Ćwiczenie IV - Receptory czuciowe

1. Różnice pomiędzy układem swoistym a nieswoistym

• układ nerwowy swoisty i nieswoisty odpowiedzialne są za przewodzenie bodźców czuciowych do stacji przekaźnikowych, w których dochodzi do przetworzenia informacji. Podział na układ swoisty i nieswoisty opiera się na tym, czy układ pobudzony zostaje przez jeden określony rodzaj energii czy też nie

• drogi swoiste przewodzą impulsy w czasie snu fizjologicznego i czasie narkozy chirurgicznej - przewodzenie przez drogi nieswoiste jest w tym czasie zahamowane i wrażenia zmysłowe nie są odbierane

• po uszkodzeniu dróg swoistych i zachowaniu nieswoistych dochodzi do odbioru wrażeń zmysłowych, ale nie są one rozpoznawane

	Układ swoisty	Układ nieswoisty
Pobudzony przez	Ściśle określony rodzaj energii	Różne rodzaje czucia
Droga przewodzenia	Ściśle określona (zwykle 4-neuronalna)	Wieloneuronalna
Stacja przekaźnikowa	Wzgórze	Układ siatkowy
Szybkość przewodzenia	Duża	Mała
Reprezentacja korowa	Dokładna (kora somato-sensoryczna = somatotopowa)	Projekcja do wszystkich pól kory

2. Czucie i percepcja

- czucie - proste wrażenie zmysłowe polegające na subiektywnej ocenie bodźców pobudzających odpowiednie receptory i na jednoczesnym przewodzeniu impulsacji czuciowej przez drogi swoiste i nieswoiste

- percepcja - pojęcie wyższego rzędu niż czucie. Jej podstawą jest złożone wrażenie zmysłowe, obejmuje ona jednocześnie kilka rodzajów czucia i dzięki temu istnieje większa możliwość rozpoznania zarówno samych bodźców, jak i ich źródła.

• bodziec adekwatny - określony rodzaj energii w stosunku do którego receptory wykazują największą wrażliwość np. w przypadku oka najniższy próg pobudliwości występuje dla światła, a o wiele wyższy jest np. dla ucisku (pobudliwość jest o wiele mniejsza - ucisk musi mieć o wiele większą siłę)

3. Receptory i narządy zmysłów

• receptory - wyspecjalizowane komórki nerwowe odbierająca bodźce ze środowiska zewnętrznego organizmu

Droga od receptora do centralnego układu nerwowego:

1. odbiór bodźca o odpowiedniej sile ze środowiska zewnętrznego za pomocą receptora

2. przewodzenie informacji z receptorów do ośrodkowego układu nerwowego (najczęściej za pośrednictwem neuronów rdzeniowych i czaszkowych)

3. w ośrodkowym układzie nerwowym informacja przesyłana jest do wyspecjalizowanych pól czuciowych kory mózgu - uświadomienie wrażenia czuciowego

Informacje czuciowe, które nie są uświadamiane:

• położenie poszczególnych części ciała w przestrzeni

• związane z regulacja temperatury ciała, ciśnienia krwi, pracy serca, oddechu (działanie układu autonomicznego)

• receptory przetwarzają jeden z typów energii na energię elektrochemiczną (potencjał generujący receptora)

• potencjał receptora podobny jest do postsynaptycznych potencjałów pobudzających

• zależy od siły bodźca

• od czasu jego trwania

• wyjątek stanowią komórki receptorowe siatkówki (ulegają hiperpolaryzacji)

• wyzwalanie potencjału receptora to tzw. transdukcja bodźca (po odpowiednio dużej depolaryzacji dochodzi do powstania potencjału czynnościowego neuronu czuciowego)

Rodzaje receptorów (ze względu na rodzaj bodźca adekwatnego):

1. mechanoreceptory (wrażliwe na odkształcenia mechaniczne + narząd słuchu i równowagi)

2. chemoreceptory (wrażliwe na substancje chemiczne) - receptory węchu i smaku, chemoreceptory naczyń i podstawy pnia mózgu)

3. termoreceptory (temperatura)

4. fotoreceptory (wrażliwe na światło)

5. nocyreceptory (receptory bólowe - wrażliwe na różnorakie bodźce, które są w stanie uszkodzić tkanki - chemiczne, mechaniczne etc.)

Rodzaje receptorów (ze względu na położenie w organizmie i pochodzenie bodźca):

1. eksteroreceptory (rozmieszczone w skórze i tkance podskórnej)

2. interoreceptory (w narządach wewnętrznych)

3. telereceptory (słuch i wzrok) - odbierają bodźce z pewnej odległości

4. proprioreceptory (narząd równowagi oraz w mięśniach) - odbierają informacje odnośnie położenia części ciała w przestrzeni

• bodziec pobudzający narządy odbiorcze charakteryzuje:

• siła

• czas narastania

• czas jego trwania

4. Kodowanie informacji czuciowej

• podstawowe elementy wrażenia czuciowego:

• rodzaj bodźca (modalność)

• miejsce działania bodźca

• siła (intensywność)

• czas trwania bodźca

a. Rozróżnienie rodzaju bodźca umożliwia:

• reakcja receptora na bodziec adekwatny - od receptora płynie zazwyczaj wyłącznie informacja o ściśle określonym rodzaju energii

• droga informacji czuciowej przez ściśle specyficzne drogi w układzie nerwowym - jest ona przenoszona do określonych płatów kory mózgowej, które są w stanie ją przetworzyć

b. Lokalizacja bodźca:

1.

• istnienie pola recepcyjnego zarówno w przypadku pojedynczych receptorów jak i całych neuronów ośrodkowych, do których dochodzą informacje z kilku komórek czuciowych

• pole recepcyjne - przestrzeń, w której działający bodziec jest w stanie pobudzić receptor

• wielkość pola recepcyjnego jest odwrotnie proporcjonalna do zagęszczenia receptorów

2.

• organizacja topograficzna dróg przewodzenia czucia

• włókna nerwowe prowadzące informacje z określonych części ciała leżą obok siebie i ostatecznie dochodzą do leżących obok siebie pól kor mózgu tworząc regularny układ => somatotopia (zjawisko w drogach czucia somatycznego) => układ somatotopiczny

c. Intensywność wrażenia czuciowego

• proporcjonalna do siły działania bodźca

• organizm nie reaguje na bodźce podprogowe, depolaryzacja błon wywołana jest jedynie bodźcami progowymi i nadprogowymi

• informacja o sile bodźca nadprogowego dostarczana jest na 2 sposoby:

• zmiana częstotliwości potencjałów czynnościowych przewodzonych we włóknie nerwowym - im siła bodźca jest większa tym więcej potencjałów jest generowanych

• aktywacja różnej liczby receptorów - silniejszy bodziec aktywuje receptory w większym obszarze pola recepcyjnego

d. czas trwania bodźca czuciowego

• neuron czuciowy koduje informację w długości trwania bodźca na podstawie sekwencji potencjałów czynnościowych

• kodowanie informacji odbywa się w zależności od tego, czy komórka receptorowa adaptuje się szybko czy wolno (=>adaptacja komórek receptorowych - proces przystosowywania się receptora do działającego przez dłuższy czas bodźca o tej samej sile):

• szybka adaptacja (np. ciałka Paciniego - mechanoreceptory w tkance podskórnej) - odpowiadają na bodziec impulsem lub seria impulsów tylko na początku działania bodźca, a później pozostają nieaktywne aż do jego zakończenia

• wolna adaptacja (np. ciałka Merkela - reagujące na nacisk skóry) - generują impulsy przez cały czas trwania bodźca zwykle ze zmniejszającą się częstotliwością wyładowań

• kodowanie informacji czuciowej umożliwia:

• świadome odczucie po tym jak informacja dotrze do odpowiednich płatów w korze mózgowej

• powodują zmiany zachowania

• adaptacja organizmu do zmieniających się warunków środowiskowych

• wykorzystywane są w odruchach, dzięki czemu może być kontrolowane czynność ruchowa

5. Czucie skórne

• receptorem czucia dotyku są ciałka dotykowe (Meissnera)

• receptorem czucia ucisku są ciałka blaszkowate (Paciniego)

• dotyk jest uznawany za jeden ze zmysłów, jednak wrażenia określane łącznie jako dotyk są kombinacją sygnałów przesyłanych przez komórki reagujące na ciepło lub zimno, nacisk oraz uszkodzenie (ból).

• zmysł dotyku mieści się w skórze. Wśród narządów czucia można wyróżnić:

• narządy czucia powierzchniowego - występują w skórze w postaci tzw. ciałek odbierających wrażenia dotykowe, ciepła, zimna, nacisku, pieczenia, swędzenia itp. Są rozmieszczone nierównomiernie (najwięcej znajduje się na wargach, opuszkach palców, podeszwach stóp, a najmniej w skórze grzbietu)

• narządy czucia głębokiego - leżą głęboko pod skórą (np. w mięśniach, stawach, więzadłach) i odbierają z nich różne wrażenia (np. ból przy stanach zapalnych tych narządów). Są one bardzo podobne do ciałek czucia powierzchniowego. Dzięki nim oceniamy też kształt, ciężar, elastyczność, twardość itp. ujmowanego ręką przedmiotu

• bodźce z receptorów czuciowych nerwami czuciowymi docierają do mózgu

• zmysł dotyku spełnia bardzo ważną funkcję obronną. W momencie zadziałania czynnika szkodliwego, powodującego ból, następuje automatyczny ruch ciała, mający na celu uniknięcie kontaktu z czynnikiem wywołującym ból

• ciałka Paciniego:

• zakończenie nerwowe otoczone blaszkami z tkanki łącznotkankowej

• w trakcie ucisku uginają się blaszki, powstaje coraz większy potencjał generujący, zwiększa się poziom wyładowań, dochodzi do powstania licznych potencjałów czynnościowych

• blaszki nie są niezbędne; bez blaszek również powstaje potencjał czynnościowy

• podczas zablokowania przewężenia Ranviera - powstaje tylko potencjał generujący

• gęstość receptorów jest różna dla poszczególnych okolic ciała

• największe zagęszczenie występuje w skórze okolic nosa, w opuszkach palców i wargach

• najmniejsze: skóra grzbietu, ramion i ud

• okolice o dużym zagęszczeniu mają dużą wrażliwość na dotyk i posiadają dużą reprezentację korową

6. Czucie bólu

- nocyceptor (receptor bólowy) - receptor reagujący na bodźce uszkadzające tkanki. Może wywołać mechanizm obronny, np. odruch

- nocyceptory występują w postaci wolnych zakończeń nerwowych neuronów otaczających tkanki takie jak skóra czy rogówka, lecz także w narządach wewnętrznych jak mięśnie czy jelita. Źródła tych neuronów są zlokalizowane w grzbietowym korzeniu zwoju lub w zwoju trójdzielnym. Mogą być pobudzane przez różne bodźce:

• mechaniczne

• termiczne

• chemiczne

• elektryczne

- w porównaniu z innymi receptorami, nocyceptory mają wysoki próg pobudliwości

a. Czucie bólu powierzchniowego

1. odbieranie przez nagie zakończenia nerwowe bodźców uszkadzających skórę

2. przewodzenie impulsacji zachodzi zarówno w obrębie nerwów mielinowych jak i bezmielinowych

3. aktywacja enzymów proteolitycznych (tkankowe kalikreiny) w uszkodzonych tkankach

4. działanie enzymów na białka tkankowe - kininogeny, odczepianie od nich kinin (np. bradykinina) - aktywnych polipeptydów

5. depolaryzacja przez kininy nagich zakończeń nerwowych

6. wyzwalanie w neuronach aferentnych salwy impulsów

• stosunek energii bodźca progowego i maksymalnego wynosi 1:2 - zabezpieczenie przed bodźcami uszkadzającymi tkanki

• droga impulsacji z receptora bólowego do ośrodkowego układu nerwowego:

• swoista - jądra w rogach tylnych rdzenia kręgowego => jądra przekaźnikowe wzgórza => kotralateralny zakręt zaśrodkowy w korze mózgu

• nieswoista - neurony w rogach tylnych rdzenia kręgowego => układ siatkowaty wstępujący => istota szara środkowa śródmózgowia => jądra śródblaszkowe wzgórza => wszystkie pola w korze mózgu

b. Hamowanie czucia bólu

• hamowanie przewodzenia impulsacji zachodzi głównie w obrębie rogów tylnych rdzenia kręgowego, we wzgórzu u w układzie nieswoistym

• zachodzi za pośrednictwem:

• zakończeń włókien nerwowych, w obrębie których występuje presynaptyczne hamowanie

• neuronów pośredniczących hamujących

• wzmocnienie lub tłumienie przewodzenia impulsacji nerwowej zachodzi dzięki zmianom:

• w uwalnianiu transmitterów pobudzających i hamujących

• w uwalnianiu modulatorów synaptycznych, szczególnie peptydów opioidowych

• w gęstości receptorów w błonach pre- i postsynaptycznych

• wywołanym inkorporacją modulatorów do wnętza neuronów, ich wewnątrzkomórkowym transportem do perykarionów i ich oddziaływaniem na syntezę transmiterów, modulatorów, receptorów błonowych i enzymów

c. Czucie bólu trzewnego:

1. podrażnienie interoreceptorów przez proces chorobowy toczący się w obrębie narządu wewnętrznego

2. nasilanie się impulsacji wywołanej przez interoreceptory poza normę fizjologiczną

3. zwiększenie przewodzenia impulsów przez łuk trzewny odruchowy

4. zwiększenie pobudliwości neuronów czuciowych w rogach tylnych rdzenia kręgowego dzięki konwergencji - przełączenie impulsów z neuronów należących do trzewnych łuków odruchowych na inne neurony przewodzące czucie z eksteroreceptorów i proprioreceptorów

5. przełączanie impulsacji na drogi przewodzące czucie ze skóry i mięśni unerwionych przez ten sam odcinek rdzenia kręgowego prowadzi do odczuwania bólu w okolicach odległych od chorobowo zmienionych narządów wewnętrznych

7. Odczuwanie temperatury

• termoreceptor - receptor reagujący na zmiany temperatury

• termoreceptory wywołują uczucie ciepła lub zimna. Temperatura wykrywana jest przez wolne zakończenia nerwowe

• w skórze i błonach śluzowych kręgowców, także narządach wewnętrznych i w ośrodkowym układzie nerwowym

• skórne termoreceptory ssaków są często zamknięte otoczką. U zwierząt stałocieplnych występują w podwzgórzu

8. Odczuwanie odniesienia

• propriocepcja - zmysł orientacji ułożenia części własnego ciała. Występuje u zwierząt i ludzi.

• receptory tego zmysłu (proprioreceptory) ulokowane są w mięśniach i ścięgnach

• dostarczają mózgowi informacji o tonusie mięśniowym. Dzięki temu zmysłowi wiemy jak ułożone są nasze kończyny bez patrzenia.

• zmysł ten bywa niezwykle rozwinięty u osób niewidomych

• układ propriocepcji odbiera bodźce związane z uciskiem, rozciągnięciem, ustawieniem i ruchem ciała wobec siebie

• prawidłowa integracja w obrębie tego układu jest niezbędna do:

• dobrego rozwoju odruchów (rozwój reflektoryczny)

• planowania i prowadzenia ruchu

• regulacji napięcia mięśniowego i koordynacji pracy mięśni

• wyższych czynności umysłowych, przede wszystkim związanych ze schematem ciała

- niedostatek informacji proprioceptywnej może być częściowo kompensowany wzrokiem

9. Zmysł węchu

• odczuwanie zapachów możliwe jest dzięki:

• chemoreceptorom na nabłonku węchowym (górna część jamy nosowej)

• gruczołom wydzielającym śluz na nabłonku węchowym (rozpuszczanie zapachów)

• swoistym białkom wiążącym substancje zapachowe

• dodatkowo występują komórki podporowe

• komórki receptorowe to neurony dwubiegunowe - dendryty dochodzą do powierzchni błony śluzowej

• na rzęskach komórki węchowej znajdują się receptory błonowe, specyficzne dla określonych związków chemicznych

• przekaz bodźców ma charakter szybki i bezpośredni, w odróżnieniu od np.: zmysłu dotyku czy wzroku, gdzie między zmysłem a korą mózgową odpowiedzialną za przetwarzanie odpowiednich informacji jest wiele pośrednich stacji przekaźnikowych

• związki zapachowe muszą mieć zdolność do przeniknięcia przez błonę śluzową, którą są otoczone receptory. Sama błona dokonuje już "wstępnej" selekcji zapachów i dopuszcza określone grupy związków do określonych grup receptorów

Odczuwanie zapachów:

1. połączenie substancji zapachowej z receptorem błonowym na komórce węchowej

2. aktywacja kilku reakcji z wykorzystaniem przekaźników II rzędu (cyklaza adenylanowa i cAMP)

3. otwarcie kanałów jonowych dla jonów sodu

4. depolaryzacja komórki

5. transport informacji nerwami do ośrodkowego układu nerwowego: nerwy węchowe przez otwory w blaszce sitowej kości => kości powyżej opuszki węchowej => synapsy w kłębuszkach węchowych => pasma węchowe (tworzone przez komórki mitralne i pędzelkowe) => okolice węchowe mózgu

• korowe pola węchowe zlokalizowane są przede wszystkim w:

• podstawie płata czołowego

• podstawie płata skroniowego

• układzie limbicznym (ciało migdałowate, hipokamp)

10. Smak

• odczuwanie smaku odbywa się za pośrednictwem chemoreceptorów zlokalizowanych w kubkach smakowych

• kubki smakowe zlokalizowane są w:

• nabłonku brodawek języka

• błonie śluzowej podniebienia

• błonie gardła i nagłośni

• ok. 10 tysięcy kubkow smakowych

• dodatkowo występują komórki podporowe, które ulegają przekształceniu w komórki smakowe, które występują w trzech stadiach dojrzałości

• komórki receptorowe żyją krótko, są stale zastępowane przez nowe

• do podstawy kubka smakowego dochodzą zakończenia neuronów czuciowych

• odczuwany smak pokarmów zależy nie tylko od receptorów smakowych, ale również węchowych

• ludzie mają 5 rodzajów receptorów smakowych, odpowiadających z grubsza ważnym grupom substancji chemicznych znajdujących się w pożywieniu:

• słodki - węglowodany, głównie cukry proste i dwucukry - największe zagęszczenie receptorów słodkiego smaku jest na koniuszku języka

• słony - sole sodu i potasu, a dokładnie kationy tych metali. Receptory rozrzucone są równo po całym języku

• kwaśny - kwasy organiczne i nieorganiczne. Najwięcej receptorów smaku kwaśnego jest na bokach języka

• gorzki - alkaloidy i wiele soli nieorganicznych. Najwięcej receptorów smaku gorzkiego występuje u nasady języka (tył języka)

• umami - wykrywa obecność kwasu glutaminowego, składnika większości białek, wyczuwalny np. w pomidorach

• od niedawna postulowana jest też zdolność do wykrywania smaku niektórych kwasów tłuszczowych

• włókna unerwiają wiele komórek receptorowych, każdy kubek smakowy unerwiany jest przez wiele włókien nerwowych - umożliwia to jednoczesne przewodzenie impulsów w wielu włóknach nerwowych z wielu komórek receptorowych

• mechanizm pobudzenia komórek receptorowych zależy od rodzaju związków chemicznych i odczuwanego smaku:

• smak słony i kwaśny - oddziaływanie na kanały jonowe w błonie komórki smakowej

• smak słodki - działanie za pośrednictwem przekaźników drugiego rodzaju

• smak gorzki - oba mechanizmy

- wszystkie substancje wywołują (podstawowy mechanizm):

- depolaryzacja błony komórki smakowej

• wydzielenie w synapsie neurotransmitera

• pobudzenie zakończenia nerwowego

• generowanie potencjału czynnościowego

• przewodzenie do ośrodkowego układu nerwowego

• neurony czuciowe są komórkami pseudojednobiegunowymi

• ciała neuronów leżą w zwojach czaszkowych nerwów:

• twarzowego

• językowo-gardłowego

• błędnego

• wrażliwość na różne smaki, zwłaszcza gorzki i słodki jest uwarunkowana genetycznie, a więc odmienna u każdego człowieka

• informacja przewodzona jest do płata ciemieniowego kory mózgowej

11. Fizjologia narządu wzroku

• zakres widzenia człowieka: fale elektromagnetyczne o długości fali 400-750nm

• podstawowe funkcje zmysłu wzroku:

• rozpoznawanie kształtów

• ocenianie odległości położenia obiektów od oka

• rozróżnianie barw

• oko zawiera:

• układ optyczny

• właściwe receptory (pręciki i czopki)

• drogi do impulsów nerwowych w siatkówce

• warstwy gałki ocznej:

• zewnętrzna - błona włóknista gałki ocznej, w części przedniej przezroczysta (rogówka), w pozostałej części nieprzezroczysta (twardówka)

• środkowa - naczyniówka, w części przedniej - ciało rzęskowe i tęczówka

• wewnętrzna - siatkówka

Układ optyczny oka:

• struktury i płyny przejrzyste załamujące promienie świetlne

• składniki układu optycznego:

• rogówka

• ciecz wodnista (wypełnia komorę przednią gałki ocznej)

• soczewka

• ciało szkliste

• plamka żółta - miejsce na siatkówce, w którym znajduje się największe zagęszczenie komórek receptorowych w kształcie czopków. Miejsce, w którym krzyżują się oś patrzenia z osią układu optycznego

• plamka ślepa - miejsce na siatkówce, w którym fotoreceptory nie występują, nie odbierane są więc bodźce świetlne - w obrębie krążka nerwu wzrokowego

• siła załamywania układu optycznego oka dla człowieka: +66,7 dioptrii - uzależniona jest od krzywizn rogówki i soczewki

• cechy obrazu powstającego na siatkówce:

• rzeczywisty

• pomniejszony

• odwrócony

Akomodacja oka:

• akomodacja - zjawisko dostosowania się oka do oglądania przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach. Dostosowanie to polega na odpowiednim doborze ostrości widzenia

• istnieją dwa zasadnicze mechanizmy akomodacji:

• zmiana kształtu soczewki oka, a wskutek tego zmiana jej ogniskowej i co za tym idzie zmiana jej zdolności zbierającej

• zmiana odległości soczewki od siatkówki.

- pierwszy mechanizm występuje u ssaków, a drugi u ryb. U ptaków występują oba mechanizmy, a u stawonogów zjawisko akomodacji w ogóle nie występuje.

- elastyczna soczewka oka może zmieniać swój kształt dzięki mięśniom rzęskowym.

• zakres akomodacji (odległość między punktem bliży i dali wzrokowej) oka człowieka:

• Punkt bliży wzrokowej - najbliższy punkt, jaki oko jest w stanie ostro widzieć dzięki akomodacji soczewki (ok. 10cm)

• Punkt dali wzrokowej - najdalszy punkt powyżej którego soczewka nie akomoduje (ok. 6m)

Konwergencja oka:

• zjawisko zmieniania kąta pod którym przecinają się osie patrzenia obu gałek ocznych

• kąt zwiększa się w momencie zbliżania się do obserwowanego przedmiotu

• osie są niemalże równoległe podczas obserwowania przedmiotów znajdujących się w znacznej odległości od człowieka

Kontrola wielkości źrenicy:

• wielkość kontrolowana jest odruchowo

• wielkość uzależniona jest od:

• natężenia promieni świetlnych padających na siatkówkę

• odległości obserwowanego przedmiotu

• skurcz zwieracza źrenicy spowodowany jest:

• zwiększeniem natężenia światła

• zbliżaniem się obserwowanego przedmiotu

• skurcz rozwieracza źrenicy:

• zmniejszenie natężenia światła

• oddalanie się od obserwowanego przedmiotu

- w niektórych schorzeniach źrenicy nie reagują na zmianę natężenia światła

Wady refrakcji oczu:

• oko miarowe - oko, którego układ optyczny skupia na siatkówce promienie świetlne równolegle

• oko niemiarowe - skupia promienie świetlne przed lub za siatkówką

a. krótkowzroczność:

• oko (soczewka oka) nieprawidłowo skupia promienie świetlne - akomodującym oku zdrowym ogniskowane są one na siatkówce, w nieakomodującym oku krótkowzrocznym ogniskowane są przed siatkówką

• stan zdolności skupiającej układu optycznego oka, w którym promienie równoległe (biegnące z nieskończoności) ogniskowane są przed siatkówką

• wiąże się to ze:

• zbyt długą osią gałki ocznej (krótkowzroczność osiowa)

• z nieprawidłową (zbyt wypukłą) krzywizną poszczególnych elementów układu optycznego oka, zwłaszcza rogówki i soczewki (krótkowzroczność krzywiznowa)

• wzrostem współczynnika załamania soczewki przy rozwijającej się zaćmie jądrowej (krótkowzroczność refrakcyjna)

- obraz na siatkówce w krótkowzroczności jest zamazany, a wrażenie wzrokowe krótkowidza jest nieostre. Żeby dobrze zobaczyć przedmiot krótkowidz przysuwa przedmiot bliżej oczu.

- w celu poprawy ostrości widzenia krótkowidza stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki rozpraszające dwuwklęsłe. Ich moc optyczną podaje się w dioptriach dodając znak minus.

b. dalekowzroczność (nadwzroczność):

• jest wynikiem:

• zbyt małych rozmiarów przednio-tylnych oka (zbyt krótką gałką oczną) w stosunku do jego siły łamiącej

• niewystarczającą siłą łamiącą układu optycznego oka (np. zbyt płaską rogówką) w stosunku do jego długości.

• Promienie równoległe, które w akomodującym oku zdrowym ogniskowane są na siatkówce, w nieakomodującym oku nadwzrocznym ogniskowane są za siatkówką

• żeby ostro zobaczyć przedmiot daleki, dalekowidz musi akomodować

• do korekcji nadwzroczności stosuje się okulary korekcyjne lub soczewki kontaktowe. Są to soczewki skupiające. Ich moc optyczną podaje się w dioptriach dodając znak plus

c. astygmatyzm (niezborność oka):

• skupianie się promieni świetlnych w dwóch lub większej ilości ognisk

• nieostry obraz

• korekcja za pomocą szkieł cylindrycznych

• astygmatyzm powodowany jest różnicami długości promieni krzywizny rogówki

Warstwowa budowa siatkówki:

1. warstwa zewnętrzna: neurony wzrokowe o wypustkach w postaci czopków i pręcików tzw. neurony wzrokowe czopkonośne i pręcikonośne

2. warstwa środkowa: neurony dwubiegunowe

3. warstwa wewnętrzna: neurony wzrokowo-zwojowe sąsiadujące z ciałem szklistym

• fotoreceptory (komórki receptorowe wrażliwe na falę świetlną):

• pręciki

• zawierają rodopsynę = czerwień wzrokowa (zgromadzoną w gładkiej siateczce śródplazmatycznej) - pochłania światło niebieskozielone

• niski próg pobudliwości

• odpowiadają za widzenie nocne (skotopowe)

• odbierany obraz jest nieostry => jeden neuron wzrokowo-zwojowy odbiera impulsy od wielu neuronów dwubiegunowych, a te mają synapsy z wieloma neuronami pręcikonośnymi

• występują bardziej obwodowo w stosunku do czopków

• czopki

• wysoki próg pobudliwości

• zawiera barwniki składające się z retinalu oraz jednego z trzech białek - opsyn

• odpowiadają za widzenie barwne (fotopowe)

• trzy rodzaje czopków: niebieskoczułe, zielonoczułe i czerwonoczułe (zawierają różne pigmenty absorbujące fale o różnej długości)

• zgromadzone przede wszystkim w obszarze plamki żółtej

• zapewniają ostrość widzenia

Mechanizm działania na przykładzie pręcików:

1. padająca fala świetlna doprowadza do przemian chemicznych (metarodopsyna I => metarodopsyna II => metarodopsyna III => rozpad na całkowicie-trans-retinal i białko opsynę)

2. powstawanie impulsu elektrycznego - błona pręcików hiperpolaryzuje się z powodu zamknięcia kanałów dla dokomórkowego transportu jonów sodowych (w ciemności Na stale napływa do komórki przy udziale cGMP)

3. przewodzenie impulsacji do neuronów dwubiegunowych

4. przeniesienie potencjału na neurony wzrokowo-zwojowe, których aksony biegną w nerwie wzrokowym

5. transport do ośrodkowego układu nerwowego

Procesy zachodzące w ciemności:

1. resynteza rodopsyny z 11-cis-retinalu i opsyny

2. inaktywacja fosfodiesterazy

3. zwiększenie zawartości cGMP

4. otwieranie się kanałów dla dokomórkowego prądu jonów sodowych

5. powrót do spoczynkowej polaryzacji komórki receptorowej

Adaptacja siatkówki (przystosowanie się do odpowiedniego natężenia światła):

1. adaptacja do silnego światła:

1. rozłożenie barwników w komórkach fotoreceptorów

2. nie wysyłanie impulsów nerwowych przez komórki receptorowe

3. znacznie szybsze rozłożenie barwników niż ich ponowna synteza - brak pobudliwości komórki

4. trwa ok. 10 minut

2. adaptacja do ciemności:

1. resynteza barwnika we wszystkich fotoreceptorach

2. minimalne natężenie odbierane jest przez maksymalną liczbę fotoreceptorów

3. trwa do 1 godziny

Pole widzenia:

• obraz otaczającej przestrzeni padający na siatkówkę oka i wyzwalający wrażenia wzrokowe

• największe pole widzenia jest dla barwy białej

• promienie monochromatyczne mają mniejsze pole widzenia - nierównomierne rozłożenie fotoreceptorów wrażliwych na poszczególne barwy

Droga informacji nerwowej z siatkówki do ośrodkowego układu nerwowego:

1. siatkówka oka i nerw wzrokowy

2. skrzyżowanie wzrokowe na podstawie mózgowia

3. ciała kolankowate boczne we wzgórzu

4. płat potyliczny kory mózgu (reprezentacja poszczególnych fragmentów siatkówki jest nierówna - najwięcej miejsca zajmują pola odbierające wrażenia z plamki żółtej)

12. Fizjologia narządu słuchu

• zakres częstotliwości słyszalnych dla człowieka: 16Hz do 20 000 Hz - zmniejsza się wraz z wiekiem w kierunku wyższych częstotliwości

• budowa ślimaka:

• kanał kostny o kształcie spirali, podzielony na trzy części:

• schody bębenka (na zewnętrznym obwodzie)

• schody przedsionka (na obwodzie wewnętrznym)

• przewód ślimakowy (rozdzielający, w którym leży narząd Cortiego)

• schody wypełnione są przychłonką, przewód ślimakowy - śródchłonką

• narząd Cortiego:

• leży na błonie podstawnej w obrębie przewodu ślimakowego

• zawiera liczne komórki podporowe i komórki rzęsate)

• rzęski łączą się z błoną nakrywkową

• u podstawy komórki znajdują się zakończenia dendrytów dwubiegunowych neuronów czuciowych)

• mechanizm działania narządu słuchu:

• docieranie fali akustycznej przewodem słuchowym zewnętrznym

• wywołanie drgań błony bębenkowej

• przenoszenie drgań na system kosteczek w uchu środkowym: młoteczek, kowadełko i strzemiączko

• drgania strzemiączka przechodzą przez okienko owalne (łączy się ze schodami przedsionka ślimaka)

• wywołanie fali rozchodzącej się w przychłonce

• odkształcenie się błony podstawnej w określonym miejscu (zależnie od długości fali) i przemieszczenie się określonej grupy komórek rzęsatych

• odkształcenie się rzęsek

• ugięcie się rzęsek w jednym kierunku doprowadza do hiperpolaryzacji błony komórkowej

• wydzielenie u podstawy komórki rzęsatej neurotransmitera

• pobudzenie zakończenia dendrytów neuronów czuciowych

• przenoszenie impulsów drogą nerwu ślimakowego do jąder ślimakowych brzusznych i grzbietowych

• transport do płatu skroniowego kory mózgowej i rozpoznanie sygnału przez mózg

13. Zmysł równowagi

• zmysł równowagi umożliwia czucie położenia i ruchów ciała w przestrzeni

• mieści się w błędniku błoniastym, w uchu wewnętrznym

• tworzą go dwa narządy otolitowe:

• woreczek i łagiewka

• 3 kanały półkoliste.

Narządy otolitowe:

• w każdym narządzie otolitowym (łagiewce i woreczku) znajduje się struktura czuciowa zwana plamką

• plamka składa się z nabłonka wraz z włoskowatymi komórkami czuciowymi oraz z błony, w której umieszczone są elementy otolitowe (są to kryształki CaCO3 zwane też kamyczkami błędnikowymi)

• zadaniem plamki jest wykrywanie przyśpieszenia liniowego

• ze względu na jej ułożenie (pionowe w woreczku i poziome w łagiewce) woreczek jest czuły na zmiany przyśpieszenia w kierunku pionowym (np. grawitacja), zaś łagiewka wykrywa odchylenia głowy od pionu

• receptory w narządach otolitowych są wrażliwe na ruchy o niskiej częstości, które są jedną z przyczyn choroby lokomocyjnej

Kanały półkoliste:

• znajdują się w błędniku - wewnętrznej części ucha. U człowieka są one tak usytuowane, że każdy z nich jest ustawiony mniej więcej prostopadle do płaszczyzn dwóch pozostałych

• zakończone są bańkami błoniastymi, w których znajdują się komórki zmysłowe uzbrojone we włoski

• przewody półkoliste wypełnione są śródchłonką, której ruch spowodowany obrotem głowy (wskutek siły bezwładności) podrażnia włoski powodując pobudzenie komórek nerwowych, pozwalając zachować równowagę.

• kanały są wypełnione płynem zawierającym ziarenka CaCO3 (tzw. otolity)

• na wewnętrznej powierzchni kanałów półkolistych występują komórki czuciowe z rzęskami, które są uciskane podczas zmieniania pozycji ciała przez płyn. To powoduje powstanie impulsu nerwowego, który przesyłany do mózgu jest odpowiednio interpretowany i odczuwa informacje o pozycji ciała w danej chwili

---