Az emberi test 23. Megnyílik a világ A látás Ne csak nézd! Miért nevezik világtalannak a nem látókat? 23.1. Az emberi szem 23.2. A szem helyzete a koponyában szemgolyó köt hártya könnymirigy könnycsatorna szemhéj 23.3. A szem védelmét ellátószervek Ha hirtelen nem éri fény a szememet, szinte tehetetlenné válok. Id be telik, mire megszokom a sötétséget és képes leszek újra tájékozódni. Hogyan képes a szem a fény érzékelésére? A szem képalkotása leginkább egy fényképez gép m ködéséhez hasonlítható. A fénysugarak útját a fényképez gép lencséje változtatja meg. A bejutó fény mennyisége és az exponálás ideje szabályozható. A film fényérzékeny anyagában a fény kémiai változást idéz el, így keletkezik a kép. A modern gépek már digitálisan rögzítik az információt. A szem felépítése A szem az egyik legfontosabb érzékszerv (23.1. ábra). A külvilágból érkez információk legalább 80%-a a szemen keresztül jut az agyba. A szemben lév receptorok számára a fény az adekvát inger. Amikor a sötétben botorkáltam, nekimentem a szekrénynek és jól bevertem a fejem. Úgy fájt, hogy csillagokat láttam, pedig sötét volt. Ha a koponyát vagy a szemet ütés éri, vagy er s fájdalmat érzünk, akkor a nem adekvát inger hatására is kialakulhat ingerület a fényreceptorok és az idegsejtek közrem ködésével. Ezt a differenciálatlan, értelmezhetetlen érzetet fejezzük ki úgy, hogy csillagokat látunk. A szem anatómiai adottságai lehet vé teszik, hogy csak megfelel mennyiség fény érje. Receptorai és idegsejtjei együttm ködésével a fény hatására ingerület (akciós potenciál) keletkezik. Az ingerületet a látóideg, majd a látópálya közvetíti az els dleges látóközpontba, ahol kialakul az érzet. Az agy különböz területeinek együttm ködésével a kapott információ további feldolgozása is megtörténik. Az ember szemei a f eml sökéhez hasonlóan el retekint k. Az arckoponya és az agykoponya csontjai által határolt csontos szemüregben helyezkednek el (23.2. ábra). A férfiak szeme kissé nagyobb, szemüregük szögletesebb. A szemet kívülr l a szemöldök, a szempillák és a szemhéjak védik. A szemhéjak szélén nyíló faggyúmirigyekb l származó faggyú vékony filmréteget képez, így lezáráskor a szemhéjak tökéletesen záródnak. A szemhéj alatt a szemgolyó ínhártyáját a köt hártya borítja. A köt hártya átlátszó nyálkát termel, amellyel ned- 234
vesen tartja a szem felületét. A köt hártya vírusos eredet gyulladása kellemetlen, viszket, ég érzéssel és vérb séggel járó betegség. A könnymirigyek k sós váladéka a baktériumok sejtfalát bontó enzimet (lizozim) is tartalmaz. A szemhéjak pislogáskor szétterítik a könnyet a szemgolyó elüls felületén, így az nedvesen marad. A felesleges könny a szemzugban kis nyílással kezd d könnycsatornán jut el az orrüregbe. Ezért jelentkezik orrfolyás síráskor (23.3. ábra). A szemgolyó réteges felépítés falát a küls ínhártya, a középs érhártya és a bels ideghártya alkotja (23.4. ábra). Az ínhártya vagy a szem fehérje az inakhoz hasonló, er s, f leg kollagénrostos köt szövetb l áll. Elöl a fényátereszt szaruhártyában folytatódik. Ez a szem leger sebb, állandó tör képesség fénytör közege. Az erekkel átsz tt érhártya a szem különböz részeihez szállít tápanyagokat, oxigént stb. Az