Sejt és látás. 2. fejezet - Az emberi látással kapcsolatos alapismeretek

A látórendszer két fő részből áll. A perifériás érzékszervben, a szemben foglal helyet az optikai rendszer és a retina ideghártya : a retina tartalmazza a szenzorokat fotoreceptoroktovábbá a fényingerek feldolgozásához szükséges kezdeti neuronkapcsolatokat.

A retinában helyet foglaló fotoreceptorok és idegi összeköttetéseik a központi idegrendszer részét képezik. A központi idegrendszer további részei, a látópálya és a kéreg elemzik és szintetizálják a retinában már előzetesen feldolgozott vizuális jeleket. A látórendszer teljesítőképessége több szempontból is egyedülálló. A retinában a háromdimenziós tér kétdimenziós képpé alakul, majd a központi idegrendszeri pálya a kétdimenziós képből rekonstruálja a háromdimenziós érzetet.

A percepció nemcsak a retinából jövő jelzéseken nyugszik, hanem a nem primer látókéreg az ún. A látási illúziók a látás állandó jellemzői. A vizuális illúziókat a képzőművészetek sokkal előbb felismerték és alkalmazták, mint a kutatók. Emellett a központi idegrendszer képes arra is, hogy a figyelmet kizárólag a vizuális objektumok egy meghatározott sejt és látás irányítsa, és a többi rész — bár a retina felfogja a jeleket — figyelmen kívül marad, elnyomódik.

Valamennyi szenzoros rendszer közül a látórendszer alakítja át a legnagyobb mértékben a szenzoros sejtek ingerületét esetünkben a retinára vetített képet. Jellemző példája a vizuális percepció aktív tényezőjének a Rubin pszichológus készített. A képre nézve vagy két profilt látunk, amelyeket világos mező választ el, vagy sötét alapon lévő világos vázát. Lényeges, hogy egyszerre csak egyik változat látható.

Mit vétkezik a látással lehetett mutatni, hogy amikor a kép az egyik benyomásról a másikra vált át, a látókéreg aktivitása változik: ezzel a neurofiziológia kiegészítette a régebbi pszichológiai ismeretet. Váza vagy két arc? Váltakozó kép és háttér Az es évek kezdetétől fogva a látórendszer lett sejt és látás legmélyrehatóbban vizsgált szenzoros rendszer.

A látórendszer szerkezete és működése iránti érdeklődés fő oka az a tény, hogy az elektrofiziológiai és biokémiai módszerek alkalmazhatóvá váltak a retina és a központi látópálya vizsgálatára.

Ezenkívül egyes neurofiziológusok, elsősorban Kuffler István S. KufflerD. Hubel és T. Wiesel, továbbá munkatársaik felismerték, hogy a látórendszer paradigmája lehet a központi idegrendszer működésmódjának, és ezzel az idegi működések megismerésének. A régebbi Gestalt-pszichológiai megközelítést sikerrel ötvözték a fiziológiai vizsgálatokkal.

Mindezek következtében a fényingerek feldolgozásának folyamatáról, a látásról mára több ismeret gyűlt össze, mint az összes többi szenzoros működésről.

A szem optikai rendszere A látás legelső feltétele, hogy a külvilág tárgyairól megfelelő élességű kép keletkezzék a retina fényérzékelő elemein. A szem optikai apparátusa — hasonlóan a fényképezőgéphez — a külvilág fordított állású, kicsinyített és valós képét vetíti a retinára. A szem fénytörő közegei Fénytörés akkor jön létre, ha a fény egy adott törésmutatójú közegből pl. Ilyen esetekben a fénytörés egyrészt a törésmutatók különbségétől, másrészt a határfelület geometriai adottságától sík vagy görbült felület függ.

A szembe jutó fénysugárnak a retináig négy különböző törésmutatójú közegen kell áthatolnia: kívülről befelé haladva sejt és látás a szaruhártya corneaa csarnokvíz humor aquaeusa lencse és az üvegtest corpus vitreum. A szem két fő törőközege a cornea és a lencse; a képalkotásban a nagyobb szerep a corneának jut.

Mind a cornea, mind a lencse gyűjtőlencseként működik. A törésmutatók és a görbületi sugarak alapján a távolba néző szemen a cornea kb. Sejt és látás fénytörés egysége a dioptria, sejt és látás méterben kifejezett fókusztávolság reciproka. A távolba néző szem teljes fénytörése kb. Az optikai rendszer éles fókuszált képet vetít a retinára. Ideális esetben minden fénytörő közeg átlátszó transzparensde az életkor előrehaladtával homályok léphetnek fel a lencsében, amik csökkentik a retinára eső fény mennyiségét.

