sansene

Sansene. Lys(foto)reseptorcelle i netthinnen. Fotopigmentet ligger i membranlameller i det ytre segmentet (rødt). Dette segmentet fanger opp lys og fører, via ionestrømmer, til forandringer av cellens membranpotensial. Med dette endres frigjøringen av transmittersubstans (blått), og transmittersubstansen virker synaptisk på reseptorer (rødt) i den neste cellen i signalveiene gjennom netthinnen.

Sansene av /KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Sansene. Hårcelle fra det indre øret. Disse cellene er mekanoreseptorer og aktiveres av lydbølger. Lydtrykket i væsken i det indre øret fører til bøyning av bunten av sansehårene (cilier, røde). Ciliene er det egentlige reseptoriske området. Aktiveringen av ciliene fører til ionestrømmer og forandringer av membranpotensialet i cellene, og dette kontrollerer frigjøringen av transmittersubstans (blått). Transmittersubstansen aktiverer synaptiske reseptorer (rødt) på endegrener av hørenervefibrer (synaptisk transmisjon), og nerveimpulser formidler signalet til grupper av nerveceller i hjernestammen.

Sansene av /KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Sansene. Deler av det perifere sensoriske apparatet i skjelettmusklene. Disse sensoriske nervefibrene stammer alle fra sensoriske ganglieceller i ryggmargens dorsale røtter. De er alle mekanoreseptorer og aktiveres ved strekk eller kontraksjon av muskelen. De egentlige mekanoreseptoriske funksjonene er begrenset til de umyeliniserte endegrenene av aksonene (rødt). Når disse deformeres, depolariseres terminalene og utløser impulser som forplantes inn til ryggmargen. En spesiell type sansereseptor er senespolene. De informerer om styrken av muskelkontraksjonene. Et mer komplisert sanseorgan er muskelspolene. De sensoriske nervegrenene ender her spiralformet (rødt) omkring noen ganske tynne muskelfibrer (intrafusale fibrer). Disse har også sin egen motoriske nerveforsyning (gamma-efferente fibrer, grønne). Spolereseptorene aktiveres ved strekning av muskelen eller ved aktivering via gammafibrene. Muskel- og senespolesignalene spiller en viktig rolle, spesielt for hjernens kontroll av bevegelser.

Sansene av /KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Sansene. Aktiveringen av en mekanoreseptor. Strekkreseptorcelle fra kreps (skjematisk). Til venstre: Reseptorcellen er en stor perifer nervecelle i kroppsmuskulaturen. Denne cellen har vært spesielt nyttig for å studere aktiveringsprosessen i mekanoreseptorer. Strekkreseptorens dendritter er festet til en spesiell muskelfiber. Stimulus for de reseptoriske prosessene er deformering av cellens perifere dendritter (rødt). Muskelfiberen har et eget motorisk akson (grønt). I tillegg har reseptoren sin egen inhibitoriske nerveforsyning (blått). Til høyre: Strekkreseptoren aktiveres ved strekk (rødt) av muskelen. 1. Et svakt strekk (0,5 millimeter) åpner ionekanaler i dendrittene og fører til en svak depolarisering (ca. 10 mV) som varer så lenge strekket opprettholdes (langsom adaptasjon). 2. Et sterkere strekk (1 millimeter) gir en sterkere depolarisering og når terskelen for impulsutladning i reseptorcellen. Reseptoren fyrer gjentatte impulser under strekket, og disse forplanter seg ut langs aksonet (pil). Ytterligere strekning fører til fyring av impulser med en høyere frekvens (3). Dette illustrerer frekvenskoding i sensoriske nervebaner. Strekkreseptorens følsomhet kan kontrolleres ved aktivering av muskelfiberen via dens motoriske akson. Dette fører til økning av fyringsfrekvensen for et gitt strekk. I tillegg kan følsomheten reduseres ved aktivering av den inhibitoriske nervefiberen. Mange av disse egenskapene svarer til dem som finnes for muskelspolereseptorene. Muskelspolereseptorenes følsomhet økes også ved aktivering av de intrafusale muskelfibrene via de gamma-efferente nervefibrene. Muskelspolene mangler imidlertid en spesiell perifer inhibitorisk innervasjon av reseptorene.

