Struktura

Soustava smyslových orgánů

Soustava smyslových orgánů

Soustava smyslových orgánů zajišťuje příjem podráždění z vnějšího či vnitřního prostředí (extero- a interoreceptory). Obsahuje receptory v podobě smyslových buněk (primární a sekundární) a má schopnost reagovat vznikem podráždění. 

Smyslové buňky

  • Primární smyslové buňky – neurony, jejichž vstupní část je specializována pro příjem podnětu z prostředí. Mají vodivou i výstupní část (čichová buňka nosní sliznice).
  • Sekundární smyslové buňky – pozměněné epitelové buňky zajišťující příjem podráždění. Jsou inervovány dendrity senzitivních neuronů. Nemají vodivou část. Jsou to buňky epiteliální, které na podnět z vnějšího prostředí vytvářejí podráždění (buňky chuťové nebo sluchové).

Působení podnětu na smyslovou buňku

Smyslové orgány přivádějí z vnějšího prostředí značné množství informací. Vstupní podněty přicházející v různých fyzikálních či chemických formách jsou selektivně přijímány specifickými čidly (receptory). Receptory jsou buď soustředěny do určitých orgánů (oko, ucho) nebo rozptýleny v různých částech organismu (např. hmatové buňky). Podněty mění v receptorech vlastnosti membrány smyslové buňky, což vede ke vzniku receptorového potenciálu. Dosáhne-li receptorový potenciál určité prahové hodnoty, vyvolá se v připojeném nervovém vláknu akční potenciál, který je nervovým vláknem veden k dalšímu zpracování. 

  • Klasifikace receptorů dle typu energie způsobující podráždění:
    • mechanoreceptory - smysl hmatový, polohový, sluchový,
    • chemoreceptory - smysl chuťový a čichový,
    • fotoreceptory - smysl zrakový.
  • Klasifikace receptorů dle místa, odkud přijímají podněty:  
    • vnější,
    • vnitřní – proprioreceptery (svaly, šlachy) a visceroreceptory (vnitřní orgány). 

Smyslové orgány založené na chemoreceptorech

Vnímají chemické vlastnosti prostředí. Dělí se na:

  • Orgány čichu – reagují na podněty v plynné formě (čichové buňky):
    • bezobratlí – na tykadlech, na kladélku, na nohách,
    • obratlovci – čichové ústrojí v nosní dutině.

Někteří plazi, obojživelníci - mají dobře vyvinutý Jacobsonův orgán. Je to dutinka v kosti radličné vystlána chemoreceptorickým epitelem a slouží plazům jako hlavní orgán čichu. Špičkou rozeklaného jazyka nabírají vzorky pachových molekul a vsouvají je do jamek Jacobsonova orgánu. Slouží k feromonové komunikaci mezi pohlavími daného druhu a zkoumání okolí. U koní zachytává pachy související s rozmnožováním (tzv. flémování). U většiny savců je vyvinut jen nedokonale, u člověka rudimentární (zakrnělý).

  • Orgány chuti – chuťové buňky reagují na pevné látky rozpuštěné ve vodě:
    • bezobratlí - chemoreceptory kdekoliv na těle ( okolí úst, tykadla, chodidla),
    • obratlovci – základní funkční jednotkou je chuťový pohárek, ve kterém jsou chuťové buňky. Vnímají sladko, slano, kyselo a hořko.

Umami (z japonštiny - delikátní) je pátou chutí. Specifické chuťové receptory vnímají glutamáty.

Smyslové orgány založené na fotoreceptorech

Vnímají světelné podněty z prostředí. Světločivná buňka má určitý okrsek membrány zvětšen různými výběžky. Tato část membrány obsahuje rodopsin, který pohlcuje viditelné světlo, jehož energie způsobuje podráždění smyslových buněk.

Druhy smyslových orgánů vnímající světlo:

  • Bičíkovci – světločivné organely – jsou to kumulace pigmentů, které se označují jako stigmata (reagují na světlo a tmu).
  • Nižší mnohobuněční živočichové – fotoreceptory (faosomy) rozptýlené v pokožce celého těla (kroužkovci). Vnímají, která část těla je osvětlená a která zastíněná.
  • Oko – světločivné buňky nahloučené vedle sebe vytvářejí sítnici, která je součástí očí různého tvaru:
    • Ploché oči – smyslové buňky jsou soustředěny do plochých skvrn, které jsou v úrovni pokožky. Rozeznávají světlo a tmu (medúzy).
    • Miskovité oči – smyslové buňky jsou vchlípeny pod úroveň pokožky. Slouží k směrovému vidění (ploštěnky).
    • Komorové oči – v komorových očích vzniká na sítnici převrácený obraz. Dokonalé komorové oko je i u hlavonožců jako jeden z hlavních smyslů. Mezi přídatné části komorového oka patří třetí víčko (mžurka) a přední a zadní oční komora. Komorové oči mají schopnost zaostřování:
      • u nižších obratlovců – posunem čočky k sítnici,
      • u vyšších obratlovců – změnou tvaru (akomodaci) čočky.
  • Složené oči - umožňují tzv. mozaikovité vidění. Skládají se z jednotlivých malých oček (omatidií). Zástupci hmyzu vidí každým očkem zvlášť a tím si vytvoří celý obraz. Stavba omatidia:
    • 6-boké facety - je to šestihranná plocha každého omatidia,
    • pod krystalickým kuželem leží 4-8 sítničkových buněk, mezi kterými je dráždivý tyčinkovitý rhabdom,
    • kolem každého omatidia jsou pigmentové buňky. 
  • Obojživelníci, plazi a ptáci mají třetí víčko – mžurku. Chrání oko před mechanickým poškozením (zatahuje se z vnitřního k vnějšímu koutku).

Stavba a funkce složeného oka

Složené (facetové) oči se skládají z desítek až tisíců jednoduchých oček – omatidií. Omatidia jsou zevně překryta terčkem – faceta - plní funkci rohovky. Pod ní jsou buňky, které vytváří ve středu omatidia krystalinní kuželík - ten plní funkci čočky. Pod krystalotvornými buňkami se nachází rhabdom (obsahuje zrakové pigmenty). Rhabdom se spolu se sítnicovými buňkami označuje jako sítnička (retinula). Z báze buněk sítničky vybíhají dostředivá nervová vlákna napojená na zrakový nerv. Stavba očí umožňuje hmyzu obrazové (mozaikové) vidění. Oči u larev hmyzu:

  • Larvy hmyzu s proměnou nedokonalou a dospělci většiny druhů hmyzu mají kromě složených očí také jednoduchá očka - ocelli (jedná se o trojici oček ležících na dorzální straně hlavy). Jsou citlivé na změny intenzity světla.
  • Larvy hmyzu s proměnou dokonalou – mají na hlavě stemata (světločivné orgány). Obraz se realizuje jako sumace vjemu ze všech stemat, z nichž každé zobrazuje jinou část světelného obrazu - obraz je tedy mozaikový.

Stavba a funkce komorového oka

  • Stavba oka:
    • Oční koule:
      • bělima (sclera) – vnější obal oční koule,
      • rohovka (cornea) – v přední části oční koule,
      • duhovka (iris) a zornice (pupila) – upravuje množství světla vstupující do oka. Hodně světla – zornice se zužuje, nedostatek světla – zornice se rozšiřuje,
      • čočka (lens cristallina) – zaostřuje obraz dopadající na sítnici.
    • Přídatné oční orgány:
      • víčka,
      • očnicové svaly,
      • slzné ústrojí.
  • Funkce oka - čočka může měnit podle potřeby svůj tvar a tím i svoji lomivost (akomodace). Závěsný aparát čočky je ovládán ciliárními svaly. Při pohledu do blízka dojde reflexně ke stahu tohoto svalu a tím k uvolnění závěsného aparátu – dojde k vyklenutí čočky(a opačně).

Smyslové orgány založené na mechanoreceptorech

Slouží k vnímání vnitřních a vnějších mechanických podnětů. Členění mechanických smyslových orgánů:

  • orgány hmatu,
  • orgány statické,
  • orgány sluchové.

Orgány hmatu

Hmatové buňky jsou rozptýleny po celém povrchu těla. U některých živočichů jsou soustředěny na určitých místech těla:

  • makadla (hmyz),
  • hmatové chlupy (savci),
  • hmatová tělíska (rypák prasete, zobák a patro ptáků),
  • postranní čára (ryby, pulci obojživelníci).

