Osjetila

Svaka energetska promjena koja se događa u vanjskoj okolini ili unutar tijela djeluje na organizam kao podražaj. Nastali podražaj, tj. promjenu primaju receptori određenoga osjetila te se osjetilnim živacima podražaj provodi i prenosi u živčani sustav. Primanjem podražaja organizam se može prilagoditi i uskladiti s novonastalim promjenama u okolini. Dakle, osjetljivost je proces kojim organizam trajno uspostavlja sebi prikladnu ravnotežu.

U tijelu čovjeka nalaze se milijuni osjetila različite strukture i složenosti. Osjetila mogu biti na razini organela, stanica, tkiva i organa. Često se osjetne stanice udružuju i tako čine lokalizirane osjetne organe povezane s perifernim i središnjim živčanim sustavom. Tako se osjetilo vida u čovjeka sastoji od oka, vidnoga živca i središta za vid mozgu.

Osim brojnih i specijaliziranih receptora smještenih u koži, mišićju, tetivama, zglobovima i unutarnjim organima (primjerice, osjetila za osjet gladi, žeđi, mučnine, seksualni osjeti itd.), ljudski organizam ima značajnu skupinu specijaliziranih receptora koncentriranih u posebnih pet organa smještenih u glavi. To su organi za vid, njuh, okus, sluh, ravnotežu i orijentaciju.

Vid je osjet kojim se zamjećuju različite značajke predmeta u okolišu (npr. veličina, boja, oblik. osvijetljenost, udaljenost, položaj, kretanje). Osjetilo vida čini oko – organ vida, očni živac i središte za vid u velikom mozgu.

Oko se sastoji od glavnih i pomoćnih dijelova. Glavni dio oka čine očna jabučica i vidni živac. Očnu jabučicu obavija tri sloja tkiva: bjeloočnica, žilnica i mrežnica. Više o građi oka doznajte klikom na brojeve slike u nastavku. 

Bitnu zadaću oka ima mrežnica, a sastoji se od vidnih stanica, tj. fotoreceptora, štapića i čunjića koji se sinaptički povezuju živčanim vlaknima vidnoga živca. Štapića je više od čunjića, oni sadrže samo jednu vrstu fotopigmenta, osjetljivi su na svjetlost, ali su neosjetljivi na boje, stoga se njima služimo u slabo osvijetljenome prostoru i gledamo noću. Čunjića je manje, osjetljivi su na tri boje (modru, zelenu i crvenu) te njima gledamo danju kad možemo raspoznati boje. Mjesto na mrežnici s najgušćom koncentracijom čunjića nazivamo žuta pjega.

Pomoćni dijelovi oka štite oko od prašine, bakterija i prejake svjetlosti. To su gornji i donji kapci (vjeđe), trepavice, obrve, suzne žlijezde, suzno-nosni kanal i mišići pokretači oka koji pokreću očnu jabučicu prema promatranome predmetu. Treptanjem očnih kapaka razmazuju se suze po očnoj jabučici koja se tako stalno ispire i čisti. Suzne žlijezde neprestance stvaraju suze, a višak suza odvodi se iz oka u nosnu šupljinu kroz suzno-nosni kanal.

Zrake svjetlosti koje se odbijaju od osvijetljena predmeta prolaze kroz prozirne dijelove oka: rožnicu, leću i staklovinu. Ti su dijelovi gušći od zraka, stoga se u njima svjetlost lomi, zrake se sijeku i mijenjaju smjer. Leća ih usmjerava tako da na mrežnicu bacaju oštriju sliku koja je umanjena i obrnuta. Slika je najjasnija u žutoj pjegi, točno nasuprot zjenici, zbog najgušćega rasporeda vidnih stanica. Ako slika predmeta pada na slijepu pjegu, nećemo ju vidjeti. U štapićima i čunjićima nalazi se vidni pigment rodopsin. Svjetlosne zrake pokreću niz kemijskih reakcija rodopsina, pri čemu nastaju živčani impulsi koji se prenose živčanim vlaknima mrežnice i dalje vidnim živcima iz oba oka u vidnu regiju mozga (potiljačni režanj). Tek tamo nastaje uspravna i stvarna slika, tj. vidimo ono što smo gledali.

U hipotalamusu se živčana vlakna vidnih živaca djelomice križaju u tzv. optičkoj hijazmi tako da vidna kora i desne i lijeve polutke mozga dobiva podražaje iz oba oka. Oči su razmaknute nekoliko centimetara pa svakim okom vidimo nešto drukčiju sliku. Međutim, kad se obje slike ujedine u jednu, dobivamo dojam plastičnosti (prostornosti), što nam omogućuje točniju procjenu udaljenosti predmeta.

Sluh je osjet kojim se zamjećuju zvukovi i tumači njihovo značenje. Temelji se na prijenosu titraja izazvanih zvučnim valovima te na pretvorbi i provođenju tih titraja u živčane impulse do mozga. Osjetilo sluha čini uho – organ sluha, slušni živac i središte za sluh u velikome mozgu.

Uho se sastoji od tri dijela. To su vanjsko, srednje i unutarnje uho. 

Kanal pužnice je dvjema tankim membranama podijeljen na tri hodnika ispunjenih tekućinom. Središnji je hodnik ispunjen endolimfom, tekućinom s velikom koncentracijom K⁺ i malom koncentracijom Na⁺. Gornji i donji hodnik ispunjava perilimfa čiji je sastav jednak cerebrospinalnoj tekućini s kojom je povezan. Na donjoj pregradnoj (bazilarnoj) membrani srednjega hodnika nalaze se slušne stanice (Cortijeve stanice), tj. receptori za sluh. Slušne stanice s membranom tvore tzv. Cortijev organ. Iz slušnih stanica Cortijeva organa izlaze živčana vlakna koja se udružuju u slušni živac.

Kad zatitra npr. žica gitare, ona svojim titranjem uzrokuje titranje zraka. Kad zvučni valovi stignu do uha, hvata ih uška te prenosi kroz zvukovod do bubnjića koji zatitra istom frekvencijom. Titranje se bubnjića prenosi na slušne koščice. Svojim titranjem slušne koščice pojačavaju zvuk koji postaje i do 20 puta jači od izvornoga zvuka pri ulasku u uho. Titranje se dalje prenosi na ovalni prozorčić koji zatitra te u unutrašnjemu uhu pokreće titranje perilimfe i endolimfe. Titraj perilimfe i endolimfe podražuje slušne stanice koje zvučni podražaj pretvaraju u živčani impuls (depolarizacija). Impulsi putuju slušnim živcem u središte za sluh u sljepoočnoj regiji velikoga mozga. 

Organi za ravnotežu i orijentaciju tijela u prostoru (vestibularni organ) smješteni su u unutarnjemu uhu – labirintu ili labirintnome organu. Labirint se sastoji od predvorja (vestibulum) s dva proširenja (utriculus i sacculus), tzv. ušne vrećice, i tri polukružna kanalića sa svoja tri proširenja.

Polukružni kanalići leže međusobno pod pravim kutom i ispunjeni su perilimfom. Nakupine osjetilnih neurona za ravnotežu i orijentaciju smješteni su u proširenim dijelovima polukružnih kanalića (ampulama) te u proširenim dijelovima predvorja. Ravnotežne stanice s dlačicama, tj. osjetilni neuroni bilježe promjene položaja i pokrete glave cijeloga tijela. Nad dlačicama (dendritima) ravnotežnih stanica nalazi se gusta želatinozna tekućina u koju su uloženi uglavnom sitni kristali kalcijeva karbonata (statoliti).

Gibanje tijela dovodi do gibanja želatinozne tekućine i statolita, što uzrokuje podražaj ravnotežnih stanica. Podražaj se pretvara u električni impuls koji živčana vlakna prenose ravnotežnim živcima u primozak, mali i veliki mozak. Promijenimo li položaj glave ili nagnemo li glavu, primjerice, unatrag, automatski se izbočuju koljena i kukovi da bi se spriječio pad ili gubitak ravnoteže. Dakle, informacije o promjeni položaja tijela prima mali mozak koji podražuje specifičnu skupinu mišića radi održavanja ravnoteže.

Osjetilo njuha i okusa pripadaju kemijskim osjetilima (kemoreceptorima). Kemoreceptori njuha i okusa reagiraju na tvari otopljene u tekućini (primjerice u vodi, slini, nosnoj sluzi itd.).

U načelu razlikujemo pet osnovnih okusa: gorko, slatko, slano, kiselo i umami (mesni okus). Svi okusi dolaze sa svih dijelova jezika. Osjet okusa uvijek upotpunjuje osjet njuha jer zbog visokoga tlaka u ustima zrak dospijeva i u njušno područje.

I osjet njuha prenosi informacije o hrani, ali i o mirisima iz okoline. Kemoreceptori za njuh nalaze se u sluznici gornjega dijela nosne šupljine.

Sluznica je puna žlijezdnih stanica koje izlučuju sluz, stoga je nos iznutra stalno vlažan. Među žlijezdnim stanicama nalaze se njušne stanice (olfaktorne stanice) koje na jednome kraju završavaju osjetnim dlačicama (dendritima) što strše u sluznici i djeluju kao receptori za mirisne tvari, a na drugome aksonima koji se povezuju u njušni živac. Njušenjem unosimo u nos zrak s mirisnim molekulama. Otopljene molekule podražuju živčane završetke (osjetne dlačice) njušnih stanica u objema nosnim šupljinama pri čemu nastaju električni impulsi koji se njušnim živcem prenose u mirisnu regiju mozga.

Osjeti mirisa mogu biti ugodni i neugodni. Već i sam osjet mirisa može nas spasiti od trovanja pokvarenom hranom. Mirisni i okusni receptori relativno se brzo prilagođavaju na podražaj, a to znači da nakon jedne do dvije minute više ne osjetimo isti intenzitet primarnoga mirisnog ili okusnog podražaja.

U koži se nalaze brojna osjetilna tjelešca za dodir te završetci živaca kojima osjećamo toplinu, hladnoću i bol.

Mehanička osjetila (mehanoreceptori) jesu osjetne stanice koje mogu biti podražene dodirom, tlakom, vibracijama itd. Živčani završetci mehanoreceptora mogu biti slobodni ili zatvoreni u kapsuli od vezivnoga tkiva unutar koje se granaju završetci živčanih vlakana. Uglavnom se nalaze raspoređeni  po cijeloj površini tijela, ali mogu biti koncentrirani i na pojedinim dijelovima tijela.

U čovjeka razlikujemo više vrsta mehanoreceptora koji se razlikuju po svojoj građi i fiziološkim svojstvima (primjerice, prema osjetljivosti, brzini itd.). Merkelovi diskovi svojim slobodnim živčanim završetcima detektiraju površinski pritisak, primjerice lagani dodir. Najbrojniji su u području tvrdoga nepca, folikula dlake itd. Duboki pritisak i vibracije detektiraju Pacinijeva tjelešca. Nalaze se u dubljim slojevima kože, ali i u sluznicama te u unutrašnjim organima, primjerice u gušterači, penisu, prostati itd. Zahvaljujući njima osjećamo razlike kad oblačimo i skidamo cipele. Za osjećanje teksture predmeta zaslužna su Meissnerova tjelešca koja su posebno brojna u vrhovima prstiju i usnama.

Osjetila topline (termoreceptori) slobodni su živčani završetci koji zamjećuju promjenu temperature, tj. toplo i hladno. Nalaze se neposredno ispod kože. Krauseova tjelešca služe kao osjetila za hladno, a Ruffinijeva tjelešca za toplo. Krauserova tjelešca u većini su dijelova tijela 3 do 10 puta brojnija i smještena blizu površine kože, stoga su vrlo osjetljiva na hladnoću, tj. na temperaturu nižu od 20 °C. Hladnoću najviše osjećamo na prsima i trbuhu. Ruffinijeva tjelešca nalaze se dublje u koži, a najgušće su raspoređena na obrazima i usnama. Uglavnom su osjetljiva na temperaturu iznad 45 °C.

Tijekom evolucije čovjek je razvijao i usavršavao različite načine regulacije temperature u odnosu na svoju okolinu i način života. Tako previsoka ili preniska temperatura uzrokuje refleksne mehanizme regulacije kojima mogu sniziti ili povisiti tjelesnu temperaturu (znojenje, drhtanje, vazokonstrikcija i vazodilatacija krvnih žila u koži itd.). Termoreceptori stalno odašilju akcijske potencijale do termoregulatornih središta u hipotalamusu, bilo da je riječ o općemu osjetu okolne temperature bilo o promjeni temperature kože.

Osjet bola, tj. podražaje uzrokovane čimbenicima koji oštećuju tkiva (primjerice udarac, iskrivljenje ili opeklina) omogućuju nocireceptori. To su slobodni živčani završetci koji se uglavnom nalaze blizu površine kože, ali zalaze i u različita tkiva, stoga bol možemo osjetiti i u unutrašnjosti tijela, primjerice u organima trbušne šupljine, mišićima, kostima itd.