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 2×1,5 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

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

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

 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