Transcript Čulni organi

Čulni organi - biološka uloga
• Otkrivanje i karakterizacija promena u spoljašnjoj i
unutrašnjoj sredini organizma!
Receptor - CNS - Efektor
CNS
R
E
• transduktori
elektromagnetne i
mehaničke energije...
• transduktori energije
hemijskih agenasa...
•... u nervne impulse koji
nervnim vlaknima
dospevaju do
centralnog nervnog
sistema
Čulni organi
Osnovne čulne ćelije:
1. Primarna čulna ćelija
2. Sekundarna čulna ćelija
Osnovni čulni elementi:
B
B
B
A
1. Neurosenzitivna ćelija
2. Slobodni nervni završetak
3. Učaureni nervni završetak
*
4
1
4
2
3
4. Neuroepitelna ćelija
Čulni organi - klasifikacija
SOMATIČKI
somaticki
VISCERALNI
visceralni
opsti
OPŠTI
posebni
POSEBNI
opsti
OPŠTI
posebni
POSEBNI
• eksteroreceptori
• proprioceptori
• lateralni sistem
• elektroreceptori
• statoakustički
• oči
• nervni završeci
• baroreceptori
• hemoreceptori
• gustatorni
• olfaktorni
• vomeronazalni
1. Opšti somatički receptori
Eksteroreceptori
- primaju i prevode informacije
iz spoljašnje sredine
1. slobodni nervni završeci u
krznu kože ili pokožice, imaju
zaštitnu ulogu
- kod vodenih kičmenjaka
eksteroreceptori su primitivniji
dok se kod kopnenih
diferenciraju učaureni nervni
završeci
1. Opšti somatički receptori
2. učaureni nervni završeci kopnenih kičmenjaka
Majsnerova telašca (osetljiva na dodir)
Rufinijeva telašca (osetljiva na povećanje temperature)
Krauzeova telašca (osetljiva na sniženje temperature)
Fater –Pačinijeva telašca (oko zglobova, reaguju na
pritisak)
1. Opšti somatički receptori
3. Neurosenzitivne ćelije – u epitelu olfaktornih i
vomeronazalnih organa
4. Neuroepitelne ćelije – mehanoreceptori u
dermisu kože, na jeziku, nepcu, akustičkolateralnih organa...
1. Opšti somatički receptori
Proprioceptori – primaju i
prevode informacije iz skeletnih
mišića, tetiva, zglobova i
okolnog tkiva
• Proprioreceptivna senzitivna
vlakna i gama motorna vlakna
inervišu intrafuzalna mišićna vlakna
• Goldžijevi tetivni receptori i
Fater –Pačinijeva telašca inervišu Receptori mišića, tetiva i zglobova
tetive i zglobove
2. Opšti visceralni receptori
• U vezi su sa održavanjem unutrašnje sredine organizma. To su
nekapsulirani slobodni završeci raspoređeni u unutrašnjim organima
(mukozi, oko glatkih mišića ili u peritonealnim opnama).
2. Opšti visceralni receptori
• Kod kopnenih kičmenjaka unutar krvnih sudova postoje
posebni receptori za obaveštavanje o krvnom pritisku i
koncentraciji O2/CO2 u njoj.
• Karotidno telo –
hemoreceptor
• Karotidni sinus –
baroreceptor
• Aortino telo
(kod sisara) – ima funkciju
baroreceptora
Olfaktorni organi
Mirisni organi izgrađeni su od:
• Olfaktornog epitela okruženim potpornim ćelijama
• Neurosenzitivna (bipolarna) receptorna ćelija sa cilijama na
pikalnom kraju
• Bazalne ćelije zamenjuju
istošene senzitivne
• Sekretorne (Boumanove
žlezde) poboljšavaju
osetljivost senzitivnih ćelija
Olfaktorni organi
Filogenetski najstarije čulo
• MAKROSMATIČKE GRUPE
(kolouste, ribe, vodozemci, sisari
• MIKROSMATIČKE GRUPE
(ptice i neki sisari; smanjena osetljivost)
• ANOSMATIČKE GRUPE
(vodeni sisari; nemaju olfaktorne receptore)
Mirisni organi
ribe
vodozemci
sisari
Mirisni organi predstavljeni su izduženim delovima glave koji
predstavljaju nosne otvore obložene mirisnim epitelom.
• Preko hoana (choanae) u vezi su sa usnom dupljom.
• Turbinalni elementi – koštane conhae su potporni organi
Vomeronazalni organi
• Kod kopnenih kičmenjaka i riba dvodihalica – Dipnoi, izdvojen je donji
hemosenzitivni sistem: Jakobsonov organ
• Neurosenzitivne ćelije vomeronazalnog organa su sa mikrovilima.
Vomeronazalni organ komunicira sa usnom dupljom preko nazopalatinskog kanala
• Otkrivaju hemijske
agense visoke
molekulske težine koji
sadrže proteine
• Biološka uloga:
detektuju feromone
(uloga u socijalnom i
reproduktivnom
ponašanju)
Gustatorni receptori
• Organi čula ukusa grupisani u
kvržice (30-40)
• Neuroepitelne ćelije
na distalnom delu
imaju diferencirane
mikrovile
• Receptorne i potporne ćelije su
endodermalnog porekla
• Gmizavci i ptice imaju mali broj
gustatornih receptora, te
smanjeno čulo ukusa
Akustičko – lateralni sistem
Klasifikacija:
• organi bočne linije tela
• električni organi
• membranski labirint
• Kinocilium – specijalan tip cilija na vrhu
dlakaste ćelije sa senzornim ćelijama u
unutrašnjem uhu kičmenjaka.
•dlakaste ćelije poseduju izmenjene mikrovile –
stereovili, uronjeni u želatinoznu masu (kupula).
• Pomeranjem kupula i stereovila dodovi do
depolarizacije ćel. membrane i stvaranja
nervnog impulsa.
Lateralni sistem
• osnovne jedinice –
neuromasti
• postoji kod kolousta, riba i
larvi vodozemaca, kao bočna
linija ili na glavi.
• reaguje na promene vibracija i
hidrostatičkog pritiska
N. impuls se aferentnim
vlaknima odvodi u CNS a iz
CNS se inhibira eferentnim
vlaknima
Elektroreceptorni organi
•Elektroreceptori su specijalizovani deo lateralnog čulnog sistema
• Poseduju ih ribe iz grupa Elasmobranchii, Dipnoi, Polypteriformes,
Chondrostei i neke košljoribe , kao i beznogi i repati vodozemci
Gymnophiona i Urodela.
• ampularni organi
•primaju električne stimuluse
niske učestalosti
•široko rasprostranjeni kod svih
Chondichthyes
•detektuju mehaničke i toplotne
senzacije, kao i Zemljino magnetno
polje
Elektroreceptorni organi
• tuberozni organi
• U obliku kapsula ispod epidermisa
• primaju električne stimuluse visoke učestalosti u odnosu na ampularne
• javljaju se kod malog broja riba sa koštanim skeletom Osteichthyes
•magnetoreceptori
•postoje kod svih grupa
kičmenjaka: riba, vodozemaca,
gmizavaca, ptica i sisara
• omogućavaju organizmima
orijentaciju u prostoru, seobe
– magnetni kompas
Statoakustički organi
Biološke uloge:
• orijentacija u prostoru
• fonorecepcija
• smešten je u otičkom delu glave –
membranski lavirint
• statički deo aparata
za održavanje ravnoteže
tri kanala (canales semicirculares)
pod uglom od 90˚sa proširenjima
(ampullae) na mestu vezivanja za
uticulus
puž
Statoakustički organi
• akustički deo aparata
• počinje kesastim proširenjem
sacculus koji je u vezi sa
utriculusom i lagenom koja se
kod amniota završava pužem
cochlea
• 3 polukruzne cevi +
utriculus + sacculus =
vestibularni lavirint
• lagena + cochlea =
kohlearni lavirint
puž
Statoakustički
organi
• uporedni pregled
unutrašnjeg uva
kičmenjaka
Membranski lavirint
• membranski lavirint (labyrinthus membranaceus), dakle čine:
• vestibularni lavirint + kohlearni lavirint, nalazi se u delu
slepoočne kosti koja je najtvrđa kost skeleta
• receptorna polja
membranskog
lavirinta
Membranski lavirint
• percepcija zvuka naziva se Fonopercepcija
Crista - receptorni nastavci u želatinoznoj kupoli
Macula – membrana na kojoj se nalaze konkrecije kalcijum karbonata i
fosfata
Receptorna polja membranskog lavirinta
receptorna polja
Papilla - receptorni nastavci ispod memebrane
Spoljašnje i srednje uho
Eustahijeva
tuba
• eustahijeva tuba – komunikacija sa ždrelom
• vibracije se preko spoljašnjeg slušnog kanala prenose na bubnu
opnu, dalje na čekić, nakovanj i uzengiju, pa na unutrašnje uvo i na
kraju na slušni nerv
• spoljašnje uvo, sa ušnom školjkom (pinna), samo kod sisara
• čujni opseg čoveka je 20–20 000 Hz
Srednje uvo
• srednje uvo je poreklom od škržne kese kao evaginacija
spirakularne duplje u glavi.
• spirakularna duplja je od spoljašnje sredine odvojena
timpanalnom membranom (Anura, Reptilia, Aves, Mammalia)
sisari
vodozemci, gmizavci i ptice
Oko - fotorecepcija
•prercepcija fotoreceptora je u opsegu od 380 nm (UV) 760 (IR) = transmisioni spektar vode kao dokaz da su izašli iz
vode u kojoj je opseg percepcije identičan!
• svetlosne promene u spoljašnjoj sredini se primaju bez
kašnjenja
•brzina svetlosti je 299. 792. 458 m /s
približno 300.000 km /h
Oko - fotorecepcija
Biološke uloge fotoreceptora:
•viđenje spoljašnje sredine
•percepciju fotoperiodizma
(dužina dana i noći)
Fotorecepcioni organi:
•parne oči
•medijalne oči
Fotoreceptorni elementi
(na subćelijskom nivou):
•u koži
•u hipotalamusu
Oko - fotorecepcija
• neke životinje: većina riba, zvečarke, slepi miševi vide i infra
crveni spektar.
• kod kičmenjaka ne postoji korelacija (tj. alometrijski odnosi) u
veličini očiju i veličini tela: lemur, slon, krtica.
• veličina očnih jabučica je u korelaciji sa njihovom funkcijom,
odnosno uslovima u kojima životinje žive: dan, noć, zemljište,
voda...
• monokularno viđenje – razdvojena vidna polja (ispod 90⁰C)
• binokularno viđenje – preklapanje (do 140 ⁰C)
• stereoskopsko viđenje – dubinski vid
Čulni organi - parne oči
Tri sloja tkiva:
1. beonjača (sclera)
rožnjača (cornea)
2. uvea:
sudovnjača (chorioidea)
cilijarno telo (corpus ciliare)
dužica (iris)
3. mrežnjača (retina)
• sočivo (lens)
• unutrašnjost oko ispunjava
staklasto telo (corpus vitreum)
• optički nerv (nervus opticus)
zenica (pupilla) – otvor na dužici
Parne oči, retina
Poprečni presek kroz
mrežnjaču
slepa mrlja
(macula coeca )
žuta mrlja (fovea centralis,
macula lutea)
Parne oči
čepići
Čulne ćelije
štapići - boja
čepići, kupaste ćelije – svetlost/tama
ćelijski elementi retine
Parne oči
• čulne ćelije – primaju svetlosnu draž
• bipolarni neuroni – primaju impulse sa čulnih ćelija
• ganglijski neuroni – primaju impulse sa bipolarnih neurona i
šire po mrežnjači
• slepa mrlja – mesto konvergencije aksona na mrežnjači odakle
polazi optički nerv
• žuta mrlja – mesto najjasnijeg vida, na koje sočivo prelama
svetlost (žiža)
• horizontalni neuroni – omogućavaju horizontalnu integraciju
impulsa (povezani sa čulnim i bipolarnim ćelijama)
• amakrini neuroni - omogućavaju horizontalnu integraciju
impulsa na nivou ganglijskih neurona.
Neparne oči
• pripada
pinealnom
kompleksu
• slične građe kao
i parne oči
• prenose
informacije
o dužini i
intenzitetu
sunčevog zračenja
• hibernacija, seobe
Neparne oči
• Postoje kod nekih riba (vijuni ili zmijuljice) i i repatih
vodozemaca.
• U evoluciji neparne oči prvi put su se pojavile kod riba.
Zadržale su se kod šakoperki koje imaju koštani skelet, koje su taj
organ prenele na kopno.
• Izgubile se kod riba sa hrskavičavim skeletom
• postojale kod gmizavaca
vijun – Cobitis sp.