A lencse átlátszóságának csökkenése vagy megszűnése a szürke hályog cataracta. A lencsének saját vérellátása nincs, az oxigént és a tápanyagokat a környezetből diffúzióval veszi fel, és nagyon érzékeny mind az oxigén többletére, mind annak hiányára, valamint a vér glukózszintjének változásaira.

Betegségek és sérülések a cornea és az üvegtest átlátszóságát csökkentik, és a látás elvesztésével járhatnak.

Fénytörési refrakciós hibák A normális szem emmetrop, mind távol- mind közelnézéskor a látott tárgyat élesen képezi le a retinán. Amennyiben az optikai rendszer a retina elé vagy mögé vetíti a tárgy képét, a sejt és látás ametrop.

Az ametropia egyik formája a myopia rövidlátásekkor a távoli tárgy képe a retina elé kerül: ennek leggyakrabban az az oka, hogy a szem anteroposterior átmérője túlságosan hosszú. Ha az optikai rendszer a látott tárgy képét a retina mögé vetíti, hypermetropia távollátás jön létre: ennek leggyakoribb oka, hogy a szem anteroposterior átmérője túl rövid. A myopia szórólencsével, a hypermetropia pedig gyűjtőlencsével korrigálható. Az ideális szemben a cornea elülső felszíne tökéletes gömb része, vagyis minden egyes meridián sejt és látás sugara azonos.

Az orvosi élettan tankönyve | Digitális Tankönyvtár

A valóságban azonban gyakori, hogy a cornea görbülete nem teljesen szabályos, az egyes meridiánok görbületi sugarai különböznek: ez az állapot az astigmatismus vagy astigmia. Jellemző, hogy a tárgy képe részben a retinára, részben pedig a retina elé vagy mögé vetül: sejt és látás állapot hengerlencsével korrigálható.

A szem belnyomásának szerepe az optikai rendszer sejt és látás A szem optikai rendszere csak akkor működhet kifogástalanul, ha a cornea, a lencse és a retina egymástól való távolsága állandó. Ezt a távolságot a szem belnyomása intraocularis nyomás tartja fent, a nyomást sejt és látás csarnokvíz folyamatos keletkezése és felszívódása tartja állandóan.

A csarnokvíz, amelyet a sugártest corpus ciliare szecernál, a hátsó szemcsarnokból a pupillán keresztül az elülső szemcsarnokba áramlik, ahol a Schlemm-féle csatornán keresztül a vénás rendszerbe szívódik fel.

Minthogy a szem külső burkai, az ínhártya sclera és a cornea rugalmatlanok, a folyadék keletkezésének és felszívásának dinamikus egyensúlya következtében a belnyomás állandó, kb. A csarnokvíz átlagosan óránként újul meg. A szekréció és a felszívás sejt és látás megbomlása a szem belnyomásának fokozódásához, glaucomához vezet.

A glaucomás állapot károsíthatja a retinát, vakságot okozhat.

A retina betegségei

Közelre nézéshez való alkalmazkodás akkomodáció A távolba néző azaz nem akkomodáló szem fénytörő rendszere a 6 méternél távolabbi tárgyakat a retinán képezi le. Az ennél közelebbi tárgyakról érkező fénysugarak elmosódott képet alkotnak a retinán, az egyes pontok kis foltokká torzulnak.

• Kiderült, hogyan van bedrótozva az emberi szem - Sejt és látás
• Konzervatív látás helyreállítása
• Mi a 100 százalékos nézet
• Számítógépes látásbetegség
• Milyen tengerimalacok víziója
• A horizontális sejtek a fotoreceptorok idegvégződései által alkotott rétegben, az úgynevezett külső szinaptikus rétegben teremtenek kapcsolatokat a szomszédos sejtek között, az amakrin sejtek pedig a bipoláris és ganglion sejtek közé ékelődve töltenek be hasonló funkciót.
• Irodalomjegyzék A fényérzékelés élettana A látás két fő összetevőből áll.

Ahhoz, hogy a közelebb lévő tárgy képe a retinán képeződjék le, a szem fénytörését meg kell növelni. Emberben valamennyi fénytörő közeg közül egyedül a lencse fénytörése szabályozható azáltal, hogy a lencse elülső felszínének görbületi sugara megváltozik. A távolba néző szemben a többegységes simaizomból álló musculus ciliaris ellazult állapotban van, a lencsén tapadó lencsefüggesztő rostok zonula Zinnii rostok feszesek, a lencsét viszonylag laposan tartják.

