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 ().
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:
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).
Termoreceptory - reagują na zmiany temperatury.
Fotoreceptory - reagują na światło (fale elektromagnetyczne).
Chemoreceptory - reagują na zmiany w składzie chemicznym płynów ustrojowych oraz na substancje wywołujące wrażenie zapachu i smaku.
Receptory bólowe (nocyreceptory) - pobudzane bodźcami uszkadzającymi; dzielą się na włókna (ból szybki, ostry) oraz włókna (ból wolny, piekący).
Podział ze względu na źródło bodźca:
Eksteroreceptory - reagują na bodźce ze środowiska zewnętrznego.
Telereceptory - odbierają bodźce na pewnej odległości (wzrok, słuch).
Interoreceptory - reagują na bodźce z wewnętrznego środowiska organizmu (np. baroreceptory).
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 .
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 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 () - im silniejszy bodziec, tym wyższa częstotliwość potencjałów czynnościowych ().
Droga przewodzenia: Zazwyczaj obejmuje 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. . Soczewka odpowiada za ok. .
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.