29.4.2015
SMYSLOVÉ ORGÁNY • receptory v buňkách – vazebná místa – bílkoviny • typy receptorů – např. acetylcholinové – nikotinové (nervosval. ploténka, blokovány kurarinem); muskarinové (úrobní orgány, blokovány atropinem) • vazba chemických látek na receptor – 1. krok zpracování informace v buňkách (změna metabolismu) • čidla – receptory – soubor receptorových buněk • humorální přenos – např. hlavní buňky příštítných tělísek: snížení kalcémie – zvýšení sekrece parathormonu • jednoduchá čidla – jejich činnost si neuvědomujeme (vzpřímená poloha – antigravitační svaly)
SENZORICKÉ FUNKCE (ČIDLA)
1
2
ROZDĚLENÍ RECEPTORŮ • smyslové orgány (zrak, sluch) – v CNS integrace – poskytují smyslový obraz skutečnosti • počitek – základní prvek vnímání (barva, vůně), • vjem – komplex počitků různé modality (zraková, sluchová) • 4 dimenze: kvalita (tyčinky jas, čípky barva), intenzita (síla podnětu), prostorovost (lokalizace předmětu v prostoru), časovost (trvání a pohyb podnětu) • adekvátní podněty pro daný receptor (např. sluch, zrak) • senzorický práh (např. Weber-Fechnerův zákon pro sluch: roste-li intenzita podnětu řadou geometrickou – logaritmickou, vnímáme růst její síly řadou aritmetickou – lineární) 3
• podle struktury – buněčné – volná nervová zakončení • podle lokalizace a působení – somatické (exteroreceptory – kožní) – útrobní (viscerální – interoreceptory) • podle druhu adekvátního podnětu (mechano-, chemo-, radio-, foto-, termo-) • klinicky – speciální smysly (zrak, sluch, čich) – povrchové kožní (hmat, bolest, teplo, chlad) – hluboké (svalů, šlach, kloubů, útrobní)
4
KOŽNÍ – SOMATOSENZITIVNÍ CITLIVOST - HMAT
• receptorový potenciál (RP) – pomalý s dekrementem – nikoliv podle zákona vše nebo nic • depolarizační (vzruchotvorný, generátorový) – obdoba EPSP (chuťové receptory)
• kožní smysly v počtu na 1 cm2 povrchu kůže: tepelné (2), chladové (13), dotykové (25), bolestivé (200)
• hyperpolarizační – fotoreceptory sítnice savců
• mechanorecepce – vnímá se dotyk, tlak, vibrace (WaterPaccini), lechtání (volné zakončení senzitivních nervů), teplota (později), chlad (dříve)
• oba typy – vestibulární a sluchové buňky
• bolest – druhy bolesti: – somatická (povrchní, kožní) – hluboká (svaly, klouby)
• adaptace receptorů – snížení aktivity při déle trvajícím působení stejné intenzity (čichové buňky) 5
6
1
29.4.2015
PROPRIORECEPCE – ŠLACHO-SVALOVÉ REFLEXY
• „první bolest“ – po vpichu do kůže (A vlákna) • „druhá bolest“ – po 1 sec po první – tupá (c vlákna)
Reflexní oblouk • receptor (šlachové tělísko, svalové vřeténko) – dostředivá dráha zadními provazci do míchy – synapse – odstředivou drahou neuritem buňky předního rohu míšního k efektoru – nervosvalové ploténce kosterního svalu
• svědění – vlivem histaminu – c vlákna • vnímání bolesti – centrální, efektivní, emocionální (strach, hysterické stavy) – vegetativní (autonomní: zvýšení tlaku, tachykardie) • adaptace – malá až nulová • „viscerální bolest“ – zánět žlučníku, žaludku, pankreas (bradykinin)
7
ZRAK
Brown-Sequardův syndrom • jednostranné poškození míchy – pod místem poškození ztráta tepelné a bolestivé citlivosti na kontralaterální straně a ztráta dotykové citlivosti s motorikou na stejné straně (a spastická paréza) 8
• 1 Dioptrie (D) = převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti čočky v metrech; příklad: punctum proximum (tzv. blízký bod tj. nejkratší vzdálenost od oka, kdy předmět vidíme ještě ostře při maximální akomodaci, čili zaostření) je u 20letého člověka cca v 10 cm. Optická mohutnost čočky je 10 D. Je-li tato vzdálenost 1 m, optická mohutnost je 1 D a je-li v 0.5 m, optická mohutnost je 2 D
• vnímáme světlo vlnové délky 400-750 nm • práh 10-17 J, vysoký stupeň osvětlení 1011 J • rozlišování kontrastu černobílého; barevného – pohyby oka • nitrooční tlak: 2-2.9 kPa (15-22 torrů) • schémata oka viz obr. • oko – složitý optický systém (rohovka, komorová voda, čočka, sklivec) • vrstvy z vnějšku dovnitř: rohovka (skléra), cévnatka (chorioidea), sítnice (retina) – v detailu viz obr.
