Prikkelbaarheid (biologie)

NIOSH Impulse Noise Laboratory wys op 'n kunsmatige wyse die prikkelbaarheid van gehoor.

‘n Prikkel word gedefinieer as enige skielike toestandsverandering wat 'n reaksie in 'n organisme kan uitlok. Prikkelbaarheid is die vermoë van die organisme om op die prikkel te kan reageer. Dit word by alle lewende organismes aangetref, hoewel die kompleksiteit daarvan geweldig verskil.

Die hoër ontwikkelde organismes het spesiale sintuie vir bepaalde prikkels ontwikkel. Om 'n reaksie te kan uitlok, moet 'n prikkel 'n sekere sterkte (drempelwaarde) hê. Elke sintuig reageer op 'n bepaalde prikkel maar sintuie kan soms ook op ander prikkels as waarvoor hulle bedoel is, reageer. Die studie van die reaksie van diere op prikkels vorm 'n deel van die gedragsleer of etologie.

Prikkel

Een van die fundamentele eienskappe van lewende organismes is die vermoë om op bepaalde prikkels te reageer. Enige skielike verandering in 'n sekere toestand wat by 'n organisme 'n reaksie uitlok, staan bekend as 'n prikkel. Die aard van prikkels kan baie verskil.

Daar kan byvoorbeeld onderskei word tussen prikkels uit die buitewêreld (eksteroseptiewe prikkels), prikkels uit die relatiewe buitewêreld, met ander woorde uit die longholte of die dermkanaal (entroseptiewe prikkels) en prikkels wat uit die organe van die organisme self afkomstig is (proprioseptiewe prikkels). Prikkeling kan twee effekte tot gevolg hê, naamlik 'n reflekseffek en die gewaarwording. Die reflekseffek is die onmiddellike reaksie van 'n spier en/of 'n klier.

Die gewaarwording kan gedeeltelik of geheel wees en is subjektief. Om 'n reaksie te kan uitlok, moet 'n prikkel 'n bepaalde minimumsterkte hê, met ander woorde hy moet bo 'n sekere drempelwaarde wees. Met uitsondering van die sintuie vir pyn, is daar vir elke sintuig 'n toepaslike prikkel, met ander woorde die prikkel wat met die minste energie die toepaslike reaksie kan uitlok. Lig is byvoorbeeld vir die oog die toepaslike prikkel en geluid vir die oor.

Ontoepaslike prikkels, byvoorbeeld 'n vuishou of druk op die oogbol, kan soms egter ook as lig waargeneem word ("sterretjies sien"). In die oog word die ligprikkels deur sekere senuweeselle in elektriese impulse omgesit, wat na die brein vervoer word en daar eers as lig geïnterpreteer word. Dieselfde gebeur met geluidsgolwe in die oor, wat dan in die brein as geluid geïnterpreteer word. 'n Spier wat meganies of chemies geprikkel word, sal saamtrek as of dit op 'n natuurlike wyse, naamlik deur 'n senu-impuls, geprikkel word.

Onder sommige omstandighede kan 'n ontoepaslike prikkel tot teenstrydige gewaarwordings aanleiding gee. In die vel is daar byvoorbeeld meer kouereseptore as hittereseptore naby die oppervlak. As 'n hand of voet in water met 'n temperatuur van meer as 60 °C gesteek word, word die kouereseptore deur die skielike temperatuurskok ontoepaslik geprikkel en die hittereseptore toepaslik. Die gevolg is dat die water aanvanklik as koud waargeneem word. By langdurige prikkeling gaan hierdie sensasie oor in een van hitte.

Persepsie en geleiding

Die prikkeling van sintuie behels 'n chemiese verandering in die reseptorselle wat 'n stroom van impulse in die senuweeselle tot gevolg het. Die vermoë om 'n prikkel "waar te neem", staan bekend as persepsie. Elke sel het hierdie vermoë en dit kan onder meer gedemonstreer word by die selle van Elodea canadensis, 'n algemene waterplant.

Wanneer die water waarin hierdie plant groei, tot 20 °C verhit word, tree 'n skielike, sterk plasmastroming in en die chlorofilkorrels word in 'n bepaalde rigting deur die sel gesirkuleer. Wanneer die water afkoel, hou die rotasie van die plasma op. Voortdurende prikkeling verswak die gewaarwording. Wanneer 'n staanhorlosie byvoorbeeld aanhoudend tik, sal die getik naderhand nie meer gehoor word nie. Wanneer die getik van die horlosie egter skielik ophou, is dit 'n toestandsverandering wat onmiddellik waargeneem word.

Hierdie aanpassing van die sintuie by die prikkel staan bekend as adaptasie. Die waarneming van 'n prikkel is nie absoluut nie, maar altyd relatief, soos uit die volgende voorbeeld blyk. Wanneer die linkerhand in 'n bak met koue water gesteek word en die regterhand in 'n bak met lou water, sal die linkerhand dit as warm ervaar, en die regterhand dit as koud.

Vanaf die reseptorselle in 'n sintuig word prikkels deur die sogenaamde neurone oorgedra na ander neurone en uiteindelik aan die teikenorgane en die brein. Die verbindings tussen die neurone staan bekend as sinapse en speel 'n belangrike rol in die oordrag. Benewens die geleiding van prikkels in die sinaps vind daar ook integrasie van inligting plaas.

Sommasie

Stimuli waarvan die sterkte laer as die drempelwaarde is, word deurgaans nie deur 'n sintuig waargeneem nie. As 'n aantal van hierdie sogenaamde subliminale prikkels mekaar egter vinnig opvolg, gee hulle wel aanleiding tot 'n reaksie. Hierdie verskynsel staan bekend as sommasie. 'n Geweldige groot verskeidenheid vorme van prikkels kan deur lewende wesens waargeneem word. Benewens die algemene gevoeligheid vir lig, aanraking, chemiese stimulering en temperatuurverskille, is sekere organismes ook in staat om te reageer op trillings in die grond, water en lug, hidrostatiese druk, swaartekrag, elektriese en magnetiese velde.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409648, volume 23, bl. 111