BİLİM KAYNAĞI - DUYULAR
Ana sayfa
Canlıların ayırt edici özelliklerinden biri, çevrelerinde meydana gelen olayları algılama ve tepki verme yetenekleridir. Bu algı, belirli uyaranların hücreler tarafından işlenmesi yoluyla gerçekleşir. Bir uyaranın bu fizyolojik algısına genellikle "his" denir.
Tam gelişmiş bir sinir sistemine sahip varlıklar, her bir özel duyu organını çeşitli uyaranları algılamak için geliştirmiştir. Belirli bir uyarana yanıt vermek için özel bir hücre topluluğudur. Bu hücre grupları uyarıldığında, alınan sinyal sinir hücreleri aracılığıyla beynin veya sinir sisteminin ilgili kısmına iletilir ve sinyal işleme sonucunda orada bir 'reaksiyon' meydana gelir.
Canlıların hayatta kalabilmeleri için çevrelerini ve çevrelerinde olup bitenleri anlayabilmeleri gerekir. Öncelikle canlıların iç ortamı belli bir denge içinde olmalıdır. Hücrenin iç ortamındaki sıcaklık, pH (asitlik) ve çeşitli moleküllerin dengesi belirli bir sınırı aştığında hücrenin canlılığı sona erer. Bu iç denge (homeostaz) genellikle dış koşullardan da etkilenir. Çevresel koşullara gerekli tepkileri üretmek ancak koşulların doğru algılanmasıyla mümkündür. Bu anlamda duyu organları, canlıların çevrelerini algılamalarına, belirli koşulların sonuçlarını tanımalarına, ihtiyaçlarını karşılamalarına yardımcı olur ve gerekirse hareketlerini doğru yöne yönlendirmeleri için onları uyarır.
Sıcaklık ve ışık, hemen hemen tüm canlıların tepki verdiği uyarıcılardır. Canlıların protein yapısında düzenleyici moleküller olan enzimler ve hormonlar, belirli bir sıcaklık aralığının dışında fonksiyonlarını kaybedebilir. Bu nedenle, sıcaklığın doğru algılanması önemlidir. Durum ışığa benzer. Bazı canlılar için "yemek yeme zamanı" anlamına gelen ışığın varlığı, bazı canlıların ne kadar süre avlanacağını ve diğerlerinin ne kadar süre avcılardan saklanacağını belirler. Ayrıca, farklı derece ve şekillerdeki canlılar, görebilmek için yeterli ışığa ihtiyaç duyarlar.
Farklı ortamlarda yaşayan ve farklı gelişim derecelerine sahip organizmaların duyu sistemleri de farklı işlev görür. Bir kara ortamında, duygular genellikle su altı ortamından çok daha önemlidir. Örneğin, su ortamında, sucul organizmaların algı organları, ses ve ışığın yayılma yolları farklı olduğu için karasal organizmalarınkinden farklı gelişmiştir.
Bazı canlılarda duyusal algılama, hücrenin sadece belirli bölgelerinde gerçekleşen basit kimyasal reaksiyonlarla sağlanır. Örneğin bazı basit canlıların (protozoa) ışığa duyarlı özel alanları vardır. Canlılar, bulundukları bölgedeki pigmentlerde meydana gelen kimyasal değişimler sonucunda ışığın varlığını algılarlar. Spesifik uyaranların varlığına duyarlı olan alanlara ve yapılara "reseptörler" denir.
Çok hücreli organizmalarda sinir sisteminin gelişmesiyle birlikte "nöron" adı verilen sinir hücreleri rol oynamaya başlar ve bu hücrelerin bittiği belirli yürütme merkezleri vardır. Sinir sisteminde beyin oluştuktan sonra bu yürütme merkezlerinin görevleri beyne aktarılmıştır. Tam gelişmiş bir sinir sisteminde, beynin belirli bölümleri belirli görevler için özelleşmiştir. İnsan beyninin duyu organları için özelleşmiş alanları aşağıdaki gibidir.
Duyusal reseptörler ve nöral yollar ile birlikte çeşitli duyguları işleyen beynin alanları duyu sistemini oluşturur.
Nöronlar (sinir hücreleri), vücudun dışına uzanan ve çeşitli şekillerde görünen "aksonlar" ve "dendritik süreçler" adı verilen uzantılara sahiptir. İki nöron arasındaki iletişim, akson ve dendritler arasında oluşan "sinaps" bölgeleri tarafından sağlanır. Nöronlarda sinyal iletimi, hücre boyunca yük alışverişi nedeniyle oluşur. Sinyal iletimi ile eş zamanlı olarak dış ortamdan pozitif yüklü sodyum (Na) iyonları nöron zarından hücreye girer. Bu şekilde meydana gelen bir sorumluluk değişikliği potansiyel bir fark yaratır. Bu potansiyel fark, bir nörondan diğerine ve vücuttaki doğru yere iletilir. Duyusal reseptörler, vücudun iç veya dış ortamındaki belirli türdeki uyaranları (uyaranları) tanıyabilen yapılardır. Bu yapılar, sorumlu oldukları uyaranlarla karşılaştıklarında bir takım değişikliklere uğrarlar. Bu değişikliğe genellikle alıcı hücrenin kendisi veya yanındaki hücreler arasındaki potansiyel bir fark neden olur. Reseptörler daha sıklıkla derinin dermis veya epidermal tabakasında, bazen de iç organların ayrı bölümlerinde bulunur. Bazıları sinir hücrelerinin uçlarında oluşur, ancak bazıları sinir hücresi olmayan özelleşmiş hücrelerdir. Özel hücre tiplerinde hassas reseptörler, tipine göre farklı nöronlar ile sağlanır. Reseptörde gerçekleşen potansiyel fark, reseptörü çevreleyen nöronun ucuna iletilir. Böylece mekanik enerji olan bir uyarı sinir zarında bir elektrik iletimine (dürtüye) dönüştürülerek sinir sistemine doğru bir yolculuk başlatılır.
Reseptörlerle bu şekilde bağlantı (sinaps) yapan nöronlara duyu nöronları veya afferent nöronlar (sinaptik nöronlar) denir. Bu nöronlar, impuls adı verilen impulsları merkezi sinir sistemine iletir. Bazen merkezi sinir sisteminde yer alan diğer nöronlara geçer. Tipik olarak bir uzun dendrite, kısa aksonal bölgelere ve yuvarlak bir gövdeye sahip olan afferent nöronlar psödounipolar nöronlardır. Afferent nöronların yuvarlak gövdesi tarafından omurilik ile beyin sapının birleştiği yerde oluşan şişmiş alana dorsal kök ganglionu denir.
Sinir yolları boyunca merkezi sinir sistemine giren uyaranlar, ana "duyusal" bilişin gerçekleştiği beynin ilgili bölgelerine yönlendirilir. Beyin bilgi işlemesi sonucunda uyaranların ve karşı önlemlerin anlamı belirlenir.
Beyinde verilen kararlar ikinci bir sinir yoluna girer ve yanıt vermesi gereken organlara gitmeye başlar. Cevap veren organ veya yapıya efektör denir. Efektörler genellikle kaslar veya ter bezleridir. Merkezi sinir sisteminden efektörlere sinyal ileten nöronlar, motor nöronlar veya efferent nöronlar olarak bilinir. Bu nöronların mekik gövdesi merkezi sinir sisteminde bulunur ve bir uzun aksona ve birçok kısa dendrite sahiptir. Nöron etkiye ulaştığında, beynin tepkisi beynin tepkisi etkili olduğunda üretilir.
Evrim gelişmiş sinir sisteminde, bu yapıların az miktarda vardır. Bazen sadece bir motor gergin ve efektör ajansıdır. Bazen hücrenin kendisi, hücrenin kendisinin (Poriferada olduğu gibi) bir yanıt sağlar.
Reseptör veya hücre grubunun üretilen alanı tarif alanı olarak bilinir. Örneğin, gözün alıcı alanı, mevcut görüş alanıdır. Alıcı alandaki bir artış, uyaran yoğunluğundaki bir artış veya uyarılmış reseptörlerin sayısındaki bir artış, duyusal yoğunlukta bir artışa neden olur.
Sabit ve sabit bir uyaranın varlığında, bir süre sonra reseptörlerde adaptasyon görülebilir. Örneğin protez kullanmaya başlayan bir kişi, protezin yerleştirildiği bölgedeki alıcılar sürekli uyarıldığı için ilk başta rahatsızlık hissedebilir. Ancak bir süre sonra bu duruma alışıyor gibi görünüyor. Bunun nedeni, sürekli uyarılmış dokunma reseptörlerinin bir süre sonra adapte olması ve impuls üretmeyi bırakmasıdır.
Adaptasyon hızına bağlı olarak iki tip reseptör vardır.
1) Faz Alıcısı: Belirli bir uyarana tepki olarak bir kez ateşlenen ve uyarana devam edilse bile tekrar ateşlenmeyen bir reseptör. Hızla uyum sağlıyorlar. Basınç sensörleri bu tiptedir.
2) Tonik Reseptörler: Belirli bir uyarana yanıt olarak sürekli olarak uyarı üreten reseptörlerdir. Yavaş yavaş alışıyorlar. Ağrı reseptörleri bu tiptir.
DUYULARIN SINIFLANDIRILMASI
Almaç tipi Uyaran | Mekanoreseptör: | Basınç, temas, hareket, gerim, ses, denge. |
| Kemoreseptör: | Tat, koku, oksijen, karbondioksit, asitlik (pH) |
| Ozmoreseptör: | Ozmotik basınç
|
| Termoreseptör: | Sıcak-soğuk, kızılötesi
|
| Elektroreseptör: | Elektrik |
| Magnetoreseptör: | Manyetik alanlar |
Mekanoreseptörler ve fotoreseptörler, fiziksel uyaranlara yanıt verir. Bazılarında hücre zarı gerildiğinde, zarın iyon geçirgenliği değişir ve darbe oluşturma potansiyeli yükselmeye başlar. Bu potansiyel belirli bir eşiği aştığında sinir iletimi başlar.
Mekanoreseptörler vücudun farklı bölgelerinde bulunur ve farklı uyaranlara yanıt verir. Örneğin serbest sinir uçları ve kıl folikülü temas ve basınç reseptörlerinde, eklem ve motor algısı için motor duyu reseptörlerinde, kas tendonlarında, akciğer ve damar duvarı gerilim reseptörlerinde, iç kulak işitme, denge ve konum sensörlerinde görev alır.Reseptörler verir. Fotoreseptörler, ışık enerjisindeki değişikliklere duyarlıdır. İnsanlarda gözün retinasında bulunurlar ve bazı basit organizmalarda bireysel pigmentlerin yapısında oluşabilirler.
Tat ve koku gibi duyuları algılayan kemoreseptörler, belirli kimyasallara bağlanır. Örneğin, koku alma reseptörleri koku moleküllerinin yapısı ile etkileşerek aktive olurlar. Benzer şekilde, tat tomurcukları, sinir iletimini başlatmak için gıdadaki kimyasallarla etkileşime girer. Kandaki oksijen, karbondioksit ve pH'daki değişiklikler de kemoreseptörler tarafından algılanır. Bazı araştırmacılar beyindeki ve hipotalamustaki ozmoreseptörleri kimyasal reseptörler olarak kabul ederken, diğerleri ayrı bir grup (ozmoreseptörler) olarak çalışırlar.
Isı alıcıları ise termal enerjideki değişikliklere duyarlıdır ve sıcaklık veya soğuğun algılanmasında rol oynar. Bazı yarasa ve yılan türlerinde bulunan kızılötesi alıcılar da bir tür ısı alıcısıdır.
Bunların dışında zararlı ve zararlı uyaranları algılayan nosiseptörler, bazı balıkların elektrik alanını algılayabilen elektrik alıcıları, birçok karasal kabukluların su alıcıları, kuş ve arıların manyetik alıcıları bulunmaktadır. Geleneksel olarak, insanların beş duyusu vardır: görme, işitme, tat, koku ve dokunma. Bu beş duyunun dışında en az altı duyunun olduğu bilinmektedir: ağrı, denge, hareket, zaman, sıcaklık ve yön.
GÖRME DUYUSU
Organizmalar genellikle ışığa tepki verir. Elektromanyetik spektrumdaki farklı dalga boyları farklı özelliklere sahiptir. Bu spektrumda insan gözünün ortalama dalga boyu 400.700 nanometredir. Kısa dalga boylarına ultraviyole (UV) ve uzun dalga boylarına kızılötesi (IR) denir. İnsan olmayan bazı canlılar, ultraviyole veya kızılötesi dalga boylarındaki ışığı algılayabilir. Çoğu basit yaratık sadece varlığı ve ciddiyeti algılayabilir. Örneğin, Öglena, hücre yaratıkları, ışığın varlığını tanımak için basit bir göz açısına sahiptir.
Evrimsel seviyeler arttıkça, özel doluluk hücrelerinin ışığa duyarlı olduğu görülmektedir. Bu hücrelerin ışınulması yapılarında pigmenttir. Işığa sahip hücreler, ışığa duyarlı bir pigmentle açıklıklar ve renkler arasında ayrım yapabilecek bir pigment olan bir pigment olan bir kromofor vardır. Işığın daha iyi kullanılması için ışığa duyarlı hücreleri içeren katman hafif bir girinti oluşturur. Yassı solucan planaryanın içbükey gözleri bu şekilde çalışır. Bu göz tipi, ışığın parlaklığını ve yönünü çok loş olmasına rağmen algılayabilir.
Bundan sonra görüntü oluşumu göz tipine geçiş başlar. Ancak bu yeni göz tipi, düzlemsel göz yapısının evrimi ile gelişmemiştir. Bir görüntü oluşturmak için dar bir girişte bir göz küresi oluşturulur. Işık ışınları bu dar girişten geçerek sıvı dolu göz küresine girer ve göz küresinin arkasındaki ışığa duyarlı hücrelere ulaşır. Bu göz tipi ile artık ışığın yönü ve parlaklığı algılanabilmektedir. Kafadanbacaklı Nautilus'un delikli gözü, kamera prensibiyle çalışan bu ilkel gözün en güzel örneklerinden biridir.
Göz deliği açıldıktan sonra göz küresinin girişi şeffaf yapıya sahip hücreler tarafından kapatılır. Böylece ışığa duyarlı hücreler korunur ve hazneyi dolduran sıvı ortamdaki sıvıdan bağımsız olarak görsel olarak daha uygun yoğunluğa sahip "özel" bir sıvıya dönüştürülebilir. Bir sonraki adım, muhtemelen göz evrimindeki en önemli adımdır. Işığın demetlenmesi, alıcıya odaklanmanızı sağlayan bir lens konfigürasyonu oluşturur. Kristalin merceğin, kristal proteinlerin biriktiği özel iç tabaka hücrelerinden (epitel hücreleri) oluştuğu düşünülmektedir. Lens sayesinde az miktarda ışık bile alıcı hücreleri etkileyebilir. Zamanla bu lens, ışığı odaklama görevine ek olarak bir "görüntü" oluşturmanıza olanak tanıyan bir yapıya kavuşur. Bu noktadan sonra, görüntü-etkin gözler iki farklı şekilde gelişti ve farklı yapılara sahip iki tip göz oluşturdu. Bunlardan ilki böceklerde bulunan tepeli gözler veya bileşik gözlerdir. Bu göz tipinde, her biri birden fazla reseptörü etkileyen birden fazla merceğe sahiptir. Lens ve etkilediği reseptörlerden oluşan birime "omatidium" denir. Görüntü, bu birimleri bir mozaik gibi birleştiren görüntü parçacıklarının bir araya gelmesiyle oluşturulur. Bileşik göz çok geniş bir görüş alanına sahiptir. Böcekler kafalarının çevresini 270 dereceye yakın görebilirler. Ancak bu, alışık olduğumuz üç boyutlu görüşten çok farklıdır. Ayrıca bileşik gözün ürettiği görüntünün çözünürlüğü çok düşüktür.
İkinci tip mercek, ışığa duyarlı alıcılara sahip bir göz küresi ve tüm bu alıcıları etkileyen tek bir mercektir. Bu göz tipi de lenslerden önce kornea ve opak iris geliştirir. Bu tür Ağustos, Tiniden ve Kraken gibi omurgasızlarda bulunur, ancak oldukça yaygındır. Bu bir tür omurgalı gözüdür. İnsan gözleri de bu türdedir.
Bu göz tipinin yaşayan varlığı bağımsız olarak hareket ettirilebilir. Sürüngen bukalemun ve balık denizatı bu iki yaratıktır.
İNSAN GÖZÜNÜN YAPISI
İnsan gözleri göz kapağı (hatta kirpikler), gevşeme ve yağ ter, göz kasları ve göz membranı (konjonktiva) içerir. Kovan üç katmanlı bir yapıdır ve iç sıvı ile doldurulur.
Gözün dış kısmında, katman (tunik lifi) gözün güvenilirliğini korur. Bu katmanın ön yüzeyi bölünmüş ve boşaltılır, kornea (şeffaf katman) ve arka (sert tabakanın) arka kısmı.
İkinci katman (tunik vaskulosa), kan damarlarının ve renk pigmentlerinin bir parçasıdır. Lensi destekleyen kirpik kasları bu katmana dahil edilir ve bu yapının devamı bir iris tabakası oluşturur. İris özünün netliği, çocuklarda (öğrenciler) ve diğer canlılarda farklı şekillerde bulunur. İris yapımındaki düz kasların çocuğunuzun gözünün yapısından sorumludur. Bebeğin gözleri hafif veya yakındaki muhafazaların varlığında sıkıştırılır, ancak ışık ortamda olduğunda veya uzaktaki gövde görüldüğünde, genişleyecektir.
Bu katmanların bazıları esasen varış noktasıdır (koroidea) esasen bir retinal katmandır. Gözün en içteki üçüncü tabakası (sinir zarı) retinanın ışığa duyarlı tabakasıdır. Retina olarak da bilinen bu yapı, görme duyusundan sorumlu ana yapı olan reseptörleri içerir. İki tür alıcı vardır: çubuk ve koni. Çubuk şeklindeki reseptörler zayıf, siyah-beyaz görmeden, koniler ise parlak ve renkli görmeden sorumludur. Her iki tip reseptör de ışığa duyarlı opsinler adı verilen özel pigment proteinleri içerir. Bu protein, scotopsin ızgara hücrelerinde konik hücrelerde ise ışının adını alır. Bir bar hücresinde bir yükleme fosforu olarak bilinen ikinci hassas bir ikinci molekül de bulunmaktadır. Rhodopsin molekülleri A vitamininden sentezlenir. Bu kimyasal ışıkla emilir ve nöronları uyarırken çöker. Elde edilen nabız, retinayı beynin içine birleştiren bir görsel sinir (sinir gözlükleri) kullanarak beynin içine taşınır. Bu, retinanın rampasını azaltan maküler ruthuğun sarı renk alanı olarak bilinir. Bu alanın ortasında, sarı bisiklet (fiş) olarak hafif bir çukur yapısı bilinmektedir. Sadece konik hücreleri taşıyan sarı lekeler en akut retiniktir.
Retina yapısında, bipolar hücreler, gangline hücreleri, yatay hücreler ve ameliyat hücreleri dışında dört nöron olmayan dört nöron vardır. Buluşun iç kısmında inşa edilmiştir ve birbirlerinin sinapsunun bir iletiminin ve görünümün gerginliğinin bulunduğundan emin olun. Görsel sinirler, bu hücre tiplerinden biri olan ganglionun aksonunun birleşmesini içerir.
Sinirin gözlerden ayrıldığı nokta, optik disk veya kör nokta olarak adlandırılır. Bunun nedeni, bu noktanın gelişmemesi ve geliştirilmemesi ve görüşleri geliştirmemesidir. Gözleri sağlamak için damarın optik disk alanında, sinirin vizyonu tanıtılır.
Çocuk lens şeffaf ve biconnel. İrisin hemen arkasındaki lens, esnek, şeffaf bir zar (kapsüler torba) ile kaplanmıştır ve bir çapraz parça (bir bağ süspansiyonu) ile yerinde tutulur. Kırılma gücü, uzak ve yakın nesnelerden gelen ışık ışınlarını retina üzerinde doğru konuma odaklamak için siliyer kasın kasılması ile değiştirilir. Lenslerin odağı değiştirme yeteneğine "göz hizalaması" denir.
Vitreus tarafından ikiye ayrılan göz küresinin arka ve ön kısımları farklı özelliklere sahip malzemelerle doldurulur. Arka kısmı dolduran vitreus viskoz bir madde iken, ön kısmı dolduran aköz hümör daha akışkandır, beyin omurilik sıvısına benzer bir yapıya sahiptir ve merceğin ve korneanın beslenmesinden sorumludur. Ön kısımda ayrıca 2 bölme daha vardır, ön oda ve arka oda.
Bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılan bir nesne veya ışık kaynağının kendisi çıplak gözle görülebilen ışınları yayar veya yansıtır. Bu ışınlar önce saydam tabakada kırılır, ön kamaradan geçer ve göz bebeğine girer. Göz bebeğinde ışığın miktarı iris kasları kullanılarak düzenlenir ve içinden geçen ışınlar göz merceğine ulaşabilir. Sağlıklı bir insan gözünde, ışınlar merceğin içinden geçerken kırılır ve retinadaki sarı yamaya düşer. Makula görüntüsündeki azalma, göz küresini çevreden tutan ve göz küresini döndüren çizgili kasların refleks kasılmasından kaynaklanır (kafa hareketi de buna yardımcı olur). Göz kürelerinin hareketlerine "geri tepme hareketleri" denir.
Makula üzerine düşen ışınların oluşturduğu ters görüntü, fotoreseptörler tarafından impulslara dönüştürülerek optik sinire gönderilir. Optik sinir, beynin görmeden sorumlu kısmına erişir. Burada görüntü bilgilerinin değerlendirilmesi ve görüntünün düz forma dönüştürülmesi sonucunda görüntüleme olayı gerçekleşir. İnsan gözü hem ışık hem de uzaklık algısından sorumludur.
Birçok omurgalının gözünde, retinanın hemen arkasında veya üstünde bulunan tapetum lucidum adı verilen bir tabaka vardır. Bu katman, retinadan gelen görünür ışığı yansıtarak fotoreseptörlere daha fazla ışık verir. Bu nedenle düşük ışıklı ortamlarda daha etkili görüş sağlar. Ağırlıklı olarak geceleri avlanan hayvanlara büyük kolaylık sağlayan bu sınıf, insanlarda yoktur.
KAYNAKÇA:
TÜBİTAK
Yorumlar
Yorum Gönder
Sizce kanalım nasıl ?