Smyslové orgány živočichů a člověka
Smyslové orgány živočichů a člověka
Smysly
· vyvíjí se
z ektodermu, kromě proprioreceptorů
· funkce smyslové soustavy
- příjem informací, podnětů
z vnějšího i vnitřního prostředí organismu
- předávání podnětů nervové soustavě (vjem se tvoří až v centru nervové
soustavy – u člověka v kůře mozkové)
· přenos informace probíhá pomocí
- nervové buňky nebo
specializované smyslové buňky (receptoru)
- receptory jsou citlivé na podnět a jsou buďto rozprostřené nebo fungují
ve spolupráci s přídatnými zařízeními (např. zvukovod u sluchových orgánů)
- dostředivá
nervová dráha zprostředkovává spojení mezi volnými nervovými zakončeními nebo receptory a mozkem
-
ve středu centrální nervové soustavy (mozku) dochází k analýze přenesené informace
· podněty se dělí na
-
adekvátní: forma energie, ne jejíž příjem je receptor specializován (je nutná intenzita podnětu, tzv. prahový podnět)
- inadekvátní: podráždění je vyvoláno až při veliké intenzitě podnětu
· činnost smyslových
buněk
- podráždění: depolarizace membrány receptoru, která vede ke vzniku membránového potenciálu, se
sílou podnětu amplituda potenciálu stoupá a dochází k jeho přenosu na nervové vlákno – vzniká akční
potenciál
- receptoru hmatu a čichu se rychle adaptují, snižuje se frekvence potenciálu při dlouhém dráždění
- naopak receptory bolesti (nocireceptory) nejsou adaptace téměř vůbec schopné
Rozdělení
receptorů
· receptory se dělí podle mnoha kritérií, týkajících se jejich přenášených signálů
· podle prostředí
z něhož přijímají informace
- exteroreceptory: informace z vnějšího prostředí
-
interoreceptory: informace z vnitřního prostředí
• proprioreceptory: informují o svalové
soustavě
• enteroreceptory: informují o vnitřních orgánech
· podle druhu adekvátního signálu
-
chemoreceptory: jsou citlivé na různé chemické vlastnosti sloučenin (pH, funkční skupiny), patří sem čich, chuť, vnitřní
chemoreceptory a receptory pro vnímání bolesti)
- mechanoreceptory: citlivé na různé formy mechanické energie (tlak,
pohyb, vlnění vzduchu nebo vody), patří sem sluch a hmat, statokinetické orgány, proudové orgány
- termoreceptory:
jsou citlivé na teplotu nižší nebo vyšší, než je teplota těla organismu
- fotoreceptory: jsou citlivé na světelné
záření o určité vlnové délce a optické jevy (intenzita a barva světla, lesk, průhlednost), patří sem zrak
-
radioreceptory: reagují na záření různé vlnové délky (radioaktivní)
- elektroreceptory: reagují na
elektrické podněty, primárně u vodních obratlovců
· podle stavu a umístění na těle živočicha
-
všeobecné: většinou rovnoměrně rozptýleny v těle živočicha
- speciální: soustředěny do
celistvých orgánů v určité části těla, zejména pak na hlavě
Smyslové orgány živočichů a člověka
· jedná se o specializované shluky buněk, které mají všechny stejnou funkci – rozpoznávání určitého typu smyslových vjemů
Chemoreceptory
· podávají informace o chemických vlastnostech prostředí
· tuto schopnost mají všechny
organismy, ale v čich a chuť se vyvinula jen u vyšších živočichů
· chuťové orgány
- výběr
potravy, ochrana před škodlivinami
- adekvátní podnět představují látky rozpuštěné ve vodě,
případně ve slinách přímo
- bezobratlí: všeobecné smysly (např. papily na tykadlech, končetinách (členovci) nebo
v dutině ústní)
- obratlovci: speciální smysly, uložení především v dutině
ústní nebo na přívěscích okolo úst (ryby), na jazyku nebo v hltanové
sliznici
• u obratlovců se jedná o tzv. chuťové pohárky (skupiny válcovitých