érhártya elöl a sugártestben és a szivárványhártyában folytatódik (23.5. ábra). A sugártest hajszálereib l kisz r d csarnokvíz tölti ki a szemcsarnokokat. Az elüls szemcsarnok a szivárványhártya el tt, a hátulsó pedig a szivárványhártya és a szemlencse között található. A sugártest izomgy r jéhez (sugárizom) lencsefüggeszt rostok kapcsolódnak, melyek másik végükkel a változtatható görbület szemlencsén tapadnak. Zöldhályog akkor alakul ki, ha a kórosan felszaporodott csarnokvíz túlságosan megnöveli a nyomást a szem bel- sejében. A nagyobb nyomás miatt a szaruhártya rétegei deformálódnak, és a fehér fény komponenseire bomlik. Van Gogh is ebben a betegségben szenvedett, képein felismerhet k a zöldhályog tünetei. A körgy r alakú szivárványhártya ( a szem színe, írisz) közepén egy kerek nyílás, a pupilla (fényrés) található, melynek méretét a fényer sség befolyásolja. Az íriszt a simaizomsejtek mellett pigmenthámsejtek alkotják, amelyek mennyisége öröklött tényez kt l függ. Ritkán az is el fordulhat, hogy egy személy két szemének színe különböz. A szem bels rétege a többréteg ideghártya vagy retina. Érhártyával érintkez felületén pigmentsejtek sorakoznak. Ezek nyelik el a receptorok közt átjutott fényt, hogy a visszaver d sugarak ne zavarják a látást. Ezt követi a receptorsejtek (csapok, pálcikák) rétege, melynek feladata az ingerfelvétel (23.6. ábra). Beljebb haladva a kétnyúlványú érz neuronok, majd a dúcsejtek rétege található. Ez utóbbiak idegrostjainak kötege alkotja a látóideget (23.7. ábra), amely kilépési helyén található a vakfolt, melyben nincsenek receptorok. A szem belsejét az átlátszó, kocsonyás állagú, kollagén rostokat tartalmazó üvegtest tölti ki. A szemgolyó mozgatását az ínhártyához és a koponyacsonthoz tapadó három pár szemmozgató izom teszi lehet vé. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 19. 7. 8. 9. 10. 11. 18. 12. 17. 15. 14. 13. 1. sugárnyúlványok 2. Schlemm-csatorna 3. zonuláris rostok 4. elüls szemcsarnok 5. szaruhártya 6. köt hártya 7. szivárványhártya (írisz) 8. hátsó szemcsarnok 9. sugártest és sugárizom 10. szemlencse 11. ínhártya 12. érhártya 13. üvegtest 14. retina (látóhártya) 15. makula 16. látóideg 17. a retina bels artériái és vénái 18. vakfolt 19. lencsehüvely 23.4. A szem felépítése 16. 23.5. A sugártest és a szivárványhártya 235
Az emberi test Ne csak nézd! Közelre vagy távolba néz alapállapotban van a lencse? 23.6. Pálcikák és csapok a retinában 1. 1. retina 2. érhártya 3. pigmentsejtek 4. pálcika 5. csap 6. horizontális sejt 7. kétnyúlványú érz neuron 8. amakrin sejt 9. dúcsejt 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 23.7. Az ideghártya felépítése (a fény útját nyíl jelzi) Kancsalság (szemtengelyferdülés) akkor alakul ki, ha valamelyik szemmozgató izom tónusa nagyobb a kelleténél, és emiatt a két szem tengelye nyugalmi állapotban nem párhuzamos. A rendellenesség kett s látást is eredményez- het, ezért a nehezebben irányítható szemb l érkez információkat az agy védekezésképpen elnyomja. Gyermekkorban a rendellenesen mozgó szemet úgy kényszerítik normális m ködésre, hogy az ép szemet átmenetileg letakarják. A szemtorna is enyhítheti a panaszokat, de súlyosabb esetben