Что такое биологическая ошибка

Скачать материал

Скачать материал

Название «ЕГЭ по биологии» подошло бы для боевика или фильма ужасов. Экзамен и правда сложный: нужно знать много теории, уметь решать задачи, ориентироваться в материале. В этой статье рассказываем про самые популярные ошибки в ЕГЭ по биологии и что делать, чтобы их избежать. 

Какие ошибки совершают выпускники на ЕГЭ по биологии

Спросили у преподавателей биологии в Вебиуме Даниила Дарвина и Марка Ламарка, где и почему ошибаются ученики.

Ошибки из-за невнимательности

• Орфографические ошибки. Неправильное написание термина, названия биологического процесса, например. К счастью, за такие ошибки в биологии не наказывают. Пока ошибки не сделали слово совсем неузнаваемым.

Биология — почти иностранный язык: тут тоже нужно учить много новых слов, причём в некоторых темах попадаются термины, в которых легко запутаться. В нашей статье разобрали самые сложные понятия и способы их запоминания.

• Неправильное заполнение бланков. Нужно потренироваться перед экзаменом заполнять бланк для ответов, чтобы знать, куда что писать.

В этом видео Марк показывает свой бланк ответов с досрока по ЕГЭ по биологии.

• Неправильное чтение заданий — главная боль выпускников. Добавили частицу «не» в задании, прочитали не то слово, пропустили вопрос  — и всё, баллы тают на глазах.

• Оформление заданий второй части. Здесь в биологии нет серьёзных критериев, но лучше расписывать ответ по пунктам, чётко и без воды.

Биологические ошибки

Биологические ошибки — это смысловые ошибки в теории: неправильное употребление терминов, неверное объяснение биологических процессов.

На ЕГЭ не спрашивают про сортировку отходов или электромобили, но могут спросить про круговорот углерода или названия разных типов водных растений. Как не запутаться в большом количестве информации? Собрали в нашей статье все темы, которые могут встретиться в вопросах про экологию, чтобы вам было проще спланировать подготовку к экзамену.

20 самых частых биологических ошибок в ЕГЭ по биологии

Половые клетки делятся мейозом

На картинке ниже изображена схема гаметогенеза — процесса образования половых клеток. 

• На стадии размножения происходит митотическое деление предшественников половых клеток.
• На стадии роста деления не происходит — клетки растут, накапливают питательные вещества.
• На стадии созревания клетки делятся мейозом.

• После стадии созревания образуется женская половая клетка — яйцеклетка. Мужская половая клетка — сперматозоид — образуется после стадии формирования.
• После образования половых клеток происходит оплодотворение — процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки.

Получается, что половые клетки ОБРАЗУЮТСЯ мейозом (но не делятся!)

Корневой чехлик — первая зона корня

Первая зона корня — это зона деления.

Корневой чехлик, который находится ниже зоны деления, не является зоной корня. Это отдельное образование на кончике корня.

Класс Рыбы

Здесь в привычной систематике животных скрылась ловушка. 

Рыбы — это надкласс, который делится на два класса: Костные рыбы и Хрящевые рыбы.

Узнать всё, что нужно для ЕГЭ, о надклассе Рыбы можно в нашем видео.

Плоды картофеля — клубни, плоды гороха — стручки

В повседневной речи используются слова, совсем не связанный с наукой у растениях, поэтому здесь может возникнуть путаница.

Плоды картофеля — ягоды, плоды гороха — бобы, клубни — видоизменённые подземные побеги, стручки — плоды капусты.

Отдел Водоросли

Систематика растений не так проста, как кажется. Отделов водорослей в ботанике несколько:

• Отдел Зеленые водоросли;
• Отдел Бурые водоросли;
• Отдел Красные водоросли.

Если в задании 2 части нужно написать про все отделы сразу, можно использовать слово «группа», так как это не систематический таксон.

Отделы: Зеленые водоросли, Бурые водоросли, Красные водоросли. Группа Водоросли.

Поджелудочная железа выделяет ферменты в желудок

Поджелудочная железа — железа смешанной секреции, вырабатывает гормоны (инсулин и глюкагон) и панкреатические сок, который необходим для процесса пищеварения.

На рисунке видно протоки поджелудочной железы и печени, которые открываются в двенадцатиперстную кишку:

Поджелудочная железа выделяет ферменты в двенадцатиперстную кишку.

Желчь образуется в желчном пузыре и расщепляет жир

Желчный пузырь — это орган, главная функция которого — накопление желчи. Образуется эта биологическая жидкость в печени, откуда по протокам поступает в желчный пузырь. 

Такая система нужна для того, чтобы в организме всегда была желчь и выделялась сразу в ответ на попадание пищи в организм.

Функция желчи — эмульгирование жиров. Это значит, что большие молекулы жира под действием желчи делятся на более мелкие. Затем эти маленькие пузырьки расщепляются под действием липазы на жирную кислоту и глицерин.

Желчь образуется в печени и эмульгирует жиры.

В артериях течёт артериальная кровь

Это одна из самых частых ошибок в анатомии. В артериях, как и в венах, может течь любая кровь.

Название сосуда зависит от направления движения крови:

• Если кровь движется от сердца — это артерии;
• Если к сердцу — вены.

Название крови зависит не от того, по какому сосуду она течёт, а от содержания в ней кислорода и углекислого газа:

• Артериальная кровь насыщена кислородом;
• В венозной крови много углекислого газа.

В артериях может течь любая кровь.

Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — это клетки крови

Обратимся к определению из Википедии:

Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов. Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению.

Тромбоциты крови — это обломки клеток. Эритроциты — постклеточные структуры без ядра и практически без органоидов. Поэтому тромбоциты и эритроциты нельзя назвать клетками.

 Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты — это форменные элементы крови

Первые организмы на Земле — автотрофы

Вспомним абиогенный синтез: из неорганических веществ синтезировались органические. Образовалось о-о-очень много таких веществ, а потом всё это плавало в первичном бульоне. И когда появились первые клетки, им не нужно было придумывать изощрённые способы изготовления органики, ведь она была везде!

Первые организмы на Земле — гетеротрофы.

Ядро — двумембранный органоид

Да, у ядра действительно две мембраны, но называть его органоидом неверно.

Ядро — не органоид, а часть клетки (как цитоплазма или мембрана).

Белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и жиры — полимеры

Полимеры — это молекулы, которые состоят из большого числа повторяющихся звеньев (мономеров). 

Полимерами будут только сложные углеводы, а жиры полимерами не будут никогда.

Если нужно объединить все эти вещества в одну группу, то вместо слова «полимеры» можно использовать словосочетание «высокомолекулярные органические вещества».

Белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и жиры — высокомолекулярные органические вещества.

Кит и дельфин — рыбы

Киты и дельфины имеют плавники и живут в воде, но это не значит, что они рыбы. 

Киты и дельфины имеют следующие признаки класса Млекопитающие:

• Альвеолярные лёгкие, дыхание кислородом воздуха;
• Четырёхкамерное сердце;
• Постоянная температура тела и интенсивный обмен веществ;
• У кита есть редуцированный волосяной покров;
• Внутриутробное развитие, наличие плаценты, вскармливание детёнышей молоком.

Кит и дельфин — млекопитающие.

Цитокинез — последняя фаза митоза

У митоза всего четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. 

Митоз — это деление клеточных ядер. Цитокинез — деление цитоплазмы, поэтому этот процесс не является фазой митоза.

Цитокинез не является фазой митоза и происходит после телофазы.

Эндосперм имеет триплоидный (3n) набор хромосом

Эндосперм — это запас питательных веществ в семени растений. Семя имеют два отдела растений — Голосеменные и Покрытосеменные.

• Эндосперм Покрытосеменных образуется при слиянии диплоидного (2n) ядра зародышевого мешка и гаплоидного (n) спермия. 
• Эндосперм образуется из гаплоидной (n) мегаспоры.

Эндосперм имеет триплоидный набор хромосом только у Покрытосеменных растений.

При артериальном кровотечении жгут накладывается выше места повреждения, а при венозном — ниже.

Задача жгута — прекратить любой кровоток, поэтому его всегда накладывают выше места повреждения. 

А при изолированном венозном кровотечении жгут вообще не используется, так как это слишком травматичный метод остановки кровотечений. Поэтому накладывают давящую повязку.

Жгут всегда накладывают выше места повреждения.

Печень — железа внутренней секреции

Печень — внутренний орган, который находится в брюшной полости.

Железы бывают внешней и внутренней секреции. Если у железы есть протоки и она выделяет свои секреты не в кровь, значит это железа внешней секреции.

Протоки печени выделяют синтезированную ей желчь в полость двенадцатиперстной кишки.

Печень — железа внешней секреции.

Толстый кишечник расщепляет клетчатку

Толстый кишечник сам по себе не переваривает клетчатку. В нём обитают симбиотические бактерии, которые это делают.

Также ошибочно думать, что клетчатка нужна нам для получения питательных веществ. Когда пища доходит до толстого кишечника почти все необходимые человеку вещества уже попали в кровь. 

Клетчатку расщепляют бактерии кишечника для собственного питания. Также клетчатка помогает в кишечнику совершать перистальтические движения.

Клетчатку расщепляют симбиотические бактерии толстого кишечника.

Вазопрессин и окситоцин вырабатываются в гипофизе

Гипофиз вырабатывает «тропные» гормоны (соматотропный, тиреотропный и др.). 

Вазопрессин и окситоцин — это не «тропные» гормоны, они вырабатываются в гипоталамусе.

Гипоталамус и гипофиз соединены между собой. Когда гормоны секретируются в гипоталамусе, они перемещаются в гипофиз и выделяются в кровь через него.

Вазопрессин и окситоцин — гормоны гипоталамуса, но в кровь они попадают через гипофиз.

Корневище — это видоизменение корня

Слова «корневище» и «корень» похожи по звучанию, но это очередная ловушка ботаники.

На самом деле корневище — это видоизменённый побег. У него есть все части побега:

Корневище — видоизменение побега.

Чтобы не допустить ошибок на ЕГЭ и не потерять драгоценный баллы, записывайтесь на Рефреш. Вся теория от строения клетки до факторов эволюции за 8 дней и закрепление её на практике!

Биологические ошибки

В одном из старинных романов можно прочитать: «..Летние месяцы поручик А. М. Чебурков любил проводить в своем имении. Как прекрасно побродить в июльский зной по дышащему прохладой ельнику-черничнику, где в массе распустились цветки кислицы, печеночницы, любки и зимолюбки! Изящные цветки этих растений напоминают белые огоньки в темном сумраке елового леса. Удивительный мир растений с детства привлекал поручика, и любовь к ботанике не покидала его всю жизнь… А вот и буроватые побеги подъельника распустили свои цветки. «Это растение лишено хлорофилла и, видимо, паразитирует на корнях ели»,— подумал поручик. Навеявшее воспоминание о шашлыках прошлогоднее кострище уже заросло различными лишайниками, среди которых особенно много было зеленых лопастей маршанции. Выйдя к лесной поляне, Чебурков полакомился созревшими ягодами земляники и собрал букет из нескольких цветков ромашек и колокольчиков. По пути домой он сорвал какой-то лютик, из стебля которого сразу же показался оранжево-красный млечный сок. У самой усадьбы внимание Алексея Михайловича привлекла расцветшая белыми цветками крапива. «Пора собрать ее на щи», — подумал он…»

Какие биологические ошибки и неточности допустил автор романа в этом отрывке?

