TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc párban is végezhető) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései : Az emberi szem felépítése és működése - disznószem boncolása Az ember a gerincesek törzsébe, azon belül az emlősök osztályába tartozik. Az ember egyik legfontosabb érzékszerve a szem, amely feladata a tökéletes látás biztosítása. AZ EMBERI SZEM FELÉPÍTÉSE (http://hu.wikipedia.org/wiki/emberi_szem) A szemgolyó és segédszervei a szemüregben foglalnak helyet az erekkel és az idegekkel együtt. A szem segédszervei: Szemmozgató izmok: a szem mozgatása a kívánt irányba Szemhéjak: a szem védelmére, melegítésére, nedvesen és tisztán tartására szolgálnak Kötőhártya: vékony, sima, érzékeny hártya, a szemhéjakat köti össze a szemgolyóval (kötőhártyagyulladás: baktériumok, idegen anyagok heveny gyulladása) könnykészülékek: könnymirigyek és könnyelvezetők A szemgolyó felépítése: ínhártya: erekben, idegekben gazdag, fehér színű védőréteg, elülső folytatása a vékony szaruhártya érhártya: erekben gazdag hártya elöl éles határ nélkül megy át a sugártestbe, amely nagy részét a sugárizmok alkotják. - A csarnokvizet termeli - A sugárizmokhoz kapcsolódnak a lencsefüggesztő rostok szabályozzák a lencse domborúságát Elülső része a szivárványhártya: erősen pigmentált szemszín meghatározása pupilla: a szivárványhártya közepén egy változtatható nagyságú nyílás ideghártya (= retina) belső vékony réteg, amiben a érző idegsejtek (csapok,pálcikák) vannak vakfolt: a látóideg kilépésének a helye sárgafolt: az éleslátás helye üvegtest: kocsonyás állományú, átlátszó test (víz, fehérjék, szénhidrátok, ásványi sók) szemlencse : az üvegtest elülső részéhez kapcsolódik: domború lencse (idősebb korban a lencsefüggesztő rostok rugalmassága csökken) (szürkehályog: a szemlencse fehérjéinek egy része kicsapódhat homályos látás ) szemcsarnok: az üvegtest és a szemlencse előtti tér, a csarnokvíz tölti ki ( feladata: a táplálja a szem részeit, fenntartja a szem belső nyomását) (zöldhályog: a csarnokvíz felhalmozódása miatt a szem belső nyomása megnő ideghártya sérül, a látóideg elsorvadhat, vakság alakulhat ki) 1. oldal / 8
1. ábra: Az emberi szem felépítése AZ EMBERI SZEM MŰKÖDÉSE A fény útja a szemben A szem egy összetett optikai rendszer, amelyben a fény különböző törőközegeken keresztül kerül az ideghártyára: szaruhártya szemlencse üvegtest retina (sárgafolt, csapok és pálcikák). a fény legerősebben a levegő-szaruhártya határfelületén törik meg. A sárgafolt az éleslátás helye, így a fénysugár úgy törik meg, hogy a sárgafoltra essen. Az emberi szem képalkotása A retinára fordított, kicsinyített, valódi kép vetül. Az emberi szem dioptriája : kb. 66 doptria A szem alkalmazkodása A szem alkalmazkodása a távolsághoz: A szemhez közeli és távoli tárgyakról egyaránt érkeznek fénysugarak. A nyugvó szem a távollátásra van beállva, de a szemlencse domborodása miatt a közeli tárgyakról is éles kép keletkezik. A szem alkalmazkodásának hibái, az éleslátás zavarai (a szembetegségek) és korrigálásuk Távollátás: Az egyén távolra jól lát, de a tárgyakról a szembe érkező fénysugarak a retina mögött fókuszálódnak, így a retinára eső kép nem lesz éles. Korrigálása domború (gyűjtő) lencsével történik. 2. oldal / 8
Közellátás : Az egyén közelre jól lát, de a szem hossztengelyének megnyúlása miatt a távolról érkező fénysugarak a retina előtt fókuszálódnak, így a retinán nem lesz éles a kép. Korrigálása homorú (szóró) lencsével lehetséges. Az öregkori távollátás: Az alkalmazkodás képesség az öregkor előrehaladtával csökken, amely elsősorban a közeli látásélességet befolyásolja. Az idősebbek távolra jól, közelre rosszul látnak. Ez az öregkori látászavar domború lencsével korrigálható. A szem alkalmazkodása a fényintenzitáshoz A szem alkalmazkodni képes a fényerősséghez a pupilla átmérőjének változtatásával. Ha erős fény éri a szemet, a pupilla összeszűkül, ezáltal kevesebb fény jut a szembe, (ez az ún. fény-adaptáció). Ha gyenge fény éri a szemet, akkor a jobb látás érdekében a pupilla kitágul, így több fény jut be a szembe, (ez az ún. sötétadaptáció). (A farkasvakságban (szürkületi vakságban) szenvedő ember sötétedéskor nagyon rosszul lát, szeme képtelen a sötéthez alkalmazkodni ) A megfigyelés céljai a következők: a disznószem felépítésének megfigyelése a disznó-szemgolyó boncolás, annak egyes részeinek megfigyelése az emberis szem működésének megfigyelése: a o szemlencse gyűjtőlencseként való működése o a vakfolt helye a retinán Eszközszükséglet: 1 db nagy tálca, 1 db bonckészlet (benne szike, bonctű, olló, csipesz), 1 db kisebb fehér tálca (bonctálca), 1 pár gumikesztyű (2 pár, ha párban dolgoznak), 1 db védőszemüveg (2 db, ha párban dolgoznak), papírtörlő (több), 1 db vizespalack (vízzel), asztali lámpás nagyító, 1 db fényforrás (lámpa), 1 db disznószem, 1 db ábra az emberi szemről ( 1. sz. melléklet ), 1 db ábra a vakfolt vizsgálatához (2. sz. melléklet), 1 db műanyag szemmakett, kézfertőtlenítő 3. oldal / 8