• ostrost zraková – Snellenovy optotypy • minimum visibile je 5 úhlových minut, minimum separabile je 1 úhlová minuta (v detailu v praktikách) 9
Fyziologický centrální skotom • snížení ostrosti zrakové při sníženém osvětlení (adaptace na tmu – trvá cca 20-25 min.) • na 1 gangliovou buňku je víc receptorů na periferii sítnice proti fovea centralis, kde mezi 2 čípky podrážděnými je 1 nepodrážděný Zrakové vady • krátkozrakost – obraz předmětu před sítnicí – korekce rozptylkami • dalekozrakost – obraz předmětu za sítnicí – koriguje se spojkami • astigmatismus – nerovnoměrné zakřivení rohovky – koriguje se cylindrickými čočkami • presbyopie – stařecká dalekozrakost – korekce spojkami 11
10
• astigmatismus pravidelný – poledníky minimálního a maximálního zakřivení rohovky jsou kolmé na sebe (podle pravidla) – vertikální větší než horizontální; proti pravidlu – horizontální větší než vertikální • nepravidelný astigmatismus – po zánětu • akomodace oka – úprava světlolomných prostředí oka při zření na předměty v různé vzdálenosti od oka (v detailu viz Praktika – Purkyňovy obrázky) Zornice – pupila • sfinkter a dilatátor – 2 svaly pro kontrolu osvitu oka – řízeny vegetativními nervy. Jde o „clonku“ oka, srovnámeli oko s fotografickým aparátem • reakce zornice na světlo a do blízka: zúžení, na vzdálenost a ve tmě – dilatace (rozšíření) 12
2
29.4.2015
Sítnice • max. hustota čípků ve fovea centralis (na žluté skvrně) – vidění fotopické • tyčinky – vidění za šera – skotopické • čípky – 3 druhy pro vnímání 3 barev: červené (415-440 nm), zelené (520-540 nm), modré (550-570 nm) • tyčinky – pigment rodopsin (max. spektrální citlivosti 500 nm) • rodopsin – glykoprotein (348 aminokyselin) • jeho chromoforová skupina – aldehyd vit. A1 (retinal 1) • rozklad rodopsinu světlem – podráždění fotoreceptoru: blednutí, čili přeměna 11-cisretinalu na trans-formu 13
Adaptace na tmu • opačný děj, čili transformace trans na cis formu – trvá cca 25 min., nutná přítomnost A vitaminu Generátorový a akční potenciál je v sítnici až na gangliových a amakrinních buňkách (viz obr.) • všechny receptory sítnice – hyperpolarizační RP (receptorový potenciál): v klidu (za tmy – Na, Ca, Mg pumpovány z vnitřního do zevního segmentu tyčinky kanály otevřenými dík cGMP – tzv. proud za tmy) • to za světla blokováno hydrolýzou cGMP – hyperpolarizace fotoreceptoru • počet AP gangliových buněk zvýšen při osvitu sítnice (centra – on reakce), snížen při ukončení osvitu (periferie – off reakce) 14
SLUCH
ZRAKOVÁ DRÁHA • 130 milionů tyčinek a 6 milionů čípků – konvergence na 1 milion vláken n. optici • dále fasciculus opticus – chiasma – tractus opticus – area pretectalis – tectup opticum mesencephali – corpus geniculatum laterale – tr. geniculocalcarinus – area 17 v kůře okcipit. laloku • barevné vidění, binokulární zření (horopter) v detailu v praktikách 15
Vnitřní ucho • umístěno ve skalní kosti, tvoří ho hlemýžď s Cortiho orgánem a statokinetické čidlo • percepce zvuku (kostní vedení – převážně vysoké tóny) • scala vestibuli (horní oddíl) – od oválného okénka k vrcholu hlemýždě, kde spojena s dolním oddílem (scala tympani) • v obou oddílech perilymfa • střední oddíl (scala media, ductus cochlearis), mezi bazilární a spirální (Reissnerovou) membránou obsahuje endolymfu – kalium 145 mM; • Cortiho orgán s vnějšími a vnitřními vláskovými buňkami (receptory) na bazilární membráně 17
• nástroj lidské komunikace spolu se zrakem • sluch – nejcitlivější smysl (práh 5.10-18 J) • zvuky 16-20 000 Hz jsou vnímány • hlasitost tónů vnímány nejvíc tóny kol. 5 kHz Převod zvuku • zevní zvukovod – bubínek – střední ucho – kladívko – kovadlinka – třmínek – oválné okénko hlemýždě (přenos energie z plynného do tekutého prostředí – do perilymfy ve scala vestibuli) • převodní cestou vnímány převážně hluboké tóny • Eustachova trubice – vyrovnává tlaky středouší a nosohltanu 16
