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)