Om in contact te kunnen treden met de buitenwereld, moeten prikkels van verschillende aard uit de naaste of verder verwijderde omgeving van het individu worden opgenomen. Daartoe is het organisme uitgerust met opneemorganen, zintuigen, waarin de uit de buitenwereld opgenomen prikkel wordt getransformeerd in een zenuwprikkel, die, naar het centrale zenuwstelsel geleid, aanleiding geeft tot een gewaarwording of een reflex of beide.
Bij sommige zintuigen staat de reflexwerking op de voorgrond (huidzintuigen, smaak, reuk, evenwichtsorgaan), al geven zij daarnaast ook aanleiding tot het ontstaan van belangrijke gewaarwordingen; bij andere (oog, oor) is de gewaarwordingsfunctie hoofdzaak.
De plaats waar de prikkel in de hersenen terechtkomt is beslissend voor de aard der gewaarwording. Zo zal elke prikkeling van de optische hersenschors of van de oogzenuw een lichtgewaarwording doen ontstaan, onverschillig of deze prikkel van mechanische, electrische of andere aard is. Het opneemorgaan, in dit geval het oog, is echter speciaal gevoelig voor een lichtprikkel; licht is de adaequate prikkel voor het oog.
Volgens de classieke opvatting heeft de mens vijf zintuigen: gezicht, gehoor, reuk, smaak en gevoel. Onder gevoel wordt dan alles samengevat wat niet bij de andere vier kan worden ondergebracht. Men kan echter ook afzonderlijk onderscheiden: tast-, warmte-, koude-, pijn-, houdings-, bewegingsgevoel. Daarnaast staan dan nog de z.g. algemene gevoelens als honger, dorst, afkeer enz., die niet met een zintuig in verband staan.
Vier soorten van gevoel, tast-, warmte-, koude- en pijngevoel, zijn puntvormig over de huid verdeeld.
De tastorgaantjes zijn gevoelig voor spanningsveranderingen in de huid. Meestal worden vele punten tegelijk geprikkeld, waardoor een diffuus gevoel van aanraking van het gehele betrokken huidoppervlak ontstaat. De tastgevoeligheid van de huid wordt bepaald door het aantal tastpunten per cm2. Met de vingertoppen, de lippen, de tongpunt kan men zeer nauwkeurig tasten; hier is de onderlinge afstand der tastpunten kleiner dan ergens anders.
De prikkel voor de temperatuurpunten in de huid is het temperatuurverval in de bovenste huidlagen. Is dit verval groot, dan worden de koudepunten geprikkeld, is het klein, dan komen de warmtepunten in actie. De betekenis van de temperatuurpunten voor de reflectorische warmteregulatie leerden wij reeds kennen. Bij de subjectieve beoordeling van de temperatuur speelt ook het aantal geprikkelde orgaantjes een rol; hetzelfde water is dragelijk warm als men de hand er in steekt, maar ondragelijk heet als men er geheel in duikt.
De verdeling der temperatuurpunten over de huid varieert; het gezicht en de handen zijn het best voorzien.
Ook het pijngevoel is puntvormig over de huid verdeeld. De pijnpunten reageren op verschillende soorten prikkels; zowel mechanische als thermische, chemische als electrische invloeden kunnen een pijngewaarwording tot stand brengen. Het gemeenschappelijke is waarschijnlijk een chemische verandering in het huidweefsel.
Naast de oppervlaktepijn kennen wij ook de diepe pijn; vooral beenvlies, hersenvliezen, borst- en buikvlies zijn pijngevoelig; het hersenweefsel zelf niet.
Het zintuigorgaan dat ons inlichting verschaft omtrent de stand en de bewegingen van ons hoofd in de ruimte, en dat aanleiding geeft tot het optreden van reflexen waardoor een goede stand zoveel mogelijk wordt bewaard, wordt gewoonlijk aangeduid als het evenwichtsorgaan. Het maakt deel uit van het labyrinth in het rotsbeen en bestaat beiderzijds uit de twee otolithen-organen en de drie halfcirkelvormige kanalen . De otolithen-organen of statische organen worden beiderzijds gevormd door twee met vloeistof gevulde ruimten, de utriculus en de sacculus. De wand dezer zakjes bestaat op één plaats uit zintuigcellen, de macula, vanwaar zenuwvezels uitgaan naar de hersenen. Deze zintuigcellen dragen naar binnen gerichte haartjes, die het platte gehoorsteentje (otolith) dragen. Dit steentje heeft een hoger soortelijk gewicht dan de vloeistof waardoor het omringd is. De gehoorsteentjes van de beide utriculi liggen ongeveer horizontaal bij normale hoofdstand; die van de sacculi staan verticaal met een platte kant zijwaarts gericht. De utriculus-otolithen worden dus door de zwaartekracht op de zintuighaartjes en dus op de maculae gedrukt bij de normale stand van het hoofd; de sacculus-otolithen hangen dan evenwijdig met de maculae, zij oefenen op de onderlaag druk noch trek uit.
Is het hoofd naar links gebogen, dan zal de rechter sacculus-otolith op de onderlaag gaan drukken, de linker zal aan zijn onderlaag gaan trekken. Men kan zich voorstellen dat dergelijke veranderingen van druk op de maculae prikkels voor de zintuigcellen betekenen, die via de bijbehorende zenuwvezels naar de hersenen worden geleid en daar een gewaarwording doen ontstaan, dan wel tot reflexen aanleiding geven.
Er zijn talloze standen van het hoofd mogelijk, die te herleiden zijn tot combinaties van voor-achterwaartse en zijwaartse standen; de gezamenlijke otolithen-organen zullen ons omtrent al deze standen kunnen inlichten.
Onderwerpt men het lichaam bij normale hoofdstand aan een rechtlijnige versnelling, dan zullen de otolithen door hun traagheid bij deze beweging achter willen blijven en daardoor eveneens een andere druk op hun onderlaag kunnen uitoefenen. Behalve standveranderingen zouden dus ook dergelijke rechtlijnige versnellingen door de otolithen-organen waargenomen kunnen worden. In wezen is er tussen deze twee ook geen verschil, immers ook bij tandveranderingen treedt een verandering op van een rechtlijnige versnelling, nl. die van de zwaartekracht. De otolithen-organen zijn dus te beschouwen als het zintuig voor rechtlijnige versnellingen.
Het andere deel van het evenwichtsorgaan dient voor het waarnemen van niet-rechtlijnige versnellingen, de hoekversnellingen bij draaibewegingen. Het cirkel bestaat uit de half-cirkelvormige kanalen.
Dit zijn met vloeistof gevulde buisjes, die met hun einden in de utriculus uitmonden en waarin de vloeistof dus kan rondstromen. Wordt het hoofd aan een versnelde draaibeweging onderworpen, dan zal de vloeistof in het kanaal, dat in het vlak van draaiing ligt, door haar traagheid achterblijven bij de wand van het kanaal. Er treedt dus in dit kanaal een (relatieve) vloeistofstroming op, die tegengesteld gericht is aan de draaiing van het hoofd. Elk kanaal heeft nu een verwijding (ampulla), waarin overdwars een scherm (cupula) staat, waarin haartjes van de zintuigcellen zijn opgenomen. Komt de vloeistof t.o.v. de wand in beweging, dan zal zij een druk op dit scherm uitoefenen en dit iets doen draaien. Daardoor worden de zintuigharen vervormd, wat een prikkeling van de zintuigcellen betekent.
Deze prikkel wordt dan van de zintuigcellen langs zenuwvezels naar de hersenen geleid. Op deze wijze zal de versnelde draaibeweging dus tot bewustzijn kunnen komen. In elk labyrinth vindt men drie halfcirkelvormige kanalen, die onderling loodrecht op elkaar staan, dus volgens de drie vlakken van een rechthoekig ruimte-coördinaten-systeem. Elke draaibeweging in de ruimte, in welk vlak deze ook plaats vindt, zal nu herleid kunnen worden tot draaiingen in elk der drie vlakken. Daardoor zal het stelsel der halfcirkelvormige kanalen elke versnelde draaibeweging, om welke as deze ook geschiedt, kunnen waarnemen. De halfcirkelvormige kanalen vormen dus het orgaan voor de waarneming van hoekversnellingen. Het gehele evenwichtsorgaan is dus een versnellingsorgaan.
Behalve gewaarwordingen geeft de prikkeling van het evenwichtsorgaan aanleiding tot het optreden van reflexen, die alle ten doel hebben de oriëntatie in de ruimte te handhaven. Deze reflexen brengen bewegingen van hoofd, hals, romp en vooral van de ogen tot stand.
Het evenwichtsorgaan is echter niet het enige zintuig dat ons omtrent de oriëntering van ons hoofd en lichaam in de ruimte inlicht. Daartoe draagt ook het diepe gevoel van spieren, banden en gewrichtskapsels bij, maar bovenal het gezichtsorgaan.
Het evenwichtsorgaan is berekend om aanwijzingen te geven omtrent standen en bewegingen zoals die van nature bij de mens kunnen voorkomen. Het is dus niet te verwonderen dat het ons in de steek kan laten of zelfs verkeerde inlichtingen kan geven, wanneer wij dank zij technische hulpmiddelen (vliegtuig) bewegingen in de ruimte meemaken en dus aan versnellingen onderhevig kunnen zijn die ver boven de natuurlijke uitgaan.
De smaakorgaantjes bevinden zich vnl. op de tong; zij worden door opgeloste stoffen geprikkeld. Er zijn vier smaakkwaliteiten, nl. bitter, zout, zuur en zoet. Voor het proeven zijn naast de smaak- indrukken die van de tast- en temperatuurorgaantjes van de tong van belang. De smaak wordt vollediger door gelijktijdig optredende reuksensaties. Bij het slikken van het voedsel dringt lucht uit de keelholte, bezwangerd met gasvormige reukstoffen uit het voedsel, van achter af in de neus. Deze gasvormige stoffen bereiken het reukslijmvlies, dat hoog in de neusholte ligt.
De betekenis van de reukgewaarwordingen bij het proeven blijkt wel uit het feit dat men bij neusverkoudheid zijn smaak kwijt is. Ook de reukstoffen die met de ademlucht de neus passeren, kunnen het reukepitheel prikkelen. Om scherper te ruiken moet men snuffelen, hierbij wordt de lucht hoger in de neusholte gevoerd en komt beter met het reukslijmvlies in aanraking. De gevoeligheid van de menselijke reuk is zeer groot, die van vele dieren voor ons onvoorstelbaar groot.
Het gehoororgaan stelt ons in staat luchttrillingen tussen ongeveer 20 en 20.000 per seconde als geluid waar te nemen. Het bestaat uit een geluids-opvan gend deel (uitwendig oor), een trillingenvoortgeleidend deel (middenoor) en een deel waar het eigenlijke zintuigapparaat zetelt (binnenoor) . Het uitwendige oor bestaat uit de oorschelp, die bij de mens weinig bijdraagt tot het opvangen van luchttrillingen, en de uitwendige gehoorgang, aan welks einde zich veilig opgeborgen het trommelvlies bevindt.
Het trommelvlies neemt de trillingen van de lucht vrij getrouw over en geeft ze via de gehoorbeentjes: hamer, aambeeld en stijgbeugel, van het middenoor door aan de stijgbcugelplaat, die in het ovale venster van het binnenoor past. Het middenoor is gevuld met lucht, waarvan de druk gelijk wordt gehouden aan die van de buitenlucht, dank zij de aanwezigheid van de buis van Eustachius, die de middenoorholte met de keelholte verbindt. Daardoor is de druk aan beide kanten van het trommelvlies gelijk, zodat het vrijelijk kan trillen. Het binnenoor bevat vloeistof. Bij het ovale venster gaan de trillingen dus over op vloeistof, die veel moeilijker in trilling is te brengen dan lucht. Daarom is het van belang dat door het hefboomsysteem der gehoorbeentjes de amplitude der trillingen kleiner en de kracht groter is geworden.
