Smyslové orgány člověka – maturitní otázka

Otázka: Smyslové orgány člověka

Předmět: Biologie

Přidal(a): zuzanak

Smyslový orgán = čidlo

přijímají podněty z vnějšího a vnitřního prostředí

Smyslové receptorové buňky = receptory

také jiný význam slova receptor = molekulární struktura, která váže neurotransmitery nebo hormony
převádějí energii podnětů přicházejících z vnějšího světa v nervovou aktivitu (nervová aktivita obsahuje v kódované formě- o kvalitě, intenzitě, místě konání, doba)
rozdělení receptorů:
- dle původu podnětu:
  - exteroreceptory – podněty zvnějšku (čich, chuť, hmat, sluch, zrak)
  - interoreceptory – podněty z vnitřku těla, záznam změn ve vnitřních orgánech (chemoreceptory, baroreceptory, proprioreceptory)
- dle charakteru podnětu:
  - mechanoreceptory
    - podmět = mechanická deformace citlivých zakončení smyslových buněk (hmat, rovnováha, sluch)
  - fotoreceptory – podráždění světlem (zrak)
  - chemoreceptory – podráždění chemickými látkami určitého typu (čich, chuť)
  - + termoreceptory – změny teploty (chlad, teplo)
  - + nociceptory – bolest

Nervová aktivita → má povahu nějakých vzorců akčních potenciálů → ty se dostávají nervy

→ do smyslových center v mozku
→ zde jejich zpracování část těchto informací
- = smyslový vjem
  - 1. vědomá smyslová zkušenost s okolím
  - 2. část nevnímáme př.) změny ve svalových vřeténkách a šlachách

adekvátní podněty = změny, podněty na které smyslové orgány reagují (vysoce) adekvátní

(př) bubínek – zvuk, sítnice – světlo)
hodnota intenzity podnětu = vyvolání nervového impulsu

1) MECHARECEPTORY

HMAT

je způsoben hmatovými receptory
reagují na dotyk a tlak
vznik:
- → podráždění volných zakončení
- někdy přídatné struktury tvořící vazivové pochvy → zvyšuje to jejich citlivost, (př.) Paciniho hmatová tělíska – v prstech jsou nejsložitější

nejcitlivější = špička jazyku, dlaňová strana konečků prstů
nejméně citlivý = kůže zad
+ je mnoho hmatových tělísek (Paciniho tělíska, Meissnerova tělíska, Merkelovy disky… )

RECEPTORY ZAZNAMENÁVAJÍCÍ NATAŽENÍ

(př) ineteroreceptory
= zaznamenávají velikost krevního tlaku v OS, zvýšení mechanického napětí v plicích
proprioreceptory
= zaznamenávají natažení svalů a šlach

PROPRIORECEPTORY prahová

= zaznamenávají natažení svalů a šlach
jsou to:
- a) šlachová tělíska
- b) svalová vřeténka
informují o činnosti svalstva potřebné k: udržování postoje těla, lokomoci, koordinaci svalstva
(spolu se zrakem, hmatem, rovnováhou – rychlý pocit polohy končetin a dání do normálu)

VESTIBULÁRNÍ ORGÁN (= vestibulární ústrojí = rovnovážné ústrojí)

označuje se také jako STATOKINETICKÉ ÚSTROJÍ
- = protože slouží k udržování vzpřímeného postoje (pomocí reflexních reakcí)
- jak za
  - a) v klidu (= statická rovnováha)
  - b) v pohybu (= dynamická rovnováha)
jeho aktivitu si uvědomujeme jen za určitých nepříjemných situací
- (př) mořská nemoc
  - při déletrvajícím dráždění vestibulárního systému (př. i v letadle atd..)
  - projev: závrať, nevolnost, zvracení

je součástí vnitřního ucha
- = útvar ohraničený kostěným pouzdrem v kosti skalní (je součástí kosti spánkové)
- v kostěném labyrintu je uložen blanitý labyrint
- prostor mezi labyrinty vyplňuje tekutina = perilymfa
- blanitý labyrint obsahuje tekutinu = endolymfa (-má jiné iontové složení než perilymfa)