Eszközismertető, kísérletismertető: Először megfigyeljük a disznó szemgolyó külső felépítését, majd felboncoljuk, s az egyes részeit megfigyeljük. Másodszor megkeressük a vakfolt helyét a saját szemünkben egy egyszerű vizsgálattal. A mérés, kísérlet, vizsgálat menete: 1. feladat: Húzd fel a gumikesztyűket és vedd fel a védőszemüveget! Ezek a boncolás teljes befejezéséig maradjanak rajtad! A laboreszközökön kívül semmihez (pl. a saját tollhoz) nem nyúlhatsz! FIGYELEM! A kísérlet során használj gumikesztyűt, mert a disznószem egy elpusztult élőlény szerve, amely fertőzést is okozhat, ha a kezeden apró, szabad szemmel nem látható sebek vannak! A védőszemüveg védi a szemedet a boncolás során megjelenő anyagok ellen! Nézd meg a disznószem külső felépítését, csipesszel fordítsd át! 4. oldal / 8
2. feladat: KEZD MEG A BONCOLÁST! o Fogd meg csipesszel a disznószemet, vágd le róla ollóval vagy szikével a zsírszövetet és az izmot. o Vágd le a látóideget! o Tedd ezeket az ábra megfelelő részére! o Fogd meg csipesszel a disznószemet, a másik kezeddel próbáld az ínhártyát átszúrni a bonctűvel! o A szúrás helyén ollóval vágd körbe a szaruhártyát a szivárványhártya mentén! Tedd a szaruhártyát az ábra megfelelő részére! FIGYELEM! A bonctű, az olló (és a szike) nagyon éles, könnyen elvághatod vele a kezedet. Használata nagy odafigyelést kíván! o Figyeld meg a pupillanyílást! o Próbáld összeszedni a kifolyó csarnokvizet! o Próbáld kivenni a szemlencsét! o Próbáld kivenni az üvegtestet! o Vágj le egy darabkát az ínhártyáról! o Figyeld meg az érhártyát! Csipesszel kaparj le róla egy darabot! o Figyeld meg a retinát/ideghártyát, vágj le belőle egy darabkát! Tedd ezeket az ábra megfelelő részére! 5. oldal / 8
3. feladat: Fogd meg csipesszel a kiboncolt szemlencsét! Kapcsold be a fényforrást! Helyezd a fényforrás elé a szemlencsét, s mozgasd a fehér felület (pl. tálca) és a lámpa között, s keresd azt a képet, ahol a legerősebben összegyűjti a szemlencse a fénysugarakat! 6. oldal / 8
4. feladat: Tegyél le mindent, innentől kezdve nem nyúlhatsz a boncolás során használt eszközökhöz és a szemmaradványokhoz! (A laboránsok majd mindent elvisznek az asztalodról!) Vedd le a gumikesztyűt, dobd ki a gyűjtőbe! Fertőtlenítővel moss kezet! FIGYELEM! A boncolás után KÖTELEZŐ a FERTŐTLENÍTŐVEL való kézmosás a fertőzés megelőzése érdekében! Ha a köpenyed véres lett, kérj másikat! 5. feladat: Az előkészített ábra segítségével vizsgáld meg a saját vakfoltod helyét az alábbi módon: Tedd a szemed elé az ábrát! Csukd be a bal szemedet (vagy takard el a kezeddel), a jobb szemeddel fókuszálj a keresztre! Mozgasd az ábrát a szemed felé addig, amíg a kör eltűnik! A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása A boncolás elvégzése után a megfigyeléseid alapján OLDD MEG az alábbi feladatokat! 1. feladat: Egészítsd ki az alábbi szöveget! Az emberi szemgolyó legkülső rétege, amelyet nagyon nehéz átszúrni, mert nagyon erős és. A csarnokvíz halmazállapota, ezért a boncolásnál nehezen lehet egyben kivenni. A szemlencse egy lencse, amely feladata a retinára. Az érhártya feladata. Az üvegtest egy anyag, ebben is futnak. 7. oldal / 8
A érző idegsejtek vannak, amelyek idegrostjai alkotják a t, amely a retina n lép ki a szemből, s az elektromos ingerületet vezeti. Az éleslátás helye a retinán a folt, hiszen itt vannak az érző idegsejtek. A saját vakfoltom ott van, ahol, hiszen a vakfolton kép. Ez a távolság a szememtől kb. cm-re van. 2. feladat: Rajzold meg tárgyról létrehozott képet a retinán (a sárgafolton)! A kép legyen: kicsinyített és fordított állású! tárgy kép Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Dr. Németh Endre: Biológiai kézikönyv (Szeged, 2003.) o Jámborné Csókásiné - : Biológia és egészségtan 7. (Mozaik Oktatási Stúdió Szeged, 1998.) o Oláh Zsuzsa: Biológia II. (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996.) o Dr. Berend Gömöry Dr. Szerényi: Biológia IV. (Akadémia kiadó, Budapest, 1996.) internetes hivatkozás: o http://www.szekszardportal.hu/szaszoptika/?oldal=2&page=8 o http://hu.wikipedia.org/wiki/emberi_szem o https://www.youtube.com/watch?v=wjcykcjvjw4 (kisfilm a disznószem boncolásáról) 8. oldal / 8