Aufbau und Funktion der Sinnesorgane

Sinnesorgane und das Nervensystem

Die Sinnesorgane bestehen aus Sinneszellen (Rezeptoren), die erfassen, wenn Veränderungen auftreten, und Informationen an das Nervensystem übermitteln. Die Rezeptoren werden aktiviert, wenn Veränderungen in der Umwelt oder im Körper stattfinden, und sie reagieren auf die Anzahl der Reize.

Arten von Rezeptoren

• Fotorezeptoren erfassen Lichtreize (hell, dunkel) und ermöglichen das Sehen.
• Mechanorezeptoren reagieren auf mechanische Veränderungen wie Druck, Berührung, Dehnung und Schwingungen (Wellen).
• Chemorezeptoren erfassen chemische Informationen; Geruch und Geschmack entstehen, wenn chemische Stoffe (etwa Moleküle mit einer Hydroxylgruppe) wahrgenommen werden.
• Thermorezeptoren reagieren auf Temperaturänderungen an der Haut.

Das Auge

Der Augapfel hat eine kugelförmige Struktur und liegt in einer Knochenhöhle (Augenhöhle). Er besteht aus folgenden Teilen: Hornhaut, Iris, Pupille, Linse, Netzhaut, Aderhaut (Chorioidea), Lederhaut (Sklera) und Sehnerv.

• Linse: ein linsenförmiger, transparenter, elastischer Körper, der bikonvex ist und durch kleine Muskeln im Auge befestigt ist.
• Netzhaut: die innerste Schicht des Augapfels. Hier liegen die Fotorezeptoren, die in zwei Klassen unterteilt werden: Stäbchen und Zapfen.
  • Stäbchen reagieren auf schwaches Licht, können aber keine Farben unterscheiden.
  • Zapfen ermöglichen das Farbsehen, benötigen aber mehr Licht.
• Aderhaut: die mittlere Schicht, die das Auge mit Blut versorgt und die Irisfarbe bestimmt, die bei jedem Menschen unterschiedlich ist.
• Iris und Pupille: Die Pupille ist das Loch in der Mitte der Iris; ihr Durchmesser variiert und regelt die Lichtmenge, die ins Auge gelangt. Eine zu hohe Lichtintensität kann die Fotorezeptoren schädigen.
• Lederhaut (Sklera): die äußere, weiße Schicht; ihr vorderer Teil ist transparent und bildet die Hornhaut.
• Sehnerv: Fortsätze der Nervenzellen, die Stäbchen und Zapfen mit dem Gehirn verbinden.

Die Funktion des Auges besteht darin, das einfallende Licht zu bündeln, damit die Stäbchen und Zapfen auf der Netzhaut erregt werden. Das Scharfstellen (Akkommodation) sorgt dafür, dass Licht von einem Objekt scharf auf der Netzhaut abgebildet wird und nicht verschwimmt.

Das Gehör und das Gleichgewicht

Schall entsteht durch Schwingungen von Luftmolekülen. Die Wahrnehmung des Gleichgewichts erfolgt im Utriculus und Sacculus des Innenohrs. In ihrem Inneren befinden sich Sinneszellen mit Wimpern, die von einer gallertartigen Deckschicht mit mineralischen Teilchen (Otolithen) bedeckt sind. Die Bewegung wird in den drei Bogengängen erfasst. Bewegen wir den Kopf, verschieben sich diese Strukturen und die Sinneszellen werden erregt.

Die Haut

Die Haut enthält sensible Rezeptoren für verschiedene Reize, die wir als Berührung wahrnehmen. Berührung informiert uns über Form, Aussehen und Textur von Objekten. Starker Druck verursacht intensive taktile Empfindungen. Hohe Temperaturen (über der Normaltemperatur) und niedrige Temperaturen werden getrennt wahrgenommen. Außerdem gibt es die Empfindung Schmerz.

Geschmack

Die Geschmackszellen liegen in Knospen (Geschmacksknospen), die vor allem auf der Zunge und am Gaumen gruppiert sind. Es werden vier Geschmacksempfindungen unterschieden: süß, salzig, sauer und bitter.

Geruch

Der Geruchssinn beruht auf der Wahrnehmung gasförmiger Moleküle, die über die Nase aufgenommen werden. Im oberen Bereich der Nasenscheidewand (Riechschleimhaut) liegen die Riechzellen.

Muskeln

Die Muskeln sind aus Muskelbündeln aufgebaut, die jeweils aus einer Gruppe von Muskelzellen bestehen. Durch Kontraktion verdicken und verkürzen sie sich, wodurch Bewegung entsteht. Je nach Form unterscheidet man:

• Spindelförmige Muskeln sind an beiden Enden verjüngt und dienen meist der Bewegung.
• Flache Muskeln bedecken die Flächen und schützen Organe.
• Ringmuskeln (Schließmuskeln) umschließen Öffnungen und verengen oder verschließen sie.

Muskeln bestehen aus zwei Gewebetypen: dem kompakten und dem schwammartigen (spongiösen) Gewebe. Zu den Funktionen gehören: Muskeln werden mit Knochen über Sehnen verbunden und bewegen so den Körper, sie sind Teil des passiven Bewegungsapparats, sie stützen den Körper als Gerüst und schützen wichtige Organe wie Gehirn und Rückenmark.