Zmyslové orgány

Informácie o zmenách prostredia sa zachytávajú receptormi so špeciálnymi bunkami s veľkou dráždivosťou. Receptory sú citlivé najmä na podnety, ktoré označujeme ako adekvátne podnety, t.j. pre receptor primerané.

Ku každému receptoru patrí aj dostredivá nervová dráha, po ktorej sú vedené informácie do ústredia v centrálnej nervovej sústave, kde sa robí ich rozbor. Na tomto rozbore sa podieľajú rôzne časti centrálnej nervovej sústavy.

Podľa pôvodu podnetov rozlišujeme:

  • exteroreceptory - prijímajú podnety z vonkajšieho prostredia
  • interoreceptory - sú citlivé na zmeny vnútorného prostredia

Osobitným druhom interoreceptorov sú svalové a šľachové proprioreceptory.

Niektoré receptory reagujú po celý čas pôsobenia podnetu, u iných v priebehu jeho pôsobenia sa dráždivosť znižuje. Tento jav sa nazýva adaptácia a je typický napr. pre čuch alebo pre dotykové a tlakové receptory v koži (po určitom čase prestávame vnímať vôňu alebo zápach v miestnosti, nepociťujeme na koži odev, obuv a pod.). Iné receptory, najmä pre bolesť, a takmer všetky interoreceptory sa vôbec neadaptujú alebo len veľmi pomaly. To je dôležité z hľadiska udržania stálosti vnútorného prostredia.

Čuch

Adekvátnym podnetom pre čuch sú prchavé látky vo vdychovanom vzduchu. Človek dokáže rozlíšiť niekoľko tisíc čuchových kvalít, ale vône a zápachy ako podnety sa presne klasifikovať nedajú. Len asi 50 látok dáva tzv. čisté čuchové pocity. Rozdeľujú sa na vône (pachy) koreninové, rastlinné, ovocné, živicové, hnilobné a spáleninové. Väčšina látok, ktoré voňajú alebo zapáchajú, vyvoláva zmiešané pocity, často kombinované s dráždením ďalších receptorov, najmä chuťových. Čuchové bunky sú v sliznici hornej časti nosovej dutiny a ich vlákna vedú do čuchového ústredia mozgu na spodnej ploche čelových lalokov.

Človek má v porovnaní s mnohými zvieraťami čuch pomerne málo vyvinutý, no napriek tomu je jeho citlivosť dosť veľká. Význam čuchu pre človeka je pri vytváraní podmienene reflexného vylučovania tráviacich štiav a v obranných reakciách organizmu na dráždivé a škodlivé látky v ovzduší.

Chuť

Chuť je zvyčajne spojená s činnosťou čuchových receptorov a s dráždením dotykových a tepelných receptorov v ústach. Vlastný chuťový receptor tvoria chuťové poháriky, v ktorých sú chuťové bunky. Podnetom pre ne sú chemické látky rozpustené vo vode a slinách. Najviac chuťových pohárikov je v sliznici jazyka. Chuťové vnemy vznikajú v kôre temenných lalokov.

Rozoznávame štyri základné chuťové vnemy - sladko, horko, kyslo a slano. Ostatné chuťové vnemy sú zmiešané a možno ich z týchto odvodiť. Chuť má menšiu citlivosť ako čuch.

Najnovšie sa japonským vedcom podarilo objaviť piatu chuť umami, ktorú rozoznávajú špecifické receptory. Je to chuť, ktorá je reprezentovaná glutamátom. Najviac glutamátov sa nachádza v mäsa a je súčasťou napr. instantných polievok. Prídavok glutamátov zintenzívňuje chuť jedla.

Chuť má význam pri reflexnom vylučovaní tráviacich štiav, najmä slín a žalúdkovej a pankreatickej šťavy.

Kožné receptory

V koži a slizniciach telových otvorov sú receptory na vnímanie dotyku, tlaku, chladu, tepla a bolesti. Dráždením týchto receptorov vznikajú aj kombinované pocity, ako je vnímanie hladkosti alebo drsnosti ohmatávaného povrchu, vlhkosť, suchosť, tvrdosť, chvenie a svrbenie. V citlivosti, a teda v hustote uloženia receptorov, sú na rôznych miestach povrchu tela značné rozdiely. Najcitlivejšia na dotyk a tlak je špička jazyka a končeky prstov na dlaňovej strane, na teplo je najcitlivejšie čelo, na bolesť očná rohovka.

Dotykové a tlakové receptory - Meissnerove telieska - sú pomerne jednoduché telieska, ktoré sa dráždia deformáciou kože v mieste, kde sú uložené. Dotykové pocity nelokalizujeme do kože, ale na predmet, ktorého sa dotýkame.

Pre tepelné pocity máme receptory na vnímanie chladu - Krausove telieska - uložené blízko k povrchu a na vnímanie tepla - Ruffiniho telieska - v hlbokých vrstvách kože. Receptorov na vnímanie chladu je asi 3x viac. Na receptory pôsobia aj podnety z vnútra tela, preto máme napr. pri horúčke pocit tepla až horúčavy.

Veľký biologický význam pri ochrane organizmu a pri signalizácii poškodzujúcich vplyvov má pociťovanie bolesti. Voľné nervové zakončenia, ktoré toto pociťovanie sprostredkúvajú, sú okrem kože a sliznice takmer vo všetkých tkanivách a orgánoch tela. Preto hovoríme o bolesti povrchovej (koža), hlbokej (svaly, šľachy) a vnútornostnej (vnútorné orgány). V koži je asi 50-100 bolestivých bodov na 1 cm2. Podnety vyvolávajúce bolesť sú rôzne - mechanické, chemické, tepelné, elektrické. Pocity bolesti sú vždy nepríjemné a najmä silná bolesť je sprevádzaná rôznymi prejavmi, ako je potenie, zblednutie a pod. Vyvolávajú reakcie v zmysle úniku alebo odtiahnutia ohrozenej časti tela od škodlivého podnetu.

Informácie z kožných receptorov, termoreceptorov a z receptorov na vnímanie bolesti sú vedené do miechy a postupne sa dostávajú nervovými dráhami až do kôry temenného laloka, kde si pocity uvedomujeme.

Receptory pohybových orgánov

Proprioreceptory vo svaloch - svalové vretienka - a v šľachách - šľachové telieska - ustavične vysielajú do CNS informácie o aktuálnom stave každého svalu. Tým sú všetky naše pohyby presne usmernené čo do sily aj rozsahu, pretože ustavičné dostredivé vzruchy z týchto receptorov umožňujú prostredníctvom CNS stálu kontrolu a úpravu ďalšej činnosti svalov podľa okamžitej situácie. Umožňujú nám aj vedomé vnímanie pohybov a polohy tela aj jeho jednotlivých častí. Informácie zo svalových a šľachových receptorov sa spracúvajú na rozličných úrovniach CNS až po temenný a čelový lalok mozgovej kôry.

Statokinetický receptor

Kinetické a statické orgány sú uložené spolu so sluchovým orgánom v labyrinte skalnej kosti (časť spánkovej kosti) lebky. Zmyslové bunky, ktorých vlásky vyčnievajú do polkruhových kanálikov kinetického receptora, sú dráždené prúdením endolymfy pri rotačných pohyboch hlavy, teda pri zmenách uhlového zrýchlenia. Ich dráždenie umožňuje informáciu o polohe osi rotácie a o uhlovom zrýchlení.

Statický receptor je vo vajcovitom a guľovitom vačku a tvoria ho nahromadené zmyslové bunky, ktorých vlásky sú čiastočne ponorené do rôsolovitej hmoty obsahujúcej drobné kryštáliky minerálnych solí. Pri zmenách polohy hlavy a pri lineárnych zrýchleniach (pád, stúpanie) vznikajú zmeny tlaku a ťahu kryštálikov na vlásky, a tak sa zmyslové bunky dráždia.

Kinetický a statický receptor pracujú ako funkčný celok. Ich činnosť je dôležitá pre udržanie vzpriameného postoja a telesnej rovnováhy, a to ako v pokoji, tak aj pri rôznych pohyboch tela. Subjektívne vnímanie polohy hlavy a ich zmien sa uskutočňuje v spánkovom laloku mozgovej kôry.

Sluch

Pre človeka má sluch veľmi veľký význam nielen na vnímanie zvukov a priestorovú orientáciu, ale najmä umožňuje dorozumievanie, styk s ostatnými ľuďmi. Rozvíja myšlienkový a citový život, poskytuje nám estetické zážitky (napr. počúvanie hudby, recitácie, divadelné hry a pod.).

Orgánom sluchu je ucho. Jeho základnými časťami sú:

  1. vonkajšie ucho - ušnica, vonkajší zvukovod, bubienok
  2. stredné ucho - bubienková dutina, Eustachova trubica, sluchové kostičky
  3. vnútorné ucho - slimák, labyrint

Vonkajšie ucho

Ušnica je tvorená chrupkou (iba lalôčik ušnice nemá chrupkovitú kostru) a smeruje akustické vlny do zvukovodu. Veľkosť a tvar ušnice ale nemá vplyv na sluch. Vonkajší zvukovod je trubica dĺžky 3 cm, na konci ktorej sa nachádza bubienok. Výstelka zvukovodu obsahuje mazové žľazy, ktoré produkujú ušný maz. Zvukovod má samočistiacu schopnosť - nečistoty sa z neho vypudzujú smerom von. Bubienok je väzivová blanka tvoriaca hranicu medzi vonkajším a stredným uchom. Zvuková vlna ho rozochveje, bubienok ju zosilní a odovzdá do stredného ucha.

Stredné ucho

Súčasťou stredného ucha je Eustachova trubica (tuba pharyngotympanica), ktorá spája bubienkovú dutinu vyplnenú vzduchom s nosohltanom (nasopharynx). Vyrovnáva tlak v strednom uchu s tlakom v okolitom prostredí. Pomáha aj čistiť stredoušnú dutinu.

Zvuk sa v strednom uchu interpretuje ako chvenie bubienka, ktoré ďalej postupuje prostredníctvom troch sluchových kostičiek:

  1. kladivko (malleus)
  2. nákovka (incus)
  3. strmienok (stapes)

Reťaz týchto kostičiek prenáša zvuk od bubienka do vnútorného ucha - platnička strmienka sa dotýka oválneho okienka vo vnútornom uchu. V strednom uchu sa nachádzajú malé svaly napínajúce bubienok a upevňujúce sluchové kostičky.

Vnútorné ucho

Slimák (cochlea) je skrútená trubička naplnená tekutinou. Vibrácie zo slimáka cestujú po membráne. Tieto vibrácie objavujú vláskové bunky (receptory sluchu), ktoré sú súčasťou Cortiho orgánu (organum spirale). Každá bunka vysiela signály do mozgu po sluchovom nerve. Sluchové pocity a vnemy vznikajú v spánkovom laloku mozgovej kôry.

Podnetom pre sluch sú zvukové vlny, t.j. pozdĺžne kmitanie molekúl vzduchu. Sluchom sme schopní rozoznať zvuky a tóny, ich intenzitu, výšku, zafarbenie, smer odkiaľ prichádzajú. Človek počuje a rozlišuje pri strednej hlasitosti tóny od kmitočtu (frekvencie) 16 Hz [herc] asi do 20 000 Hz (20 kHz). Maximálna citlivosť sluchu je pre tóny 1000-3000 Hz.

Zrak

Zrak je u človeka jedným z najdôležitejších receptorov. Zrakom vnímame svetlo, jeho intenzitu a farbu. Svetlo vychádza zo zdroja, alebo sa odráža od predmetov (sekundárne zdroje), takže môžeme rozoznávať tvar, veľkosť, farbu, priestorové usporiadanie, vzdialenosť a pohyb týchto zdrojov. Zrak nám umožňuje bohatý myšlienkový rozvoj, vzdelávanie, pozorovanie krásnych vecí, je nepostrádateľný pre väčšinu ľudských činností.

Podnetom pre zrakový receptor je svetelné (elektromagnetické) vlnenie v rozsahu vlnových dĺžok 400-700 nm. Svetelné lúče prechádzajú najprv zložitou optickou sústavou zrakového orgánu - oka:

  • rohovka (cornea), zvlažovaná vrstvou sĺz
  • šošovka (lens), ktorá je obklopená komorovou vodou
  • sklovec (corpus vitreum)

Na rozhraní týchto svetlolomných prostredí sa svetelný lúč láme, takže na sietnici sa premieta ostrý, zmenšený a prevrátený obraz pozorovaného predmetu. Oko sa prispôsobuje videniu na rôznu vzdialenosť. Pri pohľade do blízka (bližšie ako 5 cm) sa šošovka pružne vyklenie (stiahnutím svalu vráskovcového telesa sa uvoľní jej závesný aparát), a tým sa zvýši jej lomivosť. To sa nazýva akomodácia šošovky. V starobe pružnosť šošovky klesá, čím sa schopnosť akomodácie nablízko zmenšuje.

Množstvo svetla vstupujúceho do oka kontroluje pigmentovaná dúhovka (iris) zväčšením alebo zmenšením otvoru v jej strede - zrenica (pupila), pôsobí tak ako clona. Na svetle sa zužuje a v šere sa rozširuje. Všetky tieto deje prebiehajú reflexne.

Vlastné svetlocitlivé bunky tyčinky a čapíky sa nachádzajú na zadnej ploche očnej gule v sietnici (retina). Tyčinky, ktoré sú citlivejšie na svetlo, sú nepostrádateľné pri videní za šera, čapíky sú nevyhnutné pre farebné videnie. Miestom najostrejšieho videnia je ústredná jamka sietnice - žltá škvrna (macula lutea), v ktorej sú husto nahromadené len čapíky. Mediálne od nej je tzv. slepá škvrna (fovea caeca), čo je miesto, kde vstupuje do oka zrakový nerv (a s ním cievy) a kde nie sú žiadne svetlocitlivé bunky. Zrakové informácie vedú zrakové nervy do záhlavového laloka mozgovej kôry.

Oko môže mať poruchy optického aparátu, tzv. refrakčné chyby. Pri predĺžení predozadnej osi oka vzniká obraz pred sietnicou a obraz na sietnici je neostrý. Je to krátkozrakosť a koriguje sa šošovkami rozptylkami. Pri ďalekozrakosti sa predmety zobrazujú za sietnicou. Očná os je v tomto prípade skrátená. Chyba sa koriguje spojnými šošovkami. Astigmatizmus sa prejavuje nejasným videním a spôsobuje ho nerovnomerné zakrivenie rohovky.

Tab. Refrakčné chyby oka
krátkozrakosťďalekozrakosť
predozadná os okapredĺženáskrátená
vznik obrazupred sietnicouza sietnicou
korekciarozptylkyspojky

Sliznica medzi rohovkou a vnútornou stranou viečok sa nazýva očná spojivka (tunica conjuctiva). Zabezpečuje hladký pohyb oka, je bohate prekrvená, nachádzajú sa tu imunokompetentné bunky a má aj sekrečnú funkciu. Pri mechanickom podráždení alebo vplyvom bakteriálnej infekcie sa môže zapáliť (zápal očnej spojivky - konjuktivitída).

Vnútorné receptory

Vo vnútorných orgánoch je mnoho receptorov citlivých na rôzne zmeny vnútorného prostredia. Pôsobia na iné tlakové, ťahové, tepelné, chemické podnety. Všetky tieto receptory sú dôležité na udržanie stálosti vnútorného prostredia. Nepostrádateľné sú pri reflexnom riadení činnosti srdca a ciev, pri hospodárení s vodou a soľami, pri udržiavaní teploty tela a pod. Pre riadenie týchto funkcií sú samozrejme dôležité aj informácie z vonkajšieho prostredia.