receptorów - LOGIM.EDU.GORZOW.PL
advertisement
1.41. Zmysły łączą nas ze środowiskiem. Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska Łączność ze środowiskiem Człowiek nieustannie odbiera i przetwarza informacje, docierające z otoczenia. Zmysłem nazywamy formę odbierania bodźców i ich przetwarzanie. Nasze zmysły to: wzrok, słuch, równowaga, smak, węch, czucie skórne (dotyku, bólu, temperatury). Narządy służące do odbierania bodźców nazywamy receptorami. Są nimi narządy zmysłów: oko, ucho, nos, język, skóra. Ich zadaniem jest rejestrowanie zmian, zachodzących w środowisku zewnętrznym i przekazywanie impulsów do odpowiednich ośrodków w mózgu i rdzeniu kręgowym. Dostarczanie informacji do ośrodkowego układu nerwowego pozwala organizmowi właściwie reagować na bodźce. Bodźce a receptory Bodźce fizyczne Bodźce fizyczne odbierane są przez receptory: wzroku, słuchu, równowagi dotyku, bólu, temperatury. Bodźce chemiczne Na bodźce chemiczne wrażliwe są receptory: smaku, węchu. Zmysł wzroku Oko – narząd wzroku Gałka oczna znajduje się w przedniej części oczodołu i porusza się dzięki ruchom mięśni ocznych w zagłębieniu utworzonym przez tkankę tłuszczową oczodołu i liczne powięzie. Oko ma w przybliżeniu kształt kuli o średnicy 24 mm, wypełnionej w większości bezpostaciową substancją (ciałkiem szklistym), znajdującej się pod ciśnieniem pozwalającym na utrzymanie jego kształtu. Oko – narząd wzroku Twardówka jest najbardziej zewnętrzną częścią oka. Zbudowana jest z nieprzeźroczystej błony, która w przedniej części oka przechodzi w rogówkę. Rogówka kształtem przypomina wypukłe szkiełko od zegarka. Zbudowana jest z przeźroczystej błony włóknistej. Siatkówka jest receptorową częścią oka. Składa się z czopków i pręcików komórek światłoczułych. Miejscem największego ich skupienia jest plamka żółta, i z tego powodu cechuje się największą wrażliwością na barwy i światło. Nieco niżej znajduje się plamka ślepa - miejsce zbiegu nerwów łączących komórki światłoczułe z nerwem wzrokowym, pozbawione komórek światłoczułych i dlatego niewrażliwe na światło. Soczewka jest zawieszona między tęczówką a ciałem szklistym, ma dwie wypukłe powierzchnie - przednią i tylną. Tęczówka jest umięśnioną częścią błony naczyniowej otaczającej otwór nazywany źrenicą. Dzięki zawartemu w niej pigmentowi jest kolorowa. Mięśnie tęczówki pozwalają na regulację wielkości źrenicy. Wnętrze oka wypełnia przeźroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciałem szklistym. W górno - bocznej części oczodołu znajduje się gruczoł łzowy wydzielający łzy mające za zadanie oczyszczać powierzchnię oka z zabrudzeń i nawilżać ją. Jak działa oko? Światło wpadające do oka biegnie przez rogówkę, soczewkę i ciało szkliste, by zakończyć swą podróż na siatkówce. Wywołuje w ten sposób wrażenie wzrokowe, które przekazywane jest do mózgu za pośrednictwem nerwów łączących się w nerw wzrokowy. Rogówka, soczewka i ciało szkliste stanowią układ skupiający promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe. Dlatego też soczewka ma możliwość zmiany swojego kształtu, a co za tym idzie mocy optycznej. Pozwala to na ogniskowanie na siatkówce przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach od oka. Zdolność tę nazywamy akomodacją. Ostre widzenie uzyskiwane jest wtedy, gdy ognisko obrazowe pokrywa się z siatkówką. W przypadku, gdy oko nie jest w stanie zogniskować światła dokładnie na siatkówce mówimy o wadach wzroku. Jak działa oko? Układ optyczny oka przyrównać można do aparatu fotograficznego, przy czym : rolę soczewek obiektywu spełniają rogówka i soczewka oka, rolę przesłony - tęczówka, rolę warstwy światłoczułej kliszy - siatkówka. Różne kolory świata Oko odbiera tylko część promieniowania nań padającego. Związane jest to z własnościami fizyko-chemicznymi