Åwiczenie 21 doc


ĆWICZENIE 21

FIZJOLOGIA ZMYSŁÓW: ZMYSŁ WZROKU

ANATOMIA GAŁKI OCZNEJ ORAZ APARATU OCHRONNEGO OKA

Gałka oczna znajduje się w przedniej części oczodołu. Ma w przybliżeniu kształt kuli o średnicy 24 mm oraz wagę 6,3- 7,8 g. Objętość: 6000- 7000 mm2.

Między tęczówką a ciałem szklistym na obwódce rzęskowej zawieszona jest soczewka. Składa się z torebki, kory i jądra i ma dwie wypukłe powierzchnie - przednią i tylną.

Wnętrze oka dzieli się na część przednią i tylną. W części przedniej wyróżniamy komorę przednia i tylną, wypełnioną płynem komorowym. Odcinek tylny wypełnia przeźroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciałem szklistym (włókna kolagenowe, kwas hialuronowy, hialocyty). Ciało szkliste przypiera siatkówkę do naczyniówki, co zapewnia właściwe odżywienie siatkówki.

Przednia część gałki ocznej i wewnętrzna część powiek pokryte są spojówką. W górno - bocznej części oczodołu znajduje się gruczoł łzowy, wydzielający łzy oczyszczające powierzchnię oka z zabrudzeń.

0x01 graphic

MIĘŚNIE ŹRENICY → mm. Gładkie

UKŁAD OPTYCZNY OKA

Oś optyczna - linia przebiegająca przez środki środowisk optycznych do siatkówki.

Os widzenia - lina łącząca obserwowany obiekt i ośrodki optyczne oka z dołkiem środkowym plamki żółtej.

Osie przecinają się pod kątem ok. 5˚.

AKOMODACJA - zmiana krzywizny soczewki

Czynniki warunkujące proces akomodacji: elastyczność soczewki, działanie mięśni wewnętrznych oka.

Przedmioty bliskie: skurcz włókien okrężnych mięśnia rzęskowego (mięsień Mullera) w ciele rzęskowym znosi napięcie włókien więzadeł soczewki → soczewka „grubieje”, zwiększa siłę refrakcji i współczynnik załamania. Dodatkowo następuje skurcz mięśnia zwieracza źrenicy, co powoduje ucisk na soczewkę i dodatkowe zwiększenie jej uwypuklenia.

Przedmioty dalekie: rozkurcz mięśnia Mullera i skurcz jego antagonisty (włókna południkowe mięśnia rzęskowego, tzw. mięsień Bruckego) powoduje zwiększenie naciągu obwódki rzęskowej → soczewka ulega spłaszczeniu i traci zdolność łamiącą.

Akomodacja jest jednym z 3 elementów odruchu akomodacyjno- konwergencyjnego.


0x01 graphic


Punkt bliży wzrokowej (PP) - najbliższy punkt, w którym oglądany obraz może być widziany wyraźnie. Młoda osoba może zwiększyć zdolność skupiającą o 12D → przy maksymalnej sile łamiącej soczewki punkt bliży jest oddalony o 8,3 cm od oka.

Punkt dali wzrokowej (PR) - taka odległość od oka, z której oglądany obiekt może być widziany wyraźnie bez akomodacji; teoretycznie w nieskończoności (przyjmuje się, że u osoby zdrowej oddalony o 6 m od oka);


Starczowzroczność (presbyopia) - to spadek zdolności akomodacyjnych oka (głównie na skutek utraty elastyczności przez soczewkę), pojawiający się z wiekiem. PP oddala się stopniowo od oka, co powoduje trudności w widzeniu obiektów umieszczonych blisko. Utratę akomodacji kompensują soczewki skupiające. W 70. roku życia zdolność akomodacji jest równa zeru.

0x01 graphic


MECHANIZM TWORZENIA OBRAZU NA SIATKÓWCE

Większa część wiązki światła padającej na oko zostaje odbita przez twardówkę. Ta część promieniowania, która wpadnie do oka przez źrenicę biegnie przez komorę przednią i tylną oka, soczewkę i ciało szkliste, by zakończyć swą podróż na siatkówce wywołując wrażenie wzrokowe przekazywane do mózgu za pośrednictwem aksonów komórek zwojowych łączących się w nerw wzrokowy. Układ optyczny skupia promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe. Obraz przedmiotu na siatkówce jest rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony, co wynika z fizycznej budowy oka. W pierwszych dniach życia mózg człowieka uczy się widzieć prawidłowy obraz obracając go by w późniejszym życiu robić to automatycznie. Oznacza to, że niemowlę widzi świat do góry nogami i dopiero po pewnym czasie zaczyna widzieć normalnie.

WADY REFRAKCJI


Oko miarowe (emmotropia) to oko, którego układ optyczny skupia równoległą wiązkę światła na siatkówce (istnieje właściwa proporcja między długością gałki ocznej a zdolnością łamiącą układu).