Közelre nézéskor a musculus ciliaris összehúzódik, a zonula rostjai előrefelé húzódnak, elhúzódnak a sejt és látás, a lencse pedig saját rugalmasságának hatására — elsősorban az elülső felszínén — domborúbb lesz akkomodációs reakció. A musculus ciliaris beidegzését, az akkomodációs reakció többi összetevőjét a szemek konvergálása, pupillaszűkület a látáshoz kapcsolódó motoros funkciókkal együtt a fejezet további részében írjuk le.

Fiatalkorban — kb. Ez annyit jelent, hogy kb. Idősebb korban a lencse sejt és látás csökken, a musculus ciliaris összehúzódását követően a görbületi sugár nem változik, a lencse közelre nézésnél is lapos marad.

2.1. Az emberi szem

Ennek következtében a fixált közeli tárgy képe a retina mögött keletkezik. Ez az állapot a presbyopia, amely gyűjtőlencsével korrigálható. A fotoreceptorok működése és a fényingerek feldolgozása a retinában A retinát belülről az üvegtest corpus vitreumkívülről a pigmenthámsejtek rétege határolja A pigmenthámsejteknek kettős funkciójuk van: 1.

A fotoreceptorsejtek a retina legkülső rétegében helyezkednek el, így a fénynek a retina valamennyi rétegén át kell hatolnia; a sejt és látás fedő idegsejtek azonban áttetszőek, fényelnyelésük és -visszaverésük minimális.

Egyetlen helyen, a fovea centralis területén, a csapok közvetlenül érintkeznek az üvegtesttel; ez a jobb felbontást, az éles kép kialakulását segíti elő.

Az áttekinthetőség kedvéért a részletek ismertetése előtt röviden összefoglaljuk a retina jelfelfogó és jelanalizáló működését. A fotoreceptorok sötétben részlegesen depolarizált állapotban ragyogó látás, transzmitterleadásuk jelentős.

Az elnyelt fotonok hatására a fotoreceptorok minden esetben hiperpolarizációval válaszolnak, ennek következtében transzmitterleadásuk csökken. A fotoreceptorokhoz kémiai synapsissal csatlakoznak a bipoláris, továbbá a horizontális sejtek interneuronok. Az ingerületátadás ezen a szinten elágazik: a transzmitterleadás csökkenésének hatására egyes sejtek depolarizációval válaszolnak előjelváltásmás sejtekben hiperpolarizáció következik be előjelváltás nincs.

A retina projekcióját az interneuronokhoz kémiai synapsissal csatlakozó ganglionsejtek képezik. A fotoreceptorsejtek, bipoláris sejtek és horizontális sejtek válasza gradált, akciós potenciált sejt és látás generálnak; a ganglionsejtek és az amakrin sejtek egy része a bemenő jelzések hatására az akciós potenciál sorozat frekvenciájának megváltoztatásával reagálnak.

Ezeket a folyamatokat részletezzük az alábbiakban. A szem vázlata horizontális metszeten. Nem tüntettük fel a vázlaton, hogy a fotoreceptorok a pigmentepithelsejtekkel határosak, az egyéb neuronalis elemek az üvegtest felé esnek. Fotoreceptorsejt típusok: pálcikák és csapok Az evolúció során két fotoreceptor típus, a pálcikák és a csapok alakultak ki: ezek aránya és jelentősége a látásban az egyes emlős fajokban különbözik. A retinán belül a kétféle fotoreceptor elhelyezkedése eltérő fajkülönbség is van : emberben a retina központjában a fovea centralisban csak csapok vannak, a pálcikák a retina perifériáján találhatók.

A pálcikák rendkívül kis fényintenzitást képesek detektálni optimális esetben, teljesen sötétadaptált állapotban egyetlen rájuk eső foton képes az aktiválásukraa pálcikák válaszát sejt és látás már közepes intenzitású fény telíti.

A pálcikák — nagy fényérzékenységüknél fogva — gyenge megvilágítás mellett is működőképesek, ezek felelősek az éjjeli látásért ún.

Tartalomjegyzék

A retinán belül egy-egy ganglionsejtnek több pálcika ad át ingerületet, ezzel a fényérzékenység tovább fokozódik, a térbeli felbontóképesség viszont romlik. A pálcikák nappali megvilágítási körülmények között nem szerepelnek a látásban. A pálcikák nem különböztetik meg a különböző hullámhosszúságú fényt azaz nincs színmegkülönböztető képességükakromatikusak. A csapok fényérzékenysége kisebb, mint a pálcikáké, és nagyobb fényintenzitás-tartományban működnek. A nappali látás a csapok működését igényli.

