อวัยวะรับความรู้สึก
- 2. 2 อวัยวะรับสัมผัส -Sensation: การเคลื่อนของ action potential ผ่าน sensory neuron ไปยังสมอง -Perception: การรวบรวมและแปลผล sensation ที่สมองได้รับ SENSORY MECHANISM Sensory Mechanism ประกอบด้วย 1. Sensory transduction การที่สิ่งเร้ามากระตุ้น receptor cell แล้วทาให้เกิด การเปลี่ยนแปลงต่อ membrane potential 2. Amplification การขยายสัญญาณจากการกระตุ้นของสิ่งเร้า เช่น การขยาย สัญญาณภายในหูจากการสั่นของเยื่อแก้วหู และกระดูกหู 3 ชิ้น 3. Transmission การนาสัญญาณประสาท (nerve impulse) ไปยัง CNS 4. Integration การรวบรวม nerve impulse ที่ได้รับ โดยการ summation of graded potential Sensory adaptation การลดการตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่กระตุ้นมาอย่างต่อเนื่อง เช่น การลดการตอบสนองต่อการสัมผัสของเสื้อผ้าที่สวมใส่
- 3. 3 แบ่ง sensory receptor ตามชนิดของสิ่งเร้าได้เป็น 5 ชนิด คือ 1.Mechanoreceptor: สิ่งเร้าเป็นแรงกล เช่น แรงดัน (ผิวหนัง), การสัมผัส(ผิวหนัง), การเคลื่อนไหว(หู), เสียง(หู) 2.Chemoreceptor: สิ่งเร้าเป็นสารเคมี เช่น กลูโคส, O2, CO2, กรดอะมิโน -Gustatory (taste) receptor (ลิ้น)และ Olfactory (smell) receptor (จมูก) 3.Electromegnetic receptor (Photoreceptor): สิ่งเร้าเป็น พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แสง (visible light), กระแสไฟฟ้า, สนามแม่เหล็ก (ตา) 4.Thermoreceptor: สิ่งเร้าเป็นอุณหภูมิ เช่นความร้อน, ความเย็น (ผิวหนัง) sensory receptor แบ่งตามการรับสิ่งเร้าได้เป็น 2 กลุ่ม คือ 1.Exteroreceptor: รับสิ่งเร้าจากภายนอกร่างกาย เช่น ความร้อน, แสง, ความดัน, สารเคมี 2.Interoreceptor: รับสิ่งเร้าจากภายในร่างกาย เช่น blood pressure(พบที่เส้นเลือด) , body position (พบที่หู)
- 4. 4 ตา(Eye): การมองเห็น -Eye cup ของพลานาเรียจะรับข้อมูลเกี่ยวกับ ความเข้มของแสง และทิศทางแสง โดยไม่เกิด เป็นภาพ -สมองจะแปลสัญญาณประสาทที่มาจาก eye cup ทั้งสองข้าง -พลานาเรียจะเคลื่อนที่จนกระทั่ง sensation จาก eye cup ทั้ง 2 ข้างเท่ากันและมีค่าน้อย ที่สุด -ในแมลงตาเป็นแบบ compound eye -ใน compound eye แต่ละข้างมี ommatidia (light detector) หลายพันอัน -แต่ละ ommatidium จะรับภาพได้เอง ดังนั้นตา แมลงสามารถแยกแยะภาพได้ถึง 330 ครั้ง/วินาที
- 5. โครงสร้างของนัยน์ตาคน Sclera หรือ sclerotic coat ได้แก่ส่วนขาวของตา ส่วนหน้าสุดจะโป่งออก เรียกว่า กระจกตา(cornea) หรือตาดา เป็นส่วนที่ให้แสงเข้าผ่าน Choroid เป็นเยื่อบางๆสาหรับอาศัยของเส้นเลือด ที่มาเลี้ยงลูกตาผนังจะมีรงควัตถุดูดแสงมิให้ผ่าน ทะลุไปยังด้านหลังของนัยน์ตา ด้านหน้าจะมีเยื่อยื่น ออกมาเรียกว่า ม่านตา(Iris)ช่องตรงกลางเรียกว่า รูม่านตา(pupil) ซึ่งจะเกี่ยวกับปริมาณแสง
- 6. 6 Retina เป็นผนังชั้นในสุด เป็นที่อยู่ของเซลล์รับแสง 2 ชนิด 1. เซลล์รูปแท่ง(rod cell) - ทางานได้ดีขณะแสงสลัว จึงพบมากในสัตว์ออกหากินใน เวลากลางคืน - ภาพที่เห็นเรียกว่า scotopic vision เป็นภาพที่ไม่มี รายละเอียด ไม่มีสีสันเป็นขาวดา - ไวต่อแสงสีเขียวมากที่สุด - เซลล์รูปแท่งหนาแนนที่สุด ทางด้านข้างของเรตินาและลด น้อยลงเมื่อเข้าใกล้ใจกลางเรตินาดังนั้นเวลากลางคืนจะเห็น ภาพชัดเจนเมื่อแสงตกที่ด้านข้างเรตินา
- 7. 7 2. เซลล์รูปกรวย(cone cell) - ทางานได้ดีขณะแสงมาก จึงพบมากที่หากินในเวลากลางวัน - ภาพที่เห็นเรียกว่าphotopic visionภาพมีสีสันรายละเอียด - ไวต่อแสงน้าเงิน เขียว แดง มาก - เซลล์รูปกรวยหนาแน่นบริเวณใจกลางเรตินาเรียกตาแหน่งนี้ว่า โพเวีย(fovea) ซึ่งเห็นภาพชัดเจนที่สุด เมื่อออกด้านข้างเซลล์รูป กลวยจะลดลง *จุดบอด(bilnd spot) บริเวณนี้จะมีเส้นประสาทคู่ที่ 2 อยู่จึงไม่พบ เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวย
- 8. 8
- 9. 9 Single lens eyes ในคนwhite outer layer of connective tissue thin, pigmented layer contain photoreceptor cell the information of photoreceptor leaves the eye, the optic nerve attached to the eyes clear, watery transparent protein Photoreceptor cells: Rod cell and Cone cell
- 10. 10 การมองภาพระยะใกล้และไกล a.การมองภาพระยะใกล้(accommodation) ciliary muscle หดตัว suspensory ligament หย่อน เลนส์หนาขึ้นและกลมขึ้น b.การมองภาพระยะไกล ciliary muscle คลายตัว suspensory ligament ตึง เลนส์ถูก ดึงทาให้แบน
- 11. 11 Photoreceptors of the retina photoreceptors มี 2 ชนิด 1.Rod cells มี ประมาณ 125 ล้านเซลล์ -ไวแสง แต่ไม่สามารถแยกสีได้ 2.Cone cells มีประมาณ 6 ล้านเซลล์ -ไม่ไวแสง แต่สามารถแยกสีได้ แบ่งเป็น red cone, green cone, blue cone -fovea เป็นบริเวณที่มีแต่ cone cells ไม่มี rod cell
- 12. 12 สรีรวิทยาของการมองเห็นภาพ พบว่าส่วนนอกสุดของเซลล์รูปแท่งมี รงควัตถุสีม่วงแดง เรียกว่า โรดออฟซิน (rhodopsin) ซึ่งประกอบจากโปรตีน เรียกว่า ออฟซิน(posin)จับกับอนุพันธ์ของวิตามิน A เรียกว่า เรตินิน(retinene) รงควัตถุเปรียบ เสมือนสารเคมีที่ฉาบไว้บนฟิลม์ในกล้องถ่ายรูป เมื่อได้รับแสงจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี แล้วสลายตัวเป็น opsin กับ retinene และ เกิดพลังงานในรูปกระแสไฟฟ้า กระตุ้นทาให้ เกิดกระแสประสาทในเซลล์รูปแท่งและถ่ายทอด ไปยังเส้นประสาทคู่ที่ 2 และเพื่อไปแปล ความหมายของภาพที่สมองส่วนซีรีบรัม
- 13. 13 The Vertebrate Retina ขั้นตอนการเกิดภาพมีดังนี้ 1.หลังจากแสงมากระตุ้น rods&cones เกิด action potential 2.rods&cones synapse กับ bipolar cells 3.bipolar cells synapse กับ ganglion cells 4.ganglion cells ส่ง visual sensation (action potential)ไปยังสมอง 5.การถ่ายทอดข้อมูลระหว่าง rods&cones, bipolar cells, ganglion cells ไม่ได้เป็นแบบ one-to-one 6.horizontal&amacrine cells ทาหน้าที่ integrate signal
- 14. 14 Neural Pathways for Vision สมองด้านขวารับ sensory information จากวัตถุที่อยู่ทางด้านซ้าย (left visual field, blue) สมองด้านซ้ายรับ sensory information จากวัตถุที่อยู่ทางด้านขวา (right visual field, red) optic nerve จากตาทั้งสองข้างจะมาพบกัน ที่ optic chiasma optic nerve จะเข้าสู่ lateral geniculate nuclei ของ thalamus ส่ง sensation ไปยัง primary visual cortex ใน occipital lobe ของ cerebrum
- 15. 15 การบอดสี(colour blindness) • การเห็นสีเกิดจากการทางานของเซลล์รูปกรวย(cone cell) แบ่งเป็น 3 พวกเซลล์รูปกรวยรับสีแดง,น้าเงิน,เขียว การที่ เราเห็นสีมากมายเนื่องจากกระตุ้นเซลล์รูปกรวยแต่ละสี พร้อมๆกันด้วยความเข้มต่างกัน เกิดการผสมสีเป็นสี ต่างๆกัน การเกิดการบอดสีคือการที่เซลล์รูปกรวยชนิดใด ชนิดหนึ่งพิการทางานไม่ได้โดยการบอดสีสามารถถ่ายทอด ทางพันธุกรรมได้ • คนส่วนมากพบตาบอด สีแดง>เขียว>น้าเงิน
- 16. 16 สายตาสั้น(myopia) คือ สภาวะที่กระบอกตายาว กว่าเดิม ทาให้แสงจากวัตถุ โฟกัสที่วุ้นในลูกตาแล้ว กระจายออกเป็นวงพร่าไปตก บนเรตินา การแก้ไข กระทาโดยการใส่ แว่นตาที่ประกอบด้วยเลนส์ เว้าช่วยกระจายแสง เพื่อ ยืดความยาวของโฟกัสออก ให้มาตกที่บริเวณเรตินาพอดี
- 17. 17 สายตายาว(hypermetropia) คือ ภาวะที่กระบอกตาสั้นกว่า ปรกติ ทาให้แสงตกบนเรตินา ก่อนที่มีการโฟกัส การแก้ไข กระทาโดยการใส่ แว่นตาที่ประกอบด้วยเลนส์นูน ช่วยรวมแสง เพื่อให้แสงมาตก ที่บริเวณเรตินาพอดี
- 18. 18 สายตาเอียง(astigmatism) คือ สภาวะเกิดจากการที่ผิวกระจก ตาหรือ เลนส์ ไม่สม่าเสมอทาให้ โค้งไม่เท่ากัน แสงจากวัตถุผ่าน กระจกตาทาให้เกิดการหักเหและ ให้ภาพไม่เป็นจุดชัด * การแก้ไข กระทาโดยการ ใช้เลนส์ทรงกระบอกหรือทั้ง เลนส์ทรงกระบอกและทรงกลม เพื่อให้แสงในแต่ละระนาบมา โฟกัสที่จุดเดียวกัน
- 20. 20 โครงสร้างของหู(ear) โครงสร้างของหูส่วนนอก - ใบหู(pinna) - ช่องหูหรือรูหู(external auditory canal) - แก้วหูหรือเยื่อแก้วหู(tympanic membrane หรือ ear drum) โครงสร้างของหูส่วนกลาง - ท่อยูสเตเชียน(eustachian tube)ทาหน้าที่ปรับความดันระหว่าง หูตอนกลางและอากาศภายนอก และระบายคลื่นเสียงส่วนเกินจากหู ตอนใน - กระดูกหู มีข้างละ 3 ชิ้น ได้แก่ กระดูกค้อน(malleus) กระดูกทั่ง (incus) กระดูกโกลน(stapes) ทาหน้าที่ขยายความสั่นสะเทือนของ คลื่นเสียงให้มากขึ้นกว่าเดิมถึง 20 เท่า เมื่อเข้าในหูตอนใน
- 21. 21 โครงสร้างของหูส่วนกลาง - ท่อยูสเตเชียน(eustachian tube)ทาหน้าที่ปรับความดันระหว่าง หูตอนกลางและอากาศภายนอก และระบายคลื่นเสียงส่วนเกินจาก หูตอนใน - กระดูกหู มีข้างละ 3 ชิ้น ได้แก่ กระดูกค้อน (malleus) กระดูกทั่ง (incus) กระดูกโกลน (stapes) ทาหน้าที่ขยายความสั่นสะเทือน ของคลื่นเสียงให้มากขึ้นกว่าเดิมถึง 20 เท่า เมื่อเข้าในหูตอนใน โครงสร้างของหูส่วนใน เป็นที่อยู่ของอวัยวะรับเสียงและอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการทรงตัว 1. Utricular region เป็นที่อยู่ของอวัยวะการทรงตัวประกอบด้วยถุง utriculus และมี เซมิเซอร์คิวลาแคแนล(semicitcular canal) เป็นหลอด ครึ่งวงกลม 3 อัน มีของเหลวบรรจุอยู่ 2. saccular region เป็นที่อยู่ของอวัยวะรับเสียงเรียกว่า คอเคลีย(cochiea) มีลักษณะคล้ายก้นหอยภายในมีของเหลวบรรจุอยู่ เมื่อคลื่นเสียงผ่านเข้ามา ภายในทาให้เกิดการสั่นสะเทือนกระตุ้นส่งสัญญานไปตามเส้นประสาท
- 22. 22 การทรงตัว temperal bone (hearing) perilymph fluid (endolymph fluid) (equilibrium) การโค้งงอของ hair cell ทาให้ เกิด action potential
- 23. 23 การทรงตัว utricle, saccule และ semicircular canals ในหูชั้นใน รับรู้เกี่ยวกับการทรงตัวและตาแหน่งของร่างกายโดยมี hair cell อยู่ข้างใน utricle&sacculeส่งสัญญาณให้สมองรับรู้ว่าทิศใดเป็น ด้านบนและ ร่างกายอยู่ในท่าได้ semicircular canals รับรู้เกี่ยวกับทิศทางทั้ง 3 ระนาบ โดย บริเวณโคนท่อมีการบวมเป็นกระเปาะเรียก ampulla ในampullaมี gelatinous cap เรียก cupula ที่มี hair cell อยู่
- 24. การทรงตัวในปลา หูส่วนในของปลาทาหน้าที่เกี่ยวกับการ ทรงตัวเท่านั้น (มีเฉพาะ saccule, utricle, semicircular canals) หูปลาไม่มี ear drum และไม่เปิดออก สู่ภายนอก การสั่นของน้า(คลื่น)จะถูกส่งผ่านทาง กระดูกที่หัว เข้าสู่หูส่วนใน ปลามี lateral line system รับรู้ low-frequency wave ทาหน้าที่ คล้ายหูส่วนในของคน ทาให้รับรู้การ เคลื่อนไหวผ่านน้า, เหยื่อ และผู้ล่า
- 25. 25 จมูก(Nose): การได้กลิ่น olfactory receptor cell เป็น neuron มาทาหน้าที่โดยตรง ส่วนปลายของเซลล์ยื่นออกมาเป็น cilia สู่ mucus สารเคมีมาจับกับ receptor ที่เยื่อเซลล์ของ cilia เกิด signal-transduction pathway, depolarization, action potential สู่สมอง
- 26. 26 ลิ้น(Tongue): การรับรส บนลิ้นของคนมีตุ่มลิ้น(taste bud)ประมาณ 10,000 อัน ฝังตัวอยู่ในปุ่มลิ้น (papilla)แต่ละ taste bud จะมี taste (gustatory) receptor cellซึ่งเป็น modified epithelial cell อยู่ การรับรส มีขั้นตอนดังนี้ 1.โมเลกุลของสารเช่นน้าตาล จับกับtaste receptor 2.มีการส่งสัญญาณผ่าน signal-transduction pathway 3.K+ channel ปิด Na+channel เปิด 4.Na+ แพร่เข้าสู่เซลล์ เกิด depolarization 5.กระตุ้นการนา Ca+ เข้าสู่เซลล์ 6.receptor cell หลั่ง neurotransmitter ที่ไปกระตุ้น sensory neuron ต่อไป
- 27. 27 ผิวหนัง(Skin): การับสัมผัส สิ่งเร้าที่เป็นแรงกลจะทาให้เกิด การโค้งงอหรือบิดเบี้ยวของเยื่อ เซลล์ของmechanoreceptor จะทาให้ permeability ต่อ Na+ และ K+ เปลี่ยนไป และทา ให้เกิด depolarization mechanoreceptor เป็น modified dendrite ของ sensory neuron Pacinian corpuscle Meissner’s corpuscle Krouse’s end bulb Ruffini’s corpuscle
- 28. 28 รีเซปเตอร์รับการสัมผัส อยู่มากตามฝ่ามือฝ่าเท้ามากกว่าที่อื่น บริวเวณ ที่มีขนน้อยกว่าไม่มีขน โดยปลายนิ้วจะมีมากกว่าที่อื่น รีเซปเตอร์รับร้อน-หนาว ไม่พบที่อวัยวะภายใน พบที่หลังมือมากกว่า ฝ่ามือ(ไม่แน่นอน) รีเซปเตอร์รับความเจ็บปวด จะมีการส่งกระแสประสาทไปยัง ทาลามัส และถ่ายทอดไปยังซีรับรัมคอเทกซ์ บริเวณที่มีรีเซปเตอร์นี้น้อยได้แก่ บริเวณ ต้นแขนและตะโพก ปลายประสาทรับรู้เกี่ยวกับเจ็บปวด จะอยู่ชั้นบนสุดของผิวหนังปรากฏ บริเวณชั้นหนังกาพร้า ปลายประสาทรับรู้แรงกดดัน จะอยู่ระดับล่างสุด โดยปรากฏภายใต้ชั้น หนังแท้