0x01 graphic


Oko niemiarowe (ammetropia, oko z wadą refrakcji) to oko, którego układ optyczny nie jest w stanie skupić równoległej wiązki światła na siatkówce → obraz przedmiotu widziany nieostro.

  1. Krótkowzroczność (myopia) - wiązka promieni równoległych skupia się przed siatkówką; PP i PR znajdują się w skończonej określonej odległości przed okiem; jeśli przedmiot znajduje się między PP i PR → obraz powstanie na siatkówce, dlatego krótkowidz widzi dobrze bez korekty tylko przedmioty bliskie;

Pod względem klinicznym wyróżniamy krótkowzroczność niską (do -4,0 D), średnią (od -4,25 do -8,0 D), wysoką (> -8,0 D).

Korekcja krótkowzroczności polega na stosowaniu soczewek rozpraszających (soczewki dwuwklęsłe).

0x01 graphic

  1. Nadwzroczność (hipermetropia) - wiązka promieni równoległych skupia się za siatkówką; oko nadwzroczne nie ma PR i PP;

Klinicznie nadwzroczność dzieli się na niską (do +3 D), średnią (od +3,25 do +6,0 D), wysoką (> +6,0 D).

Korekcja nadwzroczności polega na stosowaniu soczewek skupiających (soczewki dwuwypukłe).

0x01 graphic

3) Niezborność (astygmatyzm) - polega na różnym załamywaniu promieni świetlnych przez główne płaszczyzny łamiące rogówki (pionową i poziomą). Powstają dwa ogniska i przynajmniej jedno z nich znajduje się poza siatkówką. Widziany obraz jest zawsze zniekształcony. Niezborność wyrównuje się soczewkami cylindrycznymi lub torycznymi.

Anizometropia - jedno oko ma inna refrakcje niż drugie. Jest powodem powstawania obrazów siatkówkowych o różnej wielkości (anizeikonia). Fuzja korowa zachodzi wtedy, gdy różnice wielkości obrazów nie przekraczają 15-18 % (jeśli różnice większe - widzenie dwuoczne).

BUDOWA I ORGANIZACJA SIATKÓWKI

Część wzrokowa siatkówki zbudowana jest z 10 warstw (od zewnątrz):


  1. Warstwa barwnikowa

  2. Warstwa pręcików i czopków

  3. Błona graniczna zewnętrzna

  4. Warstwa ziarnista zewnętrzna

  5. Warstwa splotowata zewnętrzna

  6. Warstwa ziarnista wewnętrzna

  7. Warstwa splotowata wewnętrzna

  8. Warstwa zwojowa

  9. Warstwa włókien nerwowych

  10. Błona graniczna wewnętrzna

0x01 graphic


Błonę graniczną wewnętrzną i zewnętrzną tworzą wypustki komórek zrębowych Mullera. Komórki te mają zdolność gromadzenia glikogenu oraz zawierają wiele systemów enzymatycznych → biorą udział w metabolizmie siatkówki, dostarczając energii niezbędnej podczas powstawania impulsu.

Warstwa zwojowa zawiera 3 rodzaje komórek: X (odpowiadają na bodziec potencjałami wolnymi), Y (odpowiadają na bodziec potencjałami szybkimi) oraz W. Komórki zwojowe łączą czynnościowo siatkówkę przez nerw wzrokowy z wyższymi ośrodkami układu nerwowego.

Fotoreceptory → czopki i pręciki - światłoczułe receptory siatkówki oka, odbierające zakres promieniowania elektromagnetycznego o długości 400 - 750 nm.

Oba typy komórek składają się z odcinka wewnętrznego oraz odcinka zewnętrznego, zawierającego błoniaste dyski. Dyski są stale wytwarzane u podstawy odcinka zewnętrznego i migrują w kierunku szczytu. Zawierają barwniki wzrokowe pochłaniające światło i składające się z białka - opsyny i analogu witaminy A - retinalu. Fotopigmenty różnią się między sobą budową części białkowej. Barwnikiem występującym w pręcikach jest rodopsyna, tzw. czerwień wzrokowa. Pręciki zawierają jeden typ opsyny, czopki trzy typy → różnice w budowie opsyny w czopkach umożliwiają podział tych komórek na 3 typy, z których każdy umożliwia widzenie jednej barwy: czerwonej, niebieskiej lub zielonej.

W odcinku wewnętrznym obecne są: jądro komórkowe, liczne mitochondria, rozbudowany aparat Golgiego, pęcherzyki synaptyczne.

Przedłużeniem segmentu wewnętrznego jest wypustka dośrodkowa, zakończona synapsą (pręciki - buławki końcowe, czopki - stópki końcowe).

