SMYSLOVÁ SOUSTAVA
Informace o vnějším a vnitřním prostředí získávají živočichové a člověk díky smyslovým orgánům – čidel. Citlivé buňky vůči určitému podnětu – smyslové receptorové buňky - receptory převádějí energii podnětů přicházejících z vnějšího světa v nervovou aktivitu, která obsahuje informaci o kvalitě, intenzitě, místě podnětu.
Typy receptorů:
1) exteroreceptory – získávají informace o vnějším světě
2) interoreceptory – zaznamenávají změny ve vnitřních orgánech
3) proprioreceptory – zaznamenávají změny v pohybové soustavě (svaly, šlachy)
Nervová aktivita vycházející ze smyslových orgánů se dostává nervovými dráhami do smyslových center v mozku, kde nastává jejich úplné zpracování. Většina informací se u člověka projevuje jako vědomá smyslová zkušenost o okolním světě – smyslový vjem. Nevnímáme informace z vnitřního prostředí (změny ve svalech).
Podněty, změny v prostředí, na něž reagují sm. buňky s vysokou citlivostí – adekvátní podněty.
Smyslové buňky
rozlišujeme na:
1) mechanoreceptory – podnět mechanická deformace citlivých zakončení s. b.
2) fotoreceptory – podnět světelné záření
3) chemoreceptory – podnět chemická sloučenina
4) termoreceptory – podnět chlad, teplo
5) nociceptory – podnět bolest
1) Mechanoreceptory
Hmatové receptory
Smyslové vjemy, které zaznamenáváme díky hmatovým receptorům – hmat. Reagují na dotyk, tlak. Mechanické podněty zaznamenávají citlivá volná nervová zakončení. Často tato zakončení mají přídatné struktury tvořící vazivové pochvy, které zvyšují jejich citlivost: Paciniho hmatová tělíska – pro jemné tlaky
Ruffiniho tělíska – pro teplo
Krausova tělíska – pro chlad
Místa na povrchu těla jsou různě citlivá. Nejcitlivější – špička jazyka, dlaň, konečky prstů. Nejméně – kůže zad.
Proprioreceptory (proprius-vlastní)
Zaznamenávají velikost krevního tlaku, mechanické napětí v plicích. Jsou to šlachová tělíska, svalová vřeténka-zaznamenávají napětí svalů. Dávají informace o činnosti svalstva pro postoj těla, lokomoci, koordinaci svalové činnosti.
Sluchový orgán
Je nejcitlivější z mechanoreceptorů. Lidské ucho vnímá zvukové vlny o frekvenci 20-20 000 Hz. Nejcitlivější je pro tóny v oblasti (1000-3000 Hz – mluvené slovo). Rozlišujeme asi 400 000 druhů zvuků.
Ucho (auris) se dělí na zevní, střední a vnitřní.
Zevní ucho
Skládá se z ušního boltce a zevního zvukovodu (2-3 cm). Slouží k zachycování a vedení zvuků. Boltec je tvořen pružnou chrupavkou. Zvukovod je vystlán jemnou kůží s četnými mazovými žlázami, je uzavřen bubínkem. Bubínek obsahuje vysoce citlivou membránu, která se při narážení molekul vzduchu prohýbá do dutiny středního ucha.
Střední ucho
Je dutina ve spánkové kosti, spojená Eustachovou trubicí s nosohltanem. Je vystlána tenkou sliznicí, která obsahuje 3 malé sluchové kůstky kladívko (maleus), kovadlinku (incius), třmínek (stapes). Kladívko je přirostlé k bubínku, oblou hlavičkou je kloubně spojeno s kovadlinkou a ta spojena s třmínkem, který je zasazen do oválného okénka kosti skalní.
