Narządy zmysłów
Narządy zmysłów – są to struktury posiadające zdolność
do odbierania i analizowania bodźców działających na
organizm.
Bodziec – zmiana w środowisku zewnętrznym bądź
wewnętrznym (tzn. w samym organizmie) powodująca
stan pobudzenia w receptorze.
Receptory – są to wyspecjalizowane struktury bądź
komórki receptorowe, bądź zakończenia obwodowe
neuronów czuciowych odbierające bodźce.
Bodziec adekwatny
Bodziec nieadekwatny
Właściwości potencjału generującego:
zmiana miejscowa, nie rozprzestrzeniająca się, zmniejsza się
szybko wraz ze zwiększeniem odległości od miejsca
powstania,
zależy od wielkości bodźca i rośnie wraz z jego zwiększeniem,
w odróżnieniu od potencjału czynnościowego w włóknie
nerwowym, nie stosuje się prawo „wszystko albo nic”,
po osiągnięciu pewnej wielkości progowej wyzwala potencjał
czynnościowy lub serię potencjałów czynnościowych we
włóknach nerwowych.
W niektórych receptorach potencjał generujący związany jest
z depolaryzacją błony komórkowej (receptory dotyku, bólu), a
w innych hiperpolaryzacją (fotoreceptory oka).
Podział receptorów:
Wg Sherringtona – w zależności od ich położenia i miejsca
działania bodźca:
eksteroreceptory – reagują na bodźce zewnętrzne (smak, dotyk,
ucisk, temperatura),
prioreceptory – rec. czucia głębokiego (położone w mięśniach,
torebkach stawowych),
interoreceptory – rec. czucia trzewnego (położone w narządach
i jamach ciała)
telereceptory – rec. odbierające bodźce działające z odległości
(wzrok, słuch, węch)
Wg działającej energii – w zależności od rodzaju przetwarzanej
energii przez receptor:
mechanoreceptory (dotyk, słuch, ucisk, ciśnienie – baroreceptory)
termoreceptory (temperatura ciała)
chemoreceptory (smak, węch)
fotoreceptory (wzrok)
RECEPTORY BÓLOWE (nocycetory)
Reagują one na bodźce uszkadzające tzw. nocyceptywne.
W uszkodzonych tkankach aktywowane są enzymy
protelityczne – kalikreiny tkankowe. Uczynniają one
kininogeny, a powstałe z nich kininy depolaryzują
nagie zakończenia nerwowe.
Receptory bólowe mają wysoki próg pobudzenia i
dzielimy je na 2 główne grupy:
•
rec. o typie mechanoreceptorów reagujące na silne
bodźce mechaniczne
•
rec. będące jednocześnie mechano – i
termoreceptorami.
Wyróżniamy tu 3 typy zakończeń:
1. Wrażliwe na uszkadzające bodźce mechaniczne i
bodźce cieplne pow. 45 C
2. Leżące głębiej, reagujące na niskie temperatury
poniżej 15 C oraz na silne bodźce mechaniczne, np.
wniknięcie w skórę ostrego przedmiotu
3. Zakończenia reagujące na bodźce mechaniczne,
wysoką temperature i drażniące bodźce chemiczne
CZUCIE I PERCEPCJA
Czucie – jest to proste wrażenie zmysłowe, stanowiące
subiektywną ocenę bodźca przy podrażnieniu jednego
rodzaju receptora.
Percepcja – jest to złożone wrażenie zmysłowe. Bodziec
działa jednocześnie na liczne receptory należące do
różnych jednostek czuciowych. Daje to możliwość
pełnego subiektywnego rozpoznania działającego
bodźca.
Fizjologiczna jednostka czucia
Adaptacja receptora - spadek wielkości
potencjału
generującego
podczas
utrzymującego się działania bodźca.
Podział
receptorów
w
zależności
od
adaptacji:
Receptory fazowe (szybko adaptujące się)
Receptory toniczne (wolno adaptujące się)
Skóra i receptory skórne
Ciałko Pacciniego
Propriocepcja. Rdzeniowe mechanizmy efektorowe.
Receptory mięśni i stawów
Kontrola napięcia mięśniowego przez odruchy
proprioceptywne
Rdzeniowe łuki odruchowe
Układ czucia
Układ czuciowy główny
Dermatomy
Zmysł wzroku
Układ optyczny oka
Posiada funkcję refrakcyjną tzn. zdolność załamywania
promieni świetlnych przez układ łamiący oka
Elementy układu refrakcyjnego oka – powierzchnie
łamiące oka
Rogówka, ciecz wodnista, soczewka, ciało szkliste
Ponieważ współczynniki załamania rogówki, cieczy
wodnistej, soczewki, ciała szklistego są bardzo zbliżone
można przyjąć, że w układzie optycznym istnieją tylko 3
powierzchnie łamiące:
Przednia powierzchnia rogówki
Przednia powierzchnia soczewki
Tylna powierzchnia soczewki
Akomodacja jest to zdolność przystosowania oka do patrzenia
na różne odległości
Soczewka posiada możliwość zmiany zdolności refrakcyjnej
dzięki zmianom kształtu.
Akomodacja zachodzi wskutek skurczu m. rzęskowego. Powoduje
to zwolnienie napięcia obwódki rzęskowej, soczewka przybiera
kształt bardziej kulisty, zwiększając siłę refrakcyjną. Ma to
miejsce podczas patrzenia na przedmioty bliskie.
Przy patrzeniu na przedmioty dalekie następuje rozkurcz m.
rzęskowego, wzrost napięcia obwódki rzęskowej, soczewka
przybiera kształt bardziej płaski i jej siła refrakcyjna jest
mniejsza.
Punkt dali wzrokowej – jest to najdalej położony punkt, z
którego wychodzące promienie zostają skupione na
siatkówce. Punkt ten znajduje się w nieskończoności,
akomodacja jest wtedy w spoczynku i tym samym refrakcja
układu optycznego oka jest najmniejsza
Punkt bliży wzrokowej –jest to punkt leżący przed okiem,
z którego wychodzące promienie po załamaniu w układzie
optyczny, ogniskują się na siatkówce przy maksymalnej
akomodacji i największej refrakcji układu optycznego.
Szerokość akomodacji –różnica między refrakcją oka
nastawionego do patrzenia w dal, a refrakcją oka do
patrzenia na punkt bliży wzrokowej
Zakres akomodacji –odległość między najdalszym i
najbliższym punktem ostro odwzorowanym na siatkówce tj.
miedzy punktami dali i bliży wzrokowej
WADY REFRAKCJI
Oko miarowe (emmetropia)- jest to oko, w którym
ogniskowa odpowiada długości osi optycznej oka tzn.
wiązka promieni równoległych po przejściu przez układ
łamiący oka jest skupiana na siatkówce
Oko niemiarowe (ametropia) jest to oko, w którym
promienie równoległe po przejściu przez układ łamiący
oka są skupiane w ognisku znajdującym się przed
siatkówką lub podążają do ogniska poza gałką
Podział niemiarowości:
Podział niemiarowości:
Osiowa – refrakcja układu optycznego jest prawidłowa,
ale gałka oczna jest zbyt długa lub zbyt krótka
Krzywiznowa – gdy długość gałki ocznej jest prawidłowa,
ale refrakcja układu optycznego jest zbyt mała lub zbyt
duża
Krótkowzroczność
Osiowa
Krzywiznowa
Promienie równoległe są ogniskowane przed siatkówką.
Korekcja soczewkami rozpraszającym
Dalekowzroczność
Osiowa
Krzywiznowa
Promienie równoległe po załamaniu padają na siatkówkę
przed ich zogniskowaniem
W oku nadwzrocznym nie ma punktu dali wzrokowej
Korekcja soczewkami skupiającymi.
Niezborność (astygmatyzm)
W wadzie tej krzywizna rogówki jest niejednolita.
Niezborność prosta – oko jest miarowe, a niezborność jest
wywołana nieprawidłowym kształtem rogówki ( stożek
rogówki, blizny rogówki)
korekcja – szkła cylindryczne
Niezborność złożona – oko jest niemiarowe, a dodatkowo
występują
niejednakowe
krzywizny
załamywania
promieni wpadających do oka.
korekcja – szkła toryczne ( wycinek beczki)
Starczowzroczność
Zmniejszenie
zakresu
akomodacji
wskutek
stwardnienia
jądra
soczewki
i
zmniejszenia
elastyczności jej torebki. Jest to zjawisko fizjologiczne,
występujące z wiekiem.
Punkt bliży oddala się od oka
Punkt dali pozostaje bez zmian.
Korekcja – soczewki skupiające.
OKO JAKO UKŁAD RECEPTOROWY
Promieniowanie widzialne obejmuje długość fali 400 – 800
nm
DROGA WZROKOWA
Receptorami
są
wypustki
obwodowe
komórek
pręcikowych i czopkowych
Neurony siatkówki
1 – ciała komórek czopków i pręcików
2 - komórki dwubiegunowe
3 - komórki zwojowe
4 - ciało kolankowate boczne
Wypustki
ciała
kolankowatego
bocznego
tworzą
promienistość wzrokową i dochodzą do ośrodków
korowych wzroku (pole wg Brodmana 17,18,19)
Droga wzrokowa siatkówkowo-kolankowo-
prążkowiowa
RECEPTORY SIATKÓWKI
Czopki
6 mln, najwięcej znajduje się w dołku środkowym plamki
żółtej
Są odpowiedzialne za dokładne widzenie szczegółów, ostrość
wzroku, widzenie barwne.
Próg ich pobudliwości jest stosunkowo wysoki, dlatego
percepcja zachodzi przy dobrym oświetleniu ( widzenie
fotopowe)
Pręciki
120 mln, im dalej od plamki żółtej, tym bardziej zwiększa się
liczba pręcików na jednostkę powierzchni siatkówki, tak
że na jej obwodowych krańcach znajdują się same pręciki
Są odpowiedzialne za odbieranie wrażeń prostych,
rozróżnienie
zarysów
przedmiotów,
orientację
przestrzenną oraz odbieranie bodźców o minimalnym
natężeniu światła (widzenie skotopowe)
Receptory wzroku
BARWNIKI RECEPTORÓW
Mają zdolność pochłaniania określonych części widma.
Należą do pochodnych karotenu. Są zbudowane z
białka opsyny i retinenu1, który jest aldehydem
witaminy A1
W pręcikach znajduje się rodopsyna – zbudowana z
retinenu 1 i białka skotopsyny.
W czopkach znajduje się jodopsyna – zbudowana z
retinenu 1 i białka fotopsyny.
ADAPTACJA DO ŚWIATŁA
Jest to przystosowanie do światła. Proces ten zachodzi bardzo
szybko i kończy się po 2 – 3 min. Wyróżniamy 2 fazy:
Adaptacja α (0,05s) – szybki wzrost wrażliwości dołka
środkowego
Adaptacja β (2 – 3min) – zakończenie procesu adaptacji
ADAPTACJA SIATKÓWKI DO CIEMNOŚCI
1.
W ciągu 5 –7 minut wrażliwość siatkówki narasta szybko i
na pewien czas utrzymuje się na stałym poziomie tzw.
adaptacja pierwotna ( widzenie czopkowe bez udziału
pręcików)
2.
Szybki wzrost adaptacji, który po 15 – 20 minutach
narasta już nie tak stromo tzw.adaptacja wtórna zależna
od czynności pręcików. Osiąga max. po 40 – 60 minutach,
w tym czasie wrażliwość siatkówki wzrasta 100000 razy.
Miarą adaptacji jest ilość zresyntetyzowanej rodopsyny. Gdy
ilość ta wynosi 92% oko jest całkowicie zaadoptowane do
ciemności.
Zaburzenia adaptacji do ciemności - próg wrażliwości na
światło zwiększa się w stanach:
niedotlenienia ustroju
wzrostu prężności CO2
hipoglikemii
Podział anatomiczny:
ucho zewnętrzne,
ucho środkowe,
ucho wewnętrzne.
Podział fizjologiczny:
część przewodzeniowa
część odbiorcza
Zmysł słuchu
Ucho zewnętrzne
Małżowina uszna – zbiera i kieruje fale dźwiękowe do
przewodu słuchowego, udział w lokalizacji źródła
dźwięku i kierunku dźwięku.
Przewód słuchowy zewnętrzny – chroni przed urazami
mechanicznymi i wysychaniem błonę bębenkową,
posiada własności rezonacyjne, które modulują i
wzmacniają falę dźwiękową.
Ucho środkowe – w wypełnionej powietrzem jamie
bębenkowej znajdują się 3 kosteczki: młoteczek,
kowadełko, strzemiączko oraz mięsnie: strzemiączkowy
i naprężacz błony bębenkowej. Kosteczki tworzą układ
dźwigni.
Rolą ucha środkowego jest przewodzenie drgań błony
bębenkowej poprzez układ 3 kosteczek słuchowych.
Ucho wewnętrzne
receptory dla dwóch różnych zmysłów: słuchu i równowagi.
Ślimak – wrzecionko i na nim nawinięte 2 i ¾ zwoju kanału
spiralnego,
Płyny błędnikowe:
przychłonka
śródchłonka
Rolą ślimaka w procesie słyszenia jest przekształcenie
energii mechanicznej spowodowanej przez drgania
akustyczne,
w
potencjały
czynnościowe
n.
przedsionkowo – ślimakowego.
Receptory ślimaka
Drogi słuchowe
Potencjały ślimaka:
Potencjały ślimaka:
potencjał spoczynkowy – wewnątrzślimakowy lub potencjał
śródchłonki.
Utworzony jest przez różnicę potencjałów między
śródchłonką
+80 mV a kom. rzęsatymi - 80mV. Wynosi on 160 mV.
potencjały czynnościowe – występują pod postacią:
potencjały czynnościowe we włóknach nerwowych
potencjały mikrofonowe – typowe dla czynności
elektrycznej ślimaka, związane są z pobudzeniem kom.
rzęsatych przez bodziec akustyczny.
potencjały sumacyjne – składają się z dodatnich i
ujemnych
potencjałów
powstałych
powstałych
pod
wpływem bodźców akustycznym i stanowią wahania prądu
stałego z nakładającymi się potencjałami mikrofonowymi.
Mechanizm fazowości
Przechodzenie fal dźwiękowych ze środowiska
gazowego do ciekłego związane jest z dużą stratą
energii. W przypadku ucha zapobiega temu
mechanizm
fazowości.
Polega
on
na
przemieszczeniu
przychłonki
w
schodach
przedsionka i dalej przez osklepek drgania
przekazywane są w schodach bębenka do błony
bębenkowej wtórnej powodując jej wychylenie w
przeciwnym kierunku. Umożliwia to ruch płynu.
DROGA SŁUCHOWA
1 neuron – zwój spiralny, nerw ślimakowy
2 neuron – jądra ślimakowe grzbietowe i brzuszne
włókna z j. ślimakowego
grzbietowego brzusznego krzyżują się w moście
tworząc:
3 neuron – ciało czworoboczne
4 neuron – wstęga boczna lub słuchowa
5 neuron – wzgórek dolny blaszki czworaczej
6 neuron – ciało kolankowate przyśrodkowe
promienistość słuchowa
ośrodki słuchu w zakręcie skroniowym górnym (pole
wg Brodmana 41, 42)
Odruch bębenkowy.
Jest to odruch ochronny dla narządu spiralnego.
Oparty na czynności mm.:
naprężacza
błony
bębenkowej
i
m.
strzemiączkowego.
Przy dźwiękach powyżej 90dB, mięśnie te kurczą się
oporując kosteczki słuchowe i drgania są tłumione.
Nie chroni przed nagłym urazem akustycznym (strzał,
wybuch), gdyż okres utajonego pobudzenia trwa 10-
15ms.
NARZĄD RÓWNOWAGI
Do elementów narządu równowagi należą:
woreczek i łagiewka
trzy przewody półkoliste zakończone bańkami
Receptorami zmysłu równowagi są rzęski, które znajdują się:
w plamkach woreczka i plamkach łagiewki ( są to
zagłębienia znajdujące się na ich powierzchni). Są
pobudzane przyspieszeniami liniowymi.
w bańkach przewodów półkolistych, są pobudzone
przyspieszeniami kątowymi.
Plamki woreczka i łagiewki są pokryte błoną kamyczkową
zawierającą ziarnistości fosforanów i węglanów wapnia
tzw. kamyczki błędnikowe. W błonie kamyczkowej są
zanurzone wypustki kom. rzęsatych.
3 przewody półkoliste są zakończone bańkami. W każdej
bańce znajdują się komórki podporowe i rzęsate.
Receptory przedsionka
Połączenia narządu przedsionkowego z ośrodkowym
układem nerwowym:
droga
przedsionkowo
–
móżdżkowa
(z
4
jąder
przedsionkowych do móżdżku)
droga
przedsionkowo
–
rdzeniowa
(
od
jąder
przedsionkowych
do
jąder
ruchowych
rdzenia
kręgowego)
droga przedsionkowo – podłużna (impulsy biegną pęczkiem
przedsionkowym podłużnym do jąder ruchowych
zawiadujących mięśniami gałek ocznych)
droga
przedsionkowo
–
siatkowa
(tworzy
wiele
rozproszonych połączeń z różnymi częściami układu
siatkowatego)
Drogi przedsionkowo-rdzeniowe
Połączenia narządu przedsionkowego z ośrodkowym
układem nerwowym:
droga
przedsionkowo
–
móżdżkowa
(z
4
jąder
przedsionkowych do móżdżku)
droga
przedsionkowo
–
rdzeniowa
(
od
jąder
przedsionkowych
do
jąder
ruchowych
rdzenia
kręgowego)
droga przedsionkowo – podłużna (impulsy biegną pęczkiem
przedsionkowym podłużnym do jąder ruchowych
zawiadujących mięśniami gałek ocznych)
droga
przedsionkowo
–
siatkowa
(tworzy
wiele
rozproszonych połączeń z różnymi częściami układu
siatkowatego)
OCZOPLĄS
są to rytmiczne, drgające ruchy gałek ocznych w płaszczyźnie
pionowej, poziomej i elipsoidalnej na skutek pobudzenia
zmysłu równowagi
Wyróżniamy oczopląs fizjologiczny i patologiczny
oczopląs fizjologiczny:
1.
oczopląs błędnikowy – są to rytmiczne ruch z wyraźnie
zaznaczoną fazą wolną i szybką. Kierunek oczopląsu
określa się według fazy szybkiej. W próbie obrotowej
wyróżniamy oczopląs podczasobrotowy i poobrotowy.
W wyniku wprowadzenia do przewodu słuchowego
zewnętrznego wody otemp. różnej od temp. ciała
obserwujemy oczopląs kaloryczny.
2.
oczopląs optokinetyczy – występuje podczas patrzenia na
obrazy
szybko
przesuwające
się
przed
oczami
obserwatora
oczopląs patologiczny – ruchy nystagmoidalne gałek ocznych –
bez wyraźnego zaznaczenia faz, mające charakter
„pływania” lub „niepokoju”. Ruchy nastagmoidalne
stwierdza się w wielu chorobach ośrodkowego układu
nerwowego.
ZMYSŁ WĘCHU
Zdolność czucia zapachów jest efektem aktywacji komórek
receptorowych w jamie nosowej. Cząsteczki związków
chemicznych rozpuszczają się w śluzie pokrywającym
nabłonek błony śluzowej okolicy węchowej. Związanie
cząsteczki związku zapachowego z błoną receptora
powoduje powstanie potencjału generującego, a po
osiągnięciu progu pobudliwości zostaje zainicjowany
potencjał czynnościowy.
ZMYSŁ SMAKU
Receptory smaku znajdują się w kubkach smakowych i sa
zlokalizowane głównie na języku, a także na podniebieniu,
gardle, krtani.
Receptory węchowe
Droga węchowa
Receptory smaku
Drogi sygnałów smakowych