Het binnenoor is een gesloten ruimte en de vloeistof hierin zou niet in trilling kunnen worden gebracht als er geen uitwijkplaats in de starre wand was. Deze plaats wordt gevormd door het door een vlies afgesloten ronde venster. Nu kunnen de trillingen de gehele vloeistofzuil van het binnenoor doorlopen.
Het binnenoor heeft de vorm van een buis, die slakkenhuisvormig is opgerold. Deze buis is in de lengte door twee vliezen in drieën verdeeld: de scala vestibuli binnenoor ductus cochlearis en de scala tympani . De trillingen, door het ovale venster overgebracht op de vloeistof van de scala vestibuli, planten zich over de gehele lengte via de vliezen voort op de vloeistof in ductus cochlearis en scala tympani, op welke laatste de uitwijkplaats, het ronde venster, aansluit. De ductus cochlearis, de middelste afdeling, bevat nu het eigenlijke zintuigorgaan, het orgaan van Corti. Het vlies tussen ductus cochlearis en scala tympani, het basale membraan, bestaat uit een grote serie zeer fijne snaartjes van verschillende lengte. Op elk snaartje staan zintuigcellen, die haartjes dragen en vanwaar zenuwvezels naar de hersenen lopen. Als nu de vloeistof van het binnenoor in trilling komt, b.v. met een frequentie van 600 per sec, doordat het trommelvlies door een enkelvoudige toon van die hoogte wordt getroffen, dan kan men zich voorstellen dat het snaartje van het basale membraan, dat hiermede in resonantie is, dat dus een eigen trillingsfrequentie van 600 heeft, sterk in trilling zal geraken. Daarbij zouden de zintuighaartjes van de cellen die op dit snaartje staan, aanstoten tegen een membraan dat als een dakje over het geheel van zintuigcellen ligt.
Dit stoten zou de prikkel voor de cel zijn, welke prikkel nu via een zenuwvezel het gehoorcentrum in de hersenen bereikt en daar de gewaarwording van een toon van 600 trillingen per sec doet ontstaan. De meeste geluiden die wij horen zijn echter samengesteld van aard; zij bestaan uit een mengsel van vele enkelvoudige tonen. Dit mengsel komt ook als een mengsel van trillingen in het binnenoor aan, doch de snaartjes van het basale membraan halen er elk hun eigen toon uit, als die er tenminste in aanwezig is. In het binnenoor wordt het geluid als het ware in zijn samenstellende enkelvoudige tonen ontleed; er heeft geluidsanalyse plaats. In de hersenen versmelten deze enkelvoudige tonen echter blijkbaar weer tot het oorspronkelijke samengestelde geluid.
Ons gehoor is niet voor alle toonhoogten even gevoelig. Het beste horen wij die tonen die bij.de normale spraak het meest voorkomen. Hieruit blijkt de innige samenhang tussen spraak en gehoor, die inderdaad elk op zich zelf weinig betekenis zouden hebben.
Dank zij het bezit van twee oren is het ons mogelijk de richting waaruit een geluid komt vrij nauwkeurig te bepalen. Hierbij spelen tijds- en intensiteitsverschillen tussen de prikkeling van het toegewende en het afgewende oor een grote rol.
Dank zij het gezichtsorgaan kan de mens electromagnetische golven tussen 4000 en 8000 Angstrom golflengte (1 A = 10_8 cm) als licht waarnemen. De prikkelopnemende zintuigcellen liggen in het netvlies, dat de binnenzijde van de oogbol bekleedt. Door het brekende systeem, gevormd door het hoornvlies en de lens, wordt van een voorwerp waarnaar wij kijken een omgekeerd beeldje op het netvlies gevormd . In de zintuigcellen bevinden zich lichtgevoelige stoffen; naarmate zij door meer of minder licht getroffen worden, worden deze stoffen meer of minder ontleed en naar de mate dezer ontleding gaat een sterkere of zwakkere prikkel van de zintuigcellen via zenuwvezels naar het gezichtscentrum in de hersenen, waar het beeld bewust wordt.
Het is begrijpelijk dat het netvliesbeeldje goed scherp dient te zijn. Evenals een camera moet het oog dus voor de betreffende afstand ingesteld worden (accommodatie, zie Oogheelkunde).
De pupil regelt de hoeveelheid licht die in het oog valt. Bij sterke belichting wordt zij reflectorisch ~ vernauwd, om overmaat van licht te voorkomen, bij zwakke belichting verwijd, om zoveel mogelijk licht binnen te laten treden.
De zintuigcellen van het netvlies zijn tweeërlei: kegeltjes en staafjes. De kegeltjes dienen voor het scherpe zien bij goede verlichtingen zijn tevens kleurgevoelig. De staafjes zijn niet kleurgevoelig en dienen voor het zien bij zeer weinig licht. Men spreekt van een dagzintuig en een schemerzintuig. Het schemerzintuig kan zich zeer sterk aanpassen aan de belichting, of liever aan de duisternis.
Komt men uit het volle daglicht in een schemerdonker vertrek, dan ziet men in het begin niets. Dit komt doordat het dagzintuig voor deze belichting te ongevoelig is en het schemerzintuig er nog niet direct voldoende op ingesteld is. Na zeer korte tijd begint men echter reeds iets te zien en als men lang genoeg geduld heeft (wel 20 minuten), dan bemerkt men dat de kamer toch veel lichter is dan men in het begin dacht; men kan alle voorwerpen behoorlijk waarnemen. De kamer is echter intussen niet lichter geworden, maar het schemerzintuig heeft zich aangepast, geadapteerd aan het donker. Het wezen van deze donkeradaptatie is dat de hoeveelheid lichtgevoelige stof in de staafjes is toegenomen, zodat uiterst kleine hoeveelheden licht nog een prikkel tot stand kunnen brengen. Ook bij volledige adaptatie zien wij de voorwerpen echter niet zo scherp als bij zien in daglicht, en de kleuren ontbreken, althans grotendeels.
In het donker zien alle katjes grauw! Mensen bij wie het staafjesapparaat niet goed functionneert kunnen in het donker niet of zeer slecht zien; zij zijn nacht blind. De kleurgevoeligheid van de kegeltjes berust waarschijnlijk hierop dat zij stoffen bevatten die ontleed worden door rood, groen en violet licht. Al naar gelang nu het licht van een dezer kleuren de kegeltjes treft, zal een andere stof ontleed worden en een andere prikkel in de hersenen aankomen. Aangezien door menging dezer drie grondkleuren alle kleuren (ook wit) te maken zijn, zullen ook alle kleuren waargenomen kunnen worden door versmelting van de prikkels die door de ontleding der drie kleurgevoelige stoffen ontstaan. Bij sommige mensen zijn niet alle drie de kleurgevoelige stoffen in de kegeltjes aanwezig: zij zijn geheel of gedeeltelijk kleurenblind. De gezichtsscherpte wordt meestal bepaald met behulp van de lettertafels van Snellen (zie Oogheelkunde).
Dank zij het bezit van twee ogen kan de mens ruimtelijk zien. Dit berust hierop, dat de beeldjes die van een voorwerp op beide netvliezen ontstaan, niet geheel gelijk zijn, omdat de ogen het voorwerp onder een iets verschillende hoek zien. De verschillen in de beeldjes zijn zo klein, dat wij het voorwerp niet dubbel zien, maar groot genoeg om als een ruimtelijke waarneming geïnterpreteerd te worden. Bij dit ruimte-zien is een zeer nauwkeurige samenwerking der beide ogen nodig; beide moeten precies op het voorwerp gericht zijn. Deze samenwerking komt tot stand met behulp van de uitwendige oogspieren, die de oogbol in de oogkas kunnen bewegen.
Het behoeft geen betoog dat een zo teer en oppervlakkig gelegen orgaan als het oog beschuttingsinrichtingen dient te hebben. Als zodanig doen de oogleden dienst tegen mechanische inwerkingen en de traansecretie tegen stofdeeltjes en uitdrogen der buitenste lagen.