m téti beavatkozás szükséges. A szem optikai jellemzői és alkalmazkodása (akkomodációja) A szembe érkez fény el ször a szaruhártya küls felületén törik meg, majd a szemcsarnok átlátszó közegén irányváltoztatás nélkül áthaladva éri el a szemlencsét. Mivel a lencse törésmutatója a csarnokvizét l és az üvegtestét l is eltér, mindkét felületén megtöri a fényt, és gy jt lencseként m ködve az átlátszó üvegtesten keresztül a retinán fordított állású, kicsinyített, valódi képet hoz létre. A tökéletes képalkotás érdekében a szem idegi szabályozással képes alkalmazkodni a különböz fényviszonyokhoz és a távolsághoz. A szivárványhártyában található körkörös és sugárirányú simaizmoknak köszönhet en a pupilla er s fényben összesz kül, hogy védje a bels, érzékeny rétegeket, gyenge fényben pedig kitágul, hogy több fény juthasson el a retinához. A szem a szemlencse görbületének, ezáltal a fókusztávolságának változtatásával alkalmazkodik a távolsághoz. Közelre nézéskor a sugárizom körkörösen összehúzódik, így a lencsefüggeszt rostok meglazulnak, és a szemlencse görbületi sugara és fókusztávolsága is csökken. Távolra nézéskor a sugárizom elernyed, átmér je megn, és a lencsefüggeszt rostokat sugárirányban kifelé húzza. Ennek hatására a szemlencse laposabbá válik, görbületi sugara és fókusztávolsága n. A lencsék fénytör képességét a méterben mért fókusztávolságuk reciprokával, másnéven a dioptriával (D) jellemzik. A gy jt lencsék dioptriája pozitív, a szórólencséké negatív el jel számérték. A szem fénytör képessége 60-70 D közötti érték. Fénytörési hibák A szürkehályog id s korban kialakuló szembetegség. A látás romlását okozó kór azért alakul ki, mert a szemlencse a fehérjéinek károsodása miatt elszürkül. Gyógyításakor a beteg lencsét m anyagra cserélik. Fénytörési hiba keletkezik, ha a szem alakja úgy deformálódik, hogy az alkalmazkodás ellenére sem alakul ki éles kép az ideghártyán. Két jellemz típusa a rövidlátás és a távollátás. 236
Rövidlátás akkor alakul ki, ha a szemlencse túl er sen töri a fénysugarakat, vagy a szem tengelye túl hosszú. Ekkor csak a közeli tárgyakról alakul ki éles kép. Szóró (homorú vagy negatív dioptriájú) szemüveglencsével korrigálható. Távollátás akkor alakul ki, ha a szemlencse kevésbé töri a fénysugarakat, vagy a szem tengelye rövidebb a kelleténél. Ekkor csak a távolabbi tárgyakról alakul ki éles kép. Ez a fénytörési hiba rendszerint id sebb korban jelentkezik, amikor a szemlencse elveszti rugalmasságát. Gy jt (domború vagy pozitív dioptriájú) szemüveglencsével korrigálható (23.8. ábra). A fénytörési hibák bizonyos esetekben lézeres szaruhártyam tétekkel is javíthatók. A szemüveg feltalálása el tt a fénytörési hibák korrigálására számos leleményes ötlet született. A Krisztus korában élt Senecáról feljegyezték, hogy az olvasáshoz egy vízzel telt üveggömböt használt nagyítónak. Marco Polo is említést tesz id s kínaiakról, akik csiszolt lencse segítségével olvastak. A szemüveg használata a 14. századtól terjedt el az írástudók körében. A látás folyamata A szem a fényt kétféle receptorral érzékeli, melyek eloszlása a retinában nem egyenletes. A világos és a sötét érzékelése pálcikákkalk (23.9. ábra), a színek érzékelése csapokkal történik. A csapok 5-7, míg a pálcikák már 1 foton elnyelésekor m ködésbe lépnek. A szem optikai tengelyében található sárgafolt közepén csak csapok vannak. A csapokból háromféle a vörös, a zöld és a kék szín fény elnyelésére képes található a retinában. Mindhárom receptorsejttípus egy adott hullámhossztartományba es fény érzékelésére képes. Az egymást átfed hullámhossztartományok teszik lehet vé a színárnyalatok megkülönböztetését. A színtévesztés örökl d látáshiba. A leggyakoribb típusa a zöld és a vörös szín tévesztése, amely a mindennapokban számos veszélyt hordoz (pl. a közlekedésben). A csapok m ködésének teljes hiánya színvakságot eredményez. A színlátás hibáit minden alkalmassági vizsgálaton ellen rzik. A receptorokban található fényérzékeny anyag a látóbíbor vagy látófehérje (a pálcikákban a rodopszin, a csapokban a jodopszin), amely egy fehérjéb l (opszin) és az A-vitamin származékából (retinal) áll. Az A-vitamin hiányában gyér megvilágítás esetén farkasvakság alakul ki. Ha alátófehérjét fény éri, megváltozik a szerkezete, emiatt a receptorsejt ingerületátviv anyagot bocsát az érz neuron felé, majd normál látás távollátás gy jt lencse rövidlátás szórólencse fókuszálás síkja 23.8. A rövid- és távollátás, illetve korrekciójuk membránrendszer a látóbíborral sejtmag 23.9. Egy pálcika felépítése 237
Az emberi test bal látótér 2. jobb látótér 1. 3. 4. 5. 1. látóideg, 2. a látóideg keresztez dése, 3. talamusz, 4. látópálya, 5. látókéreg a nyakszirtlebenyben 23.10. A látórendszer felépítése annak ingerülete a dúcsejtekre tev dik át. A dúcsejtek idegrostjai képezik a látóideget, amely a retina receptorokat nem tartalmazó területén, a vakfolton át hagyja el a szemet. Azok a látóidegrostok, melyek mindkét szem bels (orr fel li) retinarészér l (vagyis a küls látótér tárgyairól) szállítanak információt, az agy alapjához érve átkeresztez dnek és így jutnak a talamuszba, ahol átkapcsolódnak. A szem küls retinaterületeir l induló rostok azonos oldalon haladnak tovább a talamuszig, ahol szintén átkapcsolódnak. A részleges átkeresztez désnek köszönhet en a bal látótérb l érkez információk a jobb oldali, a jobb látótérb l érkez k pedig a bal oldali a nyakszirtlebenyben található látókéregbe érkeznek, ahol kialakul az érzet (23.10. ábra). Az agy az információt további átkapcsolásokkal, úgynevezett asszociációs m ködésekkel dolgozza fel. Ezzel magyarázható, hogy pl. az egyensúlyt nyitott szemmel könnyebb meg- rizni. A kétféle érzékszervb l érkez információt az agy könnyebben feldolgozza. Ha a látás nem er síti meg a helyzetérzékel szerv tapasztalatát, rosszullét ( tengeribetegség ) alakulhat ki. A szem az egyik legfontosabb érzékszerv. Fala háromréteg (ínhártya, érhártya, ideghártya). Elüls részén az átlátszó szaruhártya, mögötte a szemcsarnok található, melyen áthaladva a fény a szemlencsén keresztül az üvegtesten át az ideghártyára vetül. Itt fordított állású, valódi, kicsinyített kép keletkezik. A lencse el tt a szivárványhártya (írisz) a fényrés (pupilla) tágasságával szabályozza a bejutó fény mennyiségét. A sugártest izomzata a lencsefüggeszt rostokkal módosítja a szemlencse domborúságát, így alkalmazkodva a tárgytávolsághoz. A szem küls felszínén izompárok biztosítják a megfelel irányba tekintést és a két szemgolyó szinkronban történ mozgatását. A könnymirigyek és a szemhéj a kiszáradás elleni és a mechanikai védelmet szolgálják. A látás folyamatában az ideghártya (retina) receptorsejtjei és idegsejtjei vesznek részt. A látóidegrostok részleges keresztez dés után a talamuszban végz dnek, ahol az els dleges látókéregbe átkapcsolódva a nyakszirtlebenybe jut az ingerület és kialakul az érzet. A receptorok eltér érzékenység ek és a feladatuk is más. A szem leggyakoribb m ködési hibái a rövidlátás és a távollátás, melyek megfelel lencsével korrigálhatók. A szemlencse homályosodása a szürkehályog, a csarnokvíz elvezetési zavara miatt kialakuló betegség a zöldhályog. 1. Párosítsd a bet vel jelölt fogalmakat az állításokkal! A) szivárványhártya B) szaruhártya C) ideghártya D) érhártya E) ínhártya 1. Festékanyagának mennyiségét l függ, hogy valaki barna vagy kék szem. 2. Teljesen átlátszó képz dmény. 3. Különleges területe a vakfolt. 4. A szem leger sebben fénytör közege. 238
5. Nyílásának mérete er s fényben 1 mm-nél is kisebb lehet. 6. A fényt teljesen visszaveri, átlátszatlan és pigmentje sincs. 7. Ehhez tapadnak a szemmozgató izmok. 8. Itt található a dúcsejtek rétege. 9. A fény el ször ezen a rétegen halad át. 2. Hasonlítsd össze a szem receptorsejtjeit a felépítés, az ingerküszöb, az ideghártyán való elhelyezkedés és a látásban betöltött szerepük alapján! 3. Milyen összefüggés van a szemgolyó alakja és a lencsékkel javítható látáshibák között? 4. Sorold fel a szem fénytör közegeit kívülr l befelé! 1. A Mariotte-féle ábrát tartsuk a jobb kezünkkel a szemünkt l kb. 40 cm távolságra! Takarjuk le a bal kezünkkel a bal szemünket, és a jobb szemünkkel figyeljük a + jelet! Az ábrát addig közelítsük a szemünk felé kb. 20 cm-re, amíg a fekete korongot nem látjuk! Mi a magyarázata a tapasztalt jelenségnek? 2.Becsüld meg, mi lehet a következménye, ha a szemet ér mechanikai hatás miatt bevérzik az üvegtest! Érvekkel is er sítsd meg! 3. Mire utal a köztiagy fels, nagyobb részének talamusz (látótelep) elnevezése? 4. Nézz utána, mit jelent az els dleges, másodlagos, harmadlagos látóközpont kifejezés! Milyen m ködések köthet k a felsorolt agyterületekhez? 5. A hirtelen bekövetkez, nagy erej felvillanás után rövid ideig szinte semmit sem látunk. Mi lehet a magyarázat? 6. Miért pihenteti a szemet, ha egy tájban gyönyörködünk? 7. A kísérleti személyt ültessük lámpa elé, majd két kezünkkel takarjuk le mindkét szemét! Egyik kezünket hirtelen emeljük el a szem el l, közben figyeljük meg a pupilla alakját! Végezzük el a kísérletet oly módon is, hogy az egyik szemet csak félig árnyékoljuk le! Takarjuk le a bal szemet, és nézzük meg, hogyan viselkedik a jobb szem pupillája! A vizsgálat elvégzése után válaszolj az alábbi kérdésekre! 1. Hogyan változott meg a pupilla, ha hirtelen fény érte? 2. Hogyan reagált a félig árnyékolt szem pupillája? 3. Hogyan viselkedik a pupilla abban az esetben, amikor a másik szemet letakarjuk? 4. Mi a jelent sége a vizsgált reflexnek? 5. A reflexek melyik típusába sorolható? Indokold állításodat! 6. Mire kell ügyelnünk napszemüveg vásárlásakor? 239