Smyslová soustava

Smyslová soustava

  • Stavba a funkce smyslové soustavy živočichů a člověka
  • Charakteristika smyslů chemoreceptory -> čich u člověka, chuť u člověka mechanoreceptory -> kožní (hmatový orgán) postranní čára sluch -> sluch u člověka – vnímání zvuku statokinetické ústrojí termoteceptory fotoreceptory zrak u člověka -> procesy vidění, poruchy zraku

Charakteristika smyslů 

  • receptor přijímá podněty z prostředí a transformuje je na vzruchy

Dělení:

  1. exteroreceptory = podněty z vnějšího prostředí
  2. interoreceptory = podněty z vnitřního prostředí
  3. proprioreceptory = podněty ze svalů, šlach
  • reaguje až na podnět určité intenzity – nadprahový nebo podprahový podnět
  • při déletrvajícím dráždění může dojít k adaptaci receptoru, výjimkou jsou receptory bolesti, ty se nikdy neotupí
  • receptor + pomocná zařízení = smyslový orgán
  • receptor + dostředivá síla + centrum v mozku = smyslový analyzátor
  • smyslové orgány zajišťují příjem informací pro nervové řízení, jsou součástí NS
  • možnosti ztráty smyslů – poškození receptoru, poškození centra smyslu v CNS nebo poškození drah, které vedou vzruchy do centra

Chemoreceptory

  • vývojově velmi staré, zprvu nerozlišené
  • později diferencované na čich = vnímání plynných látek ve vzduchu a na chuť = vnímání látek v roztoku
  • u bezobratlých často umístěny na tykadlech
  • u obratlovců je čichová oblast na sliznici nosu

Dělení:

  1. makrosomatičtí živočichové – velmi dobrý čich, např. šelmy
  2. mikrosomatičtí živočichové – slabý čich, např. člověk
  • chuťové buňky jsou u obratlovců soustředěny především na sliznici jazyka, ale i  v ústní dutině a na vousech kolem úst

 Čich u člověka

  • vnímá plynné látky ve vzduchu
  • na nosní sliznici čichová oblast, která je složená z čichových buněk
  • čich u člověka má malý význam (čichová oblast pouze 2x1,5 cm2)
  • citlivost čichových buněk na některé látky je velmi vysoká např. na H2S
  • signály jsou vedeny do centra, které je v blízkosti spánkového laloku mozkové kůry

Chuť u člověka

  • vnímá chemické látky rozpuštěné ve vodě a ve slinách
  • receptory umístěny v chuťových pohárcích, které jsou na papilách jazyka a ve sliznici ústní dutiny
  • 4 základní chutě – hořko, slano, sladko, kyselo (dále taky rozeznáváme jejich kombinace)
  • vzruchy vedeny do centra v temenním laloku mozkové kůry
  • výsledná chuť je kombinací podráždění jednotlivých chuťových buněk

Rozmístění vnímání chutí

Rozmístění vnímání chuti na jazyku

Mechanoreceptory

  • vnímají dotek a tlak (=mechanické podněty)
  • tělíska u člověka ve škáře a vazivu
  • podrážděním tělísek vzniká v mozku hmatový vjem

Kožní (hmatový orgán)

  • vnímají dotek a tlak (=hmat)
  • umístěny po celém těle (hlavně na končetinách a na hlavě – tykadla, makadla)
  • bezobratlí – využívají primární smyslové buňky a volná nervová zakončení
  • obratlovci – mají volná nervová zakončení a speciální hmatová tělíska

Postranní čára (proudový orgán)

  • vnímá vlnění vody
  • bezobratlí – proud vody vnímají celým povrchem těla, např. ploštěnky
  • ryby – postranní čára =kanálky umístěné v kůži na hlavě a po stranách těla, umožňují orientaci v klané vodě a za tmy

Proprioreceptory

  • vnímají změny polohy a pohybu
  • bezobratlí – statocysty
  • obratlovci – ve vnitřním uchu

Sluch

  • vnímá podélné kmitání molekul vzduchu
  • bezobratlí – hlavně u hmyzu, tympanální orgány na končetinách, tykadlech
  • obratlovci – sluchový orgán tvoří vnitřní ucho uložené v chrupavčitém, později kostěném pouzdře ve stěně lebeční, střední ucho se poprvé objevují u obojživelníků a vnější ucho dokonale vytvořené až u savců
  • echolokace – schopnost orientace v prostoru podle vydávaných zvuků, které se odrážejí od překážek, např. netopýr, kytovci

Sluch u člověka

  1. Ucho – vnější ucho – zachycuje a shromažďuje zvukové vlny, tvoří ho ušní boltec, který se zužuje do vnějšího zvukovodu, který vede zvuk k bubínku, bubínek je tenká pružná blána, která se díky zvukovým vlnám rozkmitá, tvoří rozhraní mezi vnějším a středním uchem
  2. střední ucho – dutina v kosti spánkové, spojeno s nosohltanem Eustachovou trubicí, rozdíly tlaků způsobené pohybem bubínku jsou vyrovnávány Eustachovou trubicí, střední ucho obsahuje 3 kloubně spojené sluchové kůstky – kladívko, kovadlinka, třmínek
  3. vnitřní ucho – uloženo v kosti skalní, tvořeno kostěným labyrintem, v něm blanitým labyrintem, který je obklopen perilymfou a vyplněn endolymfou, hlemýžď a Cortiho orgán tvoří receptor sluchu, 3 kolmé polokruhovité chodby a 2 váčky tvoří receptor polohy a pohybu

Vnitřní ucho

Vnímání zvuku

  • přenos zvuku: boltec – vnější zvukovod – bubínek – sluchové kůstky – perilymfa – endolymfa – bazální membrána Cortiho ústrojí
  • činnost Cortiho ústrojí: rozkmitáním bazální membrány dojde k ohýbání vlásků jejích smyslových buněk proti krycí blance → vzniká vzruch, sluchový nerv pak vzruch vede do spánkového laloku mozkové kůry
  • výška tónu: vysoké tóny rozkmitají bazální membránu Cortiho ústrojí blízko třmínku, nízké tóny rozkmitají bazální membránu daleko od třmínku, člověk vnímá zvuky v rozsahu 16 Hz – 20 kHz (s věkem se snižuje citlivost pro vysoké tóny)
  • ultrazvuk – zvuk s vyšší frekvencí než 20 kHz
  • infrazvuk – zvuk s nižší frekvencí než 16 Hz
  1. intenzita zvuku: vnímání intenzity je úměrné amplitudě bazální membrány, vyjadřuje se v decibelech (dB)
  2. rozlišení zvuků: pravidelné kmity vnímáme jako příjemné tóny a nepravidelné vnímáme jako hluk, šum

Poruchy sluchu

  • nedoslýchavost – má různé příčiny, např. ucpání zvukovodu, poškození bubínku, zánět středního ucha, poškození Cortiho ústrojí, poškození sluchového nervu nebo centraohluchota – těžké poškození Cortiho ústrojí nebo nervových drah nebo samotného centra

Vnímání rovnováhy u člověka (statokinetické ústrojí)

  • poloha: je registrována ve 2 váčcích (utriculus, sacculus), v nich jsou vláskové smyslové buňky s rosolem a krystalky CaCO3, vlivem gravitace na krystalky dochází ke dráždění vláskových buněk, což způsobuje v centru (spánkový lalok) vnímání polohy
  • pohyb: je registrován v ampulách na začátku 3 polokruhovitých chodeb, pohyb hlavy způsobí vzájemný pohyb endolymfy a stěny chodeb, to vyvolá rozhoupání rosolovité hmoty a tím ohyb vlásků smyslových buněk, registrujeme pouze pohyb zrychlený, rovnoměrný ne, nadměrné podráždění statokinetického čidla může způsobovat závratě nebo kinetózy

Termoreceptory

Vnímání teploty okolí

  • buňky vnímají infračervené záření, umístěny v kůži i ve vnitřních orgánech
  • může sloužit i ke směrové orientaci
  • bezobratlí – umístěny na tykadlech nebo ústním ústrojí (hlavně hmyz)
  • obratlovci – na celém povrchu těla, chladová a tepelná čidla zachycují tepelné vlnění v okolí organismu, stavbou se podobají hmatovým tělískům
  • člověk – zjišťují rozdíl mezi teplotou těla a teplotou prostředí. Důležité pro termoregulaci

Vnímání magnetického pole

  • využívá např. krystalků železa v citlivých buňkách
  • slouží k orientaci, např. ptáci

Vnímání elektrického pole

  • umožňuje některým živočichům vnímat okolní předměty, např. žraloci, některé ryby

Fotoreceptory

  • vnímají záření o různé vlnové délce
  • vnímání intenzity světla: umožňují zrakové buňky bez pigmentu rozptýlené na různých částech těla (vnímají světlo a stín), např. žížala
  • směrové vidění: oči jsou z jedné strany zastíněné pigmentem, takže jimi živočich nerozezná směr dopadajících paprsků, např. ploché oči (medúzy) nebo miskovité oči (ploštěnky)
  • obrazové vidění: umožňují oči se světlolomným zařízením (rohovka, čočka, sklivec), rozezná obrysy a struktury pozorovaného objektu
    • komorové oko – na sítnici se vytváří jednotný převrácený obraz pozorovaného objektu, např. hlavonožci, obratlovci
    • složené oko – je tvořeno mnoha fazetovými oky, každé zobrazuje pouze určitou část pozorovaného objektu, dohromady tvoří mozaikový přímý obraz, např. členovci

