1. 1.41. Zmysły łączą nas ze środowiskiem. Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

2. Łączność ze środowiskiem  Człowiek nieustannie odbiera i przetwarza informacje, docierające z otoczenia.  Zmysłem nazywamy formę odbierania bodźców i ich przetwarzanie.  Nasze zmysły to: wzrok, słuch, równowaga, smak, węch, czucie skórne (dotyku, bólu, temperatury).  Narządy służące do odbierania bodźców nazywamy receptorami.  Są nimi narządy zmysłów: oko, ucho, nos, język, skóra.  Ich zadaniem jest rejestrowanie zmian, zachodzących w środowisku zewnętrznym i przekazywanie impulsów do odpowiednich ośrodków w mózgu i rdzeniu kręgowym.  Dostarczanie informacji do ośrodkowego układu nerwowego pozwala organizmowi właściwie reagować na bodźce.

3. Bodźce a receptory Bodźce fizyczne Bodźce fizyczne odbierane są przez receptory:  wzroku,  słuchu,  równowagi  dotyku,  bólu,  temperatury. Bodźce chemiczne Na bodźce chemiczne wrażliwe są receptory:  smaku,  węchu.

4. Zmysł wzroku

5. Oko – narząd wzroku  Gałka oczna znajduje się w przedniej części oczodołu i porusza się dzięki ruchom mięśni ocznych w zagłębieniu utworzonym przez tkankę tłuszczową oczodołu i liczne powięzie.  Oko ma w przybliżeniu kształt kuli o średnicy 24 mm, wypełnionej w większości bezpostaciową substancją (ciałkiem szklistym), znajdującej się pod ciśnieniem pozwalającym na utrzymanie jego kształtu.

6.  Twardówka jest najbardziej zewnętrzną częścią oka. Zbudowana jest z nieprzeźroczystej błony, która w przedniej części oka przechodzi w rogówkę.  Rogówka kształtem przypomina wypukłe szkiełko od zegarka. Zbudowana jest z przeźroczystej błony włóknistej.  Siatkówka jest receptorową częścią oka. Składa się z czopków i pręcików - komórek światłoczułych. Miejscem największego ich skupienia jest plamka żółta, i z tego powodu cechuje się największą wrażliwością na barwy i światło. Nieco niżej znajduje się plamka ślepa - miejsce zbiegu nerwów łączących komórki światłoczułe z nerwem wzrokowym, pozbawione komórek światłoczułych i dlatego niewrażliwe na światło.  Soczewka jest zawieszona między tęczówką a ciałem szklistym, ma dwie wypukłe powierzchnie - przednią i tylną.  Tęczówka jest umięśnioną częścią błony naczyniowej otaczającej otwór nazywany źrenicą. Dzięki zawartemu w niej pigmentowi jest kolorowa. Mięśnie tęczówki pozwalają na regulację wielkości źrenicy.  Wnętrze oka wypełnia przeźroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciałem szklistym.  W górno - bocznej części oczodołu znajduje się gruczoł łzowy wydzielający łzy mające za zadanie oczyszczać powierzchnię oka z zabrudzeń i nawilżać ją. Oko – narząd wzroku

7. Jak działa oko?  Światło wpadające do oka biegnie przez rogówkę, soczewkę i ciało szkliste, by zakończyć swą podróż na siatkówce.  Wywołuje w ten sposób wrażenie wzrokowe, które przekazywane jest do mózgu za pośrednictwem nerwów łączących się w nerw wzrokowy.  Rogówka, soczewka i ciało szkliste stanowią układ skupiający promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe.  Dlatego też soczewka ma możliwość zmiany swojego kształtu, a co za tym idzie mocy optycznej. Pozwala to na ogniskowanie na siatkówce przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach od oka. Zdolność tę nazywamy akomodacją. Ostre widzenie uzyskiwane jest wtedy, gdy ognisko obrazowe pokrywa się z siatkówką. W przypadku, gdy oko nie jest w stanie zogniskować światła dokładnie na siatkówce mówimy o wadach wzroku.

8. Układ optyczny oka przyrównać można do aparatu fotograficznego, przy czym :  rolę soczewek obiektywu spełniają rogówka i soczewka oka,  rolę przesłony - tęczówka,  rolę warstwy światłoczułej kliszy - siatkówka. Jak działa oko?

9. Oko odbiera tylko część promieniowania nań padającego. Związane jest to z własnościami fizyko-chemicznymi rogówki, czopków i pręcików. Odbieramy zatem tylko światło, które mieści się w zakresie od ok. 400nm (co odpowiada światłu o barwie fioletowej) do ok. 700nm (co odpowiada światłu o barwie czerwonej). Powyżej długości 700nm znajduje się niewidoczna dla człowieka podczerwień, a poniżej 400nm, również niewidoczny, ultrafiolet. Całość przedstawia rysunek 1.  Promieniowanie, które wniknie do oka staje się źródłem bodźców. Ze względu na różną budowę czopków i pręcików występują różne właściwości widzenia ciemnego (przy małym oświetleniu, np. w nocy) i jasnego (przy dużym oświetleniu, np. w dzień). Przyjmuje się maksimum czułości czopków na 550 nm, a pręcików na 510 nm. Wykres krzywej czułości widmowej oka ludzkiego dla widzenia jasnego (przy świetle dziennym) i ciemnego (nocą ) przedstawia rysunek 2.  Analizujac poniższy wykres łatwo zauważyć najwyższą czułość oka w punktach 550nm i 510nm, malejącą wraz z oddalaniem się od tych maksimów, aż do osiągnięcia wartości zero na krańcach okna optycznego - jest to jednoznaczne ze ślepotą oka na światło o danej długości fali.  Różne kolory świata Rysunek 1.Rysunek 2.

10. DLACZEGO CZŁOWIEK MA PARĘ OCZU?  Gdy patrzymy na przedmiot ustawiony bardzo daleko od nas osie patrzenia obu oczu ustawione są prawie równolegle.  Jeżeli przedmiot ten będziemy zbliżali w naszym kierunku, to mięśnie gałek ocznych będą zmieniać położenie gałek tak by osie widzenia podążały za tym przedmiotem, a tym samym przecięły się.  Im bliżej oczu znajdzie się nasz przedmiot, tym osie patrzenia przetną się pod większym kątem. Analizując ten kąt mózg człowieka wnioskuje o odległości obserwowanego przedmiotu od oczu.  Gdyby zatem człowiek wyposażony był w tylko jedno oko bardzo trudno byłoby mu określać odległość obserwowanego przedmiotu od siebie.  Obuoczne patrzenie umożliwia tworzenie obrazu trójwymiarowego. ŚWIAT DO GÓRY NOGAMI  Obraz przedmiotu na siatkówce jest odwrócony "do góry nogami", co wynika z fizycznej budowy oka (soczewka odwraca obraz).  W pierwszych dniach życia mózg człowieka uczy się widzieć prawidłowy obraz obracając go, by w późniejszym życiu robić to automatycznie.  Oznacza to, że niemowlę widzi świat "postawiony na głowie" i dopiero po pewnym czasie zaczyna widzieć normalnie.

11. Przekonaj się sam (a) Odróżnianie barw wydaje nam się normalnym zjawiskiem. Nie wszyscy jednak z jednakową precyzją potrafimy rozróżniać kolory, a daltoniści (wada genetyczna) nie odróżniają barwy czerwonej i zielonej. Tutaj możesz przeprowadzić sobie krótki test na rozróżnianie barw http://www.psychotestykierowcow.pl/Daltonizm Nasze oko jest niesamowicie wyspecjalizowanym narządem, ale ono również nie jest doskonale. Czasami ulegamy złudzeniom optycznym. Przekonaj się sam (a). http://www.youtube.com/watch?v=UZ_GOS5YWiU&NR=1

12. Ucho- zmysł słuchu i równowagi

13. Ucho odbiera fale dźwiękowe, przekształca je w drgania mechaniczne, a drgania w impulsy nerwowe. Tu mieści się także zmysł równowagi (błędnik).

14. Ucho zewnętrzne  Ucho zewnętrzne składa się z przewodu słuchowego zewnętrznego i nieruchomej małżowiny usznej.  Małżowina uszna skupia drgania (zwłaszcza wysokie, powyżej 6000 Hz) i odbija je w stronę przewodu słuchowego zewnętrznego. Chcąc lepiej słyszeć nieraz przykładamy dłoń do ucha powiększając, a także bardziej zaginając powierzchnię małżowiny.  Przewód słuchowy zewnętrzny to nieco zagięta i lekko skręcona rurka, długości ok. 3 cm, początkowo dość szeroka, dalej nieco zwężona, następnie znów rozszerzająca się w pobliżu błony bębenkowej.  Błona bębenkowa to właśnie zakończenie przewodu słuchowego zewnętrznego. Błona ma kształt elipsy. Błona bębenkowa wytrzymuje ciśnienie ok. 1 atmosfery.

15. Ucho środkowe  W skład ucha środkowego wchodzą: jama bębenkowa, kosteczki słuchowe oraz trąbka słuchowa (trąbka Eustachiusza) łącząca jamę bębenkową z nosową częścią jamy gardłowej.  Ujścia trąbek słuchowych znajdują się w nosowej części gardła. Są one zwykle zamknięte, otwierają się jedynie w czasie połykania. Trąbki słuchowe doprowadzają wówczas powietrze do jam bębenkowych. Dzięki temu dochodzi do wyrównania ciśnień między uchem środkowym a otaczającym człowieka powietrzem.  Jama bębenkowa ma kształt zbliżony do soczewki dwuwklęsłej. W przedniej jej ściance znajduje się błona bębenkowa.  Błonę bębenkową łączy się z łańcuchem kosteczek słuchowych składającego się z młoteczka, kowadełka i strzemiączka. Wymienione kosteczki słuchowe przewodzą drgania błony bębenkowej, umożliwiają usłyszenie słabych drgań i chronią ucho wewnętrzne przed zbyt silnymi drganiami.

16. Ucho wewnętrzne  Ucho wewnętrzne czyli błędnik mieści się wewnątrz kości skroniowej. Składa się z przedsionka, ślimaka oraz kanałów półkolistych (narządu równowagi).  Błędnik jest tworem kostnym, wewnątrz którego mieści się błędnik błoniasty. Rolę narządu słuchu pełnią przedsionek i ślimak. Wewnątrz przewodu ślimakowego znajduje się organ lub narząd Cortiego, składający się z 24 000 włókienek zwanych strunami słuchowymi. To one umożliwiają nam słyszenie i rozróżnianie ogromnej gamy dostępnej nam skali dźwięków.  Ucho wewnętrzne nie zawiera już powietrza, lecz ciecz organiczną - perylimfę).  Kiedy fala powietrza uderza w bębenek, ugina się on do wewnątrz, na skutek czego łańcuch kosteczek słuchowych zmienia swoje położenie. Strzemiączko wsuwa się głębiej do okienka owalnego i wywiera nacisk na ciecz znajdującą się w uchu wewnętrznym. Strzemiączko nie pozostaje długo w tym położeniu. Przez skurcz mięśnia łączącego je z kowadełkiem pociąga koniec kowadełka ku dołowi i wszystkie kosteczki łańcucha wracają na miejsce, a ciecz ucha wewnętrznego zostaje zwolniona od nacisku. Na drgania cieczy reagują struny słuchowe umieszczone w ślimaku, które tworzą mechaniczny układ rezonujący.  Zostają wzbudzone impulsy nerwowe, które nerwem słuchowym biegną do ośrodka słuchu

17. Zmysł węchu i smaku

18.  We współczesnym świecie, zdominowanym przez doznania wzrokowe i słuchowe, węch często traktuje się jako zmysł drugiej kategorii.  Zmysły węchu i smaku są czynnościowo powiązane między sobą i łączą się ściśle z funkcją narządu trawienia.  O wzajemnych powiązaniach między zmysłami węchu i smaku świadczy fakt, że częściowe wyłączenia węchu przykładowo przy silnym katarze prowadzi do zmiany smaku spożywanych pokarmów. Zmysł węchu

19.  Narząd powonienia znajduje się w jamie nosowej i pokryty jest zmysłowym nabłonkiem węchowym.  Okolica węchowa błony śluzowej nosa znajduje się w górnej części jamy nosowej i zawiera kilkanaście tysięcy komórek węchowych wrażliwych na substancje wonne.  Substancje te to ciała lotne, których cząsteczki dostają się do nosa wraz z prądem wdychanego powietrza i drażnią receptory nabłonka węchowego.  Pobudzenie z komórek węchowych przenoszone jest do ośrodka korowego w mózgu.  Długotrwałe działanie substancji wonnych prowadzi do znanego zjawiska zwanego adaptacją receptorów, które powoduje stopniowe przytępienie, a następnie zanik odczuwania określonego zapachu. Narząd powonienia

20.  Znaczenie węchu w naszym życiu jest znacznie większe niż się powszechnie uważa. Bez niego nie moglibyśmy ani delektować się aromatem pysznego dania, ani rozpoznać zepsutej żywności.  Choć zasadniczo ludzie potrafią odróżnić tylko cztery różne smaki - słodki, kwaśny, słony i gorzki - to ludzka błona węchowa posiada blisko 350 różnych receptorów węchowych.  Do receptorów tych mogą dopasować się tylko konkretne molekuły aromatyczne i stymulować w ten sposób wrażenia zapachowe w mózgu.  Aromaty złożone równocześnie aktywują wielką liczbę receptorów, co znakomicie pomnaża liczbę odczuwanych zapachów. W efekcie dobrze wytrenowany nos potrafi rozróżnić ponad 10.000 „odcieni” zapachu. Narząd powonienia

21.  Narząd smaku jest umiejscowiony w jamie ustnej, głównie na języku.  Czucie smaku jest odbierane przez kubki smakowe rozmieszczone w brodawkach smakowych języka.  Kubki smakowe znajdują się również na podniebieniu miękkim i na tylnej ścianie gardła.  Kubki odbierają następujące smaki: - słony - słodki - kwaśny - gorzki - umami  Czucie smaku w znacznym stopniu uzależnione jest od sprawności funkcjonalnej narządu powonienia czyli węchu.  Receptory smaku są pobudzane przez substancje chemiczne rozpuszczone w płynnym środowisku jamy ustnej. Następnie pobudzenie przekazywane jest przez receptory do ośrodków mózgowych i analizowane w korze mózgu jako konkretne wrażenie smakowe.  Olbrzymia ilość odczuwalnych smaków jest efektem nie tylko mieszania czterech podstawowych smaków, ale również towarzyszących im wrażeń węchowych, wzrokowych i termicznych. Narząd smaku

22. Ciekawostka Cytat z encyklopedii http://pl.wikipedia.org/wiki/Umami  Umami (lub umame, z jap. 旨味 ) – jeden z pięciu rodzajów receptorów smakowych występujących u człowieka, odpowiedzialny za wykrywanie białka. Bezpośrednio wykrywaną substancją jest jeden z aminokwasów - kwas glutaminowy, który obficie występuje w pokarmach bogatych w białko takich jak mięso, w potrawach sfermentowanych i zleżałych (sery parmezan, roquefort), w wodorostach, w sosach: rybnym i sojowym, a także w pomidorach, orzechach, winogronach, brokułach i grzybach.  Glutaminian sodu jest wykorzystywany w kuchni azjatyckiej jako przyprawa odpowiadająca temu smakowi. Umami najpierw odkrył Jean François Fernel, później w 1908 roku Kikunae Ikeda z Cesarskiego Uniwersytetu w Tokio. Doniesienia te zostały zlekceważone. Istnienie umami zostało naukowo potwierdzone w 2000 roku.

23. Czucie skórne

24. Skóra jest narządem czucia  Skóra jest niezmiernie czułym narządem zmysłów.  W skórze właściwej jest tak wielka rozmaitość zakończeń nerwowych – receptorów - jak w żadnym innym narządzie.  Ciałka zmysłowe informują nas o dotyku, zimnie, cieple, o ucisku czy bólu.  Najobficiej są unerwione opuszki palców, dzięki czemu niewidomi „widzą” palcami.  Większość receptorów ma zdolność adaptacji. Jeżeli bodziec działa na organizm przez długi czas to receptor przestaje odbierać o nim informacje.  Silne unerwienie skóry pozwala na wykorzystanie jej do celów leczniczych: akupunktury, akupresury, masażu.

25.  Czucie skórne to jedno z podstawowych narzędzi komunikacji człowieka. Jest to zbiór zmysłów, na które składają się odczucie dotyku, odczucie ciepła/zimna oraz odczucie bólu.  Rozmieszczenie receptorów czuciowych w skórze jest bardzo różne. Dlatego różne okolice skóry wykazują inną wrażliwość na ucisk. Najbardziej są wrażliwe opuszki palców i - czubek nosa, oraz wargi. Najmniej - ramiona, uda i grzbiet. Żeby wywołać rekcję w skórze czubka nosa wystarczy ucisnąć ją z minimalna siłą wynoszącą jedynie 2g/mm 2. Aby spowodować podobny efekt na skórze ramion, trzeba ją ucisnąć niemal 20- krotnie mocniej. Czucie skórne

26. Zadania Przyjrzyj się zamieszczonemu schematowi. 1.Podaj nazwę elementu budowy oznaczonego literą x 2. Określ jego funkcję.

27. Zadania 3. Wyjaśnij, dlaczego widzimy każdą rzecz taką, jaka jest w rzeczywistości, mimo że w oku powstaje obraz odwrócony i pomniejszony. Oceń prawdziwość stwierdzeń ( P lub F) 4.Adaptacja oka to zmiana szerokości źrenicy pod wpływem światła. 5. Dzięki tęczówce uzyskujemy możliwość ostrego widzenia przedmiotów w różnych odległościach.

28. Źródła  W.Lewiński,J.Prokop, Biologia1, OPERON 2004r.  B.Klimuszko, Biologia I, ŻAK,2000r.  D.Cichy,I.Żeber-Dzikowska,DEBIT 2000r.  B.Potocka,W.Górski, Biologia, MAC Edukacja 2003r.  J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, OPERON 2007r.  Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r.  W.Gołda,J.Wardas, Biologia, Nowa Era 1994r.  materiały „Puls życia 2”, Nowa Era 2009r.