rogówki, czopków i pręcików. Odbieramy zatem tylko światło, które mieści się w zakresie od ok. 400nm (co odpowiada światłu o barwie fioletowej) do ok. 700nm (co odpowiada światłu o barwie czerwonej). Powyżej długości 700nm znajduje się niewidoczna dla człowieka podczerwień, a poniżej 400nm, również niewidoczny, ultrafiolet. Całość przedstawia rysunek 1. Promieniowanie, które wniknie do oka staje się źródłem bodźców. Ze względu na różną budowę czopków i pręcików występują różne właściwości widzenia ciemnego (przy małym oświetleniu, np. w nocy) i jasnego (przy dużym oświetleniu, np. w dzień). Przyjmuje się maksimum czułości czopków na 550 nm, a pręcików na 510 nm. Wykres krzywej czułości widmowej oka ludzkiego dla widzenia jasnego (przy świetle dziennym) i ciemnego (nocą ) przedstawia rysunek 2. Analizujac poniższy wykres łatwo zauważyć najwyższą czułość oka w punktach 550nm i 510nm, malejącą wraz z oddalaniem się od tych maksimów, aż do osiągnięcia wartości zero na krańcach okna optycznego - jest to jednoznaczne ze ślepotą oka na światło o danej długości fali. Rysunek 1. Rysunek 2. DLACZEGO CZŁOWIEK MA PARĘ OCZU? Gdy patrzymy na przedmiot ustawiony bardzo daleko od nas osie patrzenia obu oczu ustawione są prawie równolegle. Jeżeli przedmiot ten będziemy zbliżali w naszym kierunku, to mięśnie gałek ocznych będą zmieniać położenie gałek tak by osie widzenia podążały za tym przedmiotem, a tym samym przecięły się. Im bliżej oczu znajdzie się nasz przedmiot, tym osie patrzenia przetną się pod większym kątem. Analizując ten kąt mózg człowieka wnioskuje o odległości obserwowanego przedmiotu od oczu. Gdyby zatem człowiek wyposażony był w tylko jedno oko bardzo trudno byłoby mu określać odległość obserwowanego przedmiotu od siebie. Obuoczne patrzenie umożliwia tworzenie obrazu trójwymiarowego. ŚWIAT DO GÓRY NOGAMI Obraz przedmiotu na siatkówce jest odwrócony "do góry nogami", co wynika z fizycznej budowy oka (soczewka odwraca obraz). W pierwszych dniach życia mózg człowieka uczy się widzieć prawidłowy obraz obracając go, by w późniejszym życiu robić to automatycznie. Oznacza to, że niemowlę widzi świat "postawiony na głowie" i dopiero po pewnym czasie zaczyna widzieć normalnie. Przekonaj się sam (a) Odróżnianie barw wydaje nam się normalnym zjawiskiem. Nie wszyscy jednak z jednakową precyzją potrafimy rozróżniać kolory, a daltoniści (wada genetyczna) nie odróżniają barwy czerwonej i zielonej. Tutaj możesz przeprowadzić sobie krótki test na rozróżnianie barw http://www.psychotestykierowcow.pl/Daltonizm Nasze oko jest niesamowicie wyspecjalizowanym narządem, ale ono również nie jest doskonale. Czasami ulegamy złudzeniom optycznym. Przekonaj się sam (a). http://www.youtube.com/watch?v=UZ_GOS5YWiU&NR=1 Ucho- zmysł słuchu i równowagi Ucho odbiera fale dźwiękowe, przekształca je w drgania mechaniczne, a drgania w impulsy nerwowe. Tu mieści się także zmysł równowagi (błędnik). Ucho zewnętrzne Ucho zewnętrzne składa się z przewodu słuchowego zewnętrznego i nieruchomej małżowiny usznej. Małżowina uszna skupia drgania (zwłaszcza wysokie, powyżej 6000 Hz) i odbija je w stronę przewodu słuchowego zewnętrznego. Chcąc lepiej słyszeć nieraz przykładamy dłoń do ucha powiększając, a także bardziej zaginając powierzchnię małżowiny. Przewód słuchowy zewnętrzny to nieco zagięta i lekko skręcona rurka, długości ok. 3 cm, początkowo dość szeroka, dalej nieco zwężona, następnie znów rozszerzająca się w pobliżu błony bębenkowej. Błona bębenkowa to właśnie zakończenie przewodu słuchowego zewnętrznego. Błona ma kształt elipsy. Błona bębenkowa wytrzymuje ciśnienie ok. 1 atmosfery. Ucho środkowe W skład ucha środkowego wchodzą: jama bębenkowa, kosteczki słuchowe oraz trąbka słuchowa (trąbka Eustachiusza) łącząca jamę bębenkową z nosową częścią jamy