• zvukem rozkmitání membrány oválného okénka – perilymfy ve scala vestibuli – endolymfy ve scala media – perilymfy ve scala tympani a zpětně membrány oválného okénka • čím vyšší tón – tím blíže k bázi hlemýždě (tj. k třmínku) se vyrovnává tlak přes bazilární membránu • nízké tóny – vyrovnávají tlak blíž k helicotrematu • pohyb vzhůru tectoriální a reticulární membrány laterálně – budivý (depolarizační) receptorový potenciál vláskové buňky • pohyb dolů těchto membrán – hyperpolarizace a útlum AP • bazilární membrána jako frekvenční analyzátor • klidový membránový potenciál zevních vláskových buněk – 70 mV, vnitřních – 50 mV • endokochleární pot. (mezi endo- a perilymfou ): + 80 mV 18
3
29.4.2015
Vlásková buňka • tenzometr • délka zevní vláskové buňky – zvětšuje se od baze k vrcholu • obsahuje kontraktilní bílkoviny • funkce zevních vláskových buněk: zvyšují citlivost vnitřních vláskových buněk, které jsou vlastnímu receptory Sluchová dráha • vláskové buňky – ncl. cochlearis ventralis, dorsalis – lemniscus lateralis – colliculus inferior – corp.genic. mediale-area 41 v gyrus temp. transvers. a area 42 (Heschlovy závity) • binaurální slyšení – dáno různým odstupem levého a pravého ucha od zdroje 19
Vestibulární dráhy
VESTIBULÁRNÍ SYSTÉM
• polokruhové kanálky + utriculus, sacculus – ncl. vestibularis scarpae – nervus vestibularis – spolu s nervus cochleae – n. VIII – (statoacusticus) – prodloužená mícha v mostomozečkovém úhlu – vzestupná část
• slouží k detekci lineárního a úhlového zrychlení hlavy a tím k udržování rovnováhy Statokinetické čidlo • 3 polokruhovité kanálky – čidlo kinetické – utriculus a – čidlo statické – sacculus • macula utriculu – leží horizontálně, reaguje na pohyby hlavy dopředu a dozadu • macula sacculu leží vertikálně, reaguje na pohyby hlavy nahoru a dolů
• sestupná část – 4 jádra vestibulární: horní (Bechtěrevovo), laterální (Deitersovo), mediální (Schwalbeovo), descendentní (Rollerovo) • řada spojení s míchou – jádry okohybných nervů (Tractus longitudinalis medialis), mozečkem, talamem
21
22
ČICH Labyrintové reflexy • pro detekci chemických látek • čichová sliznice – na horní skořepě nosní (regio olfactoria) – bipolární buňky – dendrity s ciliemi v počtu 107 – vlákna fila olfactoria skrze membrana cribriformis do bulbus olfactorius
• tonické a fázické reflexy – zpětné stáčení očí při pohybech hlavy k ramenům (z utriculu a snad i ze sacculu) – v opačném směru než hlavapohyby očí jsou tonické • vestibulární nystagmus – viz praktika (Bárányho křeslo)
• čichově aktivní látky – odoranty – k ciliím – proteiny vážící odoranty (OBP) – aktivace G olfactoriálního proteinu – depolarizační RP – práh 10-9 mol/l látky ve vzduchu • pomalá adaptace čichu – čich s věkem slábne (anosmie – necítí nic) 23
24
4
29.4.2015
CHUŤ • receptory na jazyku pro detekci chemických látek – citlivé jen látky rozpustné ve vodě • chuťové prahy – 10-2 až 10-6 mol/l • typy receptorových AP: depol. (A) slano, hyperpol.-depol. (B) kyselo, hyperpol. (C) sladko, hořko Chuťová dráha • inervace jazyka: n. VII (chorda tympani) – přední 2/3 jazyka, n. IX a X zadní 1/ 3, dále ncl. tractus solitarii v oblongatě – ncl. ventralis posterior medialis talami – dále do later. hypotalamu (řízení autonomních reflexů při přijímání potravy) – kůra parietálních oblastí (projekce jazyka – prostorové rozlišování chuťových podnětů na jazyku) Adaptace chuti • 3 sec po dosažení vrcholu RP klesá jeho úroveň na 60 % 25 • ageusie – zánik chuti; chuťová slepota – geneticky
5