Czopki

Około 120 milionów

Około 6,7 milionów

Chromoproteida/pigment: rodopsyna

Chromoproteida/pigment: jodopsyna

Bardzo duża czułość; Czułość na światło rozproszone

Niewielka czułość; Czułość tylko na światło bezpośrednie

Mała ostrość

Wysoka ostrość; lepsza rozdzielczość

Wolna reakcja na światło

Szybka reakcja na światło

Posiadają więcej pigmentu niż czopki, dlatego wykrywają słabsze światło

Posiadają mniej pigmentu niż pręciki, dlatego potrzebują więcej światła do otrzymania obrazów

Jeden typ światłoczułego barwnika

Trzy typy światłoczułego barwnika

0x01 graphic

W siatkówce obecne są także

Geneza potencjałów w obrębie siatkówki, przemiany barwników wzrokowych w fotoreceptorach

W wyniku wysokiej przewodności dla Na+ potencjał spoczynkowy jest niski (ok. -40 mV). Na+ wnikają do wnętrza odcinka zewnętrznego przez kanały sodowe, utrzymywane w stanie otwartym bezpośrednio przez cGMP, syntetyzowany przez cyklazę guanylanową. Jony są następnie transportowane do odcinka wewnętrznego i wydzielane poza komórkę przez pompę Na+-K+. Źródłem energii niezbędnej do utrzymania aktywności pompy sodowo-potasowej są mitochondria.


0x01 graphic

Absorpcja światła inicjuje przemiany barwnika wzrokowego m.in. oddzielenie opsyny od retinalu. Pod wpływem promieni świetlnych następuje izomeracja retinalu z formy cis do formy trans. Aktywizacja rodopsyny prowadzi do powstania metarodopsyny II, która aktywizuje z kolei białko G (transducynę). Białko G jest aktywatorem fosfodiesterazy, katalizującej rozpad cGMP. Zmniejszenie pod wpływem światła zawartości cGMP w cytoplazmie powoduje zamknięcie kanałów sodowych i hiperpolaryzację fotoreceptorów.


Rozpad fotopigmentów warunkuje powstawanie impulsu nerwowego, przekazywanego kolejnymi neuronami drogi wzrokowej do kory mózgowej.

Organizacja pól recepcyjnych siatkówki

Pole recepcyjne - wszystkie komórki siatkówki współpracujące z jedną komórką zwojową.

Każda komórka zwojowa zbiera informacje z grupy czopków zorganizowanych w pola recepcyjne. Pole recepcyjne każdej komórki zwojowej zajmuje obszar w kształcie koła. Czopki w centrum pola przekazują informację bezpośrednio do komórek zwojowych przez komórki dwubiegunowe. Czopki z otoczki pola łączą się z komórkami zwojowymi pośrednio przez komórki poziome.

Pole recepcyjne komórki zwojowej jest zbudowane w ten sposób, ze jego środek jest czynnościowo przeciwstawny względem otoczki.

Oświetlenie środka pola recepcyjnego typu `włączeniowy ośrodek” wyzwala impulsację komórki zwojowej.

Oświetlenie otoczki pola recepcyjnego typu `włączeniowy ośrodek” prowadzi do zahamowania impulsacji komórki zwojowej.

Oświetlenie środka i otoczki pola typu „włączeniowy ośrodek” nie ma żadnego wpływu na impulsację komórki zwojowej.

Neuroprzekaźniki w siatkówce.

Kontrast i intensywność

Plamka ślepa - miejsce na siatkówce oka pozbawione komórek światłoczułych i dlatego niewrażliwe na światło. Jest miejscem wyjścia z gałki ocznej nerwu wzrokowego, powstałego z aksonów komórek zwojowych. Istnienie plamki ślepej pozwala wykazać doświadczenie Mariotte'a.

Plamka żółta - miejsce na siatkówce oka o największej wrażliwości na barwy i światło, związanej z największym zagęszczeniem czopków. W centrum plamki żółtej znajduje się zagłębienie zwane dołkiem środkowym. Jest położona skroniowo od plamki ślepej, dzieli siatkówkę na część skroniową (powierzchniowo mniejszą) i nosową (większą).

WIDZENIE FOTOPOWE (w dobrym oświetleniu) I SKOTOPOWE (w ciemności).

Widzenie fotopowe występuje przy ilości światła wystarczającej do pełnego wykorzystania możliwości zmysłu wzroku. W rozpoznawaniu bodźców świetlnych biorą wówczas udział wyłącznie czopki (receptory umożliwiające widzenie barwne), nie biorą natomiast udziału pręciki. W miarę spadku natężenia oświetlenia otoczenia, widzenie fotopowe przechodzi w fazę przejściową zwaną widzeniem mezopowym (częściowa utrata postrzegania barw), by wreszcie osiągnąć minimalny stan pracy oka zwany widzeniem skotopowym. W odbieraniu bodźców świetlnych biorą wtedy udział wyłącznie pręciki, natomiast czopki są zupełnie nieaktywne. Podczas widzenia skotopowego człowiek widzi świat w skali szarości.

Poniższy rysunek przedstawia wykres krzywej czułości widmowej oka ludzkiego dla widzenia dziennego - tzw. widzenie fotopowe i nocnego - tzw. widzenie skotopowe.


0x01 graphic

ADAPTACJA DO CIEMNOŚĆI I ŚWIATŁA (procesy, które przystosowują siatkówkę do odbioru bodźców przy różnych natężeniach swiatła).

Adaptacja zawiera dwa procesy: