FYZIOLÓGIA ZMYSLOVÝCH

ORGÁNOV

ZMYSLOVÉ RECEPTORY

Registrácia vstupov ich kódovanie,

integrácia a odpoveďTRANSDUKCIA

TRANSMISIA integrácia

RECEPCIA TRANSDUKCIA TRANSMISIA REAKCIA

SENZÁCIA

PERCEPCIASenzorický receptor

RECEPCIA

TRANSDUKCIA

REAKCIA

efektor

Senzorické aferentné neuróny

Motorické eferentné neuróny

Motorický výstup

senzorický vstup

Mozog a miecha

interneuróny

KLASIFIKÁCIA RECEPTOROV

Podľa druhu podnetu: Podľa funkcie:

MECHANORECEPTORY Telereceptory

CHEMORECEPTORY Exteroreceptory

TERMORECEPTORY Proprioreceptory

FOTORECEPTORY interoreceptory

NOCICEPTORY

Recepcia

Receptor – modifikovaná nervová alebo epitelová bunka, ktorá dokáže zachytiť

zmenu vo vonkajšom alebo vnútornom prostredí a zakódovať ich do nervového

systému (elektrických potenciálov)

Adekvátny podnet – podnet, na ktorý má receptor najnižší prah citlivosti

(maximálnu citlivosť)

SENZÁCIA – POCIŤOVANIE PERCEPCIA - VNÍMANIE

Transdukcia – premena podnetu na membránový potenciál – na

generátorový potenciál – na akčný potenciál

Transmisia – energie podnetu sa vo forme akčných potenciálov

prenášajú do CNS

Integrácia – senzorická informácia sa prenáša do CNS ako

frekvenčný kód (vyjadruje silu podnetu, kvantitu zmien prostredia)

Senzácia (pociťovanie)sa mení na percepciu (vnímanie)

DELENIE

RECEPTOROV

A) NEADAPTUJÚCE SA

B) TONICKÉ – POMALY SA

ADAPTUJÚCE

C) FÁZICKÉ – RÝCHLO SA

ADAPTUJÚCE

AKOMODÁCIA – pokles

aktivácie Na kanálov v

membráne receptora a v

terminálnej časti

aferentného vlákna

počas trvania podnetu

rovnakej sily

Typy receptorov z hľadiska adaptácie na

podnet

Tonické receptory sú

pomaly sa adaptujúce

zodpovedajú

dĺžke podnetu

Fázické receptory sa rýchlo

adaptujú na podnety a

znovu sa podráždia pri

ukončení podnetu

Zmena

potenciálu

akčné

potenciály

v

senzorickom

neuróne

axón

senzorického

neurónu

Zmyslové orgány Zmyslové receptory – premieňajú energiu z

vonkajšieho prostredia (podnety) na akčné potenciály, ktoré sa zmyslovou dráhou vedú do centra

Stimulácia senzorického receptora vyvolá určitý, jedinečný vnem – zákon špecifických energií

Kvalita podnetu (modalita) je daná umiestnením receptora a jeho spojením s projekčnými neurónmi. Každý senzorický neurón má svoj

Adekvátny podnet1) vytvára receptorový (generátorový, miestny)

potenciál – nešíri sa ďalej po nervovom vlákne2) Po dosiahnutí prahovej hodnoty depolarizácie

vznikne akčný potenciál (5)

Príklad: Keď vidíme svetlo, znamená to, že sme dosiahli prahovú hodnotu pre vznik AP, ktorýprišiel do mozgovej kôry

Kvantita podnetu je daná frekvenciou akčných potenciálov, ktoré sa privedú do projekčného

