Omurgalıların derisinde birkaç çeşit duyu almacı vardır ve her biri omurgasızlardakine analog teşkil eder. Omurgalılardaki almaçlar, en azından beş farklı duyu ile ilgilidir: dokunma, basınç, sıcak, soğuk ve ağrı. Derideki almaçların bazıları, özellikle ağrı ile ilgili olanlar, basit olarak, sinirlerin ucundaki miyelinsiz dallardır. Diğerleri, memelilerdeki kılların kaide kısımlarının etrafını saran sinir tellerinin oluşturduğu ağlardır. Özellikle dokunma duyusunun alınmasında önemli olan bu sinir telleri, vücudun büyük bir kısmında bulunan ufak kılların hafifçe hareket ettirilmesiyle uyarılırlar. Diğer deri almaçları, daha karmaşıktır ve özelleşmiş bağ doku hücrelerinden oluşmuş bir kapsül tarafından kuşatılmış sinir uçları içerirler.
İnsan derisindeki, çeşitli almaç tiplerinin nispi yoğunluğu büyük ölçüde farklılık gösterir: ağrı almaçları soğuk algılayan almaçlardan 30 kat daha fazladır, oysa soğuk algılayan almaçlar sıcaklık algılayan almaçlardan yaklaşık 10 kat daha fazladır. Ayrıca hiçbir almaç vücut üzerinde tek düze yayılış göstermez: Örneğin, dokunmayı algılayan almaçlar dudaklarda sırttakinden çok daha yoğun olarak paketlenmişken parmak uçları orta yoğunlukta dokunma almacına sahiptir.
Almaçların dağılımındaki farklılıklar, vücut kısımlarının farklı işlevleriyle çok yakından ilişkilidir. Dokunma almaçlarının yoğunluğundaki farklılıkları, bir çift iğneyi yavaşça derinize batırarak araştırabilirsiniz. Her bir denemeden sonra, iğneleri birbirinden birazcık uzağa kaydırarak iki farklı hissin alındığı iki ayrı noktayı saptayabilirsiniz; böylece almaçların, değişik bölgelerde, oldukça fazla ya da oldukça az olarak nasıl paketlenmiş olduğuna karar verebilirsiniz.

İç Duyu Almaçları

Deride bulunan ve dış ortamdan bilgi alan almaçların aksine, vücutta geniş ölçüde yayılış gösteren diğer bazı almaçlar, esas olarak vücudun kendi durumu hakkında bilgi toplamada işlev görürler. Bu çok önemli bilgi alıcılar arasında kaslarda ve tendonlarda bulunan gerilme almaçları (proprioseptorlar) yer alır. Bu almaçlar, kasların tansiyonundaki değişikliğe karşı duyarlıdır ve vücudun çeşitli kısımlarının hareketi ve pozisyonu için merkezi sinir sistemine impuls göndererek bilgilendirirler. Bu almaçlar diz refleksinin ortaya çıkmasına neden olurlar.
İç duyulardan sorumlu, vücut içerisinde yayılış gösteren diğer almaçlar iç organların içerisinde yer alırlar. Daha öncede değinilen bu almaçlar arasında, karotit atar damarında bulunan ve kandaki CO, konsantrasyonundaki yükselmeye ve yüksek kan basıncına karşı duyarlı iki grup almaç yer alır. Bu almaçlar, kalp atışının otomatik olarak kontrolünde önemlidirler. Biz, bu iç organlarda yer alan almaçların işlevini, bilinçli olarak nadiren hissederiz; onların mesajlarına karşı yanıtlarda çoğunlukla otonom sinir sistemi aracılık eder. Gerçi iç almaçların bazıları, açlığın, susuzluğun ve mide bulantısının bilinçli olarak algılanmasında katkıda bulunurlar.

Tat ve Kokunun Hissedilmesi

Tat ve kokunun alınmasından sorumlu almaçlar kemoreseptörlerdir. Bu almaçlar kendilerine zayıf bağlarla bağlanan, belirli tipte çözünmüş kimyasal maddelere duyarlıdırlar. Bu iki duyu, birbirini etkileye bilir. Onun için biz tat hakkında konuştuğumuz zaman, çoğunlukla, bir madde için tat ve koku almaçları tarafından eş zamanlı olarak üretilen bir hissi (duyuyu) kast ederiz. Sıcak yiyeceklerin soğuk olanlardan daha tatlı olmasının, sıcak olanlarda daha fazla maddenin buharlaşması ve buharlaştıktan sonra bu maddenin ya dışarıdan burun yoluyla ya da ağızdan yukarıya doğru nasal boşluk yoluyla koku alma almaçlarına ulaşmasıdır. Soğuk algınlığına yakalandığımız zaman yiyecekleri tatsız bulmamızın nedeni, mukusun iltihaplanmış burun boşluğunu örtmesi ve koku alma almaçlarını kapamasıdır.