Vnitřní ucho
Součástí je vestibulární orgán (vestibulum-předsíň)
= rovnovážný orgán, součástí vnitřního ucha. Vnitřní ucho je útvar ohraničený pevným kostěným pouzdrem v kosti skalní, které nazýváme kostěný labyrint. Skládá se z předsíně [váčku vejčitého (atriculus) a váčku kulovitého (sacculus)], 3 polokruhovitých kanálků a hlemýždě. Do předsíňové části vedou 2 okénka. 1. oválné, do něhož je vsazen třmínek a 2. kulaté, uzavřené tenkou vazivovou blánou. V kostěném labyrintu je uložen blanitý labyrint (cochlea). Mezi oběma labyrinty je tekutina – perilymfa. Blanitý labyrint je vazivová, slepě uzavřená trubička stočená do tvaru ulity (2,5 závitů), obsahuje tekutinu – endolymfu, rozděluje kostěný labyrint na 2 patra – na předsíňové a bubínkové. Obě patra se spojí ve vrcholu hlemýždě. Blanitý hlemýžď obsahuje vlastní vestibulární ústrojí s receptorovými b. – Cortiho orgán obsahuje osinkové buňky, k nimž se větví sluchový nerv. Receptorové buňky jsou opatřeny vlásky – vláskové buňky. Vlásky vstupují do rosolovité hmoty uložené v endolymfě. V obou váčcích jsou ve vnější vrstvě rosolovité hmoty krystalky (CaCO3 ) – otolity. Vlásky jsou na sebe kolmé, síly vychylující rosolovou substanci proti vláskovým buňkám, způsobují ohýbání vlásků, čímž stimulují receptorové buňky, kde vznikají smyslové signály, které jsou převáděny na smyslová nervová vlákna VIII. hlavového nervu, která vedou vzruchy do mozkového kmenu a do mozečku. Činnost vest. ústrojí si uvědomujeme pouze za nepříjemných okolností (mořská nemoc). V. ú. registruje pouze změnu setrvačního stavu (akceleraci a deceleraci), protože jsou při něm drážděny vláskové buňky. Informace z vest. ústrojí slouží k udržování rovnováhy v klidu (statická rovnováha) i v pohybu (dynamická rovnováha) díky reflexních reakcí. Informace o rovnováze určují také hmatové, svalové a kloubní receptory.
Vnímání zvuku:
Zvukové vlny se nejprve zachytí ušním boltcem, tlaková vlna potom postupuje zevním zvukovodem až do bubínku, molekuly vzduchu narážejí na membránu bubínku, z bubínku jde zvuková energie do dutiny středního ucha, přes soustavu kůstek na membránu oválného okénka, rozechvěje perilymfu, vlnění se přenáší na endolymfu, kmity endolymfy způsobují posun krycí membrány proti membráně bazalní = (v blanitém hlemýždi),na níž spočívají vláskové buňky, vlnění perilymfy se vyrovnává vyklenutím kulatého okénka do bubínkové dutiny středního ucha. Vláskové buňky jsou vybaveny asi 100 vlásky (ciliemi), které jsou v kontaktu s krycí membránou. Pohyb obou membrán vede k ohybu vlásků, který vyvolá podráždění. Velikost vychylování bazální membrány a tím i pohyb vlásků se liší podle frekvence vibrací zvukového zdroje a má zásadní význam pro rozlišování tónů. Vláskové buňky jsou ve spojení s vlákny nervových buněk VIII. hlavového nervu, podráždění těchto buněk se přenáší na nervová vlákna, kde vzniká akční potenciál, které se vedou do mozkového kmene a odtud až do spánkového laloku mozkové kůry (sluchové centrum).
2) Fotoreceptory
Zrakový orgán
Zrak je nejdůležitější smysl, získáváme jím asi 80% informací z okolí. Elektromagnetické vlnění o délce (400-700) se přeměňuje na nervové signály pomocí světločivných buněk (tyčinky a čípky) na sítnici. V každém oku je jich více než 100 milionů a s mozkem je spojuje asi 1 600 000 nerv. vláken.
Oční koule
Je orgán zraku, je uložen v očnici (dutina). Skládá se ze 6 částí:
Bělima (sclera)
Vazivová blána bílé barvy, tvoří vnější vrstvu oka a udržuje jeho tvar. Na bělimu se upínají okohybné svaly, prostupuje jí zrakový nerv. V přední části přechází v průhlednou rohovku (cornea). Rohovka vznikla z ektodermu. Její povrch je chráněn vrstvou slz produkovanou slznými žlázami.
Cévnatka (choroidea)
Vnitřní vrstva oka, je červenohnědé barvy, je protkána cévami, zásobuje sítnici. Její vrstvy obsahují pigment, který zabraňuje rozptylu světla uvnitř oka. Vpředu přechází v prstenec z hladkých svalů – řasnaté tělísko (corpus ciliare), které akomoduje čočku (mění její zakřivení).
Duhovka (iris)
Kruhový terčík z hladkého svalstva s kruhovým otvorem – zornicí (pupila) uprostřed. Svaly duhovky se za jasného světla stahují a zmenšují tak průměr zornice ( zornicový reflex), čímž upravují množství světla dopadajícího na sítnici. Epitel na povrchu duhovky obsahuje pigment, který dává oku jeho barvu. Modré oči nejméně pigmentu. Novorozenci – pigment až po několika měsících, po narození modré.
Čočka (lens)
Je zavěšena na vazivových vláknech vycházejících z řasnatého tělesa, tvoří ji dokonale průhledná rosolovitá hmota s tenkým vazivovým obalem na povrchu. Uvolněním tahu vaz. vláken se čočka vyklenuje (akomoduje). Čočka je z ektodermu.
Sklivec (corpus vitreum)
Rosolovitá průhledná hmota, která vyplňuje prostor mezi sítnici a čočkou. Svět. paprsky procházejí přes přední oční komoru (vyplněna komorovou vodou), čočku a sklivec, což tvoří světlolomný systém oka. Rohovka a čočka soustřeďují paprsky na sítnici. Obraz na sítnici je zmenšený, převrácený.
Sítnice (retina)
Je vlastní světločivný systém vzniklý vychlípením mezimozku. Nejvnitřnější číst oční koule, která pokrývá 2/3 zadní plochy koule s výjimkou místa, kde do oka vstupuje zrakový nerv (2. hlavový) - tzv. slepá skvrna. V sítnici jsou uloženy receptorové buňky pro vjem světla – tyčinky a čípky (název podle vzhledu). Místo s největším nakupením čípků – žlutá skvrna, která je místem nejostřejšího videní.
Tyčinky
jsou schopny zaznamenat i velmi malé množství světla, i za šera a v noci, nerozeznávají barvu, pouze odstíny šedé. V jednom oku asi 120 milionů. Obsahují pigment rhodopsin citlivý na světlo. Když absorbuje světlo, ztrácí barvu, bledne a chem. se rozpadá na podjednotky: bezbarvý protein opsin a derivát vitamínu A retinal. Chem. změna je počátek vzniku akčního potenciálu ve zrak. nervu. Pro dostatek rhodopsinu je třeba přijímat vit. A v potravě, při nedostatku porucha – šeroslepost. Koncentrace rhodopsinu se upravuje po 15-30 min. (adaptace na tmu), oko ve tmě reaguje citlivěji.
Čípky
jsou aktivní jen při vyšším osvětlení, slouží jako fotoreceptory pro vidění za dne, jejich pomocí rozlišujeme barvy. Nejvíce jich je soustředěno ve žluté skvrně, tu používáme pro podrobné pozorování. V jednom oku asi 3-7 milionů. Čípky jsou 3 druhy – každý reaguje na jednu z těchto barev: červená (575 nm), zelená (540 nm) a modrá (440 nm). Schopnost rozlišovat barvy – barvocit. Při různě intenzivním dráždění jednotl. čípků vzniká vjem různých barev, při stejně intenz. dráždění všech 3 typů dojem bílého světla.
Přídatné orgány oka:
Okohybné svaly
Příčně pruhované okohybné svaly zprostředkovávají postavení a pohyb očních bulbů. Pohyb díky nervovým signálům z mozku způsobuje, že obě oči sledují stejný směr. Odchylky v pohybu jednoho z očních bulbů – šilhání (strabismus).
Oční víčka
Chrání oko, pravidelné mrkání způsobuje zvlhčování oka slzami – zabraňuje se vysoušení.
