15. Érzékelés

A látás

A látás során színeket, mozgást és teret érzékelünk. Szemünk talán a legfontosabb érzékszervünk.

A szín a fény spektrumának a látható tartományba eső részének hétköznapi elnevezése. Egy szín lehet monokromatikus, ha egy adott hullámhosszúságú fénysugárról van szó, vagy kevert, ha több különböző hullámhosszúságú fénysugár összességéről. Ábra: a látható fényspektrum színei. (Forrás: Wikipedia)

A színek érzékelése a szem segítségével az agyban történik, a szín nem más, mint egy érzet, amely az agy reakciója a fényre. A színek érzékelése tehát személyes élmény, nem mérhető objektíven, vizsgálata emiatt a fizikától a biológián és a pszichológián át egészen a képzőművészetekig vezet.

Az emberi szem egy igen bonyolult felépítésű érzékszerv. Kivűlről három hártya, - kívülről befelé - az ín-, az ér- és az ideghártya (retina) borítja. Az ínhártya elsősorban védelmi funkciót lát el, három pár (harántcsíkolt) izom kapcsolódik hozzá, melyek a külső szemmozgató izmok. Elől a szaruhártyában folytatódik. Az érhártya a szem szöveteinek tápanyag- és oxigénellátását biztosítja, elől a szivárványhártyában, illetve a sugártestben folytatódik. A sugártesthez kapcsolódnak a lencsefüggesztő rostok, melyek a szemlencse mozgatásában vesznek részt.

A szivárványhártya fogja közre a fényreteszként működő pupillát. Az ideghártya a fényingerek feldolgozásáért felelős, az információk az agy felé a látóidegen keresztül továbbítódnak. A szemgolyót belülről az üvegtest alkotja.

A szemben több mint százmillió érzéksejt van, melyek két nagy csoportra, a pálcikákra és a csapokra oszthatók. Előbbiek a fényérzékelésért felelősek, már egyetlen foton is ingerületbe hozza őket, míg utóbbiak kevésbé érzékenyek, elsősorban a színérzékelésért felelősek. Az ideghártya "éleslátás"-ának helyén, a sárgafolton csak csapok találhatók, ettől távolodva számuk rohamosan csökken. Nő viszont a pálcikák száma, majd azoké is fokozatosan csökkeni kezd.

15.1. Nézz utána mit jelent az, hogy a szemünk fordított állású, kicsinyített valós képet lát!
15.2. Mi az a vakfolt? Hogyan vizsgálható?
15.3. Mit jelent a dioptria?
15.4. Mikor beszélünk közellátóról és mikor távollátóról?
15.5. Hol található agyunkban a látómező?
15.6. Mikor beszélünk színvakságról, mikor színtévesztésről?

Korábban többféle színlátás-elmélet volt érvényben, a legnagyobb népszerűségnek a trikromatikus (háromszín) elmélet örvend. Eszerint a retinában (szem ideghártyája)  háromféle csapsejt van, amelyek a bennük lévő különböző festékanyagoktól függően a látható fény hosszú (piros), közepes (zöld) vagy rövid (kék) hullámhosszúságú tartományába eső fényre érzékenyek. Az ingerlés hatására ezeknek a sejteknek az együttes jele "keveri ki" azt a színt, amit végül érzékelünk. A legtöbb szín a háromalapszín segítségével kikeverhető. A trikromatikus elmélet alapvető színhármasának a legtöbb tanulmány a vörös-zöld-kék színhármast választja, mert ezek segítségével lehet a legtöbb színt kikeverni, hogy a kombinációban a legkevesebb negatív összetevő szerepel.

Így működik a színkeverés:

 

15.7. Egy érdekes optikai csalódást mutat be ez a program. Mi lehet a magyarázata?

 

Részletesebben a színlátásról
A színlátás újabb elmélete
A látás folyamatai - a színlátás
A színvakságról

 

A hallás

A hallás a hangnak, vagyis a levegő rezgéseinek érzékelése. A hangérzékelés szerve, a fül három részre tagolódik: a külső fülre, a középfülre és a belső fülre. A külső fül a porcos fülkagylóból és a külső hallójáratból áll. Ezek a levegő rezgéseit terelik a középfül felé. A középfül a dobhártyával kezdődik. Ez a vékony, rugalmas lemez választja el a külső hallójáratot a dobüregtől. A levegővel telt dobüreget vékony járat, a fülkürt köti össze a garattal. A fülkürtön keresztül egyenlítődhet ki a nyomás a dobhártya két oldala között. A dobüregben három, ízülettel összekapcsolódó hallócsontocska található, sorrendben: a dobhártyához rögzülő kalapács, majd az üllő és végül a kengyel. A kengyel talpa a belső fülbe vezető nyílást, az ovális ablakot fedi be. A külső fülön bejutó hanghullámok megrezegtetik a dobhártyát, majd a rezgések végighaladnak a hallócsontocskákon, és közben föl is erősödnek. A kengyel rezgése végül a belső fület kitöltő folyadékot hozza mozgásba.

A belső fülben található labirintusszerv csigaházszerűen feltekeredő része, a csiga tartalmazza a hallósejteket. A hallósejtek alakítják át a hangingereket ingerületté. A hallósejtekből kétnyúlványú idegsejtek vezetik az ingerületet az agykéreg hallóközpontja felé, ahol kialakul az érzet. A kép nagyítható.

A belső fülben csigaházszerűen föltekeredő cső, a csiga található. A csiga alaphártyáján ülnek az érzékszőrökkel rendelkező receptorsejtek. Az érzékszőrök fölé vékony fedőhártya nyúlik. A hang a csiga folyadékát mozgásba hozza. Ennek hatására kileng az alaphártya, és ezért a receptorsejtek érzékszőrei a fedőhártyának ütköznek.

Ennek a mechanikai ingernek a hatására alakul ki az ingerület. A különböző magasságú (eltérő frekvenciájú ) hangok a csiga más-más helyein keltenek ingerületet, ez teszi lehetővé a hangok magasságának megkülönböztetését. A csiga alapjánál a magas, a csiga csúcsa közelében pedig a mély hangok keltenek ingerületet. A kép nagyítható.

Az ingerület az agyidegek közé tartozó hallóideg, majd a hallópálya idegrostjain a talamuszba jut, onnan pedig tovább a halántéklebenyben található hallóközpontba. Az agykéregben keletkezik a hallásérzet. A hangok észlelése azonban nem azonos a hangok megértésével. A további ingerületfeldolgozási folyamatok során agyunk értelmezi a hallott hangokat, például megállapítjuk, hogy ki és mit mondott.

Egyensúly érzékelése
Egyensúlyérző szerv - animáció

A szaglás

 

A szagokat különböző gázmolekulák idézik elő. Csoportosításuk, leírásuk igen nehéz, legtöbbször megnevezhetetlenek, illetve csak valamihez hasonlítjuk őket. Az orrban, az orrüreg felső részén találhatók a szaglás érzősejtjei (receptorsejtjei). Ez, az ún.szaglóhám az emberben viszonylag kicsi, csupán 5 cm², így nincs jó szaglásunk. A feltételezések szerint "csupán" 2000 szagot tudunk megkülönböztetni. Ezek a levegővel elkeveredett gázmolekulák által kiváltott ingert érzékelik, majd elektromos ingerré alakítva az információt az agyba juttatják. A kémiában leggyakrabban használt szagkifejezések: szagtalan, jellegzetes szagú, szúrós szagú.

 

15.8. Nézz utána hol található agyunkban a szaglóközpont!

 

A szaglás

 

Ízérzékelés

Az ízérzékelés receptorainak túlnyomó része a nyelvünkön található. A nyelv nyálkahártyájának kiemelkedései, a szemölcsök egy része mikroszkopikus méretű ízlelőbimbókat tartalmaz. Az ízlelőbimbókban receptorsejtek vannak, amelyek négyféle alapíz érzékelésére alkalmasak. Az édes, a sós, a savanyú és a keserű ízek különböző arányú keveréke hozza létre az összes ízkombinációt. Az ízlelőbimbókból az ingerület agyidegek rostjain a talamuszba, majd átkapcsolás után a fali lebenybe jut. Itt alakul ki az ízérzet.

Az ízlelőbimbókban 30-80 ízérzősejt csoportosul támasztósejtekkel körülvéve. A kémiai ingerekre érzékeny receptorsejtek egy szűk nyíláson, az ízlelőpóruson keresztül érintkeznek környezetükkel. Az ízlelőbimbók sejtjei folyamatosan pusztulnak, mintegy tíznaponként teljesen kicserélődnek. Az életkor előrehaladásával az ízlelőbimbók száma és ezzel az ízérzékelés teljesítménye is csökken. A felnőttek ezért kedvelik jobban az erősebben fűszerezett, több ízanyagot tartalmazó ételeket, mint a gyerekek.

Bővebb leírás és ábrák

 

*Bőr és izomérzékelés

Bőr és izomérzékelés

 

monokromatikus szín, kevert szín, ínhártya, érhártya, ideghártya, szaruhártya, szivárványhártya, sugártest, szemmozgató izom, lencsefüggesztő rost, szemlencse, pupilla, üvegtest, pálcika, csap, sárgafolt, szaglóhám, külső fül, középfül, belső fül, kalapács, üllő, kengyel, csiga, szaglóhám