Fizjologia czucia, narządy zmysłów.

Receptory czuciowe
  • Definicja: Receptory czuciowe to wyspecjalizowane struktury, które odbierają i kodują informacje ze środowiska zewnętrznego i wewnętrznego w postaci impulsów nerwowych, przekazując te impulsy do centralnego układu nerwowego (CNS).

  • Typy receptorów: Mają postać wyspecjalizowanych morfologicznie struktur lub są nagimi (bezmielinowymi) zakończeniami włókien nerwowych.

  • Funkcja: Działają jako przetworniki (transducery), przekształcając różne formy energii w potencjały czynnościowe neuronów czuciowych.

Potencjał generacyjny
  • Potencjał generacyjny to miejscowa zmiana potencjału błonowego wywołana przez energię bodźca, która przekształca się w impuls nerwowy.

  • Zasada działania: Amplituda potencjału generacyjnego jest wprost proporcjonalna do siły bodźca (ASA \propto S).

  • Potencjał generacyjny wyzwala potencjał czynnościowy lub wydzielenie neuroprzekaźnika przez receptor czuciowy, ale sam jest zmianą miejscową i nie rozprzestrzenia się.

Klasyfikacja receptorów
Podział ze względu na energię bodźca:
  1. Mechanoreceptory - reagują na odkształcenie tkanek, ucisk, dotyk i wibracje.

    • Ciałka Meissnera: Powierzchowny dotyk, wibracje o niskiej częstotliwości (szybka adaptacja).

    • Tarczki Merkela: Ciągły nacisk i tekstura powierzchni (wolna adaptacja).

    • Ciałka Ruffiniego: Rozciąganie skóry i stawów (wolna adaptacja).

    • Ciałka Pacciniego: Głęboki ucisk i wibracje o wysokiej częstotliwości (bardzo szybka adaptacja).

  2. Termoreceptory - reagują na zmiany temperatury.

  3. Fotoreceptory - reagują na światło (fale elektromagnetyczne).

  4. Chemoreceptory - reagują na zmiany w składzie chemicznym płynów ustrojowych oraz na substancje wywołujące wrażenie zapachu i smaku.

  5. Receptory bólowe (nocyreceptory) - pobudzane bodźcami uszkadzającymi; dzielą się na włókna AδA\delta (ból szybki, ostry) oraz włókna CC (ból wolny, piekący).

Podział ze względu na źródło bodźca:
  1. Eksteroreceptory - reagują na bodźce ze środowiska zewnętrznego.

  2. Telereceptory - odbierają bodźce na pewnej odległości (wzrok, słuch).

  3. Interoreceptory - reagują na bodźce z wewnętrznego środowiska organizmu (np. baroreceptory).

  4. Proprioreceptory - informują o zmianach napięcia mięśni, położeniu kończyn i tułowia w przestrzeni (wrzecionka mięśniowe, narząd ścięgnisty Golgiego).

Zjawiska elektryczne i jonowe w receptorach
  • Przykład ciałka Pacciniego: Receptor przetwarza energię mechaniczną na odpowiedź elektryczną, której wartość jest proporcjonalna do natężenia bodźca.

  • Potencjał generacyjny: Wytwarzany jest w bezmielinowym zakończeniu nerwowym przez bezpośrednią przepuszczalność błony komórkowej dla jonów Na+Na^{+}.

  • Potencjał generacyjny depolaryzuje nerw czuciowy w pierwszym węźle Ranviera.

  • Po osiągnięciu potencjału progowego powstaje potencjał czynnościowy.

Przetwarzanie energii bodźca
Rejon przetwornika
  • Zamienia energię bodźca na sygnał elektryczny - pot. generacyjny.

Rejon generatora potencjału iglicowego
  • Odpowiedzialny za zmiany potencjału receptorowego w potencjale czynnościowym. Potencjał generacyjny po przejściu do rejonu generatora wyzwala potencjał czynnościowy.

Bodziec adekwatny
  • Definicja: Bodziec, wobec którego receptor wykazuje najniższy próg pobudliwości.

  • Przykład: fale elektromagnetyczne o długości 400750 nm400 - 750 \text{ nm} dla czopków i pręcików w oku.

Fizjologiczna jednostka czucia
  • Utworzona przez pierwotne włókno aferentne, którego wypustki łączą się z licznymi receptorami tego samego typu.

Pole recepcyjne
  • Obszar, z którego pojedyncze włókno czuciowe może być pobudzone.

  • Precyzja lokalizacji bodźca: Im mniejsze pole recepcyjne, tym większa precyzja lokalizacji bodźca.

  • Hamowanie oboczne: Mechanizm zwiększający kontrast i precyzję lokalizacji poprzez hamowanie sąsiednich neuronów czuciowych.

Przetwarzanie sygnału i drogi czucia
  • Przetwarzanie analogowe: Amplituda potencjału generacyjnego jest zależna od siły bodźca.

  • Przetwarzanie cyfrowe: Kodowanie częstotliwościowe (ff) - im silniejszy bodziec, tym wyższa częstotliwość potencjałów czynnościowych (P.C.P.C.).

  • Droga przewodzenia: Zazwyczaj obejmuje 343-4 neurony. Skrzyżowanie dróg sprawia, że informacje z prawej strony ciała trafiają do lewej półkuli mózgu.

  • Reprezentacja korowa: Mapy somatosensoryczne (homunkulus czuciowy) w zakręcie zaśrodkowym płata ciemieniowego.

Adaptacja receptorów
  • Receptory szybko adaptujące się (fazowe): Np. ciałka Pacciniego; sygnalizują zmianę bodźca.

  • Receptory wolno adaptujące się (toniczne): Np. receptory ucisku, baroreceptory; sygnalizują czas trwania bodźca.

  • Receptory bólowe: Wykazują minimalną lub zerową adaptację (znaczenie ochronne).

Narządy zmysłów
Wzrok
  • Budowa gałki ocznej: Twardówka (ochrona), naczyniówka (odżywianie), siatkówka (recepcja).

  • Siatkówka: Zawiera pręciki (widzenie czarno-białe, niskie natężenie światła) i czopki (widzenie barwne, wysoka rozdzielczość).

  • Refrakcja: Całkowita siła łamiąca oka to ok. 59 D59 \text{ D}. Soczewka odpowiada za ok. 20 D20 \text{ D}.

  • Akomodacja: Skurcz mięśnia rzęskowego powoduje rozluźnienie więzadełek i uwypuklenie soczewki (patrzenie z bliska).

  • Wady wzroku:

    • Krótkowzroczność (miopia): obraz przed siatkówką; soczewki wklęsłe (-).

    • Dalekowzroczność (hiperopia): obraz za siatkówką; soczewki wypukłe (++).

Słuch i Równowaga
  • Ucho środkowe: Kosteczki (młoteczek, kadełko, strzemiączko) wzmacniają drgania ciśnienia akustycznego.

  • Ślimak: Zawiera narząd Cortiego z komórkami rzęsatymi (receptorami).

  • Układ przedsionkowy:

    • Kanały półkoliste: przyspieszenie kątowe.

    • Łagiewka i woreczek: przyspieszenie liniowe i pionowe (grawitacja).

Zmysły chemiczne
  • Smak: Receptory w kubkach smakowych; 5 smaków podstawowych: słodki, słony, kwaśny, gorzki, umami.

  • Węch: Nabłonek węchowy w górnej części jamy nosowej; jedyny zmysł omijający wzgórze w drodze do kory.