Gyenge fényviszonyok mellett a csapok nem érzékelik a fényt, de ingerküszöbük felett igen nagy fényintenzitás-tartományt fognak át, normális nappali fényviszonyok mellett válaszuk nem telítődik. A csapok és a hozzájuk csatlakozó pályák felelősek a színlátásért l. A csapok sokkal kevésbé konvergálnak a csatlakozó neuronokon, mint a pálcikák, ezért térbeli felbontóképességük jobb, mint a sejt és látás. A éjjeli látásban szereplő pálcikák és a nappali látást közvetítő csapok működésének felismerése vezetett a retina működésének duplicitásos teóriájához.

A scotopiás látás a gyenge megvilágításnál a pálcikák működésével összefüggő akromatikus látás; a nappali, csapok által közvetített színes látás a photopiás látás.

A két fotoreceptor típusnak közös szerkezeti jellemzői vannak Külső szegmentumuk tartalmazza a fotopigmentet a fotoszenzitív alkotórészta belső szegmentum a sejtmagot és az anyagcsere-folyamatokhoz szükséges sejtorganellumokat. A külső és a belső szegmentumot vékony híd, a cilium köti össze. Mindkét fotoreceptor típus közvetítő idegelemekkel bipoláris, horizontális és amakrin sejtek érintkezik. A csapokban a sejtmembrán redőzött, a fotopigmenteket a sejtmembrán befűződései tartalmazzák.

Sejt és látás pálcikákban a fotopigmentet tartalmazó pókháló a látáshoz lefűződött a plazmamembránról, és az így keletkezett intracelluláris korongok nem kapcsolódnak a membránhoz.

2. fejezet - Az emberi látással kapcsolatos alapismeretek

A két fotoreceptor típus, a pálcikák és a csapok szerkezete Fototranszdukció A fény a fotoreceptorsejtben fotokémiai folyamatok sorát indítja meg, amelyek végül a sejt hiperpolarizációjához vezetnek. A legfontosabb lépéseket a Az alábbi leírásban a pálcikák fototranszdukciója a paradigma.

A fototranszdukció vázlata A fotopigment sejt és látás és működése A pálcikák fotopigmentje a rodopszin, egyintegráns membránfehérje, amely 7 transzmembrán szegmentummal kígyózik át a membránon 7-TM fehérje. A rodopszinmolekula egyik aminosav-oldalláncához kovalens kötéssel kapcsolódik az A-vitamin retinol aldehidje, a retinál. A retinálmentes fehérjealkotórész az opszin. A rodopszinban és a különböző típusú csapok fotopigmentjében egyaránt retinál a prosztetikus csoport más sejt és látás kromofór csoporta fotopigmentek csak az opszin felépítésében különböznek.

A fotopigmenteknek más és más az abszorpciós spektruma, az eltérésekért az opszin felelős. A rodopszin abszorpciós maximuma nm körül van.

Új felhasználó vagyok

Pszichofizikai mérések szerint az emberi látás félhomályban ugyanebben a hullámhossztartományban kékeszöld fény a legérzékenyebb. A szervezet nem képes A-vitamint szintetizálni, azt a táplálékkal veszi fel.

A-vitamin-hiány esetén előbb csak a sötétben való látás képessége szűnik meg szürkületi rövidlátás megelőzése sejt és látás, de tartós hiány esetén a fotoreceptorsejtek irreverzíbilisen degenerálódnak és végleges vakság alakulhat ki. Ha a fotoreceptort fény éri, a rodopszin fotokémiai reakciók sorozatán megy át: a sejt és látás addigi cisz-konfigurációja transz-konfigurációvá változik Ez rendkívül gyorsan, pikoszekundumok 10—12 s alatt megy végbe.

Ezt követően, lényegesen lassabban 10—6 s a csatlakozó fehérje konformációváltozások sorozatán megy át, majd ezek egyik lépésében, kb. Ez utóbbi a szereplője a további fototranszdukciónak, a második hírvivő keletkezésének. Ez az aktiválódás erősítő jellegű: egyetlen metarodopszin II molekula egymás után több transzducinnal reagál.

A fotoreceptorsejt cGMP-szintjét a szintézis és a hidrolízis sejt és látás szabja meg.