Sansene av /KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Sansene. Sanseapparatet i huden. Som for skjelettmusklene stammer de sensoriske nervefibrene til huden fra spinale dorsale ganglieceller, og deres umyeliniserte endegrener er de egentlige reseptoriske områdene (rødt). De fleste av hudens sansereseptorer er mekanoreseptorer, andre er kjemo-, termo- eller smertereseptorer. Mange av de mekanoreseptoriske fibrene ender i forbindelse med spesialiserte endeorganer i huden eller underhuden. Disse har spesiell betydning for reseptorenes adaptasjon. Dypt i underhuden ligger Vater-Pacini-legemene. De er meget raskt adapterende og reagerer best på høyfrekvente vibrasjoner.I behåret hud ender de berøringsreseptoriske fibrene ofte i spiraler rundt hårrøttene. Håret virker som en vektstang som formidler berøringsstimuli inn til reseptoren.I lærhuden finnes også reseptorer som er strekkfølsomme, omtrent som seneorganene i musklene (Ruffini-legemer).Opp mot overhuden (epidermis) finnes det mekanosensoriske fibrer som ender i kontakt med spesialiserte celler (Merkel-legemer). Disse er langsomt adapterende berøringsreseptorer.I huden og lærhuden finnes også sensoriske fibrer som ender fritt mellom cellene. Disse fibrene kan være enten berørings-, smerte- eller temperaturreseptorer (varme eller kulde). Alle disse typene av sansereseptorer formidler opplysningene om stimulus i form av impulser i de sensoriske nervefibrene, inn til ryggmargen hvor de kobles synaptisk til nerveceller i dorsalhornet. Derved formidles signalene videre, delvis til hjernen og delvis til lokale ryggmargceller som inngår i spinale reflekser. Fordelingen og tettheten av sansereseptorer varierer i de ulike delene av hudoverflaten. Tettheten av reseptorer og følsomheten er størst i ansiktet og på fingertuppene, mens følsomheten er betydelig mindre skarp oppover langs lemmene og på kroppsoverflaten. Berøringssansen i håndflaten er viktig for effektiv håndtering av redskaper og andre manuelle arbeidsoppgaver.

Sansene av /KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Sansene omfatter syn, hørsel, luktesans, smakssans og følesans. Hos enkelte dyrearter finnes andre typer sanser, slik som elektrosepsjon (sansing av elektriske felter) og magnetosepsjon (sansing av magnetiske felter).

Faktaboks

Også kjent som

engelsk: sense

For å fungere effektivt må alle organismer kunne samle opplysninger både fra det omgivende miljø og fra organismens eget indre miljø. Sanseorganene har som oppgave å fange opp slike signaler (stimuli) og formidle opplysningene videre til nervesystemet. Nervesystemet benytter informasjonen til å styre individets aktivitet mest mulig hensiktsmessig.

Sanseceller

De fleste dyrearter har en lang rekke ulike slag sanseceller (reseptorer) som er nødvendige deltakere i oppgavene med å fange opp stimuli og formidle disse opplysningene til nervesystemet.

Inndeling etter stimuli

De ulike sansecellene deles gjerne inn i grupper ut fra hva slags stimuli (irritamenter) de er mest følsomme for. Hver gruppe reagerer best på bestemte stimuli: fotoreseptorer på lysstimuli, mekanoreseptorer på mekaniske påvirkninger, kjemoreseptorer på bestemte kjemiske substanser og termoreseptorer på temperaturforandringer. Den typen av stimuli som mest effektivt aktiverer en gitt reseptor, kalles den adekvate stimulus (det adekvate irritament). Selv en adekvat stimulus må imidlertid ha en viss minimal styrke eller intensitet for å aktivere reseptoren; en slik stimulus kalles terskelstimulus, og den gir et slags mål for reseptorens følsomhet. Sanseceller kan imidlertid også reagere på andre (inadekvate) stimuli, men deres intensitet må være mye kraftigere for å aktivere reseptorene.

Inndeling etter reaksjoner

De ulike sansecellene benevnes også ut fra hvilken type reaksjoner (reflekser) som utløses når de aktiveres. Eksteroseptorer er sanseapparatet i huden; proprioseptorer er sanseapparatene i muskler og ledd, og interoseptorer er sanseapparatene i forbindelse med innvollsorganene. I mange sammenhenger har reseptorer med tilnærmet like egenskaper slått seg sammen i grupper innenfor en anatomisk definert struktur og kalles da gjerne sanseorganer, for eksempel øyet og øret.

Sansene

Signalene fra reseptorene formidles til og behandles i ulike deler av sentralnervesystemet. For noen av signalene er deler av storhjernebarken viktige sentrale områder for signalbehandlingen, og den gir opphav til våre bevisste opplevelser av sanseinntrykkene. Disse bevisste opplevelsene av ulike stimuli blir i vanlig språkbruk omtalt som våre sanser (syn, hørsel, lukt, smak, berøring, varme, kulde, og smerte). Mange av de andre gruppene av sanseceller har sine effekter i den automatiske kontrollen av organismens aktivitet uten at vi har noen egentlig bevisst opplevelse av prosessene.

Reseptorenes struktur og funksjon

De ulike typene av reseptorer kan ha svært forskjellig struktur. De viktigste funksjonelle egenskapene har imidlertid mange likhetstrekk.

Overføringsfunksjonen

For å fungere som reseptorer må sansecellene fange opp energien i det irritamentet de utsettes for. Deretter må signalet omdannes (transformeres) til en form som kan formidles av nervesystemet. Disse prosessene kalles sansecellenes overføringsfunksjon (transducer-funksjon). Siden det adekvate irritamentet er forskjellig for de ulike typene av reseptorer, er selve transducermekanismene nødvendigvis forskjellige i de ulike typene av sanseceller. Forutsetningen for transducerprosessene er at energien i irritamentet fanges opp i reseptorcellen. Hos mekanoreseptorer i huden består den initiale transducermekanismen i at cellemembranen i de fineste forgreningene av de sensoriske aksonene har en spesiell type ionekanaler. Disse åpner seg når terminalens overflatemembran deformeres av en berøringsstimulus. Derved strømmer positive ioner inn i aksongrenene og depolariserer fibrene, i økende grad med økende deformering. Når depolariseringen når terskelen, vil dette utløse en nerveimpuls som forplanter seg i nervefiberen inn til ryggmargen. Via internevroner formidles signalet videre til hjernebarken.

Hårcellene i det indre øret er mekanoreseptorer. De aktiveres når hårene bøyes under påvirkning av lydstimuli (hørsel) eller bevegelser av hodet (likevekt). Bøyingen av hårene fører igjen til åpning av ionekanaler og depolarisering av hårcellene. Dette fører videre til frigjøring av transmittersubstans og synaptisk aktivering av endegrenene av hørenervefibrene eller likevektsnervefibrer som har synaptisk kontakt med hårcellene.

Lysreseptorene i øyet (staver og tapper) inneholder fotopigmenter. Når en lysstimulus treffer en slik reseptor, fanges lyset opp av pigmentet. Dette forandres kjemisk, og det settes i gang en kaskade av biokjemiske reaksjoner som i siste instans forandrer ionepermeabiliteten og dermed membranpotensialet i reseptoren. Dette styrer frigjøringen av transmittersubstans og formidler signalet videre til neste celle i signalveien.

Luktreseptorene er perifere nerveceller med cellelegemene i neseslimhinnen, og de fungerer som kjemoreseptorer. De har meget fine, trådformede utløpere (cilier) som strekker seg ut et stykke langs overflaten av slimhinnen. Cellelegemet har også et akson som løper inn til luktelappen på basis av frontallappen. Reseptormolekylene er alle plassert i overflatemembranen i ciliene. De ulike duftsubstansene i innåndingsluften binder seg til reseptormolekylene. Derved aktiveres og depolariseres cellene, og det dannes nerveimpulser i aksonene som formidler signalene til luktelappen.

Spesifisitet

Sansecellene er spesifikke, som vil si at de under normale forhold bare aktiveres av sin adekvate stimulus, og at deres signaler formidles til bestemte områder av hjernen. Eksemplene på ulike typer av sanseceller viser at spesifisiteten blir bestemt av:

  1. hvor i organismen de ulike typene sanseceller er lokalisert, og
  2. hvilken type transducerprosess som finner sted i de ulike reseptorcellene.

Endelig bestemmes den subjektive opplevelsen av sansepåvirkningene av hvilket område i hjernen som aktiveres av deres signaler.

Intensitet

Sanseapparatet informerer ikke bare om den arten av stimuli vi er utsatt for, men også om stimulienes styrke eller intensitet. Dette skyldes:

  1. at sterkere stimuli vil føre til større potensialforandringer i sansecellen og derved til en høyere frekvens av impulser i de sensoriske nervefibrene (frekvenskoding) og
  2. at sanseceller av samme art ofte ligger samlet nær ved hverandre i ulike sanseorganer.

Sterkere stimuli vil derfor ofte aktivere et økende antall sanseceller og derved et økende signal.

Flere av sanseorganene (for eksempel muskelspoler, som sanser strekk i muskelen) innerveres av egne efferente (utadledende) nervefibrer (for eksempel muskelspoler). Disse nervefibrene påvirker sansecellenes følsomhet for stimuli slik at en gitt stimulus i noen tilfeller kan utløse et større, i andre tilfeller et mindre signal fra sansecellene. På denne måten kan hjernen styre sansecellenes følsomhet ut fra den situasjonen som foreligger. Lysrefleksen i øyet er et velkjent eksempel, og det finnes tallrike andre.

Adaptasjon

Adaptasjon innebærer at en sansecelle som utsettes for en vedvarende stimulus, vil reagere sterkt innledningsvis, og deretter i avtagende grad med tiden. Graden av adaptasjon varierer mye for ulike sanseceller. Noen er langsomt adapterende. De fortsetter å sende et signal, om enn oftest avtagende med tiden, under vedvarende stimulering. Andre sanseceller kalles raskt adapterende. De aktiveres bare innledningsvis og opphører snart å sende signaler under en langvarig stimulering. Slike raskt adapterende sanseceller gir bare opplysninger om at stimuliene forandrer seg, mens de langsomt adapterende cellene også informerer om vedvarende stimuli som aktiverer sansecellene.

Adaptasjon kan skje i flere ledd av signaloverføringen fra reseptorene. Når lysreseptorer i øyet utsettes for vedvarende lys, vil fotopigmentet blekes. Derved reduseres følsomheten for videre aktivering. Blant mekanoreseptorene er det såkalte Vater-Pacini-legemet i huden spesielt raskt adapterende. Det skyldes bindevevslamellene som omgir den sensoriske nerveterminalen. Disse bindevevslamellene påvirker overføringen av trykkforandringer slik at bare raskt innsettende stimuli forplantes inn til selve den sensoriske nerveterminalen. For andre typer av reseptorer finnes det også andre mekanismer for adaptasjon. Adaptasjon kan også skje i den sentrale behandlingen av signalene fra sansecellene. Vi kan for eksempel høre bakgrunnsstøy når vi kommer inn i et rom med moderat støy. Etter en tid merker vi ikke støyen om vi ikke spesielt retter oppmerksomheten mot den.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg