Koža može veoma brzo da registruje da li je predmet koji dodirujemo topliji ili hladniji od našeg tela. Za to nisu zadužene posebne ćelije koje mere temperaturu predmeta u apsolutnom smislu, već nervni završeci osetljivi na promene temperature u tkivu. Kada dodirnemo površinu, toplota počinje da prelazi između kože i predmeta, a nervni sistem registruje promenu koja nastaje u koži.
Na osnovu tih signala mozak stvara osećaj toplog ili hladnog i povezuje ga sa mestom na kojem je dodir ostvaren. Zato metalna kvaka može delovati veoma hladno, iako se nalazi u istoj prostoriji kao drvena površina. Razlika nije nužno u njihovoj temperaturi, već u tome koliko brzo različiti materijali preuzimaju toplotu iz kože.
Gde se nalaze receptori za temperaturu?
U koži se nalaze slobodni nervni završeci koji reaguju na promene temperature. Jedne grupe nervnih završetaka posebno reaguju kada se temperatura kože spušta, dok druge povećavaju aktivnost kada temperatura raste. Njihovi signali putuju perifernim nervima ka kičmenoj moždini, a zatim kroz nervne puteve do delova mozga koji obrađuju telesne senzacije.
Raspored ovih receptora nije potpuno isti u svim delovima tela. Zbog toga prsti, lice, šake i drugi delovi kože mogu različito reagovati na istu površinu. Osetljivost zavisi i od toga koliko je određena regija kože dobro opremljena nervnim završecima i kako mozak obrađuje pristigle informacije.
Receptori uglavnom ne šalju mozgu jednostavnu poruku tipa „predmet ima 20 stepeni“. Oni menjaju svoju aktivnost u zavisnosti od temperature kože i njenog kretanja kroz određeni opseg. Mozak zatim iz obrasca nervne aktivnosti zaključuje kakav temperaturni osećaj nastaje pri dodiru.
Kako toplota prelazi između kože i predmeta?
Kada je predmet hladniji od kože, toplota prelazi iz kože prema predmetu. Temperatura površinskog sloja kože tada počinje da opada, što aktivira receptore za hladnoću. Ako je predmet topliji, proces je obrnut: toplota prelazi prema koži, njena temperatura raste i jača aktivnost receptora za toplotu.
Brzina tog prenosa zavisi od osobina materijala. Neki materijali dobro provode toplotu i brzo je odvode sa mesta dodira, dok drugi provode toplotu sporije. Zbog toga dva predmeta koji su ostavljeni u istoj prostoriji mogu izazvati potpuno različit osećaj kada ih dodirnemo.
Važna je i površina koja dodiruje kožu. Veća kontaktna površina može omogućiti intenzivniji prenos toplote, dok slab kontakt ograničava količinu energije koja prelazi između dve površine. Pritisak, trajanje dodira i vlažnost kože takođe mogu promeniti način na koji doživljavamo temperaturu.
Zašto predmet ne osećamo uvek onako kako njegova temperatura zaista jeste?
Čulo temperature nije isto što i termometar. Kada stavimo ruku na predmet, receptori prvenstveno registruju šta se dešava sa temperaturom kože. Ako jedan materijal brzo odvodi toplotu, koža se hladi brže i predmet deluje hladnije. Materijal koji usporava prenos toplote može delovati toplije, čak i kada ima istu temperaturu.
Zato metal često deluje hladnije od drveta u istoj prostoriji. Metal uglavnom efikasnije provodi toplotu, pa je razmena energije između kože i njegove površine brža. Drvo je slabiji provodnik, zbog čega se površina kože pri dodiru menja sporije. Osećaj koji nastaje rezultat je brzine prenosa toplote, a ne samo početne temperature predmeta.
Sličan efekat može da se primeti kada jednu ruku prethodno zagrejemo, a drugu ohladimo, pa obe stavimo na istu površinu. Isti predmet može tada izazvati različite početne utiske. To pokazuje da mozak procenjuje temperaturni osećaj na osnovu signala koji dolaze iz kože, uzimajući u obzir stanje tela u trenutku dodira.
Trajanje dodira takođe menja doživljaj. U prvom trenutku predmet može delovati izrazito hladno ili toplo, a zatim se osećaj može ublažiti kako se temperatura površinskog sloja kože približava novoj ravnoteži. Nervni sistem tako ne registruje samo početni kontakt, već prati promene koje se događaju tokom dodira.
Kako mozak razlikuje toplo od hladnog?
Nervni signali sa kože stižu do centralnog nervnog sistema kroz složen skup nervnih puteva. Mozak obrađuje informacije o temperaturi zajedno sa podacima o dodiru, pritisku i mestu na kojem je nadražaj nastao. Tako ne dobijamo samo informaciju da je nešto toplo ili hladno, već i gde se taj osećaj nalazi.
Na obradu temperaturnih signala utiče i prethodno iskustvo. Mozak stalno upoređuje nove informacije sa stanjem organizma i drugim čulnim podacima. Zbog toga osećaj temperature nije potpuno odvojen od konteksta, iako osnovni signal nastaje aktivnošću nervnih završetaka u koži.
Organizam koristi ovu sposobnost i za zaštitu. Veoma visoke ili veoma niske temperature mogu da izazovu snažan osećaj koji podstiče brzo udaljavanje ruke. Kod ekstremnih temperatura mogu se aktivirati i receptori povezani sa bolom, pa osećaj više nije samo obična procena toplote ili hladnoće.
Zašto se osećaj temperature razlikuje od osobe do osobe?
Temperaturni osećaj može zavisiti od temperature same kože, cirkulacije krvi, mesta dodira i prethodnog izlaganja toploti ili hladnoći. Ako su ruke prethodno bile hladne, mlak predmet može delovati relativno toplo. Posle boravka na toplom, ista površina može ostaviti drugačiji utisak.
Razlike postoje i između delova tela. Koža šake, lica ili podlaktice nema potpuno isti raspored i gustinu nervnih završetaka, pa se osetljivost može razlikovati. Na rezultat utiču i debljina kože, stanje površine i način na koji se predmet dodiruje.
Zbog svega toga koža ne funkcioniše kao precizan termometar koji očitava jednu brojku. Ona registruje promene temperature i prenosi ih nervnom sistemu, dok mozak od tih informacija stvara osećaj toplote ili hladnoće. Upravo ta kombinacija čulnog receptora, prenosa toplote i obrade u mozgu omogućava nam da temperaturu procenimo gotovo trenutno.
