Mitkä ovat silmän ja korvan rakenteet, ja miten ihmisen aistit toimivat?
Liittymällä Tumaan saat ilmaiseksi kurssi 4:n kertauskirjan!
Erilaisia aisteja
Aistit perustuvat siis ulkoisten sekä sisäisten ärsykkeiden tulkitsemiseen. Ärsyketyyppejä on monenlaisia, ja niihin reagoivat eri aistinsolut, esim.
- valoärsyke (silmät)
- mekaaninen ärsyke (iho, korva, lihakset)
- lämpöärsyke (iho)
- kemiallinen ärsyke (nenä, suu)
- kipuärsyke (useimmat kehon osat)
Aistimuksen synnyssä on kolme vaihetta:
- Aistinsolujen reseptorit reagoivat ärsykkeeseen. Ärsyke muuttuu hermoimpulssiksi, jonka voimakkuus ja taajuus kertoo, kuinka voimakas ärsyke on
- Aistinsolusta impulssi kulkee aistihermoa pitkin isoaivojen kuorikerrokseen
- Isoaivoissa impulssit analysoidaan ensisijaisilla aistialueilla ja luodaan aistimus
Aistien tottumista samanlaisena jatkuvaan ärsytykseen sanotaan mukautumiseksi eli adaptaatioksi. Erityisesti ihon paineaisti ja hajuaisti mukautuvat nopeasti.
Näköaisti
silmän rakenne ja osien tehtävät:
- kovakalvo: suojaa silmää ja ylläpitää sen muotoa
- suonikalvo: tuo ravinteita silmään
- verkkokalvo: vuoraa silmän sisäpintaa ja sisältää valoa aistivat sauva- ja tappisolut
- sarveiskalvo: taittaa valonsäteet verkkokalvolle
- etukammio: sisältämä neste ruokkii linssiä ja ylläpitää silmän painetta
- värikalvo eli iiris: pigmenttien määrä aiheuttaa silmien värin
- mustuainen eli pupilli: valonsäteiden pääsy silmään, pupillin suuruus vaihtelee valon määrän mukaan
- linssi eli mykiö: taittaa valonsäteet verkkokalvolle
- sädelihas: linssin kuperuuden säätö, ripustimien kiinnitys
- lasiainen: taittaa valonsäteet, ylläpitää silmän muotoa
- keltatäplä: tappisoluja sisältävä tarkan näön alue
- näköhermo: vie impulssin isoaivojen näköalueelle. Sen kiinnittymiskohdassa eli sokeassa täplässä ei ole aistinsoluja
Silmän toiminta:
1. Sarveiskalvo, linssi ja lasiainen taittavat silmään tulevan valon verkkokalvolle.
Linssin muotoa säätelevät sädelihakset aiheuttavat silmän mukautumiskyvyn eli akkommodaation: kun katsotaan kauas, sädelihas rentoutuu, ripustinsäikeet kiristyvät ja linssi litistyy. Lähelle katsottaessa käy päinvastoin.
2. Verkkokalvolla olevat sauva- ja tappisolut aistivat valoärsykkeen.
Tappisolut näkyvät valoa, ja sauvasolut toimivat hyvin pimeässä (muistat nämä lauseella “Teletapit ovat värikkäitä”).
Tappisolujen värienerottelukyky perustuu siihen, että niitä on kolmenlaisia: siniselle, vihreälle sekä punaiselle herkkiä tappisoluja. Verkkokalvon tarkimman näön alueella, keltatäplässä, on vain tappisoluja.
Sauvasoluissa oleva näköpigmentti on nimeltään rodopsiini eli näköpurppura, joka valon vaikutuksesta hajoaa opsiiniksi ja retinaaliksi. Hämärässä sauvasolut tuottavat rodopsiinia ja pupilli laajenee, mitkä yhdessä parantavat silmän valoherkkyyttä huomattavasti.
3. Näköhermo vie hermoimpulssin isoaivojen takaraivolohkon näköalueelle, jossa aivot tulkitsevat tiedon.
Likitaittoisuudessa silmämuna on liian pitkä, joten kaukana olevien kohteiden kuvat tarkentuvat verkkokalvon eteen. Virhe korjataan koverilla, eli ns. miinuslaseilla.
Kaukotaittoisuudessa päinvastoin: kuva muodostaa verkkokalvon taakse, ja sitä korjataan kuperilla eli pluslaseilla.
Haluatko kurssi 4:n kertauskirjan ilmaiseksi? Lue lisää täältä.
Kuuloaisti
Lähde:Johanna Mattila, CC BY-SA 4.0
Korvan rakenne ja osien tehtävät kuuloaistimuksen synnyssä:
- korvalehti kerää ääniaallot
- korvakäytävä johtaa ääniaallot tärykalvolle
- tärykalvo voimistaa ääniaaltoja ja johtaa ne kuuloluihin
- kuuloluut eli vasara, alasin ja jalustin muuntavat etenevät paineaallot mekaaniseksi värähtelyksi
- soikea ikkuna eli eteisikkuna johtaa värähtelyn simpukassa olevaan nesteeseen
- simpukassa sijaitsevat aistinsolut reagoi nesteen värähtelyyn lähettämällä hermoimpulsseja kuulohermoon
- kuulo- ja tasapainohermo johtaa impulssit isoaivojen ohimolohkoon kuuloalueelle
Simpukan aistinsolut ovat mekaanisia reseptoreita, jotka reagoivat kosketuksen aiheuttamaan paineeseen. Simpukan rakenne on seuraavanlainen:
- Simpukka koostuu kolmesta pituussuuntaisesta käytävästä: eteiskäytävä, simpukkatiehyt ja kuulokäytävä. Simpukan päässä eteis- ja kuulokäytävät yhdistyvät, joten ääniaalto kulkeutuu eteiskäytävästä kuulokäytävään
- Aistinsolut sijaitsevat keskimmäisessä olevassa simpukkatiehyessä. Simpukkatiehyessä on tyvilevy, jonka päällä aistinsolut sijaitsevat. Aistinsolujen yläpuolella on katekalvo.
Aistimuksen synty on kolmevaiheinen:
- Jalustin saa simpukan eteis- ja kuulokäytävät värähtelemään.
- Värähtely saa myös niiden välissä olevan tyvilevyn värähtelemään.
- Tyvilevyn värähtely saa aistinsolut koskettamaan niiden päällä olevaa katekalvoa, mikä tuottaa ärsykkeen.
Äänen taajuus vaikuttaa siihen, missä kohtaa simpukkaa värähtely on voimakkainta: korkeissa äänissä värähtelyä tapahtuu käytävien alkuosassa, matalat äänet vaikuttavat käytävien lopussa.
Tasapainoaisti
Sisäkorvassa sijaitseva tasapainoelin koostuu kolmesta toisiaan kohtisuorassa asennossa olevasta kaarikäytävästä sekä niiden tyvessä olevasta kahdesta rakkulasta.
Kun pää liikkuu, kaarikäytävissä oleva neste liikuttaa käytävissä olevia hyytelökekoja. Hyytelökekojen liikkeet taivuttaa karvasoluja aiheuttaen ärsykkeen.
Soikea ja pyöreä rakkula antavat tietoa suoraviivaisesta muuttuvasta liikkeestä, kuten kiihdytyksestä ja jarrutuksesta liikenteessä.
Tasapainoelimestä tulevat hermoimpulssit kulkevat kuulo- ja tasapainohermoa pitkin aivoihin.
Haju- ja makuaisti
Haju- ja makuaisti reagoivat kemiallisiin ärsykkeisiin. Niiden toimintamekanismi perustuu molekyylien rakenteeseen:
- sopiva molekyyli sitoutuu aistinsolun solukalvossa olevaan reseptoriin,
- mikä aiheuttaa aistinsolussa hermoimpulssin synnyn.
Makuaisti aistii viittä perusmakua: hapan, karvas, makea, suolainen ja umami. Makusolut sijaitsevat makusilmuissa, jotka muodostavat kieleen kielinystyjä.
Hajusolut sijaitsevat nenäontelon katossa olevassa hajuepiteelissä. Sitä peittää limakerros, johon hajuaineet liukenevat ennen kuin ne sitoutuvat reseptoreihin.
Hajuhermon kautta hermoimpulssit kulkeutuvat isoaivojen hajualueelle, joka liittyy läheisesti tunne-elämää ohjaavaan limbiseen järjestelmään.
Kipuaisti
Kipuaistimus voi syntyä mistä tahansa ärsykkeestä, jos se on liian voimakas. Kipureseptoreina toimivat vapaat hermopäätteet, eli sellaiset hermosolujen haarat, joiden ympärille ei ole myeliinituppea.
Kipuaisti ei mukaudu eli adaptoidu, vaan poistuu vasta, kun kivun aiheuttaja poistuu.
Aiheeseen liittyvää
Kertauskirjan lisäksi saat myös yksinomaisesti Tuman jäsenille räätälöityä sisältöä, esim. opiskeluvinkkejä ja muita uutisia.
Liittymällä Tumaan saat kurssien kertauskirjat ilmaiseksi. Tumaan liittyminen ei velvoita sinua mihinkään, ja voit poistua listalta milloin tahansa.
En ikinä lähetä roskapostia tai myy tietojasi eteenpäin.
Testaa tietosi
1. Mikä silmän rakenteista ei osallistu valonsäteiden taittoon verkkokalvolle?
2. Mitä tarkoittaa akkommodaatio?
3. Mikä aiheuttaa kuuloaistimuksen?
Share your Results:
Lue lisää
- Solunetissä on laajemmat selvitykset silmän ja korvan rakenteesta
- Internetixistä löytyy monipuoliset artikkelit aistien toiminnasta