Annariikka Hietala & Aino Lehtimäki Ihmisen aistit Annariikka Hietala & Aino Lehtimäki

Aistit yleisesti Ihmisellä on monia eri aisteja. Niistä ns. ”klassiset aistit” ovat näkö, haju, maku, kuulo, tasapaino ja tunto(johon sisältyy lämpötila ja kipu aistit) Muita ns. sisätuntemusaisteja on esim. nälän tunne. Aistit tuovat tietoja kehon sisäisistä ja ulkoisista tapahtumista Reseptorit vastaanottavat ärsykkeitä, jonka jälkeen tuova aistinhermorata eli afferentti hermorata vie tiedon aivoihin Varsinainen aistimus syntyy vasta aivoissa. Tärkeitä sanoja: Ärsykekynnys Adaptaatio

Ympäristön kemialliset ärsykkeet aistitaan maku- ja hajuaistin avulla Maku- ja hajuaisti reagoivat elimistön ulkopuolisiin kemiallisiin ärsykkeisiin Makuaisti on kemiallinen lähiaisti, joka ilmaisee ravinnon kelvollisuuden Kielen pinnan makusolut tunnistavat sylkeen liuenneita aineita Viisi perusmakua : suolainen, makea, karvas, hapan ja umami Kieli on herkkä karvaalle maulle, koska useat myrkylliset kasvit maistuvat sille Hajuaisti on kemiallinen kaukoaisti, jonka avulla ihminen aistii ilmaan haihtuvia tai vesipisaroiden mukana kulkeutuvia aineita Haju aisti on makuaistia tarkempi ja herkempi Hajusolut sijaitsevat nenäontelon ”katossa” olevassa hajuepiteelissä Hajuepiteeliä peittää limakerros johon hajuaineet liukenevat ennen tarttumista reseptoreihin Hajusolut ovat ainoita soluja, jotka uusiutuvat, noin kahden kuukauden välein

Kipuaisti on tärkeä hengissä säilymisen kannalta Kipuaistimus syntyy mistä tahansa ärsykkeestä kun se on liian voimakas Se on ihmisen primitiivisimpiä sekä tärkeimpiä aisteja Kipua aistivia soluja on kaikkialla kehossa erityisesti ihossa ja sisäelimiä ympäröivissä kalvoissa Kipureseptoreina toimivat vapaat hermopäätteet eli sellaiset hermosolujen haarat joilla ei ole ympärillä esimerkiksi tuppea Kipuaisti syntyy mm. hermopäiden vaurioituessa Kipuun ei totu koskaan Kipu lakkaa tuntumasta kun sen aiheuttaja poistuu Kipu voi muuttua myös krooniseksi eli jatkuvaksi kivuksi, ja sen aiheuttajaa ei aina tiedetä

Käsitys ympäristöstä perustuu lähinnä näköaistin välittämään tietoon Näköaistin kautta saadaan enemmän tietoa kuin muilla aisteilla yhteensä, sillä silmän verkkokalvolla on noin 70 % elimistön kaikista aistinsoluista. Ihmisellä on erinomainen värinäkökyky ja hämärässäkin ihminen näkee varsin hyvin. Kuitenkin vain pieni osa verkkokalvon keräämästä informaatiosta tiedostetaan, sillä isoaivojen näkökeskus poimii informaatiosta vain olennaisen tiedon tilanteen kannalta. Verkkokalvolle syntyneestä kuvasta aivot käsittelevät tiettyjä piirteitä, mm. kontrasteja, liikkeitä, suoria viivoja, ääriviivoja ja erilaisia kulmia.

Katsottavan kohteen kuva muodostuu sarveiskalvon ja linssin avulla verkkokalvolle Katseen tarkentaminen lähelle ja kauas perustuu silmän mukautumiskykyyn eli kykyyn muodostaa tarkka kuva eri etäisyyksiltä Sarveiskalvo, linssi ja lasiainen taittavat silmään tulevaa valoa, jolloin katsottavasta kohteesta muodostuu ylösalaisin oleva kuva verkkokalvolle Ilman ja sarveiskalvon rajapinnassa valo taittuu voimakkaimmin, mutta tätä taittumista ihmissilmä ei voi säädellä, koska sarveiskalvon kaarevuus pysyy kokoajan samana Linssi on sen sijaan kimmoisa, ja sen muotoa muuttamalla silmä voidaan kohdistaa katsomalla lähellä tai kaukana olevia kohteita Kauas katsoessa silmä lepää, koska linssiä ympäröivä sädelihas veltostuu ja laajenee, linssiin kiinnittyneet ripustinsäikeet kiristyvät ja linssi muuttuu litteämmäksi Lähelle katsoessa sädelihas supistuu, ripustinlisäkkeet löystyvät ja linssi pyöristyy

Liki- ja kaukotaittoinen silmä Likitaittoisen silmän silmämuna on liian pitkä, joka aiheuttaa sen, että kauas katsottavien kohteiden kuvat tarkentuvat verkkokalvon eteen. Likitaittoisuutta korjataan koverilla laseilla eli ns. miinuslaseilla Kaukotaittoisen silmämuna on taas liian lyhyt, mikä aiheuttaa lähelle katsottaessa kuvan muodostumisen verkkokalvon taakse. Tämä korjataan puolestaan kuperilla eli ns. pluslaseilla Hajataittoisuudessa silmän linssi tai sarveiskalvo taittaa valonsäteitä epäsymmetrisesti, jolloin kuva nähdään epätarkkana, hajataittoisuus korjataan epäsymmetrisesti hiotuilla linsseillä.

Sauvasolut N.120 milj. Ne toimivat hyvin hämärässä Niiden viestien perusteella muodostetaan mustavalkoinen kuva Näköpigmentti on nimeltään rodopsiini eli näköpurppura Näköpurppura hajoaa valon vaikutuksesta opsiiniksi, joka on proteiini ja retiaaliksi, mikä on A-vitamiinin johdannainen Kun vaihdetaan nopeasti kirkkaasta valosta hämärään, ei aluksi näy mitään, sillä näköpigmentti on pilkkoutuneena Toimivan uuden pigmentin muodostus vie aikaa, täydellinen sauvasolujen sopeutuminen kestää noin 20-30 min  myös värikalvon sileät lihakset supistuvat ja silmän pupilli laajenee, jonka seurauksena valoa pääsee enemmän verkkokalvolle Pitkäaikainen A-vitamiinin puutos johtaa hämäräsokeuteen, sillä sauvasolut eivät kykene tuottamaan retinaalia ilman A-vitamiinia, joka on hämäränäön kannalta välttämätöntä

Tappisolut N. 6-7 milj. Vaativat kirkkaan valon Niiden avulla nähdään värejä Kolmea eri tyyppiä, ne ovat herkkiä siniselle, vihreälle tai punaiselle valolle eli valon aaltopituuksille  Kukin tappityyppi imee itseensä herkemmin tiettyä valon aallonpituutta, sillä kullakin on hieman erilainen pigmentti  laaja värisävy skaala Keltatäplän alueella tappisoluja on eniten ja sen keskustassa oleva keskikuoppa on täynnä ainoastaan tappisoluja  siksi hämärässä ei voi nähdä aivan tarkasti

Kolmiulotteinen näkeminen perustuu kahden silmän ja aivojen yhteistyöhön Silmien muodostamat kuvat ovat osittain päällekkäiset, mutta niiden katselukulmat poikkeavat vähän toisistaan, joka mahdollistaa kolmiulotteisen näkemisen eli etäisyyden arvioinnin. Tämä johtuu siitä, että silmät ovat suuntautuneet suoraan eteenpäin. Silmien verkkokalvoista lähtevät näköhermot menevät ristiin osittain aivojen alapinnalla Noin puolet kummankin silmän näköhermon soluista risteää vastakkaiseen isoaivojen puoliskoon

Korva on erikoistunut ottamaan vastaan ääniaaltoja Ääni on ilmassa eteneviä ääniaaltoja, joiden tiheyden vaihtelut ilmentyvät eri taajuuksina Korvan rakenne on kehittynyt vastaanottamaan voimakkuudeltaan ja taajuudeltaan erilaisia paineaaltoja ja muuttamaan ne hermoimpulsseiksi, jotka kulkeutuvat aivoihin, missä niistä muodostuu ääniä Korvassa on kolme eri osaa: ulko-, väli- ja sisäkorva Korvanlehti ottaa vastaan ääniaaltoja, jotka ohjautuvat korvakäytävän kautta tärykalvolle ja saavat sen värähtelemään  kuuloluut (vasara, alasin ja jalustin) alkavat liikkua tärykalvon värähtelystä ja muuntavat paineaallot mekaaniseksi värähtelyksi  jalustin on viimeinen kuuloluu ja se kiinnittyy sisäkorvaan johtavaan eteisikkunaan jonka kautta värähtely siirtyy sisäkorvassa olevaan nesteeseen  tässä kohtaa ääniaalto vahvistuu, koska eteisikkunan pinta-ala on vain n. kahdeskymmenes osa tärykalvon pinta-alasta vahvistunut ääniaalto etenee simpukan nesteessä  aaltoliike liikuttaa simpukan kalvoja, mikä aiheuttaa mekaanisen ärsytyksen kuuloaistisoluissa  isoaivot vastaanottavat viestin ja muodostavat varsinaisen kuuloaistimuksen

Simpukan aistinsolut erottelevat korkeudeltaan ja voimakkuudeltaan erilaiset äänet Simpukan pituus on n. 2,5 cm kun sen oikaisee Siinä on kolme pituussuuntaista käytävää, joissa virtaa neste johon kuuloluut siirtävät niissä tapahtuvan mekaanisen värähtelyn Aistinsolut sijaitsevat keskimmäisenä olevassa simpukkatiehyessä, aistinsoluja simpukoissa on n. 15 000 eteisikkunasta kärkeen asti Aistinsolujen pinnassa on ”karvasoluja” eli reseptoreita, jotka ärtyvät kosketuksesta Karvasoluissa syntyneet impulssit kulkeutuvat kuulohermoon josta niiden matka jatkuu kohti isoaivojen ohimolohkoa, missä sijaitsee kuulokeskus Kuulokeskukset pystyvät tunnistamaa, mitkä osat tyvikalvosta liikahtelevat eniten, joten näin pystytään saavuttamaan hyvä äänenkorkeuden erotuskyky Ihmiskorva erottaa ääniä joiden värähtelytaajuus on 20 ja 20 000 hertsin välillä

Sisäkorvan tasapainoelin antaa tietoa pään liikkeistä ja asennoista Tasapainoelin koostuu kolmesta kaarikäytävästä sekä niiden tyvellä sijaitsevista kahdesta rakkulasta Rakkulat antavat tietoa lähinnä pään asennosta pystytasoon verrattuna, mutta myös suoraviivaisesta muuttuvasta liikkeestä esim. jarrutuksista Tasapainoelimestä tulevat hermoimpulssit kulkeutuvat pitkin kuulo-tasapainohermoa, josta ne menevät aivorungon alueelle, jossa ne yhdistyvät mm. näkö-, lihasaistin välittämään tietoon Osa tiedosta kulkeutuu pikkuaivoille, jotka koordinoivat liikkeitä ja tasapainoa Osa tiedosta taas välittyy isoaivojen kuorikerrokseen, missä kehon asento ja liikkeet tiedostetaan Huomattava osa tasapainon, asennon ja liikkeiden ylläpidosta on tiedostamatonta ja refleksinomaista

S. 127 t. 2 A) Miten viesti siirtyy silmän aistinsoluista keskushermostoon? Reseptorit vastaanottaa ärsykkeitä, jonka jälkeen tuova aistinhermorata eli afferentti hermorata vie tiedon aivoihin B) Millaisia virheitä kuvan muodostuksessa voi esiintyä? Liki-, kauko- ja hajataittoisuutta, värisokeudet, lumisokeus C) Mihin perustuu kyky nähdä hämärässä? Näköpurppuran hajoaistuotteet avaavat aistinsolun solukalvon ionikanavat ja synnyttävät siten toimintajännitteen. Hermoimpulssi siirtyy ensin välittäviin hermosoluihin, sitten näköhermon muodostaviin hermosoluihin ja edelleen väliaivojen kautta isoaivojen näköalueelle. Useat sauvat yhdistyvät välittävien solujen avulla samaan näköhermon soluun, minkä ansiosta ärsykkeet summautuvat. Siksi sauvojen avulla voidaan aistia huomattavasti heikompaa valoa kuin tappien avulla

S. 127 t. 3 Äänen kulkeutuminen korvassa Ulkokorvassa Rustoinen korvalehti ottaa lautasantennin tavoin ääniä, jotka ohjautuvat korvakäytävän kautta tärykalvolle ja saavat sen värähtelemään. B) Välikorvassa Kuuloluut (vasara, alasin ja jalustin) alkavat liikkua tärykalvon värähtelystä ja muuntavat ilmassa etenevät paineaallot mekaaniseksi värähtelyksi. Samalla luut muodostavat eräänlaisen vahvistinlaitteen, jonka avulla heikkokin ääni saadaan aistittavaksi. Viimeisenä oleva kuuloluu, jalustin, on kiinnittyneenä sisäkorvaan johtavaan eteisikkunaan, jonka kautta värähtely siirtyy sisäkorvassa olevaan nesteeseen. C) Sisäkorvassa Ääniaalto vahvistuu edelleen. Vahvistettu ääniaalto etenee nesteessä, sisäkorvan kuuloaistista vastaavan osan eli simpukan sisällä. Aaltoliike liikuttaa simpukan kalvoja, mikä aiheuttaa mekaanisen ärsytyksen kuuloasitinsoluissa. D) Miten korva vahvistaa heikkoja ääniä? Kuuloluiden muodostaman eräänlaisen vahvistimen avulla, joka siirtää värähtelyn sisäkorvassa olevaan nesteeseen​ E) Miksi oma äänesi kuulostaa erilaiselta, kun kuuntelet sitä nauhotettuna? Koska pää toimii eräänlaisena kaikukoppana ja se muuttaa ääntä kun ihminen itse puhuu. Nauhoitettuna ihminen kuulee äänen vain korvillaan, ja siksi se kuulostaa erilaiselta F) Selvitä, mistä eri syistä kuulon heikkeneminen voi johtua? Ikääntyminen sekä jatkuva kova ääninen rasitus

S. 127 t. 5 Hajuaistimuksen synty Hajusolut sijaitseva nenäontelon katossa olevassa, noin postimerkin kokoisessa hajupisteessä. Sitä peittää limakerros, johon hajuaineiden on liuettava ennen tarttumistaan reseptoreihin. Aistinsolujen haarakkeisen ja hajukäämien kautta hermoimpulssit kulkeutuvat isoaivojen kuoren hajualueelle. ​

Lähteet Bios 4 http://fi.wikipedia.org/wiki/Aisti https://www.youtube.com/watch?v=B_1FwFYe3fE https://www.google.fi/search?q=afferentti+hermorata&ie=utf-8&oe=utf- 8&gws_rd=cr&ei=RkwIVaWBCILIyAP7x4HoBA http://oppiminen.yle.fi/ihminen/aistit https://www.youtube.com/watch?v=8hdvjfvt2Kc https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/alakoulu/el1/tl/min%C3%A4- itse/elintoiminnat/aistit http://www.favoptic.fi/vision/ http://www.volantis.fi/sivut/color-theory.html