Tat

İnsanda tat almakla görevli almaç hücreler, dilin üst yüzeyinde bulunan tat alma tomurcukları içerisinde (daha az miktarlarda olmak üzere farinksin ve larinksin yüzeyinde) yer alırlar. Almaç hücrelerinin kendisi sinir değildir; fakat dış uçları üzerinde mikrovilluslar taşıyam özelleşmiş hücrelerdir. Sinir liflerinin uçları, bu almaç hücrelerine oldukça çok yakın uzanırlar ve almaç uyarıldığı zaman, sinir lifinde implus meydana getirir. Kişisel deneyimlere göre, araştırıcılar, tatlı, ekşi, tuzlu ve acı olmak üzere dört temel tat duyusunun olduğunu saptamışlardır. Bu duyuların ortaya çıkması için en saf uyarılar, sırasıyla sükroz, NaCl ve kininden gelir. İnsanda, bu dört temel tat uyarısına maksimum yanıt veren almaçlar, tek düze yayılış göstermez: tatlı ve tuzlu dilin önünde, acı dilin gerisinde, ekşi dilin yanlarında çok daha kolayca hissedilir. Bu dört saf uyarının aksine, çoğu kimyasal maddeler birden daha fazla kategoride yer alan almaçları uyararak duyu yaratır. Bu dört hissin farklı oranlarda harmanlanmasının tatları ayırt etmemiz için bilgi sağladığına inanılmaktadır. Gerçektende, bir miktar harmanlanmanın olması kaçınılmazdır.
Sinir fizyologları böceklerin, ağız parçaları ve ayakları üzerindeki duyu konumda kıllarının yakınında yer alan ve elverişli olan tat almaçlarındaki aktiviteyi kaydetmeyi başardıklarında, her bir duyu kılı için genellikle dört ya da beş tat-almaç hücresi olduğunu saptadılar. Her bir hücre sadece belirli bir tat sınıfına ayarlıydı (birçok türde bir ya da başka bir sınıf bulunmamasına karşın): bir tuza duyarlı hücre, bir şekere duyarlı hücre, bir ekşiye duyarlı hücre, bir acıya duyarlı hücre ve genellikle bir suya duyarlı hücre. Her bir duyu grubunun, bir ya da daha fazla iyon kanalıyla (örneğin, tuz için Na+ kanalı ) tat tomurcuklarının aktivitesinin kayıtlarında kesin ayrımlar yoktur: Örneğin temel olarak tuzluluğu yanıt veren bir hücre aynı zamanda daha az etkinlikte olsa da tatlıya, acıya ve ekşiye de yanıt verir. Bu şekilde tam ayırımın olmamasının eğer herhangi bir avantajı varsa, henüz bilinmemektedir.
Genellikle duyarlı lığın kişilere göre değişme durumu, tat alımındaki büyük bireysel farklılıklarla gösterilmiştir. Örneğin, çoğu birey sakkarini tatlı bulur; fakat önemli azınlığa göre bu yapay tatlandırıcı acı gelmektedir. Bireylerin, şekeri, ekşiyi ve acıyı tolere etmelerinde de büyük farklılıklar vardır: limonlu bonbon şeker; bir bireye çok tatlı gelirken bir diğerine ekşi, üçüncü birisi için ise tam istediği gibi gelebilir.
Tat almada böyle farklılıkların olması büyük bir olasılıkla biyolojik bir temele sahiptir; daha kapsamlı olarak, sinir sistemi bizim duyarlılığımızdan sorumlu olduğu gibi uyarıların kendisinden de sorumludur.