smyslových buněk a podpůrných buněk)
• u savců jsou uloženy na jazyku a jsou schopny rozlišovat 4 chuti
-
chuťové ústrojí člověka
• taktéž chuťové pohárky, které jsou uloženy ve slizničním epitelu
na papilách jazyka a ve sliznici měkkého patra a zadní stěně hltanu
• na jazyku dospělého člověka nalezneme 10
000 chuťových pohárků (ve stáří jich ubývá)
• vzruchy jsou vedeny do centra chuti v temenním
laloku mozkové kůry
• rozlišuje se chuť sladká, slaná, hořká a kyselá, přičemž výsledná chuť je vždy
kombinací těchto 4 – k podráždění dochází na všech oddílech najednou, ovšem v rozdílné míře
• pálivá chuť pikantní
stravy vzniká stimulací nervových zakončení v jazyku citlivých na bolest
· čichové orgány
-
slouží k orientaci, vyhledávání potravy, partnera, ke komunikaci (tvorba
teritorií)
- podnětem jsou plynné látky rozpuštěné v kapalině na čichových zakončeních
- bezobratlí: jamky vystlané smyslovým epitelem (medúzy, měkkýši), smyslové brvy na tykadlech (členovci), vlhkostní smysl
(hmyz…)
- obratlovci: speciální orgány v čichové sliznici nosu či na dně čichových jamek (paryby, ryby)
• jedná se tu o smyslové buňky vmezeřené mezi výstélkový epitel nosní dutiny
• obratlovci
s dobrým čichem jsou plazi a tzv. makrosmatičtí savci (psovité šelmy)
• obratlovci se špatným čichem jsou ptáci
a tzv. mikrosmatičtí savci (primáti, kočkovité šelmy)
• Jacobsonův orgán:
vomeronasální (komunikuje jak z nosní, tak s ústní dutinou) orgán, jedná se o vychlípeninu dutiny ústní do dutiny nosní, vyskytuje se u
plazů (vyjma želv a krokodýlů), u obojživelníků, a má funkci vyhodnocování pachů zanášených do orgánu jazykem
-
čichové ústrojí člověka
• čichové receptory jsou čichové buňky umístěné v čichovém políčku sliznice
v horní třetině nosní přepážky a ve stropu nosní dutiny
• tyčinkovité buňky s vlásky se zužují v tenká čichová vlákna
procházející do lebeční dutiny a spojující se v čichový nerv
• princip: plynné látky se rozpustí v hlenu,
podráždí čichové buňky, vzruchy jsou pak vedeny vlákny čichového nervu, která prochází dírkovanou ploténkou čichové kosti, do centra
čichu (kyjovité útvary pod čelními laloky koncového mozku)
• je možno rozlišit 7 pachů
• při rýmě je pak čichové
vnímání potlačeno (zduřelá sliznice nosní dutiny zabraňuje vnímání pachů) – čichové buňky jsou kryty příliš tlustou vrstvou
hlenu
· vnitřní chemoreceptory
- interoreceptory, které se podílí na udržení homeostázy
- jsou citlivé na složení plynů v dýchacích orgánech a na složení tělních tekutin
· receptory pro vnímání
bolesti
- všeobecně rozmístěné receptory, všeobecné smysly
- ochraňují organismus před poškozením, bez nich
prakticky není možné přežití
- jsou to většinou volná, rozvětvená nervová
zakončení v kůži, ve svalech a kloubních pouzdrech, ve stěně trávicí trubice, srdce, cév, ve vazivových obalech
orgánů
- podstata bolesti: v poškozené tkáni se tvoří určité látky, které dráždí nervové
vlákno
- bolest
• povrchová: kožní
• hluboká: vychází z kloubních pouzder a
svalů
• orgánová: nepřesně ohraničená
Mechanoreceptory
· jsou uzpůsobeny pro
vnímání mechanických podnětů (tlak, zvuk, vlnění…)
· hmatové orgány
-
slouží k ochraně, komunikaci a orientaci
- podnětem je dotyk, tlak a chvění
- jedná se opět o všeobecné
smysly (jako nocireceptory – receptory bolesti), jsou na celém povrchu těla, v některých místech jsou více koncentrovány
- bezobratlí: smyslové buňky žahavců, smyslové štětinky ploštěnců, hmatové chlupy členovců (tzv.
senzily)
- obratlovci
• hmatové chlupy savců, hmatová
peříčka ptáků (vibrisy) u kořene zobáku
• hmatová tělíska v kůži –
Pacciniho tělíska (skupiny buněk obklopených nervovými vlákny)
• volná nervová
zakončení
- hmatová tělíska člověka
• převážně v kůži
• jedná se
o čidla dotyku a tlaku
• hmatová tělíska (Meissnerova) jsou uložena v kůži a
sliznici dotykových orgánů (dlaň, prsty, rty)
• receptory tlaku (Vater-Pacciniho tělíska) se
nachází v podkožním vazivu
• na principu mechano receptoru a v podstatě i termoreceptorů fungují receptory
bolesti, volná nervová zakončení
· proprioreceptory
- reagují na činnost
pohybové soustavy
- proprioreceptory u člověka (obratlovců) jsou svalová vřeténka a
šlachová tělíska
· proudový orgán
- jedná se o speciální smyslový orgán
- slouží
k vnímání proudění a tlaku vody (u vodních živočichů) – orientace
- ryby mají proudový orgán
v podobě tzv. postranní čáry, paryby pak v podobě Lorenziniho ampuly
- proudový orgán je tvořen speciálními kožními mechanoreceptory - neuromasty
·
statokinetické ústrojí
- speciální orgán udržení rovnováhy
- bezobratlí
•
polohový orgán statocysta
• je tvořen vychlípeninou tělního povrchu, která je vystlaná obrveným smyslovým
epitelem
• v dutině vychlípeniny jsou drobná tělíska z vápence, která při pohybu mění svou polohu a tak dráždí smyslové
buňky
- obratlovci (tj. i člověk)
• statokinetické centrum je umístěno v blanitém
labyrintu ve vnitřním uchu (vláskovité buňky, obsahuje samozřejmě také pevnou částici, tzv. otolit, ta
při pohybu dráždí smyslové buňky)
• rovnovážné ústrojí (statické): registruje
polohu těla a jeho částí
• ústrojí pohybu (kinetické): registruje pohyby, např.
rotační pohyby hlavy
- ústrojí rovnováhy a pohybu člověka
• je součástí vnitřního
ucha (blanitý labyrint)
• říká se mu jinak vestibulární orgán
·
sluchové ústrojí
- speciální smysl pro orientaci a akustickou komunikaci
- podnětem jsou
zvukové vlny (resp. tlak vykonávaný molekulami vzduchu)
- bezobratlí
•
chloupky na končetinách pavouků
• tympanální orgány hmyzu – blanka v chitinovém
rámečku, v ní smyslové buňky, umístěny na nohou nebo hrudi (3-19 000 Hz)
- obratlovci
• sluchový orgán
uložen v uchu (až 3 části)
• vlastní sluchový aparát tvoří vnitřní ucho (se
sluchovými buňkami Cortiho orgánu), uložené v chrupavčitém, později kostěném pouzdře ve stěně
lebeční
• střední ucho (bubínek, středoušní kůstky) se vyskytuje až u
obojživelníků
• vnější ucho (zvukovod, boltec) se dokonale tvoří až u savců
-
sluchové ústrojí člověka
• slouží k přijímání zvukových vln, které přeměňuje na mechanické vibrace
stimulující nervové buňky (16 – 20 000 Hz)
• vnitřní
ucho
- tvořeno kostěným labyrintem v dutinách kosti skalní, v něm je
blanitý labyrint a mezi nimi pak perylymfa
- součástí kostěného labyrintu je
hlemýžď, v něm je uložen blanitý labyrint, který obsahuje Cortiho
orgán
- v hlemýždi je napnutá bazální membrána, na bazální membráně jsou
umístěny vláskovité buňky Cortiho orgánu které registrují vzruchy
- na jejich tělo jsou napojeny sluchové nervy a nad celým Cortiho
ústrojím se volně vznáší krycí membrána
• střední ucho
- jedná se o dutinu
bubínkovou v kosti spánkové
- je spojena s nosohltanem tzv.
Eustachovou trubicí (vyrovnání rozdílů tlaků v hlavě)
- nachází se tu sluchové kůstky –
kladívko, kovadlinka a třmínek, které převádějí zvukové vlny bubínku na větší energii
(zesilují zvuk, jenž přenáší do vnitřního ucha na samotné receptory Cortiho orgánu)
- bubínek je membrána, která
dělí vnější a střední ucho
• vnější
ucho
- vnější přijímač vzruchů, zvuku, má dvě části – zevní zvukovod a
boltec
- zevní zvukovod: vede zvukové vlny k bubínku, je kryt kůží, která obsahuje mazové
žlázy
- boltec zachycuje zvukové vlny (jeho podkladem je chrupavka, která nezasahuje do lalůčku)
•
vnější ucho zvukové vlny vede k bubínku, ty jej rozkmitají a následně jsou transformovány sluchovými kůstkami, rozechvěje se perylymfa a
následně vlákna bazální membrány Cortiho orgánu, následně jsou rozkmitány vláskové buňky (Cortiho), ty naráží na krycí membránu a
podráždí sluchový nerv
- speciálním smyslem založeným na mechanoreceptorech je tzv.
echolokace – vysílání ultrazvukových impulsů (netopýr ústy, delfín váčky) a zpětný příjem, na základě nějž se
živočich orientuje
Fotoreceptory
· zrakové
ústrojí zachycuje světelné (elektromagnetické) vlnění
· orientace, ochrana, optická komunikace
· zrak
- rozptýlené světločivné buňky v pokožce
• v buňkách jsou pouze
světlolomná tělíska (registrují pouhé světlo a stín – kroužkovci)
• už u prvoků (např.
krásnoočka) můžeme nalézt stigma – světločivné tělísko, reagující na světlo a tmu
• světločivné buňky
vyvolávají fototaxi – pohyb za světlem (pozitivní za světlem, negativní od světla)
- oči
• orgány tvořené světločivnými buňkami, resp. různými typy fotoreceptorů
• způsoby
vidění
- kontrastní: rozlišení intenzity světla (pouze sítnice)
- směrové:
registrace i směru světla (sítnice + pigmentové buňky), např. medúzy
- obrazové: rozlišení předmětů
(světlolomná zařízení)
• typy očí
- miskovité: kroužkovci
-
pohárkovité: vchlípenina pod pokožku (plži)
- složené: mozaikové, velký počet oček (omatidií),
každé má vlastní sítnici a čočku a pozoruje určitou část objektu (členovci)
- komorové: na sítnici se vytváří
jednotná převrácený obraz pozorovaného objektu, schopnost měnit ohniskovou vzdálenost, např. hlavonožci a obratlovci (ukázka konvergence
druhů, které si ale nejsou jinak geneticky příbuzné)
- zrakové ústrojí člověka
• hlavním orgánem je
oko, tvořené oční koulí, uloženou v dutině očnice, a přídatnými orgány
• viditelné světlo je 380-760 nm
• elektromagnetické záření se v oku transformuje na nervové signály
• stavba oka
-
bělima: tuhá vazivová blána na povrchu, ochrana, na bělimu se také upínají okohybné svaly a vzadu jí prostupuje zrakový
nerv
- rohovka: průhledná vrstva na přední straně bulvy, optická soustava oka
- cévnatka:
pojivo prostoupené cévami, které vyživuje, obsahuje také pogmentové buňky které pohlcují světlo, v přední části pak přechází
v řasnaté těleso, na němž je zavěšena čočka
- duhovka: pigmentovaná, uprostřed je otvor – zornice (hladké
svaly v duhovce umožňují změnu jejího průměru – reflexe)
- čočka: optický aparát, je světlolomná, je schopná
akomodace (ostření), při pohledu zblízka se vyklenuje
- sítnice: obsahuje vrstvu zrakových buněk a 2 vrstvy
neuronů
• jsou tu zrakové buňky – tyčinky, které umožňují černobílé vidění a vnímání světla
•
dále tu jsou čípky, které umožňují vidění barevné (červená, zelená a modrá), obsahují rhodopsin
(zrakový purpur) a ten se při absorpci světla rozpadá na opsin a vzniklá energie utváří receptorový potenciál – přenos
signálu do mozku
• na sítnici se vytváří převrácený a zmenšený obraz
• žlutá skvrna je místo s největší
koncentrací čípků, tedy s nejostřejším viděním
• slepá skvrna naopak neobsahuje smyslové buňky, je to pouze místo vývodu
zrakového nervu
- sklivec: hmota uvnitř oka, optický aparát
- oční komory:
jsou vyplněny komorovým mokem, přední je mezi rohovkou a duhovkou, zadní mezi duhovkou a čočkou
• přídatné
orgány
- okohybné svaly
- víčka: ochrana před poraněním a vysycháním (ptáci a
plazi mají třetí víčko – mžurku)
- spojivky: prokrvená tkáň mezi rohovkou a víčky
-
slzné žlázy: nad vnějším koutkem oka, zvlhčování oka a vyplavování nečistot (slzné kanálky odvádějí
přebytečné slzy do dutiny nosní)
- řasy, obočí: zachycení nečistot
• mechanismus
vidění
- světelné záření přichází na sítnici, tam se rozkládá oční barvivo na opsin
-
následně dochází k podráždění smyslových buněk tyčinek a čípků
- barvivo se
regeneruje za tmy (obraz vzniká až v mozkové kůře)
- z tyčinek a čípků
přechází signál na nervové buňky a ty přenáší vzruch na zrakový nerv, který vede do kůry mozkové
• vady
zraku
- barvoslepost (daltonismus)
- krátkozrakost (myopie): porucha, při níž člověk
blízké předměty vidí ostřeji než vzdálené – světelné paprsky vzdálených předmětů s sbíhají už před sítnic, náprava pomocí
rozptylek
- dalekozrakost (hypermetropie): porucha, při níž vzdálené předměty se zobrazují ostřeji
než blízké, blízké předměty se zobrazují za sítnicí, náprava pomocí spojek
- astigmatismus:
rohovka není souměrně vyklenutá, bývá nepravidelného tvaru, paprsky jsou nepravidelně soustřeďovány na sítnicí – neostré a hlavně
deformované vidění, náprava cylindrickými čočkami
Termoreceptory
· vnímání teploty okolí, ochrana
· podnětem je změna teploty v prostředí
· bezobratlí
- tepelná
čidla členovců (u hmyzu na tykadlech)
· obratlovci
- kožní receptory: všeobecné receptory,
rozmístěné po celém těle
• jsou to nervová vlákna
• chladová čidla: Krauseho tělíska
•
tepelná čidla: Ruffiniho tělíska
• zachycují tepelné vlnění v okolí organismu, stavbou se podobají hmatovým
tělískům
- infrareceptory: plati, lokalizují pomocí nich kořist
• podnětem je infračervené záření
• jsou uloženy v jamkách horní a dolní čelisti
· termoreceptory člověka
- čidla chladu
(Krauseova tělíska) jsou uložena blíže povrchu kůže a je jich mnohonásobně více, než čidel tepla (Ruffiniho tělíska), která jsou
hlouběji ve škáře
· hlavní smysly jsou pro každého živočicha jiné, odvíjejí se velmi často od prostředí a způsobu jeho
života
· pro člověka jsou hlavními smysly zrak a sluch
Zones.sk – Zóny pre každého študenta