Slzné žlázy
Uloženy při okraji očnice, vytváří slzy (lacrimae). Z vnitřního koutku oka odtékají do slzného váčku a do nosní dutiny.
Spojivka
Tenká blanka, vystýlá vnitřní plochu víček a pak přechází na přední část bělimy, končí na okrajích rohovky.
Akomodace oka
Když pozorujeme blízké předměty, čočka se ztlušťuje, více se zakřivuje a tím se zajišťuje větší lom světelných paprsků. Takové změně ve tvaru čočky se říká akomodace. Nastává díváme-li se na předměty bližší než 5 m. Je zprostředkována stahem svalstva v řasnatém tělese. Oči jsou více namáhány při práci nablízko. Stáří způsobuje, že buňky čočky stárnou, odumírají, čočka ztrácí pružnost, a proto hůře mění tvar. To způsobuje oční vady.
Vady a onemocnění
čočky
Krátkozrakost (myopie): obrazy vzdálených předmětů se nepromítají na sítnici, ale před ní, bližší předměty dopadají na sítnici. Korekce se provádí rozptylkou.
Dalekozrakost (hypermetropie): obrazy vzdálených předmětů se soustřeďují na sítnici, blízkých až za ní. Korekce se provádí spojkou
Astigmatismus: vada zakřivení rohovky, upravuje se speciálními čočkami.
Šedý zákal (katarakta): snižuje průhlednost čočky, čočku lze chirurgicky odstranit a její funkci nahradit brýlemi nebo kontaktními čočkami.
Zelený zákal (glaukom): je způsobený zvýšeným nitroočním tlakem, bez léčení slepota.
Daltonismus: vada ve vnímání, kdy oko není schopno rozeznat červenou a zelenou barvu.
Barvoslepost: porucha barevného vidění, dědičná choroba
3) Chemoreceptory
Jsou hlavní čidla pro chuť a čich.
Chuť:
Chuťové receptory jsou uloženy v chuťových pohárcích (10 000) v povrchu jazyka. Nejvíce je jich na špičce a při okrajích jazyka. Čtyři skupiny chuťových vjemů – sladkost, kyselost, slanost a hořkost. Ostatní vznikají míšením. Chuť je propojena s čichem, neboť při onemocnění nosní dutiny potrava ztrácí na chuti. Má význam pro řízení činnosti távicího ústrojí, reflexní vylučování slin, žaludeční a pankreatické šťávy.
Čich:
Čichové receptory leží v malých ploškách sliznice v horní části nosní dutiny (čichový epitel). Čich je velice citlivý, např. methylmerkaptan, ale některé látky nejsme schopni zjistit, např. oxid uhelnatý. Schopnost rychlého přizpůsobení na vůni nebo zápach. Při nachlazení, kdy sliznice nosní dutiny je zduřelá a receptorové buňky kryty silnou vrstvou hlenu, čihové vnímání je potlačeno. Při hladu se zvyšuje. Informace z čichových receptorů jsou vedeny 1. hlavovým čichovým nervem do čichových center v koncovém mozku.
4) Termoreceptory a nociceptory
Nejsou samostatnými smyslovými buňkami, pouze volnými zakončeními nervových
vláken.
Teplo a chlad
Nejvíce tepelných receptorů je v obličeji, na hřbetu ruky, nejméně na zádech. Receptorů pro chlad je 8x více, protože jsou uloženy povrchově, pro teplo hlouběji v kůži.
Bolest
Je informace o ohrožení nebo poškození organismu. Některé bolestivé podněty upozorňují na nebezpečí poškození a vyvolávají obranné reflexy (odtažení ruky při styku s ostrým nebo horkým předmětem).
Bolest povrchní – receptory bolesti podávají zprávu z oblasti kůže.
Bolest útrobní – z vnitřních orgánů, hrudní a břišní dutiny.
Bolest hluboká – ze svalů, šlach, kloubů.
Receptory pro bolest se neadaptují, nesnižují citlivost při delším působení podnětu (bolest zubů).
Některý termoreceptory a nociceptory se mohou kombinovat v jiné, pro tyto receptory nespecifické vjemy (hladkost, drsnost, suchost, vlhkost).