Koku

Koku duyusunun alınmasından sorumlu almaç hücreleri, bazı böceklerin antenleri üzerinde ve karasal omurgalıların çoğunlukla burunları içerisinde yer alırlar. Örneğin, insanda, koku almaçları, burun boşluğunun üst kısmındaki iki yarıkta yer alır.
Tat alma almaçlarının aksine, koku alma almaçları gerçek sinir hücreleridir. Bu sinirlerin çoğunun hücre gövdeleri, burnun koku alma alanlarının duvarındaki epitel tabakası içerisine gömülmüş olarak bulunurlar. Dendritler, hücre gövdelerinden epitel yüzeyine uzanırlar; burada yer alan epitel hücreleri, görünüşte reseptör bölgesi olarak işlev gören, değişikliğe uğramış bir demet sil taşırlar.
Daha karmaşık kokuların kendilerinden türemiş olabileceği bir grup ilkel koku tanımlamak için birçok girişim yapılmıştır; fakat bu konudaki başarı oldukça azdır. Kısmen bu, bizim türümüzün diğer birçok hayvan türüyle karşılaştırıldığında, kokulara karşı oransal olarak duyarsızlığımızın bir sonucu olabilir: iyice alıştırılmış bir insan, yüksek derişimde olsa bile 10.000 kokuyu ayırt edebilir; diğer taraftan köpekler için bu sayı hemen hemen sonsuzdur ve gerekli derişim çok düşüktür. Daha önemli bir sorun, kokusu birbirine oldukça fazla benzerlik gösteren maddelerin, kimyasal olarak benzer olmamalarıdır.
İskoçya’dan R. W. Moncrieff, enzim-substrat reaksiyonlarında olduğu gibi, transmitter maddelerin almaca bağlanmasında ve antikorun antijene bağlanma konusunda oldukça önemli olan, moleküllerin uzaydaki konfigrasyonlarının kokunun temeli olabileceğini 1949 yılında ileri sürdü. Kokusu çok iyi tanımlanmış 600 organik bileşiğin büyüklüğü ve biçimi incelendikten sonra bu durumun olabilirliğinin yüksek olduğu görüldü. John E. Amoore, Oxford Üniversitesinde 1952 yılında yayınladığı kokunun streokimyasal hipotezi ile, bu varsayımı formüle etti. Arnoore, yedi esas konunun varlığını öne sürdü: kâfur, misk, çiçek, nane, eter, keskin koku, çürük kokusu. Amoore, bu temel kokuların her biri için almaçları uyarması gereken maddelerin biçimini ve büyüklüğünü belirledi. Böylece, Amoore’ye göre, kafur kokulu moleküller 0.7 nm. çapında ve hemen hemen küre şeklinde; misk kokulu moleküller 1 nm çapında ve disk şeklinde; çiçek kokulu moleküller uzun ve esnek yan grupların bağlandığı disk şeklinde; eter kokulu moleküller ince ve çubuk şeklinde gibi, olması gerekecekti. Amoore hipotezine göre, almaç hücreleri üzerinde bulunan reseptör bölgelerinin, bu moleküllerin belirli kısımlarına hemen hemen mükemmel bir şekilde uyabilecek bir biçime sahip olması gerekecektir.
Tat almada olduğu gibi, bu asıl almaç hücre tiplerinde belirli bir kimyasal madde tarafından yaratılan nispi aktivite, onun sınıfını belirleyecektir. Amoore, doğru iz üzerinde olmasına karşın, daha çok sayıda almaç tipi olması gerekirdi. Örneğin, insanda, en azında 30 çeşit özgül kokulu alamama (anosmias) durumu vardır ve bunlardan her biri bir almaç sınıfına karşılık geliyor olması gerekir. Farklı almaçlardan sorumlu iki düzine kadar gen bulunmuştur ve toplam sayının 100-1000 arasında değiştiği tahmin edilmektedir. (Koku almada işlev gören genlerin sayısı ise daha fazla olup insan genlerinin %2’sini oluşturmaktadır). Omurgasız hayvan sınıflarında, fizyolojik kayıtlardan elde edilen bilgilere dayanarak, bu sayının ortalama olarak %35 olduğu tahmin edilmektedir.
Aynı zamanda türe özgü oldukça fazla sayıda koku alma almacı vardır. Birçok hayvan, kendi türü için özel önemi olan birçok düşük konsantrasyondaki kokuyu tanıyabilecek gereçlerle donatılmıştır. Örneğin, birçok hayvan avcısını, kimyasal yoldan algılar: Aplysia’nın kaçma yoluyla verdiği yanıt, denizyıldızının türe özgü kokusuyla harekete geçirilir; birçok balık, kendi türünden balıkların yaralanmış derisinden yayılan kokuyu saptadıklarında kaçarlar. Güve kelebeklerin erkek bireyleri, kendilerinden oldukça uzak mesafelerde yer alan dişi bireylerin kendilerine özgü kokusunu saptayarak onlarla rahatlıkla çiftleşebilirler. Organik kimyacılar, çingene kelebeklerinin erkek bireylerini cezbedip tuzağa düşürmek için feromon adı verilen maddeleri sentezlemeyi başarmışlardır; böylece onların verdikleri yıkıcı zararlarla karşı savaş açmışlardır.
Diğer türlerin koku dağarcığı içerisinde, “saldırma”, “kaçma”, “bir araya gelme” gibi olaylardan sorumlu oldukça ayrıntılı olarak tanımlanmış kimyasal mesajları içine alır. Bu olayların her birinde, koku alma almacı, bilgi almak için havayı (ya da suyu) örnekleyen oldukça özgül bağlanma proteinini kullanır.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com

Yazar: Taner Tunç

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here