gardłowej. Ujścia trąbek słuchowych znajdują się w nosowej części gardła. Są one zwykle zamknięte, otwierają się jedynie w czasie połykania. Trąbki słuchowe doprowadzają wówczas powietrze do jam bębenkowych. Dzięki temu dochodzi do wyrównania ciśnień między uchem środkowym a otaczającym człowieka powietrzem. Jama bębenkowa ma kształt zbliżony do soczewki dwuwklęsłej. W przedniej jej ściance znajduje się błona bębenkowa. Błonę bębenkową łączy się z łańcuchem kosteczek słuchowych składającego się z młoteczka, kowadełka i strzemiączka. Wymienione kosteczki słuchowe przewodzą drgania błony bębenkowej, umożliwiają usłyszenie słabych drgań i chronią ucho wewnętrzne przed zbyt silnymi drganiami. Ucho wewnętrzne Ucho wewnętrzne czyli błędnik mieści się wewnątrz kości skroniowej. Składa się z przedsionka, ślimaka oraz kanałów półkolistych (narządu równowagi). Błędnik jest tworem kostnym, wewnątrz którego mieści się błędnik błoniasty. Rolę narządu słuchu pełnią przedsionek i ślimak. Wewnątrz przewodu ślimakowego znajduje się organ lub narząd Cortiego, składający się z 24 000 włókienek zwanych strunami słuchowymi. To one umożliwiają nam słyszenie i rozróżnianie ogromnej gamy dostępnej nam skali dźwięków. Ucho wewnętrzne nie zawiera już powietrza, lecz ciecz organiczną - perylimfę). Kiedy fala powietrza uderza w bębenek, ugina się on do wewnątrz, na skutek czego łańcuch kosteczek słuchowych zmienia swoje położenie. Strzemiączko wsuwa się głębiej do okienka owalnego i wywiera nacisk na ciecz znajdującą się w uchu wewnętrznym. Strzemiączko nie pozostaje długo w tym położeniu. Przez skurcz mięśnia łączącego je z kowadełkiem pociąga koniec kowadełka ku dołowi i wszystkie kosteczki łańcucha wracają na miejsce, a ciecz ucha wewnętrznego zostaje zwolniona od nacisku. Na drgania cieczy reagują struny słuchowe umieszczone w ślimaku, które tworzą mechaniczny układ rezonujący. Zostają wzbudzone impulsy nerwowe, które nerwem słuchowym biegną do ośrodka słuchu Zmysł węchu i smaku Zmysł węchu We współczesnym świecie, zdominowanym przez doznania wzrokowe i słuchowe, węch często traktuje się jako zmysł drugiej kategorii. Zmysły węchu i smaku są czynnościowo powiązane między sobą i łączą się ściśle z funkcją narządu trawienia. O wzajemnych powiązaniach między zmysłami węchu i smaku świadczy fakt, że częściowe wyłączenia węchu przykładowo przy silnym katarze prowadzi do zmiany smaku spożywanych pokarmów. Narząd powonienia Narząd powonienia znajduje się w jamie nosowej i pokryty jest zmysłowym nabłonkiem węchowym. Okolica węchowa błony śluzowej nosa znajduje się w górnej części jamy nosowej i zawiera kilkanaście tysięcy komórek węchowych wrażliwych na substancje wonne. Substancje te to ciała lotne, których cząsteczki dostają się do nosa wraz z prądem wdychanego powietrza i drażnią receptory nabłonka węchowego. Pobudzenie z komórek węchowych przenoszone jest do ośrodka korowego w mózgu. Długotrwałe działanie substancji wonnych prowadzi do znanego zjawiska zwanego adaptacją receptorów, które powoduje stopniowe przytępienie, a następnie zanik odczuwania określonego zapachu. Narząd powonienia Znaczenie węchu w naszym życiu jest znacznie większe niż się powszechnie uważa. Bez niego nie moglibyśmy ani delektować się aromatem pysznego dania, ani rozpoznać zepsutej żywności. Choć zasadniczo ludzie potrafią odróżnić tylko cztery różne smaki słodki, kwaśny, słony i gorzki - to ludzka błona węchowa posiada blisko 350 różnych receptorów węchowych. Do receptorów tych mogą dopasować się tylko konkretne molekuły aromatyczne i stymulować w ten sposób wrażenia zapachowe w mózgu. Aromaty złożone równocześnie aktywują wielką liczbę receptorów, co znakomicie pomnaża liczbę odczuwanych zapachów. W efekcie dobrze wytrenowany nos potrafi rozróżnić ponad 10.000 „odcieni” zapachu. Narząd smaku Narząd smaku jest umiejscowiony w jamie ustnej, głównie na języku. Czucie smaku jest odbierane przez kubki smakowe rozmieszczone w brodawkach smakowych języka. Kubki smakowe znajdują się również na podniebieniu miękkim i na tylnej ścianie gardła. Kubki odbierają następujące smaki: - słony słodki kwaśny gorzki umami Czucie smaku w znacznym stopniu uzależnione jest od sprawności funkcjonalnej narządu powonienia czyli węchu. Receptory smaku są pobudzane przez substancje chemiczne rozpuszczone w płynnym środowisku jamy ustnej. Następnie pobudzenie przekazywane jest przez receptory do ośrodków mózgowych i analizowane w korze mózgu jako konkretne wrażenie smakowe. Olbrzymia ilość odczuwalnych smaków jest efektem nie tylko mieszania czterech podstawowych smaków, ale również towarzyszących im wrażeń węchowych, wzrokowych i termicznych. Ciekawostka Cytat z encyklopedii http://pl.wikipedia.org/wiki/Umami Umami (lub umame, z jap. 旨味) – jeden z pięciu rodzajów receptorów smakowych występujących u człowieka, odpowiedzialny za wykrywanie białka. Bezpośrednio wykrywaną substancją jest jeden z aminokwasów - kwas glutaminowy, który obficie występuje w pokarmach bogatych w białko takich jak mięso, w potrawach sfermentowanych i zleżałych (sery parmezan, roquefort), w wodorostach, w sosach: rybnym i sojowym, a także w pomidorach, orzechach, winogronach, brokułach i grzybach. Glutaminian sodu jest wykorzystywany w kuchni azjatyckiej jako przyprawa odpowiadająca temu smakowi. Umami najpierw odkrył Jean François Fernel, później w 1908 roku Kikunae Ikeda z Cesarskiego Uniwersytetu w Tokio. Doniesienia te zostały zlekceważone. Istnienie umami zostało naukowo potwierdzone w 2000 roku. Czucie skórne Skóra jest narządem czucia Skóra jest niezmiernie czułym narządem zmysłów. W skórze właściwej jest tak wielka rozmaitość zakończeń nerwowych – receptorów - jak w żadnym innym narządzie. Ciałka zmysłowe informują nas o dotyku, zimnie, cieple, o ucisku czy bólu. Najobficiej są unerwione opuszki palców, dzięki czemu niewidomi „widzą” palcami. Większość receptorów ma zdolność adaptacji. Jeżeli bodziec działa na organizm przez długi czas to receptor przestaje odbierać o nim informacje. Silne unerwienie skóry pozwala na wykorzystanie jej do celów leczniczych: akupunktury, akupresury, masażu. Czucie skórne Czucie skórne to jedno z podstawowych narzędzi komunikacji człowieka. Jest to zbiór zmysłów, na które składają się odczucie dotyku, odczucie ciepła/zimna oraz odczucie bólu. Rozmieszczenie receptorów czuciowych w skórze jest bardzo różne. Dlatego różne okolice skóry wykazują inną wrażliwość na ucisk. Najbardziej są wrażliwe opuszki palców i - czubek nosa, oraz wargi. Najmniej - ramiona, uda i grzbiet. Żeby wywołać rekcję w skórze czubka nosa wystarczy ucisnąć ją z minimalna siłą wynoszącą jedynie 2g/mm2. Aby spowodować podobny efekt na skórze ramion, trzeba ją ucisnąć niemal 20krotnie mocniej. Zadania Przyjrzyj się zamieszczonemu schematowi. 1.Podaj nazwę elementu budowy oznaczonego literą x 2. Określ jego funkcję. Zadania 3. Wyjaśnij, dlaczego widzimy każdą rzecz taką, jaka jest w rzeczywistości, mimo że w oku powstaje obraz odwrócony i pomniejszony. Oceń prawdziwość stwierdzeń ( P lub F) 4. Adaptacja oka to zmiana szerokości źrenicy pod wpływem światła. 5. Dzięki tęczówce uzyskujemy możliwość ostrego widzenia przedmiotów w różnych odległościach. Źródła W.Lewiński,J.Prokop, Biologia1, OPERON 2004r. B.Klimuszko, Biologia I, ŻAK,2000r. D.Cichy,I.Żeber-Dzikowska,DEBIT 2000r. B.Potocka,W.Górski, Biologia, MAC Edukacja 2003r. J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, OPERON 2007r. Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r. W.Gołda,J.Wardas, Biologia, Nowa Era 1994r. materiały „Puls życia 2”, Nowa Era 2009r.