В этом отрывке содержатся следующие биологические ошибки и неточности:

а) печеночница и кислица цветут весной (апрель — май, кислица — до начала июня), поэтому в июле трудно любоваться их цветками;

б) околоцветник печеночницы синевато-лиловый, а не белый;

в) предположение А. М. Чебуркова оказалось недалеким от истины: подъельник имеет симбиотические связи с микоризными грибами, от которых он получает органические вещества, а мицелий этих грибов, в свою очередь, получает питание от корней деревьев. Таким образом, подъельник паразитирует на дереве опосредованно, используя для этих целей свои симбиотические связи с грибом;

г) маршанция — не лишайник, а печеночный мох; лишайники растут довольно медленно, поэтому за один год они не могут покрыть кострище;

д) плод земляники — земляничина — относится к многоорешкам и с ботанической точки зрения не может рассматриваться как ягода;

е) чтобы сорвать «несколько цветков ромашек», лучше вооружиться пинцетом, так как соцветие состоит из многих цветков; отдельные цветки ромашки столь малы, что могут украшать лишь букет лилипутов;

ж) лютик с оранжево-красным млечным соком — это чистотел (принадлежащий к совсем другому семейству — маковых); млечный сок этого растения, вытекающий при его ранении, на воздухе приобретает оранжево-красную окраску;

з) белыми цветками цветет не настоящая крапива, а совсем другое растение — «глухая крапива» (яснотка белая из семейства губоцветных), которая не жжется и не употребляется для приготовления щей.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Закончились выпускные и вступительные экзамены самого необыкновенного в истории человечества «изоляционного» 2020 года.
Просто пережить весну в условиях изоляции было нелегко, но во много раз было труднее выпускникам школ, готовящимся к сдаче ЕГЭ для поступления в ВУЗы.

Скомканное онлайн обучение, когда абитуриенты выходят на финишную прямую. Угроза заболеть и пропустить экзамены.  Всевозможные масочные неудобства при проведении самих экзаменов… Но всё проходит. Вот и закрыта вступительная страничка истории 2020 года.

В этой статье обращаюсь к вам, будущим абитуриентам 2021 года и вашим преподавателям биологии. Уже вышел проект Демоверсии 2021 года из которого ясно, что изменений в составлении КИМов по биологии в 2021 году (после кардинальной реформы тестовой части в 2017 году)  не будет..

Для более плодотворной подготовки к экзаменам в 2021 году хорошо бы знать те пробелы в знаниях, которые были выявлены при анализе результатов экзаменационных работ абитуриентов 2020 года.

Такой  титанический, скрупулезный анализ результатов сдачи экзаменов по биологии в 2020 году снова дан В.С. Рохловым, Р.А. Петросовой, Т.В. Мазяркиной в Методических рекомендациях для учителей. ФИПИ, Москва 2020

Как и в прошлые два года этими авторами сделан подробнейший  анализ результатов сдачи экзаменов в 2020 году, за что им, конечно, честь и хвала. Но изучение целиком такого грандиозного труда вышеназванных авторов может занять несколько часов у самых добросовестных учителей и репетиторов. Да и вряд ли кто из будущих абитуриентов будут изучать полностью этот объемный труд..

Поэтому для упрощения восприятия видения картины результатов сдачи экзамена по биологии абитуриентами в 2020 году,

в этой моей статье нет сведений о тех экзаменационных вопросах с которыми большинство учащихся справились, а обсуждаются  лишь те задания, с которыми смогли справиться немногие. Да и без моих критических замечаний в адрес авторов-составителей КИМов по биологии в 2020 году в этой статье не обошлось.

Экзаменационная работа по биологии в 2020 году включала вопросы во многом сходные с тестами ОБЗ ФИПИ из тех же 7-ми содержательных блоков, представленных в Кодификаторе.

Так и в  2020 г. в целом была сохранена модель экзаменационной работы ЕГЭ прошлых лет. Однако, как пишут авторы Методических рекомендаций 2020 года,  в заданиях части 2 экзаменационной работы был введен ряд нововведений (что самое удивительное: об этих нововведениях говорится лишь сейчас в 2020 году, хотя уже в 2019 году задания по молекулярной биологии были составлены с учетом этих нововведений).

Так, в условия заданий линии 27

было введено упоминание 5′ и 3′ концов молекул нуклеиновых кислот, которое, кстати, могло быть воспринято с точностью до наоборот, каждое задание линии 27 в 2020 году предвосхищалось фразой-подсказкой: «Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца».

Лишь учащихся, глубоко разобравшихся в том, как составлены эти задания по-новому (что у синтезируемой молекулы РНК левый конец 5′ и она транскрибируется  по матричной цепи ДНК с 3′ концом слева) эта «крылатая» фраза  могла и не сбить с толку. Для большинства же буквальное прочтение этой  фразы «Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца» просто сбивало с толку: синтез РНК начинали с той цепи ДНК, у которой слева находился 5′ конец.

В целом же для выполнения заданий линии 27 на биосинтез белка теперь требуются знания процессов транскрипции и трансляции на совсем ином уровне: а) РНК транскрибируется обязательно только с матричной цепи ДНК (а не смысловой, кодогенной цепи ДНК, что раньше вовсе не требовалось учитывать) и только в направлении от 3′ конца к 5′ концу; б) трансляция же, наоборот, происходит от 5′ конца к 3′ концу молекулы и-РНК; в) обязательно следует учитывать, что кодоны и-РНК и антикодоны т-РНК должны быть антипараллельны.

К таким «новшествам» в заданиях по молекулярной биологии абитуриенты 2020 года должны были быть заранее готовы. А вот теперь представьте, что эти задания и в 2019 году уже были составлены по-новому, но учителя и репетиторы биологии не были заранее извещены об этом. Считаю это жутчайшей «провокацией» в 2019 году со стороны тогдашнего нового состава Федеральной комиссии по разработке контрольно-измерительных материалов по биологии.

А теперь посмотрите какие «обтекаемые» формулировки используют авторы Методических рекомендаций по поводу генетических задач  линии 28. 

«Увеличилось разнообразие сюжетов генетических задач на сцепленное наследование генов в аутосомах и половых хромосомах, а также в условиях исключались исходные родительские генотипы, что позволяло проверять не только умение находить адекватные способы их решения, но и умение исследовать практическую ситуацию».

Но разнообразием сюжетов «страдали» далеко не все задания по генетике. Были варианты и с очень простыми задачами, и со сложными  задачами, и с очень  сложными задачами, к тому же, с «ложными» условиями.  Поэтому из-за линии 28 в этом 2020 году учащиеся на экзаменах оказались в совершенно не равных условиях. Моему возмущению просто нет предела. Вот несколько генетических задач с невообразимо неравноценными условиями для выполнения.

1. У человека между аллелями генов отсутствия потовых желёз и гемофилии типа А происходит кроссинговер. Не имеющая указанных заболеваний женщина, у отца которой была гемофилия, а у дигомозиготной матери – отсутствие потовых желез, вышла замуж за мужчину, не имеющего этих заболеваний. Родившаяся в этом браке моногомозиготная здоровая дочь вышла замуж за мужчину, не имеющего этих заболеваний, в этой семье родился ребёнок-гемофилик. Составьте схемы решения задачи. Укажите генотипы и фенотипы родителей и генотипы, фенотипы, пол возможного потомства в двух браках. Возможно ли в первом браке рождение больного этими заболеваниями ребёнка? Ответ поясните.

Чтобы решить это задание, нужно было обратить внимание, что между аллелями генов, отвечающими за изучаемые признаки, происходит кроссинговер и зная, что ген гемофилии находится в половой хромосоме Х, можно сделать вывод, что эти оба заболевания связаны с половой хромосомой Х. Но даже те, кто смог правильно ввести обозначения аллелей генов, могли запутаться в оформлении самого решения этой «длинной» задачи. У меня, например, на формулировку объяснения и оформление этой задачи  в домашней обстановке, ушло почти 1,5 часа. Как же тяжело было в этом году абитуриентам на экзамене уложиться во времени кому досталась такая задача !!!

2. У дрозофилы гетерогаметным полом является мужской пол. При скрещивании самки дрозофилы с красными глазами, серым телом и самца с пурпурными глазами, жёлтым телом всё гибридное потомство было единообразным по окраске глаз и тела. При скрещивании самки дрозофилы с пурпурными глазами, жёлтым телом и самца с красными глазами, серым телом в потомстве получились самки с красными глазами, серым телом и самцы с красными глазами, жёлтым телом. Составьте схемы скрещиваний. Определите генотипы родительских особей и генотипы, фенотипы, пол потомства в двух скрещиваниях. Объясните фенотипическое расщепление во втором скрещивании.

Видим, что эта задача на дигибридное реципрокное скрещивание: первое и второе скрещивания зеркально противоположные по предложенным фенотипам у самок и самцов. Реципрокное скрещивание позволяет определить с какими признаками мы имеем дело в задании: с аутосомными или сцепленными с полом. В данном задании по второму скрещиванию, которое дало расщепление в потомстве, можно понять, что цвет тела здесь является признаком, сцепленным с полом, так как наблюдается крис-кросс наследование: желтое тело самок унаследовали только самцы, а серое тело самцов унаследовали только самки. Причем, серый цвет тела доминантный, так как он проявился в потомстве гетерозиготных самок. Аутосомный в данном задании оказался признак цвета глаз, красный доминантный (что также видно по второму скрещиванию). Это всё бы ничего, надо готовить учащихся к подобного рода задачам. Но зачем составлять такие неправдоподобные задания? Решая множество других задач с дрозофилами, мы прекрасно знаем, что всё ведь наоборот: окраска тела – это аутосомный признак, а цвет глаз – сцеплен с полом!!! Понятно, что это сделано специально авторами-составителями, чтобы усложнить задачу, но кто дал им право придумывать для экзаменов заведомо ложные условия задания.

3. Длина хвоста у мышей контролируется геном, который в доминантном гомозиготном состоянии определяет развитие длинного хвоста, в гетерозиготном – укороченного хвоста, в гомозиготном рецессивном состоянии вызывает гибель мышей на эмбриональной стадии развития. В первом скрещивании самки мыши с чёрной окраской тела, длинным хвостом и самца с чёрной окраской тела, длинным хвостом в потомстве получилось фенотипическое расщепление: три особи с чёрной окраской тела, длинным хвостом и одна особь с коричневой окраской тела, длинным хвостом. Во втором скрещивании самки мыши с чёрной окраской тела, укороченным хвостом и самца с чёрной окраской тела, укороченным хвостом в потомстве получено расщепление по генотипу 1:2:1:2. Составьте схемы скрещиваний, определите генотипы и фенотипы родительских особей и потомства в скрещиваниях. Поясните генотипическое расщепление во втором скрещивании.

