4-Wzrok-słuch-równowaga-węch-i-smak-09.11,

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Fizjologia zmysłów: wzroku, słuchu, równowagi, smaku i węchu

zmysł wzroku

Zmysł wzroku – zdolność układu nerwowego do odbierania bodźców świetlnych i przetwarzania ich w mózgu na wrażenia wzrokowe

1.       Ogólna budowa oka

a)    Każde oko jest strukturą trójwarstwową, która składa się z:

·     

błony włóknistej – warstwa położona zewnętrznie. Składa się ona z twardówki, otaczającej większą część oka, jest to struktura nieprzezroczysta i unaczyniona, przechodząca w części przedniej w rogówkę, która jest strukturą nieunaczynioną i co najważniejsze przezroczystą (spowodowana równoległym ułożeniem włókien budujących)

·      błony naczyniowej – warstwy środkowej, składającej się z: naczyniówki położonej w części tylnej oka wypełnionej krwią, ciała rzęskowego położonego pośrednio, oraz tęczówki – barwnej części położnej z przodu, błony z otworem w środku, który stanowi źrenica.

·      błony wewnętrznej – stanowi ją światłoczuła siatkówka będąca zasadniczym miejscem percepcji bodźców świetlnych

b)   Gałka oczna kształtem przypomina lekko spłaszczoną kulę o wymiarze przednio – tylnym ok. 23,5 mm. Wnętrze składa się z dwóch odcinków: przedniego i tylnego. Granice między tymi odcinkami stanowi przegroda złożona z ciała rzęskowego i soczewki.

·      w odcinku przednim wyróżniamy komorę przednią i tylną oka, wypełnioną cieczą wodnistą

·      odcinek tylny oka zawarty pomiędzy soczewką a siatkówką wypełniony jest galaretowatym ciałem szklistym.

Etapy percepcji wzrokowej

I.                   Powstawanie ostrego obrazu na siatkówce

II.                 Przemiana bodźca świetlnego na impulsy nerwowe

III.              Kodowanie, przesyłanie, integracja informacji wzrokowych na wysokości kom. wzrokowej

Etap I

Powstawanie ostrego obrazu na siatkówce

1.  Podstawowe pojęcia z zakresu optyki oka

a)    Oś główna oka – jest to linia prosta przechodząca przez środek krzywizny tylnej i przedniej soczewki. Promienie przebiegające w tym miejscu nie ulegają załamaniu.

b)   Światło widzialne – są to fale elektromagnetyczne stanowiące bodziec adekwatny dla fotoreceptorów oka. Stanowią je fale z zakresu 380 nm – 780 nm, a każda długość fali odpowiada innej barwie lub innemu odcieniowi danej barwy.

c)    Soczewka oka należy do soczewek dwuwypukłych, a więc skupiających, równoległe promienie świetlne po przejściu przez soczewkę zbiegają się w jednym miejscu – jest to tzw. ognisko soczewki, a odległość mierzona od środka geometrycznego oka do ogniska nazywamy ogniskową.

Dla celów praktycznych promienie świetlne biegnące od przedmiotu będącego ponad 6 metrów od soczewki uważane są za biegnące równolegle, promienie biegnące od przedmiotu znajdującego się bliżej są rozbieżne i ogniskowane na osi głównej za ogniskiem głównym.

Punktem węzłowym (środkiem optycznym oka) nazywamy taki punkt, w którym promienie światła przechodzą przez soczewkę, ale nie są załamywane.

2.  Refrakcja i siła refrakcyjna

Jak każda fala elektromagnetyczna światło widzialne wykazuje dualizm korpuskularno – falowy, ulega więc reakcjom charakterystycznym zarówno dla fal jak i dla cząsteczek. Jedną z reakcji, najważniejszą w aspekcie procesu widzenia, jest zjawisko refrakcji, będące charakterystyczne dla fal.

a)    Refrakcja – polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fali przy przechodzeniu między ośrodkami różniącymi się prędkością rozchodzenia się fali w tych ośrodkach.

·      miarą refrakcji jest siła refrakcyjna (P) lub inaczej zdolność łamiąca wyrażana w dioptriach (D).

Jest to odwrotność ogniskowej (f) wyrażonej w metrach, a więc soczewka o ogniskowej 1 m ma siłę refrakcyjną 1 D (P=1f, więc 1/1 = 1), soczewka o ogniskowej 50mm ma siłe refrakcyjną 20 D itd.

b)   Refrakcja oka jest to załamywanie promieni świetlnych, które przechodzą przez wszystkie struktury optycznego układu oka a zwłaszcza przez rogówkę, soczewkę i ciało szkliste (oprócz nich w skład układu optycznego wchodzi również ciecz wodnista komory przedniej oka, lecz jej siła refrakcyjna jest zbyt niska, aby mogła zostać uwzględniona.

Zsumowanie siły refrakcji wszystkich elementów układu optycznego oka daje średnio 58,46 D co stanowi refrakcję układu optycznego oka.

SIŁA REFRAKCYJNA UKŁADU OPTYCZNEGO OKA = 58,46 D

c)    Większość szerokiej wiązki światła padającej na oko zostaje przez twardówkę odbita, ta jej część, która przejdzie przez rogówkę, otwór źreniczy, soczewkę i ciało szkliste osiągnie siatkówkę, tworząc na niej obraz kontrastowy, a więc: rzeczywisty, odwrócony w pionie, odwrócony w poziomie i pomniejszony.

3.     Akomodacja

Cel istnienia akomodacji najłatwiej wytłumaczyć na następującym przykładzie: w oku miarowym teoretycznie pozbawionym możliwości akomodacji, promienie światła biegnące od obserwowanego przedmiotu zostaną zogniskowane na siatkówce, tylko jeżeli przedmiot położony jest około 6 m od oka – biegnące wówczas promienie będą do siebie równoległe i w równym stopniu będą załamywane przez układ optyczny oka i co za tym idzie ogniskowane na siatkówce. Gdyby w takim teoretycznym oku przedmiot ten zbliżyć na odległość mniejszą niż 6 m – wówczas promienie będą ogniskowane za siatkówką a obraz będzie zamglony.

Organizmy wyższe wypracowały więc mechanizm pozwalający na zwiększenie siły refrakcji ich oczu, jest to akomodacja.

Akomodacja - zdolność przystosowania się układu optycznego oka do widzenia ostrego przedmiotów położonych w różnych odległościach.  U człowieka akomodacja polega na zwiększeniu krzywizny soczewki dokonującej się dzięki właściwościom elastycznym jej torebki oraz mięśniom rzęskowym.

a)   

przedmioty położone bliżej niż 6 m od oka – promienie odbijane od tych przedmiotów są rozbieżne, wymagają więc skupienia, aby mogły być prawidłowo zogniskowane, siła refrakcyjna soczewki musi ulec zwiększeniu:

·      skurcz mięśni rzęskowych powoduje rozluźnienie więzadeł soczewki

·      rozluźnione więzadła powodują brak rozciągania torebki soczewki

·      brak siły rozciągającej soczewkę powoduje jej uwypuklenie

·      uwypuklenie soczewki zwiększa jej krzywiznę

·      zwiększenie krzywizny soczewki wzmaga jej siłę refrakcyjną

b)  

przedmioty oddalone o ponad 6 m od oka – promienie odbijane od tych przedmiotów są zbieżne, wymagają więc rozproszenia, aby mogły być prawidłowo skupione, siła refrakcyjna oka musi się obniżyć:

·      rozkurcz mięśnia rzęskowego powoduje skurcz więzadeł soczewki

·      skurczone więzadła rozciągają torebkę soczewki

·      rozciągnięta soczewka ulega spłaszczeniu

·      spłaszczenie soczewki powoduje zmniejszanie jej krzywizn

·      zmniejszone krzywizny soczewki obniżają siłę refrakcyjną

Cecha

RODZAJ AKOMODACJI

dla przedmiotów płożonych blisko (<6m)

dla przedmiotów położnych daleko (>6m)

mięsień rzęskowy

skurczony

rozkurczony

więzadła soczewki

rozluźnione

skurczone

torebka soczewki

nierozciągnięta

rozciągnięta

kształt soczewki

uwypuklona