حواس پنج‌گانه

چشایی(taste)

اجزای تشکیل دهنده حس چشایی عبارت‌انداز:

1. پاپیلا
2. جوانه‌های چشایی

پاپیلا: بر روی زبان برجستگی‌های ریز و کوچکی قرار دارن که پاپیلا نامیده می‌شوند. پایلای گرد و قارچی دو گونه متفاوت هستند.

پاپیلاها حاوی جوانه‌های چشایی هستند. مواد شیمیایی موجود در غذا، سلول‌های چشایی مخصوص را که داخل جوانه‌های چشایی را تحریک و گیرنده‌های عصبی را فعال می‌کنند. گیرنده‌های چشایی مختلفی بروی زبان وجود دارند که هر کدام در منطقه‌ای خاصی از زبان قرار گرفته‌اند، و هر گروهی از آن‌ها مزه‌های متفاوتی از جمله شوری، تلخی، شیرینی و ترشی را دریافت می‌کنند.

بویایی (smell)

هنگامی که ما از طریق بینی استنشاق می‌کنیم، شروع حس بویایی برخی مواد شیمیایی که در هوا وجود دارند از طریق گیرنده‌های بویایی (Olfactory nerve) واقع در مژک‌های مو مانندی که در بالای حفره بینی قرار دارند، شروع می‌شود. این اتفاق باعث می‌شود سیگنالی را تحریک کنند که این پیام را به پیازهای بویایی منتقل می‌کند. پیازهای بویایی نیز سیگنال‌ها را به سمت اعصاب بویایی که در قشر مغز قرار دارند، ارسال می‌کنند.

حس بویایی چگونه کار می کند؟

انسان‌ها حدودا 12 میلیون سلول دریافت کننده بویایی دارند، که تقریباً 10000 بو را تشخیص می‌دهند. سگ‌ها نیز بین 100 تا 200 میلیون سلول دریافت کننده بویایی دارند و می‌توانند بیش از 40 هزار بوی مختلف را تشخیص دهند. هر چقدر که غلظت یک بو بیشتر باشد، سیگنال ارسال شده به سلول‌های دریافت کننده بیشتر است. هنگامی که یک گل را می‌بوییم، مولکول‌های بو از آن وارد قسمت بالای بینی می‌شوند یعنی همان جایی که از طریق آن نفس می‌کشیم. سپس این مولکول‌ها در یک لایه غشای مخاطی ترکیب شده و وارد کردن هوا از طریق قسمت استخوانی بینی، باعث جریان پیدا کردن هوا و افزایش رطوبت در این ناحیه خواهد شد. در نتیجه جریان هوا در این قسمت افزایش پیدا می‌کند و هنگامی که مولکول‌های بو در مخاط حل می‌شوند یا از طریق پروتئین‌های خاص حل می‌گردند، به ساختار‌های مو مانندی در بینی می‌چسبند که به سلول‌های دریافت کننده اتصال پیدا کرده اند و سیگنال تولید می‌کنند. این سیگنال‌ها به رشته‌های عصبی کوچکی به نام آکسون وصل شده و از آن‌ها عبور می‌کنند و به یک دایره استخوانی در پایه جمجمه می‌رسند. هزاران آکسون در این ناحیه به عصب بینی متصل می‌گردد که شبیه به یک کابل الکتریکی عمل می‌کند. در نتیجه سیگنال‌های تولید شده در تالاموس، سیستم لیمبیک و نئوکورتکس همگی با یکدیگر، بویایی را برای ما فراهم می‌کنند. شما از طریق اندازه و بزرگی عصب بویایی یک جانور، می‌توانید تشخیص دهید که حس بویایی‌اش چه اندازه قوی است.

شنوایی (Heairing)

موسیقی، خنده و بوق ماشین... همه به عنوان امواج صوتی در هوا به گوش که یکی دیگر از حواس پنج‌گانه‌ست می‌رسد.

اجزای گوش عبارت‌اند از:

1. خارجی
2. میانی
3. داخلی

خارجی: امواج را از کانال گوش به پرده گوش منتقل می‌کند. امواج صوتی با ضربه‌ای که به پرده گوش وارد می‌کنند باعث ایجاد ارتعاشات مکانیکی می‌شوند.

میانی: ارتعاشات به سه استخوانی که در گوش میانی وجود دارند منتقل می‌شوند که به استخوان‌های شنوایی معروف هستند و در حفره پر از هوا در گوش میانی یافت می‌شوند. این استخوان‌ها ارتعاشات را به دهانه گوش داخلی حمل می‌کنند.

گوش داخلی: شامل کانال‌هایی پر از مایع و حلزونی شکل است. موهای کوچکی در داخل مایع و حلزون گوش قرار دارند. فشار ارتعاشات به دریچه‌ای که گوش میانی را به گوش داخلی مرتبط می‌کند (دریچه بیضی)، باعث تغییر فشار مایع حلزونی و در نتیجه باعث ایجاد فشار به سلول‌های مویی می‌شود. این سلول‌ها تحریک می‌شوند و گیرنده‌های عصبی را فعال می‌کنند. در این شرایط سیگنال‌هایی از طریق عصب حلزون به مغز ارسال می‌شوند و مغز سیگنال‌ها را به عنوان صدا تفسیر می کند.

سرعت صوت

سرعت صوت فاصله‌ای است که یک موج صوتی در مدت زمان یک ثانیه در یک سیال می‌پیماید. سرعت صوت مشخص می‌کند که این موج در بازه مشخصی از زمان چه مسافتی را طی می‌کند. در هوای خشک و در دمای 20 درجه سانتی‌گراد (68 درجه فارنهایت)، سرعت صوت 343 متر بر ثانیه است. منظور از سرعت صوت، سرعت موج صوتی در سیالِ هوا است. با این حال، سرعت صوت از یک ماده به ماده دیگر متفاوت است. صوت در مایعات و جامدات نامتخلخل سریع‌تر از هوا، حرکت می‌کند. می‌توان گفت سرعت صوت در آب حدود ۴٫۳ برابر (۱۴ متر بر ثانیه) و در آهن تقریباً ۱۵ برابر (۵۰ متر بر ثانیه) سرعت آن در هوای ۲۰ درجه سانتی‌گراد است. سرعت صوت در فلزات و جامدات، مایعات، درون محیط‌هایی که فشردگی هوای آن‌ها نسبت به محیط آزاد بیشتر است، مناطق سرد و مرطوب و پست‌تر از دریا، مناطق سرد و مرطوب در کنار دریا، مناطق سرد و مرطوب بالاتر از دریا، مناطق مرطوب بالاتر از دریا نسبت به هوای آزاد در حالت عادی به ترتیب ذکر شده بیشتر است. صوت از محیط‌هایی که مادی نیستند (در آنجا ماده وجود ندارد) نمی‌تواند عبور کند.

اصولا صدا در مسیرهایی که مولکول‌های فشرده‌تری دارند سریع‌تر حرکت می‌کند. دلیل این امر این است که مولکول‌ها به همدیگر نزدیکند و امواج صوتی را زودتر به مولکول‌های مجاور خود انتقال می‌دهند. بنابراین سرعت صدا در زیر آب سریع تر از هوا است. آب به دلیل اینکه مولکول‌های نزدیک تری نسبت به هوا دارد، حدود ۵ برابر سریعتر از هوا (دمای ۲۰ درجه سانتی گراد)، صدا را منتقل می‌کند. صدا در آهن نیز ۲۰ برابر سریعتر از هوا حرکت می‌کند. پس تا اینجا متوجه شدیم که سرعت صدا در مواد و کانال‌های گوناگون، متفاوت است.

برای اینکه متوجه سرعت بیشتر صدا در آب شوید می‌توانید آزمایش جالبی را انجام دهید. وان حمام را پر آب کنید یا درون استخری بروید و گوش‌های خود را زیر آب ببرید سپس دو عدد قاشق را زیر آب به یکدیگر ضربه بزنید. صدا به وضوح و با سرعت بیشتری به گوش می‌رسد و اگر سرتان را از آب بیرون بیاورید و قاشق‌ها را به یکدیگر بزنید، صدای ضعیفی از برخورد دو قاشق خواهید شنید. انسان زیر آب قادر به شنیدن صدای بیشتر از محدوده ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلو هرتز است. همانطور که می‌دانید گوش انسان قادر به شنیدن اصوات با فرکانس ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلو هرتز است. اما تحقیقات دانشمندان در این زمینه چیز دیگری را اثبات کرده‌اند. (البته زیر آب)

بالاتر گفتیم که سرعت صدا و شکل و شمایلش بستگی به کانال ارتباطیش دارد. در فضای باز صدا از طریق هوا به گوش ما می‌رسد. در واقع صدا پرده گوش ما را به لرزه در می‌آورد. این حرکت باعث لرزه در ۳ استخوان گوش مرکزی می‌شود که منجر به ارسال سیگنال‌های الکتریکی به مغز توسط سلول‌های حسی گوش خواهد شد.

اما در زیر آب، صدا از پرده گوش می‌گذرد، از استخوان‌های میانی نیز می‌گذرد و از طریق استخوان Mastoid (استخوانی که پشت گوش قرار دارد و با لمس دست نیز قابل شناسایی است در امتداد گردن به سمت گوش حرکت کنید) به مغز می رسد. در واقع کانال ارتباطی تغییر می کند و انسان می تواند صدایی با فرکانس ۲۰۰ کیلو هرتز را هم بشنود یعنی صدایی حدود ۱۰ برابر ماکزیمم محدوده مجاز صدا در فضای باز.

 سرعت صوت در آب دریا

در آب شور دریا که فارغ از حباب‌های آزاد و رسوبات است، صدا با سرعت ۱۵۶۰ متر بر ثانیه حرکت می‌کند. سرعت صوت در آب دریا بستگی به فشار (در نتیجه عمق)، دما و درجه شوری آب دارد. عوامل دیگری نیز در این سرعت تاثیر گذارند که در معادلات ریاضی مهندسان و دانشمندان و در جهت دقت بیشتر برای محاسبه دقیق سرعت صوت زیر آب به کار گرفته می‌شوند. دما با افزایش عمق، کم می‌شود اما فشار و شوری آب بیشتر می شود.

 با همه صحبت‌هایی که شد، اگر زیر آب بروید، صدایی که از بیرون آب تولید شده را نمی‌توانید به راحتی بشنوید و این مسئله به دلیل تداخل کانال‌های ارتباطی با یکدیگر است. در واقع صدایی که از بیرون آب تولید شده با کانال ارتباطی همچون هوا باید به گوش برسد. ضمن اینکه گوش از ۲ کانال ارتباطی برای دریافت صدا بهره می‌برد. یکی استخوان‌های گوش و دیگری استخوان‌های جمجمه. زیر آب، انسان اصوات را از طریق استخوان‌های جمجمه می‌شنود. بد نیست بدانید، به تازگی اسپیکرهای ضد آبی طراحی شده که با بلوتوث کار می‌کنند و می‌توانید زیر آب هنگام شنا نیز به موسیقی گوش دهید.

فیلم آموزشی سرعت صوت

شیدا مرادی مطلق

مشاور و مسئول آموزش جزیره سفید آرامش

انتشار مطالب فوق تنها با ذکر مرجع به همراه لینک وب‌سایت جزیره سفید آرامش مجاز می‌باشد.
لطفا به حقوق هم احترام بگذاریم.