Какая вопиющая несправедливость! В какие разные условия были поставлены учащиеся в 2020 году на ЕГЭ по биологии. Эта задача совсем простая и похожие задания были в предыдущие годы. Решить её мог любой и времени потратить совсем не много. Предыдущие задания линии 28, которые можно было решить, только зная принципы реципрокного скрещивания, суть крис-кросс наследования или умения определить, какой из двух изучаемых признаков является аутосомным, а какой сцепленным с полом, не только на порядок сложнее (их могли выполнить единицы), но, главное, на их оформление и объяснение требуется в 3-4 раза больше времени, чем на эту задачу !!!

Анализ ответов экзаменуемых, проведенный в Методических рекомендациях для учителей В.С. Рохловым, Р.А. Петросовой, Т.В. Мазяркиной в Методических рекомендациях для учителей. ФИПИ, Москва 2020 позволяет определить круг проблем, затруднений и типичных ошибок экзаменуемых по всем 7-ми блокам Кодификатора..

Блок 1. Биология как наука. Методы научного познания

Самые низкие результаты (26%) в этом блоке получены по заданию, в котором требовалось определить название метода, используемого при близкородственном скрещивании, – инбридинг.

Вопросы по селекции традиционно вызывают затруднения. Только 40% участников правильно назвали цитогенетический метод (микроскопирование), используемый для изучения хромосомного набора клетки.

Трудными оказались вопросы, относящиеся к научным методам познания. Так, всего с 5%-ным результатом выполнено задание, в котором требовалось указать метод классификации, используемый в систематике организмов.

В заданиях,  направленных на проверку уровневой организации живой природы, самые низкие  результаты  получены по заданиям, в которых требовалось установить уровень взаимоотношений волка и лося в лесном сообществе — биоценотический, водоросли и гриба в лишайнике — организменный. Затруднились экзаменуемые назвать раздел биологии, изучающий эволюцию человека  — антропогенез.

Таким образом, можно констатировать, что и в этом году по этому блоку для учащихся оказалось сложным  по характеристике метода биологического исследования, уровня организации живого или раздела биологии, приведенных в таблице, определить терминологию соответствующего понятия.

Блок 2. Клетка как биологическая система

В Части 1 слабо сформированным  оказалось умение определить число половых хромосом в соматической клетке (независимо сколько аутосом в соматической клетке, половых хромосом всегда две). Соответствующее задание выполнили только 35% экзаменуемых.

Низкие результаты получены также по заданию, в котором требовалось дополнить схему этапов клеточного цикла. 58% экзаменуемых не смогли определить, что деление клетки наряду с интерфазой составляет клеточный цикл.

Задания повышенного уровня линий 5 на установление соответствия, линии 19 на определение последовательности, линии 20 на дополнение таблицы выполнили 37–58% участников ЕГЭ 2020 г. Однако, низкие результаты были получены по теме «Деление клетки. Фазы мейоза и митоза». За задание линии 5 на установление соответствия между характеристиками и фазами мейоза  2 балла получили всего 28% участников.

Низкий результат получен по заданию на установление последовательности процессов биосинтеза белка, изменения хромосом в процессе интерфазы и деления клетки.  Следует отметить, что из года в год эти вопросы вызывают затруднения у участников как на базовом, так и на повышенном уровне независимо от формы задания, что свидетельствует о слабой сформированности знаний по данной теме.

В Части 2 содержание этого блока проверялось отдельными заданиями в линиях 22, 23 или 24, а также во всех вариантах в линии 27. Все эти задания имели высокий уровень сложности и выполнялись в основном лишь хорошо подготовленными экзаменуемыми.

В линии 22 предлагались задания на анализ действия лекарственных препаратов на клетки или процессы, протекающие в них. Выполнение этих заданий составило в среднем 25%.

В линии 23 предлагались задания с изображением клеточных структур, в которых необходимо было их определить, назвать особенности их строения и функций. С этими заданиями справились в среднем 29% участников.

Кроме того, традиционно предлагалось задание с изображением одной из фаз митоза или мейоза, в котором необходимо было назвать тип и фазу деления, привести обоснование. Такие задания были выполнены всего 10% участников. Самый низкий результат получен на задание с изображением профазы митоза исходной гаплоидной клетки (да, у растений гаплоидные споры делятся митозами) в которой необходимо было определить фазу и тип деления. Участники невнимательно прочитали задание и не обратили внимание на то, что исходная клетки была гаплоидной и 3 балла за это задание получили только 2% экзаменуемых.

В линии 24 для анализа информации и исправления ошибок были предложены тексты по многообразию клеток, прокариотам и эукариотам, химическому составу, строению клетки и ее органоидов, биосинтезу белка и нуклеиновых кислот. Эти задания выполнили от 20-37% экзаменуемых.

Линия 27 традиционно была посвящена не только проверке умений применять знания по цитологии при решении задач с использованием таблицы генетического кода, но и определять хромосомный набор клеток гаметофита и спорофита растений, число хромосом и ДНК в разных фазах деления клетки.

С заданиями этой линии учащиеся справились довольно хорошо, поскольку многие эти тесты почти без изменений встречались в КИМах и ранее и  помещены в ОБЗ ФИПИ по ЕГЭ. Как знать, а может быть помогли многочисленные статьи моего блога, составленные по диалогам в комментариях.

В целом по блоку «Клетка как биологическая система» к числу слабо сформированных у обучающихся знаний и умений можно отнести:

1) знание процессов метаболизма (матричных реакций), характеристик фаз митоза и мейоза;

2) умения определять число хромосом и молекул ДНК в клетках в разных фазах митоза и мейоза, устанавливать соответствие между характеристиками и фазами деления клетки;

3) умения определять тип и фазу деления по изображенной клетке, обосновывать свой ответ.

Задания по обмену веществ в клетке, делению клетки регулярно используются в ЕГЭ, но они всегда вызывают затруднения у участников независимо от формы задания. Поэтому таким заданиям следует уделять больше внимания при подготовке и изучить соответствующие статьи моего блога.

Блок 3. Организм как биологическая система

Данный блок в экзаменационной работе представлен  6–7 заданиями: на базовом уровне в линиях 6, 7; на повышенном уровне заданиями в линиях 8, 19 или 20; на высоком уровне в линиях 22 или 24, 28.

Анализ результатов показал, что большинство участников ЕГЭ 2020 года овладело знаниями об организме как биологической системе. Успешному выполнению способствовал тот факт, что аналогичные типы заданий использовались в КИМ в предыдущие годы.

В Части 1 на базовом уровне в линии 6 предлагались задачи на моногибридное или дигибридное скрещивание, анализ родословных с определением вероятности проявления признака у потомков. Большинство участников продемонстрировали умение решать простые генетические задачи.
В линии 7 на множественный выбор проверялись знания терминологии, характеристик онтогенеза, закономерностей наследственности и изменчивости, основ селекции и биотехнологии. Наиболее низкие результаты  получены по теме «Закономерности наследственности, их цитологические основы».

Некоторые задания повышенного уровня сложности линии 8 вызвали затруднения. Задание на установление соответствия между характеристиками генной и клеточной инженерии, диплоидным и гаплоидным набором хромосом у гаметофита и спорофита растений на 2 балла выполнили только 18% участников. Можно сделать вывод, что в целом тема «Чередование поколений» продолжает вызывать затруднения.

За задание на установление последовательности деятельности селекционера по отбору и выведению чистой линии растений 2 балла получили всего 27% участников, хотя это задание без изменений уже третий год включается в варианты КИМов.

Самым проблемным оказалось задание линии 20, где требовалось проанализировать изображения стадий эмбриогенеза от зиготы до бластулы, заполнить таблицу и назвать стадии и особенности деления. Это задание на 2 балла выполнили всего 19% экзаменуемых.

В Части 2 содержание по генетике проверялось в нескольких заданиях по составлению генетических карт линии 22 (выполнение всего 24,5%),

Свои критические замечания к генетическим задачам линии 28 я описал в тексте статьи выше. Хотя средний результат выполнения генетических задач оказался не так уж плох (составил 28%), но вот именно, что средний. Очень неравноценные по уровню сложности генетические задачи этой линии могли значительно ухудшить результаты экзаменов сильных учащихся.

Блок 4. Система и многообразие органического мира

Данный блок в каждом варианте был представлен 4–5 заданиями: базового уровня в линиях 9, 11, повышенного уровня — линия 10, высокого уровня линии 23, или 24, или 25.

Результат выполнения заданий базового уровня линии 9 с множественным выбором и линии 11 на установление последовательности таксонов составил 67–76%.

На повышенном уровне задания линии 10 проверяли умение сопоставлять организмы разных царств с их характерными признаками. Участники экзамена затруднились сопоставить ткани растений и транспорт органических и неорганических веществ в них.

В части 2 задания высокого уровня сложности по этому блоку были представлены в нескольких линиях. В линии 22 было предложено несколько заданий, выполнение которых составило всего 13–23%. А с заданием, где требовалось объяснить, почему морковь и свёклу высаживают семенами сразу в почву, а томаты и баклажаны – рассадой, справились всего 3% участников.

В линии 23 предлагались задания на анализ изображения биологических объектов – растений и животных. Результат их выполнения был тоже низким:  10–31%.  Участники чаще всего правильно определяли изображенный объект, но затруднялись дать правильное обоснование, указать характерные признаки. Так, например, задание на определение по рисункам голосеменного и покрытосеменного растений и установление сходства в их размножении выполнили на 2 балла 6%, а 3 балла не получил никто. Следует отметить, что задания с изображением растительных объектов выполнялись значительно хуже, чем задания с изображением животных.

В линии 24 на анализ биологической информации предложенные задания выполнили 12–48% участников, а максимальные 3 балла получили 6–15% участников.

В линии 25 невероятно низкие результаты получены за выполнение следующих заданий:
– особенности строения и жизнедеятельности ящериц в зависимости от условий обитания (3 балла – 1%; 2 балла – 4%);
– особенности поддержания водно-солевого баланса у инфузорий (3 балла – 1%; 2 балла – 4%);
– объяснение остроты зрения у разных групп птиц (3 балла – 1%; 2 балла – 9%);
– особенности строения пищеварительной системы и расщепления целлюлозы у травоядных животных (3 балла – 2%; 2 балла – 6%);
– объяснение особенностей годичных колец для определения возраста деревьев (3 балла – 3%; 2 балла – 4%).

Приведем пример одного из задания этой линии, за которое 3 балла получили 1%, а 2 балла – 6% экзаменуемых.

У животных к конечным продуктам обмена веществ наряду с углекислым газом и водой относится ядовитый аммиак или гораздо менее токсичная мочевина, в которую превращается аммиак. Конечными продуктами обмена каких веществ являются аммиак и мочевина? Почему для личинок амфибий (головастиков) характерно выделение аммиака, тогда как у взрослых жаб и лягушек выводится мочевина?

Ответ на это задание требовал применения не только биологических знаний, но базовых знаний химии по растворимости веществ, например высокой растворимости аммиака в воде (нашатырный спирт), а также бытовых знаний о том, что токсичность любого вещества снижается при разбавлении и быстром его выведении в отсутствии дефицита воды у водных организмов.