centra

FYZIOLÓGIA ZMYSLOVÝCH

ORGÁNOV

ZMYSLOVÉ RECEPTORY

OKO

OKO – ZMYSLOVÝ ORGÁN ZRAKU

Zachytáva EM vlnenie limitovaného

rozsahu, receptory menia energiu

EM svetla na energiu AP

Svetlo prechádza všetkými štruktúrami

kým dopadne na retinu - sietnicu

IRIS (DÚHOVKA) - MIÓZA, MYDRIÁZA

IRIS – sústava radiálnych a cirkulárnych

svalov, ktoré rozširujú alebo zužujú zrenicu

(pupilu – otvor v iris) pigmenty retiny dávajú

očiam farbu

V šere – aktiváciou sympatika sa kontrahujú

radiálne svaly – zrenica za rozšíri

Vo svetle – aktiváciou parasympatika sa

Kontrahujú cirkulárne svaly – zrenica sa

zúži

sympatikus

parasympatikus

Radiálny sval

Cirkulárny sval

zrenica

šero

svetlo

AKOMODÁCIA

AKOMODÁČNÉ TRIAS

1. AKOMODÁCIA ŠOŠOVKY

Kontrakcia ciliárneho svalu

zmenší jeho diameter a uvoľní

zonulárne vlákna, čím sa šošovka

Vlastnou elesticitou vyklenie

2. MIÓZA (MIOSIS)

Zúženie zrenice, aby sa obraz

koncentroval do žltej škvrny,

Miesta najostrejšieho videnia

3. KONVERGENCIA BULBOV

Obe oči konvergujú tak, aby

obraz videneého dopadal na

žltú škvrnu v oboch očiach

Neakomodvané oko

vidí do diaľky

Akomodované

oko

vidí do blízka

Zákal šošovky

– KATARAKTA

Elastická šošovka

sa zaokrúhľuje

Ciliárny

sval

relaxuje,

vlákna sa

napnú a

šošovka

sa oploští

Ciliárny

sval sa

kontrahuje,

vlákna sa

uvolnia a

šošovka

sa vyduje

Svetelné lúče

z ďalekých

predmetov sú

takmer paralelné

a nepotrebujú

refrakciu aby

dopadali na

sietnicu

Svetelné lúče

z blízkych

predmetov divergujú

a potrebujú

refrakciu aby

dopadali na sietnicu

počítačová

PERIMETRIA

SKOTÓMY

PERIMETER – ZORNÉ POLE PRI GLAUKÓME

PERIMETER

ĽAVÉHO OKA

GLAUKÓM – ZELENÝ ZÁKAL

Zvýšenie vnútroočného tlaku

pre neschopnosť Schlemmovho

kanála drénovať vnútroočnú

tekutinu do venózneho systému

Hromadenie tekutiny zvyšuje tlak

v očných komorách – zvyšovanie

útlaku sietnice – zmeny zorného

poľa (okrem iných príznakov je

diagnostickým príznakom

hronického glaukómu)

Schlemmov kanál

Model oka – vznik

obrazu na sietnici

EMETROPIA

AMETROPIA – OSOVÁ = dĺžka očného bulbu je neadekvátna refrakčnej sile oka

´- REFRAKČNÁ = refrakcia šošovky je neadekvátna dĺžke bulbu

KATARAKTA

AFAKIA = oko bez šošovky

KRÁTKOZRAKOSŤ

ĎALEKOZRAKOSŤ

EMETROPIA – videnie zdravého oka, obraz sa tvorí na sietnici

AMETROPIA –1) Osová (dĺžka bulbu)2) Sférická (lomivosť)3) Nesférická (astigmatizmus)4) Chromatická

ASTENOPIA pri malých refrakčných chybách trvalo zvýšené korekčné úsilie

Akomodáciou možno vykorigovať sférickú a osovú ametropiu, nie astigmatizmus

Nekorigovaná ametropia jedného oka – AMBLYOPIASTRABIZMUS – škuľavosť

Refrakcia oka nie je počas života človeka konštantná0 - 8 rokov hypermetropická fáza8 – 20 rokov myopická fáza20 – 40 rokov stabilizácia 40 – 65 rokov hypermetropická fázaPo 65. roku myopická fáza

KATARAKTAGLAUKÓMSKOTÓMY

Farebné (fotopické - denné) videnie zabezpečujú čapíky (cca 6 miliónov)Čapíky sú najcitlivejšie na vlnovú dĺžku 555 nm (žlto- zelená). Tyčinky sú najcitlivejšie na vlnovú dĺžku 505 nm (modro- zelená). Modro- zelené predmety vidíme za šera alebo pri slabom svetle (večer) ako jasnejšie, než červené predmety.

Najvyššia koncentrácia čapíkov v centrálnej jamke(každý čapík má svoje nervové vlákno –veľká rozlišovacia schopnosť)Čapíky obsahujú fotopigmenty, ktoré sa svetlom rozkladajúTRICHROMATICKÁ TEÓRIA (YOUNG)Vnímanie mnohých farieb je výsledkom stimulácie troch druhov čapíkov s rôznym pigmentom, ktorý absorbuje svetlo rôznej vlnovej dĺžky – modrá, červená a zelená

ČAPÍKY – RECEPTORY

PRE FAREBNÉ VIDENIETRICHROMATICKÁ TEÓRIA

ZÁKLADNÉ FARBY

– ČERVENÁ, - 560 nm

- ZELENÁ, - 530 nm

- MODRÁ - 430 nm

KOMPLEMENTÁRNE FARBY

červená-zelená,

modrá-žltá,

biela-čierna

TYČINKY – RECEPTORY

PRE ČB VIDENIE

Horizontálne bunky

Amakrinné bunky

Fotoreceptory

Bipolárne bunky

Gangliové bunky

ROZMIESTNENIE TYČINIEK A

ČAPÍKOV NA SIETNICI

Čapíky najvyššia

Hustota, najnižšia

konvergencia

tyčinky

Tyčinky -najvyššia

hustota

čapíky

Periférne od žltej škvrnytemporálne Žltá škvrna nazálne

Pigment

Receptory

Horizontálne

Bunky

Bipolárne

bunky

Amakrinné

Bunky

Gangliové

Bunky

Nervové

vlákna

ADAPTÁCIA NA TMU

tyčinky

čapíky

FOTOPICKÉ VIDENIE – ZA SVETLA)

SKOTOPICKÉ VIDENIE – ZA ŠERA

FAREBNÉ VIDENIE

ZRAKOVÉ PIGMENTY

FOTOPSÍNY (cyanolab, erytrolab, chlorolab)

SKOTOPSÍN (rodopsín)

ROZKLAD PIGMENTOV = vnímanie farieb

FYZIOLOGICKÝ NYSTAGMUS

ŽLTÁ ŠKVRNA

- MIESTO NAJOSTREJŚIEHO VIDENIA

- NAJVYŠŠIA ROZLIŠOVACIA SCHPNOSŤ

Podráždením jedného typu čapíkov – vnem jednej farby

Podráždením dvoch alebo troch typov čapíkov nerovnakou

intenzitou svetla – vzniká vnem ostatných farieb

Ak sa stimulujú všetky 3 typy čapíkov rovnakou intenzitou – vzniká

vnem bielej farby

Citlivosť čapíkov

VYŠETRENIE FARBOCITU – FAREBNÉHO VIDENIA

Ishiharove pseudoizochromatické tabuľky

Protanopia – bez červenej

Deuteranopia – bez zelenej

Daltonizmus – bez červenej aj zelenej

Časté 8-10% populácie - muži

Tritanopia – bez modrej

zriedkavá (0.008% populácie)

Toto farebné zloženie odlíši

aj farboslepý

Toto farebné zloženie

neodlíši človek s poruchou vnímania

červeno-zeleného spektra

Takto vidí pes červeno-zelená farbosleposť

Takto vidí človek

Vlnová dĺžka v nm

FAREBNÉ VIDENIE

Vnímanie určitej farby závisí od stupňa podráždenia každého z troch druhov čapíkovRovnomerné podráždenie všetkých troch dáva vnem bielej farby

FarbosleposťDôsledok vrodeného chýbania určitého druhu čapíkov.Dichromati majú len dva druhy čapíkov, ak chýbajú červené –protanopia, ak zelené – deuteranopia, ak modré – tritanopiaMonochromati vidia odtiene čiernej a bielejFarbosleposť je viazaná na chromozóm X, preto ženy = prenášačky a muži = farboslepí (8% populácie )

Farebné videnie zabezpečujú výhradne čapíky. Vnem ktorejkoľvek farby môžeme

vyvolať zmiešaním červeného, modrého a zeleného svetla. V sietnici existujú tri

druhy čapíkov, pričom každý druh je maximálne citlivý na jednu z troch základných

farieb. V sietnici oka sa najprv farebný vnem ”rozkladá” na tri základné farby a

výsledný obraz sa opäť ”zloží” z jednotlivých farieb pravdepodobne až v mozgovej

kôre.

FAREBNÉ VIDENIE

STEREOSKOPICKÉ VIDENIE

Binokulárne kľúče

Horopter

Binokulárna disparita – obrazy sa premietajú v oboch očiach na disparátnych miestach

sietnice (nie presne na tom istom mieste v každom z oboch očí), čo spôsobuje posun

Vyvolávajúci 3D videnie (väčšia vzdialenosť posunu vyvolá diplopiu, žiadna 2D videnie)

Monokulárne kľúče

Perspektíva

Pohybová paralaxa

Predmety na horopteri sa projikujú

Na korešpondujúce miesta sietnice

Zraková dráha

Vedenie akčných

potenciálov z receptorov

do mozgového centra

V gangliových bunkách sietnice

sa po stimulácii prahovými a

nadprahovými podnetmi

tvoria akčné potenciály

Tie sa vedú cez nervus

opticus z každého oka

V chiasma opticum sa dráhy z

nazálnych polovíc sietnice

krížia v chiasma opticum,

z temporálnych polovíc sietnice

Prechádzajú neskrížene do

talamu a odtiaľ cez radiatio

optica do primárnej zrakovej kôry

v záhlavnom laloku (BA 17)

FYZIOLÓGIA ZMYSLOVÝCH

ORGÁNOV

ZMYSLOVÉ RECEPTORY

UCHO

UCHO VONKAJŠIE – vzduch, STREDNÉ - vzduch

VNÚTORNÉ - tekutina

Malleus

Incus

Stapes

SLUCHOVÉ RECEPTORY

Vnútorné ucho v slimáku – cochleaScala vestibuli

Scala media – ductus cochlearis vnútri Cortiho orgán s vláskovými

bunkami (mechanoreceptory)

Scala tympani

SLUCH

VNÍMANIE ZVUKOVÝCH

FREKVENCIÍImpulzy

v kochleárnom nerve

Nízke

frekvencie

Vysoké

frekvencie

Vlny

V scala

vestibularis

Kostičky

Vibrujú ako

celok

Strmienok

pohybuje

oválnym

okienkom

Zvukové

Vlny narzia

na bubienok

Vlny zostúpia

do scala tympani

Vlny prstupujúce

cez scala media

Tlak na okrúhle

okienko

AUDIOMETRIA – vyšetrenie sluchu

PORUCHY SLUCHU – PREVODOVÁ PORUCHA

Porucha vonkajšieho alebo stredného ucha

Modrá/horná línia – počutie kosťou cez procesus mastoideus

Červená/spodná línia – počutie vzduchom cez vonkajšie

a stredné ucho

Normálny audiogram Percepčná hypoacusis

AUDIOMETRIAPORUCHY SLUCHU – PERCEPČNÁ

PORUCHA

-Porucha receptorových buniek

a) Parciálna

Pre vysoké tóny (presbyacusis)

Pre nízke tóny (deštrukcia hlukom)

b) Totálna

Napr. vplyvom liekov (CHF, STM)

- Porucha nervových vlákien a/alebo

projekčných centier

Z receptorov (vláskové bunky) v Cortiho orgáne cez VIII. hlavový nerv

do talamu a primárnej sluchovej kôry v spánkovom laloku

SLUCHOVÁ DRÁHA

FYZIOLÓGIA ZMYSLOVÝCH

ORGÁNOV

ZMYSLOVÉ RECEPTORY

BOLESŤ

POCIŤOVANIE A VNÍMANIE BOLESTI

KVALIFIKÁCIA BOLESTI:

POVRCHOVÁ (KOŽNÁ)

a) RÝCHLA (pichnutie)

presná lokalizácia, krátke trvanie,

Vedenie vláknami A deltaVyvoláva: tachykardiu, zvýšenie TK, zvýšenie glykémie, potenie,

zníženie motility GIT

b) POMALÁ (popálenie)

menej presná lokalizácia, perzistuje

vedenie C vláknami

HĹBKOVÁ

a) VISCERÁLNA

(spazmy a distenzie hladkej svaloviny,tumory, zápaly)

Nepresná ale konštantná lokalizácia

– „prenesená bolesť“ (ďalej)

Vedenie C vláknamiVyvoláva: bradykardiu, hypotenziu (mdloby), vracanie, potenie

b) SOMATICKÁ (deštrukcia svalov, kĺbov, periostu)

Nepresne lokalizovaná

Vedenie vláknami A delta aj C, uvoľnenie substancie P

KVANTIFIKÁCIA POCIŤOVANIA A VNÍMANIA BOLESTI

Senzácia – pociťovanie bolesti je uniformné

Dokázané HARDYHO dolorimetrom

(systém kondenzujúcich šošoviek, dopad tepla zo svetla

na začiernenú pokožku)

Jednotka – 1 JND (just noticeable difference)

0 JND – podprahová bolesť

1 JND – prahová bolesť

21 JND – maximálna (neznesiteľná) bolesť

HYPOALGÉZIA – pokles vnímania bolesti

(akupunktúra, akupresúra, zranenia vo vojne)

ANALGÉZIA – necitlivosť na bolesť

(lokálna, inhalačná, regionálna)

HYPERALGÉZIA – zvýšená vnímavosť

bolestivých podnetov

(talamický syndróm pri infarkte postero-inferiórneho

Talamu – facilitácia prenosu bolestivého signálu)

PRENESENÁ BOLESŤ

KONVERGENČNÁ TEÓRIA

Ascendentných neurónov II. radu je menej

ako aferentných vlákien z receptorov –

Konvergencia podnetov z určitých miest

kože a vnútorných orgánov Napr. srdce a koža vnútorných častí ľavého

ramena a predlaktia

Význam - diagnostické symptómy

Napr. pri infarkte myokardu

FACILITAČNÁ TEÓRIA

AP z viscerálneho orgánu facilitujú –

preddepolarizujú neurón II. radu,

slabý podnet zo somatickej štruktúry

vzruší aferentný neurón, na ktorom

oba konvergujú s výsledným vnemom

zo somatickej štruktúry (bolí ruka

namiesto srdca)

PRENESENÁ BOLESŤ

Headove zóny

prenesenej bolesti z

viscerálnych orgánov

1. Pľúca

2. Srdce

3. Črevá

4. Močový mechúr

5. Močovod

6. Obličky

7. Pečeň

8. Žalúdok

9. Pečeň

10.Urogenitálny systém

FANTÓMOVÁ BOLESŤ

CNS identifikuje kvalitu a miesto podnetu prostredníctvom

receptorov a ascendentných dráh, ktoré vedú AP

CNS nevie rozlíšiť AP z receptorov

od tých, ktoré vznikli na

ascendentnej dráhe

Ak je zachovaná časť ascendentnej

dráhy, mozog „nevidí“, že orgán

s receptorom chýba

MECHANIZMY HYPOALGÉZIE

Ovplyvnenie neurónu II. radu

cez interneuróny ovplyvnené

descendentnými dráhami z

retikulárnej formácie.

Descendentné kolaterály inhibujú

aferentácie bolesti znížením

uvoľňovania neurotransmitera

na vzostupnom neuróne

Výsledok – dosiahnutie nižšej

frekvencie AP postupujúcich

do talamu

MECHANIZMUS PRESYNAPTICKEJ

INHIBÍCIE

- CENTRIFUGÁLNA INHIBÍCIA BOLESTI

MECHANIZMUS PRESYNAPTICKEJ

INHIBÍCIE - PAIN GATING

Mechanizmus:

- Kolaterály nebolestivých vlákien vytvárajú

axo-axonálne synapsy s bolesťovými

Vláknami a preddepolarizujú ich

- AP na bolesťovom vlákne stratí pôvodnú

Amplitúdu

- vyplaví sa preto menej neurotransmitera

na cieľovom neuróne

- nižšia pravdepodobnosť prevodu AP

na ďalší neurón (II. Radu)

MECHANIZMY HYPOALGÉZIE

Nebolestivá senzácia napr. z tlakových

receptorov v koži prekryje bolestivú senzáciu

z tej istej kožnej oblasti, lebo ich nervové vlákna

(I. radu) končia na tom istom aferentnom

Neuróne (II. radu)

3-NEURÓNOVÁ AFERENTNÁ DRÁHA ZO

ZMYSLOVÝCH RECEPTOROV DO KÔRY

Neurón I. radu

v gangliách zadných

miechových povrazcov

Neurón II. radu

v mieche alebo v

predĺženej

mieche

Neurón III. radu

v talame

Výnimkou je vnímanie

čuchových vnemov,

Kôra mozgu:

Primárna – snzácia - pociťovanie

Sekundárna a terciárna –percepcia

-vnímanie