Zrak u člověka

  • u člověka nejdůležitější smysl
  • vidění steroskopické – umožňuje vnímat trojrozměrný prostor a odhad vzdálenosti
  • vidění barevné

Oko

  • uloženo v očnici
  • stěna oční koule má 3 vrstvy – bělima, cévnatka, sítnice
  1. Bělima – vnější vazivová vrstva, vpředu přechází v rohovku
  2. Cévnatka – střední vrstva, bohatě protkaná cévami, obsahuje pigmentové buňky, zabezpečuje výživu oka, v přední části přechází v řasnatý prstenec-řasnaté těleso, na němž je zavěšena čočka vyklenutá dozadu, od řasnatého tělesa odstupuje duhovka obsahující pigment, který jí dává zbarvení, uprostřed má kruhovitý otvor – zornici, rozšiřováním či stahováním zornice je regulováno množství světla přicházejícího do oční koule
  3. Sítnice – vnitřní vrstva, je nerovného původu, tvořena vlastními světločivými buňkami zachycujícími světelné záření, tyčinky – pro černobílé vidění, obsahují rodopsin, což je chemická látka reagující na dopad světla, je nutné ho neustále obnovovat, vzniká z vitamínu A, čípky – pro barevné vidění, rozlišují 3 základní barvy (červená, zelená, modrá) a jejich kombinací vznikají ostatní barvy
  4. Slepá skvrna – je to místo na sítnici, kde nejsou ani čípky ani tyčinky a sbíhají se zde nervová vlákna z celé sítnice vystupující z oční koule v podobě zrakového nervu
  5. Žlutá skvrna – je to místo na sítnici, kde jsou nakupeny pouze čípky, je místem nejostřejšího vidění

Oko

 

 Procesy vidění

Vedení a lom světla

  • z optického hlediska je oko složitá lomná soustava tvořící na sítnici převrácený, skutečný a zmenšený obraz
  • celé lomné prostředí oka má při pohledu do dálky optickou mohutnost 60D
  • oko je normálně zaostřeno do dálky, tj. na vzdálenost 5m až nekonečno
  • k zaostření na bližší předměty je nutná akomodace
  • s věkem schopnost akomodace klesá

Vnímání světla

  • receptory sítnice reagují na záření o vlnové délce 400 – 750 nm
  • světločivé pigmenty po dopadu světelné energie mění svou strukturu a po řadě mezireakcí dojde k depolarizaci membrány a vzniku vzruchu
  • vzruch je přepojován a částečně sumarizován napojenými neurony a vlákny zrakového nervu veden do centra v týlním laloku mozkové kůry, kde dojde k vlastnímu vnímání viděného
  • barevné vidění – 3 typy čípků lišící se pigmenty s maximy absorpce při vlnových délkách, 440 nm=modrofialová, 540 nm=zelená, 570 nm=červená
  • zmíněné pigmenty mají podobné složení jako rodopsin, obsahují též vitamín A, ale liší se bílkovinnou částí
  • výsledná viděná barva je dána kombinací podráždění jednotlivých čípků a složitým zpracováním v sítnici a mozkovém ústředí
  • vysoká citlivost – rozlišení kolem 600 000 barev

Pomocná ústrojí oka

  • okohybné svaly – 6 svalů pohybujících oční koulí
  • slzná žláza – nad vnějším koutkem, ústí do spojivkového vaku, funkce slz – bakteriocidní, zvlhčující, odstraňuje nečistoty
  • víčka – chrání oko před nečistotami a oslněním, uzavírají oko v očnici, roztírají slzy, na okraji jsou mazové žlázy – zabraňují přetékání slz
  • spojivka – tenká vazivová řasa přecházející z víček na oční kouli
  • řasy a obočí – clona, ochrana před nečistotami

Poruchy zraku

  • Poruchy lomného prostředí
    • krátkozrakost – světelné paprsky se protínají před sítnicí, vadu odstraní rozptylka, člověk vidí dobře na blízko, špatně do dálky
    • dalekozrakost – paprsky se protínají za sítnicí, vadu odstraní spojka, člověk vidí dobře do dálky, špatně na blízko
    • astigmatismus – nerovnoměrné zakřivení rohovky a jiných lomných ploch, vadu upraví válcovité čočky
    • zelený zákal – důsledek dlouhodobého zvýšení nitroočního tlaku ve sklivci, může vést k oslepnutí
    • šedý zákal – zakalení čoček
    • úrazy oka – poleptání rohovky vápnem, vniknutí cizího tělesa
  • Poruchy vnímání světla
    • šeroslepost – porucha funkce tyčinek, přechod den/noc
    • barvoslepost – poruchy rozlišení některých barev, zejména červené a zelené, trpí jí hlavně muži
    • slepota – poškození sítnice, zrakového nervu nebo mozkového centra
  • Poruchy pomocných ústrojí oka
    • šilhání – nesouhra okohybných svalů