Авторы методических рекомендаций объясняют такие невероятно низкие результаты выполнения заданий линии 25 тем, что имеющиеся у участников ЕГЭ фактические знания не становятся у большинства системными, слабо формируются связи фактических и теоретических знаний, представленных в биологической науке теориями, законами и закономерностями. Другой возможной причиной следует считать слабо сформированное умение применять имеющиеся знания для анализа и объяснения биологических явлений (будто бы у выпускников предыдущих лет такие умения были сформированы во много раз лучше).

Много ещё чего здесь можно навыдумывать. Но раньше в ЕГЭ не существовало заданий, на которые не смог бы ответить ни один из участников. Поэтому мой вывод таков, что в задания КИМов этого года «проникли» вопросы, ответить на которые строго попав в ключи, задуманные авторами-составителями, просто невозможно.

Блок 5. Человек и его здоровье

Заданиями этого блока традиционно контролируются знания о строении и функционировании организма человека, составляющие основу санитарно-гигиенических норм и правил здорового образа жизни. Анализ результатов выполнения некоторых заданий этого блока позволил установить довольно низкую степень усвоения выпускниками знаний о строении и функциях организма человека.

Даже в  Части 1  отдельные задания линий 1 и 12 базового уровня вызвали трудности. Так, например, задание линии 1 на дополнение схемы, где требовалось указать сетчатку как оболочку глаза, выполнили только 45% участников.

Задания повышенной сложности были представлены в линиях 13, 14, в отдельных вариантах в линии 20. Лишь отдельные задания этих линий выполнены довольно плохо — максимальные 2 балла получили менее 20% участников. Так, за задания на установление соответствия между характеристиками эпителиальной и соединительной тканью 2 балла получили 21% участников, между характеристиками желчи и соками поджелудочной железы 2 балла получили 30% участников, между характеристиками эпидермиса и дермы 2 балла получили 20% участников. Наиболее низкий результат получен на задание, где сравнивались характеристики оболочек глазного яблока: 2 балла получили всего 12% участников.

Слабо усвоенными оказались знания на установление последовательности прохождения углекислого газа по кровеносной системе от клеток желудка до легких (34% выполнения), движения тироксина, гормона роста от соответствующих желез до органа-мишени по кровеносной системе (21%).

В Части 2 каждого варианта по блоку «Человек и его здоровье» предлагалось 1–2 задания высокого уровня сложности (линии 22, 23, 24, 25). Максимальные баллы получили не более 5% участников.

В линии 22 задание, в котором требовалось объяснить изменение величины зрачка при ярком освещении, выполнили на 2 балла только 4% экзаменуемых.

Почти никто из участников не смог ответить на вопрос, почему препараты, содержащие живые культуры бактерий, необходимо принимать до еды или через час после еды (2 балла – 1%).

Участники экзамена затруднились объяснить, с работой каких клапанов и с какими фазами сердечного ритма связаны два основных вибрирующих звука – тона сердца при прослушивании фонендоскопом. За это задание  2 балла получили всего 2% экзаменуемых.

Очень низкие результаты, по сравнению с заданиями других линий части 2, получены по заданиям линии 25. На максимальные 3 балла их выполнили всего 1% участников. Так, проблемными оказались задания, где требовалось объяснить:

– значение слуховой трубы;
– действие пепсина и трипсина на белки;
– особенности транспорта кислорода и углекислого газа кровью;
– влияние на уровень глюкозы в крови промежуточного мозга, надпочечников и двуглавой мышца плеча.

Низкие результаты при ответах на этот Блок заданий объясняются не только сложностью учебного материала, но и недостаточным вниманием к этим темам у большинства выпускников. Необходимо тщательно прорабатывать данное содержание еще в основной школе (при подготовке к ОГЭ), а также повторить в старшей школе при  подготовке к итоговой аттестации ЕГЭ.

Авторы Методических рекомендаций советуют учителям и репетиторам по биологии чаще предлагать обучающимся поисковые, проблемные вопросы; учить их аргументировано отвечать на поставленные вопросы, применяя при этом основные положения ключевых теорий в области физиологии человека.

.Блок 6. Эволюция живой природы

Этот блок, как и в предыдущие годы,  включал задания, направленные на контроль знаний о виде, движущей силе, направлениях и результатах эволюции органического мира; умений объяснять возникновение аналогичных и гомологичных органов в царствах  растений и животных, основные ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации в эволюции растительного и животного мира, устанавливать взаимосвязь движущих сил и результатов эволюции.

В целом учащиеся показали хорошие знания по этому блоку, только отдельные задания были выполнены менее 30% участников. К ним относятся задания: на установление соответствия между характеристиками и путями эволюции (ароморфозом и идиоадаптацией); формами естественного отбора и их признаками; установление последовательности основных процессов при возникновении жизни на Земле.

Лучше, чем в прошлом году справились с заданиями, в которых требовалось установить ароморфозы у покрытосеменных растений, позволившие им завоевать главенствующее положение на Земле.

Затруднения у экзаменуемых вызвали задания на установление соответствия между органами конкретных организмов и процессами конвергенции и дивергенции; между систематическими признаками человека и соответствующими таксонами – классом Млекопитающие и подтипом Черепные или  классом Млекопитающие и отрядом Приматы. Такие данные свидетельствуют о слабой сформированности умений выделять и сравнивать признаки, характерные для конкретных таксономических единиц.

В Части 2 в линии 23 предлагался рисунок с изображением ископаемого животного или растения, по которому требовалось определить эру и период его жизни по геохронологической таблице, класс, к
которому можно отнести это животное или растение, и указать признаки принадлежности к данному классу. Такие задания уже были в ЕГЭ прошлого и позапрошлого года и учащиеся с ними справились хорошо.

В  линии 24 предлагалось два типа заданий: на анализ текстов по темам «Направления и пути эволюции» и «Доказательства и результаты эволюции, приспособленность организмов». Среднее выполнение по первой теме составило 35,6%, а по второй теме – 16,5%. Можно сделать вывод, что материал по направлениям и путям эволюции усвоен лучше, чем по доказательствам и результатам эволюции.

Но из всех заданий по эволюции  наименьшие результаты получены на задания линии 26. Результат выполнения составил в среднем всего 11,5%. Отдельные задания вызвали затруднения даже у участников с отличной подготовкой (например, гипотезы возникновения жизни на Земле А.И. Опарина и Д. Холдейна, причина отсутствия полной палеонтологической летописи Земли).

Для более осмысленного понимания эволюционных процессов по теме «Эволюционное учение» необходимо на конкретных примерах учебного материала по разделам «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники» и «Животные» рассматривать основные положения теории эволюции и теории естественного отбора.

Блок 7. Экосистемы и присущие им закономерности

В этом Блоке задания базового и повышенного уровней по всем линиям Части 1 не вызвали особых затруднений. С ними справились 37–88% экзаменуемых. Они продемонстрировали: знания об экологических факторах, компонентах экосистем, трофических уровнях, сукцессиях экосистем, круговороте веществ в биосфере; умения устанавливать взаимосвязи организмов в экосистемах, выявлять причины устойчивости, саморазвития и смены экосистем, сравнивать естественные и искусственные экосистемы, устанавливать последовательность смены экосистем, определять последствия деятельности человека в биосфере.

Лишь отдельные задания вызвали затруднения. Например, задание с множественным выбором, в котором требовалось установить принадлежность организмов к определенному трофическому уровню, выполнили 38% участников ЕГЭ 2020 г. Обучающиеся часто путают понятия «трофический уровень» и «компонент биоценоза в цепи питания», что и приводит к ошибкам.

Низкие результаты получены по заданиям повышенного уровня на установление соответствия между влиянием на живые организмы и видами излучения, между приспособленностью организмов и средами их обитания.

Задания линии 21 на анализ информации, представленной в графической или табличной форме, как и в 2019 г., оказались доступными для выполнения. Большинство участников (86%) продемонстрировало умение анализировать результаты биологических экспериментов или наблюдений и делать правильные выводы.

Одно задание по экологии встречалось в Части 2 в каждом варианте, но в разных линиях заданий (22, 23, 24, 26). Результат выполнения этих заданий в среднем всего 16%. Но по отдельным заданиям получены очень низкие результаты (максимальные 3 балла получили всего 2% экзаменуемых).

В линии 23 предлагалось одно задание с изображением бочки Либиха. Необходимо было определить, какая из аминокислот, согласно закону Либиха, является лимитирующей для обмена веществ и синтеза белка, и сформулировать на этом основании правило минимума. Его выполнили на 3 балла только 4% участников.

Самые низкие результаты получены по заданиям линии 26, где предполагалось обобщение и применение знаний об экологических закономерностях в новой ситуации. В этих заданиях требовалось:

– определить биотические отношения организмов в водоеме (3 балла – 0% участников);
– объяснить причины наличия животных с малоподвижным и сидячим образом жизни только в водной среде (3 балла – 0%);
– объяснить на конкретных примерах, за счет каких особенностей размножения поддерживается численность организмов с k-стратегией и r-стратегией (3 балла получили только 2%).

Несмотря на низкие результаты (или их полное отсутствие) по отдельным заданиям, можно сделать вывод о том, что знания по экологии в целом сформированы у основной части участников экзамена.

Анализ результатов сдачи ЕГЭ по биологии в 2020 году показал,

что даже по отдельным заданиям базового уровня были получены как и в предыдущие годы очень низкие результаты. Слабо усвоены знания о методах биологических наук, об уровнях организации жизни, о характеристиках фаз фотосинтеза, умения определять число ДНК в клетках по их хромосомному набору.

В ходе подготовки к экзамену необходимо суметь структурировать имеющееся биологическое содержание всего курса биологии за шесть лет обучения. А так как наибольшее количество заданий в КИМ приходятся на раздел «Общая биология», то отработке этого раздела и следует уделить наибольшее внимание.

Следует начать отрабатывать содержание с общих вопросов: биология как наука; уровни организации живой природы, научные методы, применяемые в биологии.

При изучении всех разделов биологии необходимо обратить внимание на методы биологических исследований, использующие конкретные биологические науки, объекты и процессы, которые изучают эти науки.

Особое внимание следует обратить на ключевые, системообразующие биологические термины и понятия

В разделе «Общая биология»: обмен веществ и превращения энергии, энергетический обмен, фотосинтез, хемосинтез, хромосомный набор, митоз и мейоз,  наследственность,  гаструла, бластула, нейрула, изменчивость,

В разделе «Человек и его здоровье»:  ткань, орган, система органов, рефлекс, иммунитет, поведение, нейрогуморальная регуляция, нейрон, торможение, возбуждение, гормон.

В разделах «Растения», «Бактерии», «Грибы», «Лишайники»: растительные ткани, органы растений, многообразие растений, онтогенез растений, жизненный цикл растительного организма, генеративные и вегетативные органы, гаметофит, спорофит.

В разделе «Животные»: систематика животных, ткани, органы, системы органов животных, онтогенез животных, типы симметрий тела, типы нервных систем, метаморфоз.

Знанию важнейших биологических теорий — отдельное внимание

Непременное условие достижения системных знаний обучающимися заключается в том, чтобы отразить в содержании учебных предметов, особенно в старших классах, ту целостность, в которой все элементы научного знания существуют и действуют.

Этому условию, в частности, отвечает теория – это ядро научного знания, высшая, самая развитая форма организации научных знаний. Теория является связующим звеном между методологией, мировоззрением, научной картиной мира и практикой. Ее содержательное вычленение из изучаемого контента становится обязательным условием успешной подготовки обучающихся к сдаче ЕГЭ по биологии (могу со 100% уверенностью утверждать, что этому не может «научить» и 6-летнее обучение студентов в университетах на биофаках) .

По разделу «Общая биология» такими теориями являются: клеточная теория (Т. Шванна, М. Шлейдена); теория гена (Г. Менделя, У. Бейтсона, Д. Уотсона, Ф. Крика); хромосомная теория наследственности (Т. Моргана); теория (гипотеза) возникновения жизни на Земле (А.И. Опарина, Дж. Холдейна, С. Фоке, С. Миллера); теория эволюции (Ч. Дарвина); теория естественного отбора (Ч. Дарвина); симиальная теория антропогенеза (Ч. Дарвина); трудовая теория происхождения человека (Ф. Энгельса); синтетическая теория эволюции (Э. Майера, Ф.Г. Добжанского, Дж. Хаксли, С.С. Четверикова).

По разделу «Человек и его здоровье»: рефлекторная теория (Р. Декарта, И.М. Сеченова, И.П. Павлова), теория гомеостаза (К. Бернара, У. Кеннона, Л.С. Штерна), теория функциональных систем (П.К. Анохина,К.В. Судакова), теория иммунитета (И.И. Мечникова, П. Эрлиха).

Многие рекомендованные к использованию школьные учебники по биологии имеют ссылки на вышеуказанные теории (а многие и не имеют), однако  понятия и законы, образующие их основу, только подразумеваются. Невозможно, например, найти в школьных учебниках развернутого изложения хромосомной теории. Современная эволюционная и рефлекторная теории часто «размыты» по всему тексту главы или всего учебного раздела. Клеточная теория декларируется, однако не имеет внутреннего развития, не сформулированы концепции гомеостаза, происхождения жизни, антропогенеза, ноосферы.

Вношу опять свои «пять копеек»:  ответить на многие  ЕГЭшные задания, особенно задания Части 2, составленные с учетом знаний школьниками в совершенстве биологических теорий, не отраженных в школьных учебниках, совершенно не реально.

Для преодоления вышеупомянутых недостатков предлагаем предвосхищать изучение биологических теорий предметно-методологическим введением, в котором следует обрисовать контуры целостного содержания теории, выяснить, что именно подлежит изучению и в какой последовательности. Таким образом, основная задача учителя биологии сводится к тому, чтобы сформировать у учащихся целостную картину мира с его внутренними связями и противоречиями. Раскрытие теории должно включать в себя:

1) выявление вклада теории в научную картину мира, влияние теории на развитие мировоззрения;
2) показ причин и последствий смены теорий или ограничения ее предметной области;
3) показа процесса трансформации фундаментальной теории в прикладную.

Снова повторюсь, чтобы «обрисовать контуры целостного содержания теории», «сформировать у учащихся целостную картину мира с его внутренними связями и противоречиями», «показать процессы трансформации фундаментальной теории в прикладную» не хватит и всей студенческой жизни. У меня складывается впечатление, что современные авторы-составители заданий для ЕГЭ по биологии как-будто никогда сами в школе на уроках биологии не присутствовали и, тем более, не «заходили» в неё взрослыми. 

Для получения максимальных баллов выпускникам 2021 года при подготовке к экзамену не следует забывать о заданиях прошлых лет с выбором одного правильного ответа, поскольку модернизированные вопросы строятся на их базе. Такие тесты находятся в ОБЗ ФИПИ. При верной организации работы учителей с подобными заданиями можно успешно проводить текущий контроль знаний.

Уже известно, что  изменений структуры и содержания КИМ ЕГЭ в 2021 году по биологии не будет, 

однако ввиду отмеченного экспертами увеличения объема развернутых ответов, детализации элементов ответа было принято решение увеличить продолжительности процедуры экзамена на 25 минут (до 235 минут).

Вот на такой позитивной ноте, как и в прошлом году, я заканчиваю обзор Методических рекомендаций для учителей  В.С. Рохлова, Р.А. Петросовой, Т.В. Мазяркиной по анализу результатов сдачи ЕГЭ по биологии в 2020 году.

*******************************************************

У меня на блоге вы можете приобрести  ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов  по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).

В нашей статье мы рассмотрим, что такое анализатор. Человек каждую секунду получает информацию из окружающей среды. Он настолько привык к этому, что даже не задумывается о механизмах ее поступления, анализа, формирования ответной реакции. Оказывается, за осуществление этой функции отвечают сложные системы.

Что такое анализатор?

Системы, которые обеспечивают получение информации об изменениях в окружающей среде и внутреннем состоянии организма, называются сенсорными. Этот термин происходит от латинского слова «сенсус», что в переводе означает «ощущение». Второе название подобных структур — анализаторы. Оно также отражает главную функцию.

Что такое система, обеспечивающая восприятие различных видов энергии, их преобразование в нервные импульсы и поступление в соответствующие центры коры головного мозга.

Виды анализаторов

Несмотря на то, что человек постоянно сталкивается с целой гаммой ощущений, всего сенсорных систем пять. Шестым чувством часто называют интуицию — умение действовать без логического объяснения и предвидеть будущее.

Позволяют воспринимать с ее помощью около 90 % информации об окружающей среде. Это изображение отдельных предметов, их форма, цвет, размер, расстояние к ним, движение и расположение в пространстве.

Важное значение для общения и передачи опыта имеет слух. Мы воспринимаем различные звуки благодаря колебаниям воздуха. Слуховой анализатор преобразует их механическую энергию в который воспринимается головным мозгом.

Способен воспринимать растворы химических веществ. Ощущения, которые он формирует, являются индивидуальными. Тоже самое можно сказать об обонятельной сенсорной. Ощущение запаха базируется на восприятии химических раздражителей внутренней и внешней среды.

Последним анализатором является осязание. С помощью ее человек способен чувствовать не только само прикосновение, но и боль, и перепады температур.

Общий план строения

Теперь давайте разберемся, что такое анализатор с анатомической точки зрения. Любая сенсорная система состоит из трех отделов: периферического, проводникового и центрального. Первый представлен рецепторами. Это начало любого анализатора. Эти чувствительные образования воспринимают различные типы энергии. глаза раздражаются на свету. Обонятельный и вкусовой анализатор содержат хеморецепторы. Волосковые клетки внутреннего уха преобразуют механическую энергию колебательных движений в электрическую. Особенно богата рецепторами осязательная система. Они воспринимают вибрацию, прикосновение, давление, боль, холод и тепло.

Проводниковый отдел состоит из нервных волокон. По многочисленным отросткам нейронов импульсы передаются от рабочих органов в кору головного мозга. Последний является центральным отделом сенсорных систем. Кора отличается высоким уровнем специализации. В ней различают двигательную, обонятельную, вкусовую, зрительную, слуховую зону. В зависимости от вида анализатора нейрон по проводниковому отделу доставляет нервные импульсы в определенный отдел.

Адаптация анализаторов

Нам кажется, что мы воспринимаем абсолютно все сигналы из окружающей среды. Ученые же утверждают обратное. Если бы так было на самом деле, мозг изнашивался бы гораздо быстрее. В результате — преждевременное старение.

Важным свойством анализаторов является их способность к приспособлению уровня действия раздражителя. Это свойство называют адаптацией.

Если солнечный свет очень интенсивный, зрачок глаза сужается. Так проявляется защитная реакция организма. А хрусталик глаза способен изменять свою кривизну. В результате мы можем рассматривать предметы, которые расположены на разном расстоянии. Такую способность зрительного анализатора называют аккомодацией.

Человек способен воспринимать звуковые волны только с определенным значением колебаний: 16-20 тыс. Гц. Оказывается, мы многого не слышим. Частота ниже показателя 16 Гц называется инфразвуком. С его помощью медузы узнают о приближающемся шторме. Ультразвуком называют частоту свыше 20 кГц. Хоть человек и не слышит его, такие колебания могут проникать глубоко в ткани. На специальных приборах при помощи ультразвука можно получить фотографии внутренних органов.

Компенсационная способность

У многих людей наблюдаются нарушения определенных сенсорных систем. Причины этому могут быть как врожденные, так и приобретенные. Причем, если хотя бы один из отделов поврежден, функционировать перестает весь анализатор.

Организм не имеет внутренних резервов для его восстановления. Но одна система может компенсировать другую. К примеру, слепые люди читают при помощи осязания. Ученые установили, что они слышат гораздо лучше, чем зрячие.

Итак, что такое система, которая обеспечивает восприятие различных видов энергии из окружающей среды, их преобразование, анализ и формирование соответствующих ощущений или реакции.

Физиология
: минимум знаний на 3 балла

АНАЛИЗАТОРЫ (СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ)

Основоположником учения об анализаторах
является И.П.Павлов.

Анализатор
– это совокупность
нервных структур, необходимых для
восприятия и переработки информации,
поступающей из окружающей среды (внешние
анализаторы) и внутренней среды организма
(внутренние анализаторы).Внешние
анализаторы
(зрительный, слуховой,
тактильный, обонятельный, вкусовой)
обеспечивают (а) взаимодействие организма
с внешней средой и (б) познание окружающего
мира.Внутренние анализаторы
обеспечивают регуляцию внутренней
среды организма, поддержание гомеостаза
(артериального давления, температуры,
химического состава крови).Три отдела
анализатора:
(1) периферический отдел
– рецептор, (2) проводниковый отдел –
чувствительные проводящие пути и
подкорковые ядра, (3) корковый отдел.
Периферический отдел внешних анализаторов
кроме рецепторов имеет сложный
вспомогательный аппарат и называетсяорганом чувств.
Орган чувств
зрительного анализатора – глаз; орган
чувств слухового анализатора – ухо;
орган чувств тактильного анализатора
– кожа; орган чувств обонятельного
анализатора – нос; орган чувств вкусового
анализатора – язык.

РЕЦЕПТОРЫ
— периферический отдел
анализатора, в котором происходит (а)
восприятие действующего раздражителя,
(б) трансформация энергии раздражителя
в электрическую энергию нервного
импульса, (в) первичный анализ действующего
раздражителя, (г) кодирование информации
о свойствах раздражителя.Классификация
рецепторов:
учитываялокализацию
– экстерорецепторы (рецепторы кожи),
проприорецепторы (рецепторы скелетных
мышц, суставов), интерорецепторы
(рецепторы внутренних органов,
висцерорецепторы); учитываяприроду
стимула
– фоно-, фото-, механо-, хемо-,
осморецепторы и т.д.; учитываяхарактер
восприятия
– зрительные, холодовые,
болевые и т.д.; учитываяспособность
к адаптации
– медленно адаптирующиеся,
быстро адаптирующиеся; среди быстро
адаптирующихся –on-рецепторы
(возбуждаются только в начале действия
стимула),off-рецепторы
(возбуждаются сразу после выключения
стимула),on-off-рецепторы
(возбуждаются в начале действия стимула
и сразу после выключения стимула);
учитываяморфо-функциональные
характиристики
– первичночувствующие
и вторичночувствующие рецепторы.В
первичночувствующих рецепторах
рецепторный потенциал
под действием
раздражителя возникает непосредственно
в чувствительном нервном окончании.Рецепторный потенциал
имеет свойства
локального ответа (зависит от силы
раздражителя, способен к суммации) и
вызывает генерацию потенциала действия
в первом же перехвате Ранвье нервного
волокна (кодирование информации: чем
больше амплитударецепторного
потенциала
, тем больше частота
генерации ПД в нервном волокне).Во
вторичночувствующих рецепторах
рецепторный потенциал
под действием
раздражителя возникает в специализированной
рецепторной клетке, которая связана
химическим синапсом с чувствительным
нервным окончанием.Рецепторный
потенциал
имеет свойства локального
ответа. Постсинаптический поткнциал в
химическом синапсе тоже имеет свойства
локального ответа; он и вызывает генерацию
потенциала действия в первом же перехвате
Ранвье нервного волокна. Вторичночувствующие
рецепторы (зрительный, слуховой,
вестибулярный, вкусовой) передают в ЦНС
в десятки раз больше информации, чем
первичночувствующие (все остальные)

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ И
ПОДКОРКОВЫЕ ЯДРА
имеют сложную
организацию. В этом отделе анализатора
происходит усиление слабых сигналов и
ослабление сильных сигналов, формирование
все более сложных рецептивных полей
нейронов, возникновение рефлекторных
ответных реакций на подкорковом уровне.
(1) Типичным для восходящих путей являетяпринцип дивергенции и конвергенции.
Дивергенция:
от каждого рецептора
возбуждение поступает не к одному
единственному нейрону, а ко многим,
затем от каждого нейрона нижележащего
подкоркового уровня возбуждение
поступает ко многим нейронам следующего
вышележащего уровня и т.д.Конвергенция:
к одному нейрону возбуждение поступает
не от одного единственного рецептора,
а от многих (рецептивное поле нейрона),
Затем от многих нейронов нижележащего
подкоркового уровня возбуждение
поступает к одному нейрону следующего
вышележащего уровня и т.д. За счет
дивергенции и конвергенции возбуждения
происходит усиление сигнала
(пространственная суммация), но уменьшение
точности восприятия (два стимула,
действующие на рецепторы одного и того
же рецептивного поля, воспринимаются
как один). (2) Типичным для восходящих
путей являетяпринцип латерального
торможения
, благодаря которому
происходит некоторое ослабление сигнала,
но при этом увеличивается точность
восприятия. (3) Наряду с восходящими
путями специфической чувствительности
(зрительным, слуховым и т.д.) существуютвосходящие пути неспецифической
чувствительности.
Они берут начало
от полисенсорных нейронов ретикулярной
формации ствола головного мозга и
направляются ко всем отделам коры
больших полушарий. Основная функция
этих путей – поддерживать тонус коры,
постоянный уровень возбуждения корковых
нейронов (состояние активного
бодрствования, внимания, включенного
сознания). Перерезка неспецифических
чувствительных путей приводит к развитию
глубокой комы, из которой подопытное
животное вывести невозможно. (4) Наряду
с восходящими путями в сенсорных системах
существуют нисходящие пути, с помощью
которых ЦНС регулирует поток информации,
идущий к корковым и подкорковым структурам
(возбудимость рецепторов, импульсацию
в задник корешках спинного мозга,
активность ядер ретикулярной формации
и т.д.). Например, гамма-эфферентная
иннервация проприорецепторов
(интрафузальных волокон скелетных
мышц); наличие противоболевой
(антиноцицептивной) системы; феномен
переключения внимания и т.д.

КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
АНАЛИЗАТОРОВ

Порог раздражения рецепторов –
минимальная сила раздражителя, которая
вызывает возбуждение в рецепторе. Порог
раздражения рецептора особенно низкий
дляадекватного раздражителя,
к
восприятию которого рецептор специально
приспособлен (например, отдельные кванты
света для рецепторов зрительного
анализатора, отдельные молекулы пахучего
вещества для обонятельных рецепторов,
звуковые колебания с амплитудой,
сравнимой с диаметром протона и т.п.)Порог ощущения (восприятия) —
минимальная
сила раздражителя (или минимальная
степень возбуждения рецепторов), которая
вызывает формирование определенного
ощущения в сознании человека (например,
ощущение сладкого, кислого, горького
или соленого вкуса и т.п.)Примечание:
Порог ощущения всегда гораздо выше,
чем порого раздражения рецепторов.Порог различения –
минимальное
изменение параметра действующего
раздражителя (увеличение или уменьшение),
которое субъективно ощущается человеком
(«тяжелее-легче», «ярче-темнее»,
«громче-тише» и т.п.).Зависимость
интенсивности восприятия от силы
раздражителя
выражается законами
Вебера и Фехнера. (1) закон Вебера –
порог различения (дельта И) по отношению
к исходной силе действующего раздражителя
(И) есть величина постоянная. (дельта И
/ И =const) и равна примерно
3%. Например, к исходному грузу весом 100
г надо добавить 3 г, чтобы возникло
ощущение более тяжелого, а к исходному
грузу весом 1000 г надо добавить 30 г, чтобы
возникло ощущение более тяжелого и т.д.
(2) закон Фехнера – интенсивность ощущения
(Е) увеличивается пропорционально
логарифму силы действующего раздражителя:
Е = кlogИ / И 0 ,

где И – сила действующего раздражителя,
И 0 – порог ощущения, к – коэффициент,
разный для разных анализаторов. МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ АНАЛИЗАТОРОВ

Объективные методы
: (1)
электрофизиологические (регистрация
и измерение рецепторных потенциалов,
анализ импульсации в чувствительных
нервах, электоэнцефалография –
регистрация вызванных потенциалов и
др), (2) метод условных рефлексов
(определение порогов ощущения, порогов
различения у животных и человека)Субъективные методы
: опрос,
тестирование, анкетирование и др.
(определение порогов ощущения, порогов
различения у человека, оценка
психофизиологических особенностей
восприятия и т.п.)

СВОЙСТВА АНАЛИЗАТОРОВ: (1) Адаптация
– уменьшение чувствительности
периферического или центрального отдела
анализатора к раздражителю, действующему
длительно с постоянной силой (например,
световая адаптация глаза – уменьшение
чувствительности зрительного анализатора
к яркому свету и т.п.) (2)Сенсибилиация
–
увеличение чувствительности
периферического или центрального отдела
анализатора к раздражителю слабой силы
(например, темновая адаптация глаза –
увеличение чувствительности зрительного
анализатора в условиях слабой освещенности
и т.п.) (3)Инерционность –
сравнительно медленное возникновение
ощущения (латентное время) и сравнительно
медленное исчезновение ощущения
(последействие). Например, латентное
время зрительного ощущения 0,1 сек, а
последействие продолжается 0,05 сек. На
этом основан эффект

кино: отдельные кадры следуют с частотой
24 в сек, зрительное ощущение от одного
кадра длится до появления другого кадра
– и создается иллюзия непрерывного
движения.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Дает примерно 85% информации об окружающей
среде.

Орган чувств зрительного анализатора
– глаз.
Рецепторы и первые нейроны
зрительного тракта находятся в сетчатке.
Остальные структуры глаза – вспомогательные
и защитные.

Рецепторные клетки – палочки и колбочки
– распределены в сетчатке неравномерно:
в центральной ямке (зона наилучшего
видения) находятся только колбочки, на
периферии сетчатки находятся в основном
палочки. Колбочки
обеспечивают
высокую остроту зрения в условиях яркой
освещенности и цветовое восприятие.Палочки
обеспечивают черно-белое
восприятие в условиях слабой освещенности
(сумеречное зрение).

Механизм приспособления глаза к ясному
видению в условиях изменения расстояния
до объекта
: (1)аккомодация
(изменение
преломляющей способности хрусталика
в связи с изменением его кривизны). (а)
увеличение расстояния до предмета
(видение вдаль): цилиарная мышца
расслаблена, цинновы связки и капсула
хрусталика натянуты (действие
внутриглазного давления на стенку
глазного яблока), хрусталик уплощен,
его преломляющая способность слабая.
(б) уменьшение расстояния до предмета
(видение вблизи): цилиарная мышца
сокращается (кольцевое расположение
мышечных волокон), натяжение цинновых
связок уменьшается, давление капсулы
на хрусталик уменьшается, хрусталик
становится более выпуклым (за счет
собственных эластических свойств), его
преломляющая способность увеличивается,
изображение предмета фокусируется в
области центральной ямки для наилучшего
видения. (2)конвергенция
(сведение
зрительных осей) и сужение зрачков –
при рассматривании ближних объектов;дивергенция
(разведение зрительных
осей) и расширение зрачков – при
рассматривании дальних объектов.

Механизм приспособления глаза к ясному
видению при перемещении предмета или
появления его в новом участке поля
зрения
: фиксационный рефлекс
(рефлекс фиксации взора). При появлении
изображения предмета в новом участке
сетчатки (раздражение рецепторов
периферии сетчатки) рефлекторно
происходит поворот головы и глаз таким
образом, что изображение предмета
фокусируется в области центральной
ямки для наилучшего видения (установка
взора, слежение за движущимся предметом).

Механизм приспособления глаза к ясному
видению при фиксации взора на неподвижном
предмете
: чтобы не происходило
адаптации к действию постоянного
разражителя и восприятие неподвижного
предмета продолжалось неопределенно
долго, глазное явлоко все время совершает
мелкие дрожательные движения (тремор),
а также быстрые движения большей
амплитуды (саккады). (У лягушки глазное
яблоко неподвижно, поэтому она реагирует
только на движущиеся предметы – летающие
насекомые).

Механизм приспособления глаза к ясному
видению в условиях разной освещенности
– четыре механизма: (1) Изменение диаметра
зрачка. Сужение зрачков на свету –
парасимпатический рефлекс, ядраIIIпары черепных нервов, средний мозг.
Расширение зрачков в темноте –
симпатический рефлекс, центры в верхних
грудных сегментах спинного мозга. (2)
Разрушение зрительного пигмента на
свету и ресинтез зрительного пигмента
в темноте. (3) Колбочковое зрение в
условиях яркой освещенности и палочковое
зрение в условиях слабой освещенности.
(4) Функциональная перестройка рецептивных
полей ганглиозных нейронов сетчатки
(за счет сильного латерального торможения
в условиях яркой освещенности и слабого
латерального торможения в условиях
слабой освещенности).

Механизм приспособления глаза к ясному
видению при рассматривании крупных
объектов и их деталей
: произвольное
и непроизвольное движение глазных яблок
для рассматривания мелких деталей
крупного объекта (фиксационный рефлекс).

Механизм приспособления глаза к ясному
видению при изменении длины световой
волны
– цветовое зрение. Существует
три типа колбочек: (а) с максимальным
возбуждением под действием световой
волны синей части видимого спектра, (б)
с максимальным возбуждением под действием
световой волны желто-зеленой части
видимого спектра, (в) с максимальным
возбуждением под действием световой
волны красной части видимого спектра.
Разная степень возбуждения всех трех
типов колбочек формирует разные оттенки
того или иного цвета.

АНОМАЛИИ РЕФРАКЦИИ ГЛАЗА

Близорукость –
изображение
фокусируется перед сетчаткой; на сетчатку
попадают расходящиеся лучи. Для коррекции
применяются рассеивающие (двояковогнутые
или выпукло-вогнутые) линзы.Причины
близорукости:
(1) слишком длинная ось
глазного яблока (расстояние от роговицы
до сетчатки). Такая деформация возникает
при частом или длительном повышении
внутриглазного давления. (2) слишком
сильная преломляющая способность
хрусталика. За счет спастического
сокращения цилиарных мышц (спазм
аккомодации) глаз всегда настроен на
ближнее видение.

Дальнозоркость –
изображение
фокусируется за сетчаткой. Для коррекции
применяются собирающие (двояковыпуклые)
линзы.Причины дальнозоркости:
(1)
слишком короткая ось глазного яблока.
Это является причиной физиологической
дальнозоркости у детей дошкольного
возраста, которая проходит в связи с
ростом глазного яблока. (2) слишком слабая
преломляющая способность хрусталика.
За счет снижения эластичности хрусталика
с возрастом (старческая пресбиопия)
глаз всегда настроен на дальнее видение.

Астигматизм –
изображение не
фокусируется из-за разной преломляющей
способности роговицы (или хрусталика)
в разных плоскостях. Для коррекции
применяются цилиндрические стекла.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Острота зрения
определяется
минимальным углом зрения (1 минута), при
котором две точки воспринимаются как
отдельные. При этом на сетчатке между
двумя возбужденными колбочками должна
быть одна невозбужденная колбочка, что
соответствует расстоянию на сетчатке
4 мкм. На основании этого требования
построена таблица Головина для определения
остроты зрения: с расстояния 5 м под
углом в 1 минуту нормальный глаз различает
элементы букв третьей строчки снизу.
Острота зрения (V)
рассчитывается по формуле:V=d/D(гдеd– расстояние, с которого пациент видит
буквы данной строчки, аD– расстояние, с которого он должен
видеть буквы данной строчки). Например,
пациент с расстояния 5 м видит только
буквы верхней строчки (которые должен
видеть с расстояния 50 м). Острота зрения
в этом случае равна 5 / 50 = 0,1 (вместо 1).

Поле зрения
– это все пространство,
видимое глазом при фиксированном взоре.
Определение границ поля зрения проводят
с помощью периметра Форстера (периметрия)
для каждого глаза в отдельности.
Испытуемый смотрит на точку, расположненную
в центре дуги периметра и собщает, когда
в периферическом поле зрения появляется
изображение метки, которую вы передвигаете
по дуге от периферии к центру. Дальнейшее
передвижение метки к центру дает
возможность определить ее цвет и отметить
границу цветового поля зрения. (Ответьте
на вопрос:
Почему границы черно-белого
поля зрения шире, чем границы цветового
поля зрения?).

Исследование цветового зрения
– с
помощью полихроматических таблиц,
составленных из кружочков разного
размера, разного цвета и разной яркости.
Нормальный глаз видит объект, который
отличается от фона по цвету. Человек,
не различающий цвета (дальтоник), видит
на этой же таблице другой объект, который
отличается от фона яркостью (но не
цветом).

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Дает примерно 13% информации об окружающей
среде.

Орган чувств слухового анализатора –
ухо.
Рецепторы слухового анализатора
– волосковые клетки кортиева органа
(остальные структуры уха– вспомогательные
и защитные). Первые нейроны слухового
тракта расположены в спиральном ганглии
улитки.

Наружное ухо
(ушная раковина, наружный
слуховой проход) улавливает, усиливает
и проводит звуковые волны. Участвует
также в определении расположения
источника звука.

Среднее ухо
– барабанная полость,
которая отделена от наружного уха
барабанной перепонкой, а от внутреннего
уха – мембранами овального и круглого
окна.Звуковые колебания передаются с
помощью сочлененныхслуховых косточек
(молоточек, наковальня, стремечко).
Происходит усиление звука за счет (1)
меньшей площади мембраны овального
окна по сравнению с площадью барабанной
перепонки; (2) соотношения длины рычагов
слуховых косточек. В результате амплитуда
колебаний уменьшается, а давление на
мембрану овального окна увеличивается
в десятки раз.Мышцы
среднего уха
(а) натягивающая барабанную перепонку
и (б) фиксирующая стремечко в области
овального окна) рефлекторно сокращаются
при действии слишком сильного звука и
предохраняют структуры внутреннего
уха от разрушения. Полость среднего уха
соединена с носоглоткой с помощьюевстахиевой трубы
(открывается при
глотании) – для того чтобы давление по
обе стороны от барабанной перепонки
было одинаковым.

Внутреннее ухо –
улитка: спирально
закрученный костный канал, разделенный
мембранами на три лестницы. Тонкая
мембрана отделяет вестибулярную лестницу
от срединной; толстая (базальная) мембрана
отделяет срединную лестницу от барабанной.
Вестибулярная и барабанная лестницы
заполненыперилимфой
и сообщаются
на вершине улитки (геликотрема). Перилимфа
имеет такой же состав, как и спинно-мозговая
жидкость (ликвор). Срединная лестница
заполненаэндолимфой
, состав которой
зависит от секреторной функции
эпителиальных клеток, расположенных
на латеральной стенке срединной лестницы
(«сосудистая полоска»). Главное отличие
эндолимфы – высокая концентрация ионовкалия.
Эндолимфа омывает рецепторные
волосковые клетки, расположенные на
толстой базальной мембране («кортиев
орган»). Колебания стремечка в области
овального окна передаются на перилимфу
вестибулярной лестницы, а также на
эндолимфу. Волна распространяется до
вершины улитки, передается на перилимфу
барабанной лестницы и затухает за счет
колебаний мембраны круглого окна. Во
время колебаний волоски рецепторных
клеток деформируются и в клетках
возникает рецепторный потенциал. В
периферическом отделе слухового
анализатора кодируется информация о
частоте (тон) и амплитуде (громкость)
звуковой волны.Частотное кодирование
:
частота ПД в волокнах слухового нерва
соответствует частоте звуковой волны
(от 20 до 1000 гц).Пространственное
кодирование
: звуки высокой частоты
(до 20000 гц) воспринимаются клетками,
расположенными у основания улитки;
звуки низкой частоты воспринимаются
клетками, расположенными у вершины
улитки; звуки средних частот воспринимаются
клетками кортиева органа средних
завитков улитки.Электрические явления
в улитке:
(1) потенциал покоя рецепторных
клеток (равен -70 мв), (2) потенциал эндолимфы
(равен +70 мв за счет ионов калия), (3)
микрофонный эффект улитки (возникает
под действием звукового раздражителя;
частота потенциалов соответствует
частоте действующего звука; регистрируется
с помощью электродов, подведенных к
мембране круглого окна; если рядом с
ухом подопытного животногопроизносить
слова, то их можно услышать из
громкоговорителя в соседней комнате).

Определение местоположения источника
звука
происходит за счет (а) сравнения
времени распространения звуковой волны
до рецепторов правого и левого уха и
(б) сравнения громкости звука,
воспринимаемого правым и левым ухом.
Точность определения очень высокая
(например, определяем смещение источника
звука на 1-2 градуса от срединной линии).Опыт
: если удлинить одну из трубок
фонендоскопа, то возникает ощущение,
что источник звука смещен в сторону
более короткой трубки, т.к. по ней звук
быстрее достигает рецепторов внутреннего
уха.

Тональная аудиометрия
– определение
порогов ощущения (порогов слышимости)
для звуков разной частоты. Аудиограмма
отражает зависимость слуховых порогов
от высоты подаваемых в ухо тонов.
Наименьшие пороги ощущения (наибольшая
чувствительность) характеризует
восприятие звуков частотой 1000-3000 гц,
что соответствует частотам человеческой
речи. Проводится исследование не только
воздушной, но и костной проводимости
звука.Воздушная проводимость звука:
звуковые колебания передаются через
наружное ухо, среднее ухо – к рецепторам
внутреннего уха.Костная проводимость
звука:
звуковые колебания передаются
по костям черепа прямо к рецепторам
внутреннего уха. Сравнение воздушной
и костной проводимости звука (проба
Ринне
): звучащий камертон прикладывают
к голове в области сосцевидного отростка
и определяют время, в течение которого
слышен звук (костная проводимость). Как
только звук перестает быть слышимым,
камертон переносят к наружному слуховому
проходу – и звук опять становится
слышимым (воздушная проводимость). Если
этого не происходит, значит воздушная
проводимость нарушена (чаще всего из-за
повреждения среднего уха).Пробы
Вебера:
звучащий камертон прикладывается
к темени строго по срединной линии (а)
если у больного повреждено внутреннее
ухо или волокна слухового нерва, то ему
кажется, что источник звука смещен в
сторону здорового уха; (б) если у больного
повреждено среднее ухо, то ему кажется,
что источник звука смещен в сторону
больного уха (т.к. по мере развития
глухоты компенсаторно увеличилась
чувствительность рецепторов больного
уха и при костной проводимости это ухо
воспринимает звук как более громкий).

Основная функция которых состоит в восприятии информации и формировании соответствующих реакций. При этом информация может идти как из окружающей среды, так и изнутри самого организма.

Общее строение анализатора
. Само понятие «анализатор» появилось в науке благодаря известному ученому И. Павлову. Именно он впервые определил их как отдельную систему органов и выделил общую структуру.

Несмотря на все разнообразие строение анализатора, как правило, довольно типичное. Он состоит из рецепторного отдела, проводящей части и центрального отдела.

• Рецепторная, или периферическая часть анализатора представляет собой рецептор, который приспособлен к восприятию и первичной обработке определенной информации. Например, ушной завиток реагирует на звуковую волну, глаза — на свет, кожные рецепторы — на давление. В рецепторах информация о воздействии раздражителя перерабатывается в нервный электрический импульс.
• Проводниковые части — отделы анализатора, которые представляют собой нервные пути и окончания, которые идут к подкорковым структурам головного мозга. Примером может служить зрительный, а также слуховой нерв.
• Центральная часть анализатора — это зона коры головного мозга, на которую проектируется полученная информация. Здесь, в сером веществе, осуществляется окончательная переработка информации и выбор наиболее подходящей реакции на раздражитель. Например, если прижать палец к чему-то горячему, то терморецепторы кожи проведут сигнал к головному мозгу, откуда поступит команда одернуть руку.

Анализаторы человека и их классификация
. В физиологии принято разделять все анализаторы на внешние и внутренние. Внешние анализаторы человека реагируют на те раздражители, которые приходят из внешней среды. Рассмотрим их более подробно.

• Зрительный анализатор
  . Рецепторная часть данной структуры представлена глазами. Человеческий глаз состоит из трех оболочек — белковой, кровеносной и нервной. Количество света, которое поступает на сетчатку, регулируется зрачком, который способен расширятся и суживаться. Луч света переламывается на роговице, хрусталике и в Таким образом, изображение попадает на сетчатку, которая содержит множество нервных рецепторов — палочек и колбочек. Благодаря химическим реакциям здесь формируется электрический импульс, которые следует по и проектируется в затылочных долях коры головного мозга.
• Слуховой анализатор
  . Рецептором здесь является ухо. Внешняя его часть собирает звук, средняя представляет собой путь его прохождения. Вибрация продвигается по отделам анализатора до тех пор, пока не достигнет завитка. Здесь колебания вызывают движение отолитов, которое и формирует нервный импульс. Сигнал идет по слуховому нерву к височным долям головного мозга.
• Обонятельный анализатор
  . Внутренняя оболочка носа покрыта так называемым обонятельным эпителием, структуры которого реагируют на молекулы запаха, создавая нервные импульсы.
• Вкусовые анализаторы человека
  . Они представлены вкусовыми сосочками — скоплением чувствительных химических рецепторов, которые реагируют на определенные
• Тактильные, болевые, температурные анализаторы человека
  — представленные соответствующими рецепторами, расположенными в разных слоях кожи.

Если говорить о внутренних анализаторах человека, то это те структуры, которые реагируют на изменения внутри организма. Например, в мышечной ткани есть специфические рецепторы, которые реагируют на давление и другие показатели, которые изменяются внутри тела.

Еще один яркий пример — это который реагирует на положение всего тела и его частей относительно пространства.

Стоит отметить, что анализаторы человека имеют собственные характеристика, а эффективность их работы зависит от возраста, а иногда и от пола. Например, женщины различают больше оттенков и ароматов, чем мужчины. Представители же сильной половины, имеют больше

Анализаторы
— это функциональные системы, обеспечивающие анализ (различение) раздражителей, действующих на организм, преобразующие полученные раздражения в биологически целесообразную ответную реакцию. В их структуре можно выделить следующие звенья:
— периферический отдел — рецепторы органов чувств;
— проводниковый отдел — нервные пути, по которым возбуждение передается в кору больших полушарий головного мозга;
— центральный отдел — участок коры головного мозга, преобразующий полученное раздражение в определенное ощущение.Современный человек имеет следующие анализаторы:

Зрительный анализатор
– наиболее информативный канал (80 — 90 % информации об окружающем мире). Восприятие световых раздражений осуществляется с помощью светочувствительных клеток, палочек и колбочек, расположенных в сетчатке глаза. К недостаткам зрительного канала можно отнести ограниченность его поля зрения (по горизонтали 120-160 0 , по вертикали 55-70 0) При цветовом восприятии размеры поля сужаются. Зрительный анализатор обладает спектральной чувствительностью. У современного человека видимость приходится на желто-зеленую составляющую спектра.

Слуховой анализатор
в наибольшей степени дополняет информацию, полученную с помощью зрительного анализатора, так как обладает «круговым обзором». Обеспечивает восприятие звуковых колебаний с помощью чувствительных окончаний слухового нерва. Основные параметры звуковых сигналов — уровень звукового давления и частота (ощущаются как громкость и высота звука).

Тактильная и вибрационная чувствительность (осязание)
проявляется при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Обеспечивает восприятие сокращения и расслабления мышц с помощью механорецепторов в тканях тела.

Температурная чувствительность
свойственна организмам с постоянной температурой тела. В коже имеются два вида терморецепторов, одни реагируют только на холод, другие только на тепло. Латентный период — 0,25 с

Обонянием
называется вид чувствительности, направленные на восприятие пахучих веществ с помощью обонятельных рецепторов, расположенных в желтом эпителии носовой раковины.

Вкусовой анализатор
обеспечивает восприятие кислого, соленого, сладкого и горького с помощью хеморецепторов – вкусовых луковиц, расположенных на языке, в слизистой оболочке неба, гортани, глотки, миндалин.

Основной характеристикой
анализатора является его чувствительность. Не всякая интенсивность раздражителя, воздействующего на анализатор, вызывает ощущение. Опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Этот эмпирический психофизический закон Вебера-Фехнера
выражается зависимостью: Е = К * lg (I) + С

Где Е – интенсивность ощущений, I – интенсивность раздражителя, К и С – константы.

17. Зрительный анализатор и его возможности

зрительный анализатор обеспечивает более 80% инфор­мации о внешнем мире, имеет важное значение в обеспе­чении безопасности, характеризуется следующими пока­зателями:

Острота зрения — способность раздельного восприя­тия объектов — управляется большим числом биокибер­нетических устройств; существует система, обеспечиваю­щая четкость изображения на сетчатке путем изменения кривизны хрусталика; кроме того, освещенность сетчат­ки регулируется диаметром зрачка;

Поле зрения — состоит из центральной области бино­кулярного зрения, обеспечивающей стереоскопичность вос­приятия; его границы у отдельных лиц зависят от анато­мических факторов (размер и форма носа, век, орбит и т. д.); поле зрения охватывает около 240° по горизонтали и 150° по вертикали при нормальном естественном освеще­нии; любое уменьшение освещенности, некоторые болезни (глаукома), дефекты кровеносных сосудов, недостаток кис­лорода приводят к резкому уменьшению поля зрения;

Яркостный контраст — чувствительность к нему яв­ляется важным показателем зрительного анализатора; его порог (наименьшая воспринимаемая разность яркостей) зависит от уровня яркости в поле зрения и ее равномер­ности; оптимальный порог регистрируется при естествен­ном освещении;

Цветовосприятие — способность различать цвета предметов. Цветовое зрение — это одновременно физи­ческое, физиологическое, психологическое явление, за­ключающееся в способности глаза реагировать на излу­чение различной длины волны, в специфическом воспри­ятии этих излучений. На ощущение цвета влияют длина волны излучения, яркость источника света, коэффици­ент отражения или пропускания света объектом, каче­ство и интенсивность освещения. Цветовая слепота (даль­тонизм) — генетическая аномалия, но цветовое зрение может меняться под влиянием приема некоторых лекар­ственных препаратов и под действием химических веществ. Например, прием барбитуратов (снотворных и седативных средств) вызывает временные дефекты в жел­то-зеленой зоне; кокаинусиливает чувствительность к си­нему цвету и ослабляет к красному; кофеин, кофе, кока-кола ослабляют чувствительность к синему, усиливают красный цвет; табак вызывает дефекты в красно-зеленой зоне, особенно в красной (дефекты могут быть постоян­ными).

18 слуховой анализатор и его характеристики
.

Слуховой анализатор воспринимает звуки, которые представляют собой акустические колебания, способные восприниматься органом слуха в диапазоне 16-20000 Гц.

Важной характеристикой слуха является его острота или слуховая чувствительность. Она определяется минималь­ной величиной звукового раздражителя, вызывающего слу­ховое ощущение. Острота слуха зависит от частоты вос­принимаемого звукового сигнала. Абсолютный порог слы­шимости — минимальная интенсивность звукового давления, которая вызывает слуховое ощущение.

При увеличении интенсивности звука возможно появ­ление неприятного ощущения, а затем и боли в ухе. Наи­меньшая величина звукового давления, при которой воз­никают болевые ощущения, называется порогом слухово­го дискомфорта. Он равен в среднем 80-100 дБ отно­сительно абсолютного порога слышимости. Интенсивность звукового воздействия определяет громкость ощущения, частота — его высоту. Существенной характеристикой слуха является способность дифференцировать звуки раз­личной интенсивности по ощущению их громкости. Ми­нимальная величина ощущаемого различия звуков по их интенсивности называется дифференциальным порогом восприятия силы звука. В норме для средней части час­тотного диапазона звуковых волн эта величина составля­ет около 0,7-1,0 дБ. Поскольку слух является средством общения людей, особое значение в его оценке имеет спо­собность восприятия речи или речевой слух. Особенно важ­но в оценке слуха сопоставление показателей речевого и тонального слуха, что дает представление о состоянии различных отделов слухового анализатора (аудиометрия). Важное значение имеет функция пространственного слу­ха, заключающаяся в определении положения и переме­щения источника звука в пространстве.

Анализаторы запаха и вкуса

Обоняние
— способность воспринимать запахи — осуществ­ляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами кото­рого являются сенсорные нервные клетки, расположен­ные в слизистой оболочке носа.

Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру мозга. Для этого требуется непосредственный контакт рецептора с молеку­лой пахучего вещества. Эти молекулы, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдельных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал — начальный этап нервного возбуждения. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам она особенно высо­кая. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании в количестве, равном 0,00019 мг на 1 л воздуха. Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 порядков.

Анализатор — это часть нервной системы, которая воспринимает воздействия внешних раздражителей, трансформирует их в нервный сигнал, передаёт этот сигнал в мозг и там анализирует его. Каждый анализатор связан с каким-либо одним видом воспринимаемой энергии.

Строение анализатора

Учение об анализаторах создано И. П. Павловым. Он впервые рассмотрел анализатор как единую систему, состоящую из трёх частей:

• рецепторный отдел;
• проводниковый отдел;
• центральный отдел.

Рис. 1. Схема анализатора.

Таблица «Анализаторы человека»

Наибольшее количество информации в организм поставляет зрительный анализатор. Вторым по значению является слуховой.

Вестибулярный анализатор обеспечивает ориентацию человека в пространстве и чувство равновесия. Его рецепторы находятся внутри головы, в височной кости.

Рецепторы

Рецепторами называют чувствительные клетки, которые имеют свойства воспринимать раздражения и преобразовывать их в нервный импульс. Они находятся в органах чувств. В зависимости от раздражителя, который они воспринимают, выделяют следующие виды рецепторов:

ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой

• фоторецепторы;
• хеморецепторы;
• механорецепторы;
• терморецепторы.

Рис. 2. Фоторецепторы человека под микроскопом.

Фоторецепторы воспринимают энергию света и являются частью зрительного анализатора.

Хеморецепторы составляют воспринимающую часть вкусового и обонятельного анализаторов. Они превращают в нервный импульс воздействие химических веществ.

Ощущение вкуса возникает только при растворении вещества в слюне. Если язык высушить и положить на него сахар, человек не ощутит его вкуса пока сахар не будет смочен слюной.

Механорецепторы воспринимают воздействие механических стимулов. Они входят в состав слухового, осязательного и вестибулярного анализаторов человека.

Проводниковая часть анализаторов направляет импульс в центральный отдел. Так, зрительный нерв передаёт нервный импульс от фоторецепторов в головной мозг. По слуховому нерву передаётся в мозг информация от слуховых рецепторов уха.

В центральных отделах анализаторов происходит анализ поступившей информации и формирование ощущений.

Рис. 3. Сенсорные зоны коры мозга.

Именно благодаря тому, что нервные импульсы попадают в различные области мозга, не происходит путаницы в их насыщенном потоке.

Функции

В анализаторах поочерёдно осуществляются следующие процессы:

• обнаружение сигналов;
• различение сигналов;
• передача и преобразование сигналов;
• распознавание сигналов;
• опознание образов.

Цель процессов передачи и преобразования — донести до мозга информацию в удобной форме. Поэтому отбирается только важная информация, ненужная отсеивается.

Опознание образов — это конечная операция анализатора. Человек опознаёт образ, относит его к какой-либо категории, считает важным или несущественным.

Что мы узнали?

Изучая в 8 классе данную тему, мы выяснили строение и функции анализаторов. Любой анализатор состоит из рецепторов, проводящих нервов и участка мозга, где происходит анализ поступившей информации. Анализаторы чувств человека взаимодействуют с памятью, в которой хранятся уже известные образы.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2
. Всего получено оценок: 118.