknął. Ten neuron następnie przekazuje tę wiadomość do następnego neuronu, który jest przekazywany do następnego neuronu i dalej, aż wiadomość zostanie wysłana do mózgu. Teraz mózg może przetwarzać to, czego dotknęła twoja ręka i wysyłać wiadomości z powrotem do twojej dłoni za pomocą tej samej ścieżki, aby ręka wiedziała, czy mózg chce więcej informacji o przedmiocie, którego dotyka, lub czy ręka powinna przestać go dotykać.,
projekty dotyku
-szklanka wody jest ciepła czy zimna?
-dyskryminacja dwupunktowa
czy szklanka wody jest gorąca czy zimna?
w tym eksperymencie przetestuj zdolność skóry do postrzegania, czy obiekt jest gorący, czy zimny.,
czego potrzebujesz:
- trzy wysokie szklanki wody, jedna wypełniona bardzo ciepłą lub gorącą wodą (nie palącą się), jedna wypełniona wodą o temperaturze pokojowej, a druga wypełniona wodą z lodem
- zegar do czasu
co robisz:
- chwyć szklankę gorącej wody jedną ręką, upewniając się, że twoja dłoń dotyka szklanki. Chwyć szklankę wody z lodem drugą ręką, trzymając szklankę w podobny sposób.
- przytrzymaj okulary przez co najmniej 60 sekund.,
- po przytrzymaniu gorących i zimnych szklanek przez 60 sekund, chwyć szklankę o temperaturze pokojowej obiema rękami, dotykając jej dłońmi.
- czy szklanka wody o temperaturze pokojowej jest gorąca czy zimna?
co się stało:
twój mózg właśnie otrzymał mylące wiadomości z twoich rąk o temperaturze trzeciego szkła. Ręka trzymająca gorącą szklankę powiedziała ci, że trzecia szklanka jest zimna, podczas gdy ręka trzymająca zimną szklankę powiedziała ci, że trzecia szklanka jest gorąca. Ale oboje dotykali tego samego szkła. Jak to możliwe?,
otrzymałeś te mylące wiadomości, ponieważ nasza skóra nie dostrzega dokładnej temperatury obiektu. Zamiast tego Twoja skóra może wyczuć różnicę w temperaturze nowego obiektu w porównaniu z temperaturą obiektu, do którego skóra była już przyzwyczajona („temperatura względna”). To dlatego wchodzenie do wody, takiej jak basen lub jezioro, z początku wydaje się naprawdę zimne (twoje ciało było przyzwyczajone do cieplejszego powietrza), ale potem stopniowo „ogrzewa się” po chwilowym przebywaniu w wodzie (twoje ciało dostosowuje się do temperatury wody).,
dyskryminacja dwupunktowa
czy Twoja skóra jest równie wrażliwa na całym ciele? Wypróbuj ten eksperyment, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak dobrze Twoja skóra postrzega dotyk., mm
- Prepare for this activity by setting up a chart like the one listed above., W tym ćwiczeniu może być konieczne przekroczenie 10 mm i przetestowanie większej liczby obszarów ciała niż wymienione. Niektóre sugestie to: tył palca, tył dłoni, nadgarstek, szyja, brzuch, wierzch stopy, podeszwa stopy, łydka, udo, czoło, nos, warga i ucho.
- wyjaśnij swojej partnerce, że będziesz lekko szturchać ją jedną lub dwiema wykałaczkami w różnych miejscach na jej skórze. Jej zadaniem jest powiedzieć Ci, czy czuje jedno czy dwa szturchy. Aby upewnić się, że nie oszukuje, musi nosić opaskę na oczy lub mieć zamknięte oczy.,
- nie mówiąc o tym partnerce, trzymaj dwie wykałaczki, aby punkty miały odległość 1 mm i lekko szturchnij ją na dłoń. Zapytaj ją, czy czuła jeden lub dwa punkty na skórze. Jeśli powie jeden punkt, oddziel dwa punkty wykałaczek tak, że mierzą 2 mm od siebie i lekko szturchnąć ją ponownie w dłoni. Ciągnij punkty, dopóki nie powie, że czuje dwa punkty. Zanotuj pomiar, w którym czuła punkty na dłoni.,
- Powtórz krok 3 z innymi częściami ciała, takimi jak opuszki palców, ramię, plecy, brzuch, twarz, nogi i stopy. Pamiętaj, aby nagrać najmniejszą odległość, na której każdy obszar ciała czuł dwa różne punkty po szturchnięciu wykałaczkami.
co się stało:
zdolność rozróżniania jednego lub dwóch punktów czucia zależy od tego, jak gęste są mechanoreceptory w obszarze dotykanej skóry. Najprawdopodobniej okazało się, że niektóre obszary ciała są znacznie bardziej wrażliwe na dotyk niż inne obszary., Bardzo wrażliwe obszary, takie jak opuszki palców i język, mogą mieć aż 100 receptorów ciśnienia w jednym centymetrze sześciennym. Mniej wrażliwe obszary, takie jak plecy, mogą mieć zaledwie 10 receptorów ciśnienia w jednym centymetrze sześciennym. Z tego powodu obszary takie jak plecy są znacznie mniej wrażliwe na dotyk i mogą zbierać mniej informacji o tym, co go dotyka, niż mogą to zrobić opuszki palców.,
wypróbuj te projekty dalej:
- pięć zmysłów
- Nauka o zarazkach
- Nauka o szkielecie i kości
- oko& testy wzroku
poznaj praktyczną naukę za pomocą jednego z najlepiej sprzedających się zestawów. Wykonaj łatwe badanie grupy krwi, aby znaleźć swoją grupę krwi, naucz się praktyk medycznych za pomocą zestawu do szycia, odkryj moc słońca za pomocą zestawu zabawnych samochodów słonecznych, odkryj świat życia morskiego poprzez sekcję zachowanej rozgwiazdy, a dla ucznia domowego szkoły średniej wykonaj laboratorium ludzkiego ciała z programem apologii apologii.,