Smyslové orgány živočichů – základní typy, speciální typy (proudový orgán, tympanální ústrojí, Jacobsonův orgán, Lorentziniho ampule, magnetoreceptory)

Smyslové ústrojí člověka – zrak, sluch (stavba orgánů, fyziologie, přídatné orgány, význam, nemoci)

Smyslové orgány živočichů

  • Smyslové orgány zprostředkovávají organismu informace o vnějším i vnitřním prostředí
  • Smyslové orgány tvoří:
    • Vlastní smyslové buňky – receptory (čidla), rozlišujeme:
      • Exteroreceptory – informují organismus o vlastnostech vnějšího prostředí
      • Interoreceptory – informují organismus o vlastnostech vnitřního prostředí
        • Proprioreceptory – registují polohu, pohyb, napětí svalů, šlach a kloubů
        • Visceroreceptory – registrují změny ve vnitřních orgánech
      • Pomocné útvary – pomáhají při zachycování podnětu, např. zvukovody
      • Ochranná zařízení – chrání smyslový orgán, např. víčko s řasami
    • Podle povahy podnětu, který přijímají, dělíme smyslové orgány na:
      • Mechanoreceptory – zprostředkovávají vnímání mechanických podnětů, např. tlaku, zvuku, bolesti
        • Hmatový orgán
          • Receptory jsou umístěny po celém povrchu těla, často bývají soustředěny na určitých místech (tykadla, makadla, chapadla, končetiny, apod.)
          • Bezobratlí – využívají primární smyslové buňky a volná nervová zakončení, vodní bezobratlí – hmatové brvy
          • Obratlovci – mají volná nervová zakončení (k vnímání bolesti) a speciální hmatová tělíska
        • Interoreceptory – vnímají tlak a bolest ve vnitřních orgánech (visceroreceptory) a v pohybovém aparátu (proprioreceptory)
        • Proudový orgán – u vodních živočichů, slouží k vnímání proudění a tlaku vody:
          • Bezobratlí – proud vnímají celým povrchem těla, např. ploštěnky
          • Ryby – mají tzv. postranní čáru – větvené kanálky umístěné v kůži a na hlavě a po stranách těla spojené s vnějším prostředím, umožňují orientaci v kalné vodě a za tmy
          • Žraloci – u žraloků plní funkci postranní čáry tzv. Lorenziniho ampuly uložené hlouběji pod kůží hlavy
        • Polohový orgán – informuje u poloze těla nebo jeho části v prostoru a zaznamenává gravitační vlivy (zrychlení), tvoří ho statický orgán složený z drobných pohyblivých tělísek uložených v uzavřeném váčku se smyslovými brvami (statocysta), tělíska při změně polohy těla či hlavy mění svou polohu a dráždí smyslové brvy:
          • Bezobratlí – statocysta je často spojena s vnějším prostředím a naplněna vodou
          • Obratlovci – orgán je uložen ve vnitřním uchu, rozlišujeme:
            • Ústrojí rovnovážné (statické) – vnímá polohu těla a orgánů
            • Ústrojí pohybové (kinetické) – registruje pohyby
          • Sluchový orgán – zachycuje zvukové vlny, funguje na principu membrány rozechvívající se zvukem, z níž se pak zvukové vlnění přenáší ke smyslovým buňkám
            • Bezobratlí – nejvýznamnější jsou tympanální orgány u hmyzu (blanka napnutá v chitinovém rámečku, na něj navazuje rezonanční váček a pod ním smyslové buňky) – mohou být umístěné na holeno prvního páru končetin (kobylka), na prvním článku zadečku (saranče)
            • Obratlovci – vlastní sluchový orgán tvoří:
              • Vnitřní ucho (se sluchovými buňkami Cortiho orgánu) – uložené v chrupavčitém, později kostěném pouzdře ve stěně lebeční
              • Střední ucho (bubínek, středoušní kůstky – savci mají tři: kladívko, kovadlinka, třmínek, ostatní obratlovci jednu: columella) – poprvé se objevuje u obojživelníků
              • Vnější ucho (zvukovod, boltec) – dokonale vytvořené u savců
            • U některých ryb přenáší zvuk soustava kůstek zvaná Weberovo ústrojí, která je napojena na plynový měchýř a plní funkci bubínku
          • Termoreceptory – umožňují vnímání teploty okolí
            • Bezobratlí – umístění na tykadlech nebo ústním ústrojí (hlavně u hmyzu)
            • Obratlovci – na celém povrchu těla (někdy se soustřeďují na určitých místech), chladová (Krauseho tělíska) a tepelná čidla (Ruffiniho tělíska) zachycují tepelné vlnění v okolí organismu, stavbou se podobají hmatovým tělískům
          • Chemoreceptory – informují o chemických vlastnostech prostředí, reagují na molekuly látek v prostředí (ve vzduchu nebo ve vodě)
            • Čichový orgán – tvoří ho buňky opatřené citlivými brvami, které vnímají molekuly látek v plynném skupenství:
              • Bezobratlí – umístěn na tykadlech, pokožce i jinde na těle
              • Obratlovci – umístěn v nosní dutině, u různých skupin živočichů jsou čichové buňky různě složité
                • Savce podle čichů rozdělujeme na:
                  • Makrosmatické – s jemným čichem, např. psovité šelmy
                  • Mikrosmatické – se špatným čichem – např. člověk
                • Chuťový orgán – tvořen smyslovými buňkami vnímajícími molekuly látek rozpuštěných ve slinách nebo ve vodě, buňky jsou soustředěny v okolí ústního otvoru
                  • Bezobratlí – často souvisí s funkcí hmatového nebo čichového orgánu, u řady hmyzu umístěn např. na chodidlech
                  • Obratlovci – přímo v dutině ústní, je tvořen chuťovými pohárky se smyslovými buňkami
                    • Plazi (zvláště šupinatí) mají tzv. Jacobsonův orgán (vychlípeninu nosní sliznice na patře), který umožňuje vnímat pach látek rozpuštěných ve slinách
                  • Fotoreceptory – slouží k zachování světelného (elektromagnetického) vlnění
                    • Vnímání intenzity světla – umožňuje zrakové buňky bez pigmentu rozptýlené na různých částech těla (vnímají pouze světlo a stín)
                      • Prvoci – světločivná skvrna (stigma) – vnímání světlo – tma
                      • Kroužkovci – rozptýlené buňky v pokožce (faosomy)
                    • Směrové vidění – oči jsou z jedné strany zastíněny pigmentem, takže jimi živočich rozezná směr dopadajících paprsků, např.:
                      • Ploché oči – medúzy
                      • Miskovité oči – ploštěnky
                      • Pohárkovité oči – měkkýši
                    • Obrazové vidění – umožňují oči se světlolomným zařízením (rohovka, čočka, sklivec), rozeznává obrysy a struktury pozorovaného objektu, rozlišujeme:
                      • Komorové oko – na sítnici se vytváří jednotný převrácený obraz pozorovaného objektu, např. hlavonožci, obratlovci
                      • Složené oko – je tvořeno mnoha facetovými oky (ommatidii), každé zobrazuje pouze určitou část pozorovaného objektu, dohromady tvoří mozaikový přímý obraz, uzpůsobené k vnímání směru dopadajícího světla, např. členovci
                    • Barevné vidění – kostnaté ryby, obojživelníci, plazi, ptáci, většina savců

Smyslové ústrojí člověka

  • Poskytují organismu informace o vnitřním a vnějším prostředí, čidla (receptory) přijímají mechanické, tepelné, chemické a světelné podněty
  • Ústrojí zraku, sluchu, čichu v dutině lebeční, kožní čidla v kůži celého těla
  • Zrakové ústrojí
    • Funkce – vnímání světelných podnětů (elektromagnetického vlnění), orientace v prostoru
    • Části soustavy: oko a přídatné orgány oka (okohybné svaly, oční víčka, slzní žlázy)
    • Oko (oculus, oftalmos)
      • Tvořeno oční koulí uloženou v dutině očnice, tvoří ji 3 vrstvy:
      • Bělima
        • Zevní vazivová vrstva
        • Vytváří pevný obal oka (vidíme ji jako bílý obal)
        • Vpředu přechází v průhlednou, vyklenutou rohovku
        • Na bělimu se přímo upínají okohybné svaly, vzadu jí prostupuje zrakový nerv
      • Cévnatka
        • Střední vrstva
        • Bohatě prokrvená 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
      • Sítnice
        • Vnitřní vrstva nervového původu tvořena vlastními světločivnými buňkami zachycujícími světelné záření
          • Tyčinkami – pro černobílé vidění (vnímají světlo), obsahují fotosenzibilní červenou látku rodopsin (zrakový purpur), což je chemická látka reagující na dopad světla, je nutné ho neustále obnovovat, vzniká z vitamínu A
            • molekula rodopsinu se působením světla rozkládá na bílkovinu opsin a derivát vitamínu A retinal, jež jsou neúčinné a buňka z nich proto musí opět vytvořit rodopsin, čím je světlo intenzivnější, tím více molekul rodopsinu se rozloží, přijde-li člověk z jasného světla do temného prostředí, vidí zpočátku špatně, než se jeho zrak přizpůsobí (než oko vytvoří dostatek rodopsinu)
          • Čípky – pro barevné vidění, rozlišují tři základní barvy (červenou – red, zelenou – green, modrou – blue – RGB)
        • Vnitřní prostor oční koule je vyplněn rosolovitým sklivcem
        • Mezi rohovkou a přední částí duhovky se nachází přední oční komora
        • Mezi zadní plochou duhovky a čočkou se nachází zadní oční komora
        • Obě komory jsou vyplněny komorovou vodou
        • Slepá skvrna – 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
        • Žlutá skvrna – místo na sítnici, kde jsou nakupeny pouze čípky, je místem nejostřejšího vidění
      • Přídatné orgány oka
        • Okohybné svaly – zajišťují pohyb oční koule, udržují stejný směr obou očí, 4 přímé svaly (horní, dolní, vnitřní a vnější) a 2 šikmé (horní a dolní)
        • Oční víčka – uzavírají oko v očnici, chrání ho před nečistotami, poraněním a oslněním, mrkáním roztírají slzy, a zvlhčují tak rohovku, jejich podkladem je kruhový sval oční – svěrač víček, vnitřní stranu víček pokrývá tenká blanka – spojivka, přecházející až na oční kouli po okraj rohovky
        • Slzná žláza – žláza uložena při vnějším okraji očnice, jejím produktem jsou slzy, část slz se vypaří, většina se dostává do vnitřního koutku oka, pokračují slzným kanálkem, slzným váčkem a slzovodem do nosu, slzy mají antibakteriální účinky, zvlhčují oční kouli a odstraňují nečistoty
      • Vznik obrazu
        • Podnětem pro zrakové čidlo je světelné záření – elektromagnetické záření o vlnové délce 400 – 700 nm
        • Světelné paprsky procházejí optickou soustavou (rohovou, čočkou a sklivcem) a tvoří na sítnici převrácený a zmenšený obraz pozorovaného předmětu
        • Dopadem světla na světločivné buňky vznikají vzruchy, které jsou vedeny zrakovým nervem do korové oblasti koncového mozku – zde vzniká obraz skutečný
        • K zaostření na bližší předměty je nutná akomodace čočky – změna vyklenutí čočky pomocí stahu řasnatého tělíska
      • Sluchové ústrojí
        • Přijímání zvukových vln, které přeměňuje na mechanické vibrace stimulující nervové buňky
        • Člověk vnímá zvuk s frekvencí přibližně v rozsahu 16 – 20000 Hz, nejcitlivější je sluchový orgán pro kmity 2000 – 5000 Hz
        • Části soustavy: ucho – vnější, střední, vnitřní
        • Ucho
          • Dělíme na tři části:
            • Vnější ucho – zachycuje a shromažďuje zvukové vlny, tvoří ho ušní boltec (chrupavka mušlovitého tvaru pokrytá kůží), boltec se zužuje do zevního zvukovodu (chrupavčitá i kostěná trubice) vedoucího zvukové vlny k bubínku – tenké pružné blance, která se vlnami rozkmitává, bubínek tvoří bariéru mezi vnějším a středním uchem
            • Střední ucho – štěrbinovitý prostor ve spánkové kosti, vpředu spojeno s nosohltanem Eustachovou trubicí (trubice spojující střední ucho s nosohltanem, slouží k vyrovnávání tlaku na obou stranách bubínku), jsou zde kloubně spojené 3 sluchové kůstky – kladívko, kovadlinka, třmínek, třmínek nasedá do oválného okénka, zvukové vibrace se zde převádějí ze vzduchu do tekutiny, kterou je vyplněno vnitřní ucho
            • Vnitřní ucho – uloženo v kosti skalní, tvořeno:
              • Kostěným labyrintem vyplněným perilymfou, v němž je blanitý labyrint vyplněný endolymfou, jeho součástí je hlemýžď s vlastním sluchovým ústrojím, tzv. Cortiho orgánem – tvořen vláskovými buňkami nasedajícími na bazilární membránu, nad nimi je zavěšena krycí membrána, zvukové vlny se šíří v podobě vlnění perilymfy a endolymfy
            • Šíření zvuku – zvukové vlny jsou vedeny přes zevní ucho k blance bubínku, kterou rozkmitají, kmity bubínku jsou přenášeny přes 3 středoušní kůstky na oválné okénko a dále na kapaliny vnitřního ucha, rozvlnění tekutin rozkmitá bazilární membránu Cortiho orgánu, jeho vláskové buňky narážející na krycí membránu, tím se podráždí a aktivují dostředivá vlákna sluchového nervu, nervový vzruch je veden sluchovým nervem do kůry mozkové
          • Statokinetické (rovnovážné) ústrojí
            • Funkce:
              • Primární – vnímání polohy a pohybu, udržování vzpřímeného postoje a tělesné rovnováhy v klidu i při nejrůznějších pohybech
              • Sekundární – fixace předmětů zrakem při pohybech hlavy
            • Statické ústrojí – slouží k vnímání polohy, je uloženo ve vejčitém a kulovitém váčku blanitého labyrintu, v nichž jsou políčka s vysokými epitelovými buňkami, které mají na volném konci jemné vlásky a jsou zanořeny do rosolovité hmoty s vápenatými krystalky, při změně polohy hlavy se gravitací krystalky přesunou, změní se tlak na vlásky, což způsobí jejich podráždění a vzruch je veden do korové oblasti mozku
            • Kinetické ústrojí – slouží k vnímání pohybu, je uloženo ve třech na sebe kolmých polokruhovitých kanálcích blanitého labyrintu, uvnitř jsou ampulky s dlouhými vláskovitými buňkami, pohyb hlavy způsobí pohyb endolymfy a podráždění smyslových buněk
          • Čichové ústrojí
            • Funkce: vnímání pachových látek rozptýlených ve vzduchu
            • Člověk se schopen rozlišit až 4 tisíce různých pachů, mezi základní druhy pachů patří pachy kořeněné, ovocné, květinové, pryskyřičné, hnilobné a pachy spáleniny
            • Čichové buňky
              • Umístěné v čichovém políčku sliznice v horní třetině nosní přepážky a ve stropu nusní dutiny
              • Modifikované nervové buňky s vlásky, do hloubky se zužují, vybíhají v tenká čichová vlákna a procházejí čichovou kostí do lebeční dutiny a spojují se v čichové nervy
            • Mechanismus čichu – pachové látky vstupují do nosu a rozpouštějí se ve vrstvě hlenu, kterým je pokryt nosní epitel, plynné látky rozpuštěné v hlenu podráždí čichové receptory, informace se šíří prostřednictvím čichových buněk, čichového nervu do čichového bulbu na spodině mozku a odtud do čichového centra na spodině čelního laloku koncového mozku, dlouhodobým působením pachu dochází ke snížení citlivosti – adaptaci, proto po určité době člověk přestává vůni či zápach cítit
          • Kožní čidla
            • Funkce: vnímání chladu, tepla, doteku, tlaku a bolesti
            • Kožní čidla – čidla chladu, tepla, dotyku, tlaku, bolesti
            • Mechanismus kožního čití – hmatové vjemy jsou nervovými vlákny dopraveny do míchy, kam přichází i nervová vlákna přinášející vjemy bolesti, v šedí míšní hmotě jsou tyto informace sloučeny, analyzovány a filtrovány, významnější vjemy jsou dále posílány do mozku, ne všechny hmatové vjemy jsou analyzovány v míše, některé jí pouze procházejí a pokračují rovnou do mozku, v mozkové kůře přední části temenních laloků jsou pak informace porovnávány s vjemy z očí a uší a se vzpomínkami na předchozí vjemy

Nemoci

  • Krátkozrakost – paprsky se sbíhají před sítnicí (obraz vzniká před sítnicí), vidění je neostré, krátkozraký člověk dobře vidí na blízku a špatně na dálku, tato vada se napravuje čočkami – rozptylkami
  • Dalekozrakost – paprsky se sbíhají za sítnicí (obraz vzniká za sítnicí), dalekozraký člověk vidí lépe na dálku a špatně na blízko, vada se napravuje čočkami – spojkami
  • Šilhání – oči nehledí rovnoběžně, jedno se odchyluje, vrozené šilhání je způsobeno špatným úponem jednoho z okohybných svalů, obrazy přicházející do mozku nesplývají v jeden, ale vytvářejí se obrazy dva, mozek vnímá pouze jeden obraz, obraz z druhého oka ignoruje
  • Astigmatismus – vada lomivosti oka, rohovka v některé ose více vyklenutá nebo naopak méně vyklenutá, neostré vidění, napravuje se brýlovou cylindrickou korekcí
  • Nystagmus – nezáměrný kmitavý pohyb jednoho nebo obou očí
  • Daltonismus – porucha barvocitu
  • Šedý zákal (katarakta) – zamlžené vidění, rozostřené vidění, neostrý obraz, barvy nejsou tak syté
  • Ucpání zevního zvukovodu ušním mazem, který vytváří tvrdý špunt omezující slyšení, doprovází taky bolest ucha
  • Zánět středního – infekční onemocnění, infekce proniká do ucha z nosu a nosohltanu, v oblasti středního ucha se hromadí hnis, který tlačí na bubínek, což způsobuje velmi silné bolesti, doprovází vysoké horečky a celková slabost
  • Protržení bubínku – kvůli vystavení se vysokému zvuku či tlaku nebo protržení zavedením cizího tělesa do ucha, ve většině případů bubínek sroste, někdy může dojít až ke ztrátě sluchu
  • Otoskleróza – dojde k pozměnění struktury třmínku, který se přestane při zvucích chvět a nepřenáší tak zvukové vlny do vnitřního ucha