Obr. 1: Schéma postranní čáry

Orgány statické a dynamické rovnováhy

Statické orgány se vyskytují u vodních bezobratlých a u všech obratlovců. Slouží k vnímání polohy:

  • Bezobratlí - statickým orgánem je statocysta. Statocysta – váček vyplněný tekutinou, vystlaný smyslovými buňkami a uvnitř vápenaté zrníčko (velký statolit) nebo více drobných zrníček statokonií. Zrnko dráždí smyslové buňky a na jejich podnět se upravuje rovnováha těla.
  • Obratlovci - statický orgán uložen ve vnitřním uchu. Má podobu dvou váčků – vejčitý a kulovitý. Na vejčitém váčku jsou tři polokruhovité kanálky, vyplněné tekutinou, jejímž pohybem se dráždí smyslové buňky. U kruhoústých je počet polokruhovitých chodeb menší. Mihule mají dvě a sliznatky pouze jednu polokruhovitou chodbu.

Orgány sluchové

Reagují na tlak vykonávaný molekulami vzduchu. Zachycují zvukové vlny a vibrace zvuku. Vlastní sluchové ústrojí se vyvíjí u hmyzu a obratlovců:

  • Hmyz - orgány sluchu u hmyzu se označují jako tympanální orgány. Kobylky a cvrčci – v holeni předních noh, saranče – na bocích prvního článku zadečku.

Tympanální orgán – tvoří ho tenká kutikula, ke které zespod přiléhá vzdušnice. Tvoří tak rezonanční desku, na které se kmity přenášejí a vyvolávají tak podráždění.

  • Obratlovci - obratlovci mají sluch různě vyvinutý. Ryby vydávají zvuky vibracemi svalů nebo vibracemi plovacího měchýře. U některých obojživelníků a plazů je na povrchu hlavy vyvinuto střední ucho uzavřené bubínkem. U ptáků a savců tvoří sluchové orgány dohromady s polohovým ústrojím společný sluchově-polohový orgán. 

Příjem zvuku

Zvukové signály jsou zachycovány ušním boltcem a zvukovodem jsou vedeny na bubínek - membránu oddělující vnější a střední ucho. Středním uchem je zvuk přenášen sluchovými kůstkami (kladívko, kovadlinka a třmínek) na membránu oválného okénka vnitřního ucha. Prostor středního ucha je vyplněn vzduchem, jehož tlak se vyrovnává s atmosférickým Eustachovou trubicí, spojující středí ucho s dutinou nosohltanovou. Vlastní receptory jsou uloženy ve vnitřním uchu v hlemýždi (spirálovitě stočený kanál). Sluchové receptory v blanitém hlemýždi (součást Cortiho orgánu) jsou usazeny na bazální membráně blanitého hlemýždě a svými vláskovitými výběžky se dotýkají krycí membrány. Při pohybu obou membrán dojde k podráždění vláskových buněk - spojeny s VIII. hlavovým nervem (sluchově-rovnovážným)  - vede akustické podráždění do spánkového laloku mozkové kůry. Nízké tóny jsou vnímány na vrcholu hlemýždě, vysoké na bázi hlemýždě.

 

 

 

 

 

Zdroje

  • PAPÁČEK, Miroslav. Zoologie. 1. vyd. Praha: Scientia, 1994, 286 s. ISBN 80-858-2757-3.
  • SMRŽ, Jaroslav, Ivan HORÁČEK a Miloslav ŠVÁTORA. Biologie živočichů pro gymnázia. 1. vyd. Praha: Fortuna, 2004, 208 s. ISBN 80-7168-909-2.

  • ZICHÁČEK, Vladimír. Zoologie. 1. vyd. Olomouc: FIN, 1995, 292 s. ISBN 80-855-7274-5.

Obrázky

  • Obr. 5: HOPE, Danny. Sítnice [online]. [cit. 2014-11-29]. Dostupný na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Righ_eye_retina.jpg
  • Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků je Ing. Koňarik Jaroslav.

Obrázek

Content oko

Obr. 2: Oko

Obrázek

Content ano

Obr. 3: Miskovité oko mořských plžů

Obrázek

Content statocysta

Obr. 4: Statocysta

Obrázek

Content s tnice

Obr. 5: Sítnice

Komentář

Sítnice pokrývá zadní dvě třetiny oční koule a vytváří oční pozadí. Jsou v ní uloženy smyslové buňky – tyčinky a čípky. Slepá skvrna – žádné tyčinky ani čípky, vystupuje zde oční nerv.

Kontrolní otázka

Vysvětlete podle obr. 5 pojem akomodace.

Vhodné pro žáky ZŠ.

Logolink