vlastní vestibulární ústrojí (= jsou zde receptorové buňky)
- je částí blanitého labyrintu
- skládá se z:
  - KINETICKÉ ČIDLO (= pohybové) = 2x váčky
    - a) váček vejčitý (utriculus)
    - b) váček kulovitý (sacculus)
  - STATICKÉ ČIDLO (= polohové)
    - c) 3x polokruhové kanálky (jsou na sebe vzájemně kolmé)
- buňky vestibulárního ústrojí mají vlásky
- = vláskové buňky (se jim říká)
  - vlásky vstupují do rosolovité hmoty (uložené v endolymfě)
  - jsou v obou váčcích uspořádány ve 2x políčka vzájemně na sebe kolmá
- v obou váčcích jsou ve vnější vrstvě rosolovité hmoty krystalky CaCO₃ (uhličitanu vápenatého)
  - = otolity
- → síly (př) gravitační, při zrychlení pohybu) vychylují rosolovitou substanci proti vláskovým b. → způsobí ohýbání vlásků → tím se stimulují receptorové buňky
- → smyslové signály z nich jsou převáděny na smysloví nervová vlákna VIII. hlavového nervu (= předsíňohlemýžďový nerv)
- → ty vedou vzruchy do mozkového kmene a do mozečku a také do spánkového laloku

Vestibulární ústrojí zaznamenává
- 1) odchylka postavení hlavy a celého těla vzhledem k působení gravitační síly
  - funkce vejčitého i kulovitého váčku
- 2) změna rychlosti a směru pohybu hlavy a celého těla v prostoru a to:
  - a) při pohybu zrychleném, přímočarém jakéhokoli směru
    - funkce vejčitého i kulovitého váčku
  - b) při zrychleném pohybu kruhovém
    - funkce polokruhovitých kanálků
- vestibulární ústrojí registruje pouze pohyb zrychlený (ne rovnoměrný)
  - → buňky jsou drážděny jen při změně pohybu (= akcelerace)7
k udržení rovnováhy napomáhají i informace z hmatových, svalových, kloubních receptorů (i zrak atd..)

SLUCH

SLUCHOVÝ ORGÁN

uložen v kosti skalní – součást kosti spánkové, kostěný labyrint, blanitý labyrint – hlemýžď
zaznamenáváme jím energii zvuku
- šíří se jako vlna zahušťování a zřeďování molekul (a atomů) plynů (z nich se skládá vzduch — podélné kmitání částic)

zvuková vlna se projevuje kolísáním tlaku vzduchu → to je vnímáno uchem
- → sluchový orgán reaguje na tlak vykonaný molekulami (je ze všech mechanoreceptorů nejcitlivější – zaznamenává energii o hodnotě asi 5.10^-23 J)
frekvence vibrací zvukového zdroje (=počet zvukových vln za sekundu)
- určuje výšku tónu (čím rychlejší vibrace → tím vyšší tón)
- frekvence je přímo úměrná vlnové délce (tóny o malé vlnové délce mají vysokou frekvenci)
- lidské ucho vnímá zvukové vlny v rozsahu frekvence 20-20 000Hz
- nejcitlivější je v oblasti 1 000- 3 000 Hz (= mluvené slovo)

síla zvuku (= hlasitost)
- měří se v decibelech
- je dána velikostí amplitudy

barva tónu „kvalita tónu“
- je dána kombinacemi ve frekvenci zvukových vln
- rozlišujeme asi 400 000 rozlišných druhů zvuků

→ zvukové vlnění prostupuje uchem → zvukové vlny se zachytí na ušním boltci
- → tlaková vlna potom pokračuje zevním zvukovodem (dlouhý 2-3 cm) (je zakončen bubínkem)
- → částice vzduchu ve fázi zhuštěného narážejí více na membránu bubínku
- → a způsobují tak, že se membrána bubínku prohýbá do dutiny středního ucha (MB je mimořádně citlivá→ odpovídá na tlaky, na něž jsou nejcitlivější dotykové receptory zcela necitlivé)
- → z bubínku se energie zvuku převádí dále dutinou středního ucha (DSU = soustava 3x malých sluchových kůstek (kladívko, kovadlinka, třmínek)
- → na membránu oválného okénka vnitřního ucha
- → blanitý hlemýžď (-je ve vnitřním uchu, uložený v kostěném hlemýždi (= perilymfa)
  - = vazivová slepě uzavřená trubička stočená do ulity (2,5 závitu)
  - je vyplněná tekutinou = endolymfou
  - rozděluje kostěný hlemýžď na 2x patra
    - a) předsíňové patro
    - b) bubínkové patro
    - obě patra se spojují ve vrcholu hlemýždě
  - jsou zde receptory zvukových vln = vláskové buňky
    - jsou součástí Cortiho orgánu
    - leží na vazivové membráně dolní stěny blanitého hlemýždě (bazální membrána)
    - svými výběžky se dotýkají krycí membrány
→ oválné okýnko rozechvěje perilymfu (v kostěném hlemýždi)
- → vlnění se dále přenáší na endolymfu (v blanitém hlemýždi)
- → kmity endolymfy způsobují posun krycí membrány proti membráně bazální (na které jsou vlasové b.)
- → vlasové buňky přenáší podráždění na nervová vlákna VIII. hlavového nervu (předsíňohlemýžďový n.)
- → vede do mozkového kmene → odtud až do spánkového laloku mozkové kůry = sluchové centrum

sluchové vláskové buňky
- 1x buňka má cca 100 vlásků (= ciliemů) – ty jsou v těsném kontaktu s krycí membránou
- relativní pohyb obou membrán vede k → nepatrnému ohybu vlásků → podráždění
- jsou mimořádně citlivé mohou zachytit výchylku vlásků (blížící se průměru atomu vodíku)

2) FOTORECEPTORY

ZRAK

pro člověka nejdůležitější smysl (80 % všech informací)
informace získáváme prostřednictvím zraku jako elektromagnetické záření
- → to se v oku transformuje na nervové signály
viditelná vlnová délka 380 – 780 nm
zrakové vnímaní je proces mimořádně složitý (v 1x oku více než 1 mil. receptorových buněk)

OKO (= orgán zraku, oční koule)

oko je uloženo v dutině = očnici
stavba oka (je složeno z 6x základních struktur)
- bělima (= vazivová tuhá blána) (pozorujeme ji jako bílí obal oka)
  - tvoří vnější vrstvu oka
  - udržuje tvar oční koule
  - v přední části přechází v průhlednou rohovku
    - má tvar hodinového skla
    - povrch je chráněn tenkou vrstvou slz

- cévnatka (= silně prokrvená vrstva)
  - tvoří vnitřní vrstvu oční koule
  - vyživuje oko – bohatě protkaná cévami zásobujícími zevní vrstvy sítnice
  - buňky obsahují pigment → zabraňuje rozptylu světla uvnitř oka
  - ten dává oku jeho barvu
    - modré oči mají nejméně pigmentu (u novorozenců ho ještě tolik není, pak stoupne)
    - – + v přední části přechází v řasnaté těleso
      - = prstenec složený z hladkých svalů a vazivových vláken
      - funkce: zakřivení čočky (= akomodace oka)

- duhovka (=kruhový terčík z hladkého svalstva)
  - má uprostřed kruhový otvor = zornice
  - → odstupuje od řasnatého tělesa (od výběžku cévnatky)
  - světlo → svaly duhovky se stahují → zmenšení průměru zornice
  - tma → svaly duhovky kontrahují → zvětšení průměru zornice
  - v epitelu (na povrchu duhovky)
  - jsou uloženy buňky obsahující pigment → dávají oku jeho barvu
    - → modré oči mají nejméně pigmentu (u novorozenců není tolik, pak stoupne)
    - → hnědé oči – mají nejvíce pigmentu

- čočka
  - je zavěšena na řasnatém tělísku
  - tvoří ji rosolovitá hmota (- je dokonale průhledná)
  - na jejím povrchu je jemné vazivové pouzdro
  - uvolněním tahu závěsných vláken řasnatého tělesa → se čočka vyklenuje

- sklivec (= rosolovitá průhledná hmota)
  - vyplňuje oční kouli
  - Světlolomný systém oka (- tvoří ho struktury co spolupracují na tomto ↓)
    - → světelné paprsky procházejí do oka rohovkou
    - → jsou do přední oční komory (- je vyplněna komorovou vodou)
    - → dále čočkou a sklivcem
  - pomocí rohovky a čočky → jsou paprsky soustředěny na sítnici
  - obraz promítaný na sítnici je: – zmenšený – obrácený

- sítnice (= vlastní světločivná vrstva)
  - nejvnitřnější vrstva oční koule (pokrývá její zadní 2/3)
  - slepá skvrna (je zde)
  - = místo kde vychází zrakový nerv (= II. hlavový nerv)
  - ne sítnici se nachází receptorové buňky pro vnímání světla
  - vlastní světločivná vrstva (pozn. od rohovky k sítnici je to 24 mm)
  - podle vzhledu rozlišujeme na:
  - a) tyčinky
    - jsou umístěny na periferii sítnice
    - jsou schopné zaznamenávat velmi malé množství světla
    - působí jako fotoreceptory za šera a v noci
    - nejsou schopni zaznamenat barvu světla (→ pouze odstíny šedi)
    - jejich cca 120 miliónů
    - obsahují rhodopsin
      - = rudě zabarvený pigment citlivý na světlo
      - → když absorbuje světlo → ztrácí barvu (bledne)
      - → a rozpadá se chemicky na 2x podjednotky
        
        1) opsin (= bezbarvý protein)
        
        2) retinal (= derivát vitaminu A)
      - → tato chemická změna je počátkem procesů, které vedou nakonec ke změně akčního potenciálu ve zrakovém n.
      - → z opsinu a retinalu se poté znovu syntetizuje rhodopsin
      - koncentrace rhodopsinu se na tyčinkách zvyšuje ve tmě (→ proto oko reaguje po 15-30 min. mnohem citlivěji než při světle)
        
        tento projev se nazývá = adaptace na tmu
      - vitamín A by měl být dodáván pro tělo
      - nedostatek rhodopsinu způsobuje šeroslepost
  - b) čípky
    - jsou méně citlivé a jsou aktivní jen při větších světle
    - slouží jako fotoreceptory pro viděn za dne
    - rozlišují barvy
    - nejvíce čípku soustředěno v centru sítnice¨
    - = žlutá skvrna – používáme ji pro podrobné pozorován
    - jejich cca 3 miliony
    - čípky jsou v sítnici trojího druhu, každý druh je citlivý na 1x ze 3x základních barev na:
      - → modrou (vlnová délka: 440nm)
      - → zelenou (vlnová délka: 540nm)
      - → červenou (vlnová délka: 575nm)
    - → při různě intenzivním dráždění těchto druhů čípků
    - → vznikají vjemy různých barevných odstínů (při současném dráždění všech 3x druhů čípků vzniká vjem bílého světla)

PŘIDATNÉ ORGÁNY OKA

Okohybné svaly
- příčně pruhované
- zprostředkovávají pohyb oční bulvy (pomocí signálů z mozku)
- → obě oči mohou sledovat stejný směr
- pomocí reflexního mechanismu mohou být oči fixovány na sledování předmětu bez vědomého úsilí
- šilhání = důsledek zkrácenosti jednoho z okohybných svalů

Oční víčka
- chrání oči (uzavírají očnice)
- zvlhčují oči (mrkání způsobuje zvlhčování očí slzami → zabraňují vysoušení)

Slzné žlázy
- vytvářejí slzy
- jsou uloženy při okraji očnice
- z vnitřního koutku oka odtékají — do slzného váčku a — do nosní dutiny

spojivka (= tenká blána)
- vystýlá vnitřní plochu víček a odtud přechází na přední část bělimy a končí na okrajích rohovky

AKOMODACE OKA

tvar rohovky a čočky a délka oční bulvy určují bod stýkání paprsků
akomodaci vykonává čočka
- a) blízký předmět – čočka se vyklenuje, zhušťuje → větší lom paprsků
  - tento jev se nazývá = akomodace
  - nastává tehdy, když se díváme na předměty 5cm a bližší
  - vyžaduje to trvalou kontrakci svalů v řasnatém tělese → proto namáhavé
- b) vzdálený předmět – čočka se zplošťuje
  - nevyžaduje kontrakci svalů, ale relaxují
stárnutí:
- čočka ztrácí pružnost a schopnost akomodace
- průhledné transparentní buňky čočky stárnou a odumírají
- → čočka hůře mění tvar (cca kolem 50 roku života se ztrácí schopnost vidět na blízko)
nejbližší bod u mladých dospělých – 0,1 metru
binokulární vidění (dvěma očima) umožňuje hloubkové trojrozměrné vidění

OČNÍ VADY A CHOROBY

zánět spojivek (konjunktivitida)
- bývá způsobeno:
  - infekcí, dráždění cizím tělesem, UV záření, znečištěné ovzduší
  - dlouhodobá námaha oka při špatném osvětlení či projev: rýmy (nejčastěji senné), alergie
- projev: zarudnutí spojivek, pálení, řezání, hlenová až hnisavá sekrece

krátkozrakost – obraz se promítá před sítnicí, korekce rozptylkami
dalekozrakost – obraz se promítá za sítnicí, korekce spojkami
astigmatismus – vadné zakřivení rohovky
zelený zákal (glaukom)
- = onemocnění oka způsobené zvýšením nitroočního tlaku
- jestliže není léčen → může vést až k slepotě
šedý zákal (katarakta)
- = onemocnění, kdy se snižuje průhlednost čočky
- usazování tukových látek na čočce
- léčba: chirurgicky odstraní čočku a dají umělou nitrooční čočku
barvoslepost (daltonismus) – porucha v rozlišování některých barev, většinou dědičná
slepota – poškození různých částí oka, může být i dědičná
šilhání (strabismus) – poruchy v souhře okohybných svalů
ječné zrno – zánět Meibomových žláz

3) CHEMORECEPTORY

= smyslové buňky reagující na přítomnost chemických látek v okolí
vyžadují přímý kontakt se substancemi

CHUŤ

chuťové receptory jsou uloženy v chuťových pohárcích na jazyku a na patře
špička jazyka a při jeho okrajích – nejvíce receptorů (cca 10 000)
chuťové vjemy 4x základní: (- ostatní vjemy vznikají jejich kombinací – rozlišujeme cca 10 000)
- → sladko
- → kyselo
- → slano
- → hořko
evolučně se vyvíjí – chutnají nám věci co nejsou jedovaté
citlivost chuťových receptorů je pro různé látky různá
- př) alkaloid chinin zjistí ho v koncentraci v roztoku kde má 0,8 . 10^-5 mol. 1^-1
- NaCl v koncentraci 10^-2 mol. 1^-1
na chuťovém vnímání se podílí i čich (př) ztráta chuti pře nosní nemoci)
chuť má význam
- pro řízení činnosti trávicího ústrojí
- pro reflexní vylučování slin, žaludeční a pankreatické šťávy

inervace: VII., IX., X. mozkový nerv
chuťové centrum: kůra temenních laloků
cirkadiánní kolísání citlivosti (nejvyšší brzy odpoledne)

ČICH

čichové receptory jsou v malých ploškách čichového epitelu (= specializovaná tkáň a oblast sliznice na stropu nosní dutiny)
- + 1 milión smyslových buněk na ploše 500 mm2
fyziologický mechanismus není doposud znán
- → vjemu jsou zřejmě vyvolávány současným drážděním receptorů různých typů

u člověka méně vyvinut než u zvířat → ale stále velmi vysoká citlivost
- u člověka je čich méně významný než zrak a sluch (= rozdíl s mnoha živočichy)
- jsme citlivý zejména na sirné sloučeniny (př) methymerkaptan již v 2,5 . 10^-10 mg na l vzduchu)
- některé látky však pro nás čichem nezjistitelné (př) CO (= oxid uhelnatý)
rychlá adaptace (= snížení citlivosti vůči předmětu při delším působení)
- některé látky mohou zabránit vnímání jiných látek (ve chvíli adaptace atd.)
centra čichu:
- a) fylogeneticky staré části koncového mozku
- b) spodina čelního laloku
evolučně se vyvíjí (př) dříve jsme cítili hodně zkažená vejce → proto sirovodík

4) TERMORECEPTORY A NOCICEPTORY

jsou to velmi jednoduché receptory a netvoří složitější čidla
- → nejsou samostatnými smyslovými buňkami, ale jen volnými zakončeními dostředivých nervových vláken

a) TERMORECEPTORY

= receptory na teplo a chlad
Teplo a chlad mají každý svůj samostatný typ receptoru
- a) tepelné receptory
  - jsou uloženy hlouběji v kůži
  - nejvíce: kůže obličeje, kůže hřbetu ruky
  - nejméně: kůže zad
- b) chladoví receptory (jejich až 8x více než teplených receptorů)
  - jsou uloženy v povrchu kůže

b) NOCICEPTORY

= receptory na bolest
bolest = informace o ohrožení, či poškození organismu
- → má značný biologický význam
receptory bolesti jsou často stimulovány chemickými látkami, které jsou uvolňovány z poškozených tkáňových buněk (zde jsou tedy jakoby zvláštními typy chemoreceptorů)
některé bolestivé podměty vyvolávají reflexní odpovědi (= obrané reflexy (př) odtažení ruky)
receptory bolesti podávají zprávu o bolesti:
- a) bolest povrchová (z kůže)
- b) bolest útrobní (z vnitřních orgánů – hrudní a břišní dutiny)
neadaptují se = nesnižuje se jejich citlivost př) trvalá bolest zubů

KOŽNÍ ČIDLA

= označujeme tak některé nociceptory spolu s hmatovými receptory v kůži
jejich společnou čiností se vytváří jiné vjemy (než jsou pro jednotlivé normální)
př) vnímáme tak: (hladkost / drsnost), (vlhkost / suchost)

Další podobné materiály na webu: