Élettani ismeretek A fény érzékelése és a látás



Hasonló dokumentumok
Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

Orvosi Fizika 2. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

LÁTÁS FIZIOLÓGIA A szem és a látás

Látás. Az emberi szem a kb 400 nm 800 nm közötti tartományt érzékeli, ez a látható elektromágneses tartomány.

10/8/ dpr. n 21 = n n' r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke Október 2.

Látás Nyelv - Emlékezet. ETE47A001/2016_17_1/

Szem járulékos szervei. A szem védőkészüléke

11/23/11. n 21 = n n r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke november 22.

A látás alapjai. Látás Nyelv Emlékezet. Általános elv. Neuron idegsejt Neuronális hálózatok. Cajal és Golgi 1906 Nobel Díj A neuron

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

Fénynek, vagyis az emberi szem számára látható fénynek az elektromágneses hullámok kb nm-es tartományát nevezzük. A 400 nm-nél rövidebb

Váz. Látás-nyelv-emlékezet Látás 2. A szemtől az agykéregig. Három fő lépés:

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) Az ember egyik legfontosabb érzékszerve a szem, amely feladata a tökéletes látás biztosítása.

LÁTÁS FIZIOLÓGIA I.RÉSZ

A látás élettana II.

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) Az emberi szem optikai leképezési hibái és korrigálásuk

Érzékszervek gyakorlat. Dr. Puskár Zita (2018)

Az érzékszervek feladata: A környezet ingereinek felvétele Továbbítása a központi idegrendszerhez. fény hő mechanikai kémiai

A szem anatómiája 1. rész. Fordította: Dr. Szabó Áron, SZTE

Szerkesztette Vizkievicz András

VÍZUÁLIS OPTIKA. A szem és a látás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2018

A szem optikája. I. Célkitűzés: II. Elméleti összefoglalás: A. Optikai lencsék

Az emberi test. 23. Megnyílik a világ A látás

Optikai mérések. T: tárgy K: ernyőre vetült kép LP1, LP2: lencse a P1 é P2 pozícióban

Vizuális illúziók. Gátlás Kontraszt illúziók III. Kontraszt illúziók - Gátlás. A vizuális feldolgozásért felelős területek

AZ AKKOMODÁCIÓ. 1. ábra. A szemlencse akkomodációja. Kapcsolódó részek: Rontó, Tarján: A biofizika alapjai Függelék: A2, A3, A4

Orvosi Fizika. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

OPTIKA. Optikai rendszerek. Dr. Seres István

Érzékszervek biofizikája: Látás, hallás f t k. K k T t Dr. Kengyel András. Biológus elıadás, 2010 Október 19.

Látás. A hullámhosszhatárok fajfüggőek. Rovarokban pl. Az UV irányába eltolódnak. Egyes fajok a fény polarizáltságát is érzékelik.

A szem. A geometriai optika alapjai A szem felépítése A látás jellemzése A receptorsejtek A fényérzékelés mechanizmusa Színlátás

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított szakmai és vizsgakövetelmény alapján.

A látás. A látás specialitásai

Gyakorló ápoló képzés

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA FOTORECEPTOROK A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM

Szabályozás - összefoglalás

A látás. A szem anatómiája

Szem, látás. 4.ea BME - VIK

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

Az elektromágneses spektrum

Pontosítások. Az ember anatómiája és élettana az orvosi szakokra való felvételi vizsgához cím tankönyvhöz

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

A látás. A látás specialitásai

Látás. A retina és a pályák

A szem anatómiája 1. rész 2008-

Intelligens Rendszerek Elmélete. Biológiai érzékelők és tanulságok a technikai adaptáláshoz. Az érzékelés alapfogalmai

Az 1. beszámoló tananyaga

Az akciós potenciál (AP) 2.rész. Szentandrássy Norbert

Élettan írásbeli vizsga (PPKE BTK pszichológia BA); 2014/2015 II. félév

Érzékszervi receptorok

LÁTÁS FIZIOLÓGIA II.RÉSZ

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Receptor felépítése. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Membránpotenciál, akciós potenciál

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

Sáry Gyula SZTE ÁOK Élettani Intézet

OPTIKA. Hullámoptika Színek, szem működése. Dr. Seres István

OPTIKA. Szín. Dr. Seres István

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Az érzékszervek. Dr. Szántai Károly: Anatómia-élettan

VÍZUÁLIS OPTIKA. A színlátás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2018

CS 1 Szemgolyó. Magasság: 21 cm., Szélesség: 18 cm., Mélység: 18 cm., Súly: 1.2 kg. CS 2 Szemgolyó a szemgödör egy részével

Az érzékelés biofizikájának alapjai. Érzékelési folyamat szereplői. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Membránpotenciál. Nyugalmi membránpotenciál. Akciós potenciál

SZABÁLYOZÁS visszajelzések

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

Max. inger. Fotopikus ERG. Szkotopikus ERG. Oscillatorikus potenciál Flicker (30Hz) ERG

Egy idegsejt működése

Megjelenítési technikák (Az emberi látás, optikai alapok)

Gerincesek látószervei:

1. sz. ábra. A szemgolyó

AZ ELŐADÁS CÍME. Stromájer Gábor Pál

Érzőműködés II. (látás, hallás, kémiai érzékelés)

Fényreceptorok szem felépítése retina csapok/pálcikák fénytör közegek

Jármű optika Dr. Ábrahám, György Dr. Kovács, Gábor Dr. Antal, Ákos Németh, Zoltán Veres, Ádám László

Ujfalussy Balázs Idegsejtek biofizikája Harmadik rész

Szemészeti optika, fénytörési hibák. Németh János

4. Egy szarkomer sematikus rajza látható az alanti ábrán. Aktív kontrakció esetén mely távolságok csökkenése lesz észlelhető? (3)

LÁTÁS FIZIOLÓGIA. A szem; a színes látás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

fogalmak: szerves és szervetlen tápanyagok, vitaminok, esszencialitás, oldódás, felszívódás egészséges táplálkozás:

A látás élettana I. 98, 100. Kaposvári Péter

Az elektromágneses sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

II. félév, 8. ANATÓMIA elıadás JGYTFK, Testnevelési és Sporttudományi Intézet. Idegrendszer SYSTEMA NERVOSUM

Szem, látás. 4.ea BME - VIK

Használható segédeszköz: számológép, vonalzó, képletgyűjtemény

A retina működés tér-időbeli dinamikája

Megoldás: feladat adataival végeredménynek 0,46 cm-t kapunk.

A látás és látásjavítás fizikai alapjai. Optikai eszközök az orvoslásban.

SZÍNLÁTÁS Szél Ágoston

Az idegi működés strukturális és sejtes alapjai

Biofizika és orvostechnika alapjai

Alapfogalmak folytatás

Idegszövet alapelemei

Érzékszervi receptorok biofizikája

Digitális tananyag a fizika tanításához

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

3. Látás érzékelés. 3.1 A szem optikája

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

Átírás:

Élettani ismeretek A fény érzékelése és a látás

Az emberi szemfelépítése a látóideg b vakfolt c ínhártya d érhártya e ideghártya, retina f hátulsó csarnok g szivárványhártya h csarnokvíz i első csarnok j szaruhártya k csarnokvíz l ciliaris izom m lencse n zonula rost o üvegtest p sárgafolt

Az emberi szem, mint optikai eszköz cornea elülsõ csarnok lencse üvegtest retina A szem fénytörő részei: a szaruhártya (cornea), az első csarnokot kitöltő csarnokvíz (humor aquaeus), a szemlencse (lens crystallina), a kocsonyás anyagú üvegtest (corpus vitreum).

A szem törőközegeinek jellemzői A szaruhártya elülső felszínének görbületi sugara 7-9 mm átlag 7,7 mm hátsó felszínének görbületi sugara 6,8 mm vastagsága 0,5-1,0 mm törésmutatója 1,37 törőereje 48,8 D A csarnok víz mélysége 3,2-4,0 mm átlag 3,6 mm törésmutatója 1,33 törőereje -5,8 D

A szem törőközegeinek jellemzői A szemlencse elülső felszínének görbületi sugara 7,9-12,7 mm átlag 10 mm hátsó felszínének görbületi sugara 5,1-9,0 mm átlag 6 mm vastagsága 3,4-4,4 mm átlag 3,6 mm törésmutatója a szélen 1,37-1,41 törésmutatója a középen 1,41-1,44 törőereje 21,5D Az üvegtest mélysége 16 mm törésmutatója 1,33

A redukált szem a redukált szem törésmutatója n = 1,34 a törőfelület görbületi sugara r = 5,1 mm optikai középpontja az O pont O 17 mm-re helyezkedik el a sárgafolttól O Különbözõ nagyságú, de azonos látószög alatt látott tárgyak R = 5,1 mm n=1,34 k = 17 mm

Látásélesség, képalkotás Látószög Látószöghatár Visus (látásélesség) Éleslátás 9876543210123456789 Pásztázó mozgás Vakfolt

Fókuszálás, akkomodáció nyugalomban ciliaris izomzat elernyedt állapotban lencsefüggesztő (zonula) rostok megfeszülve ellapult szemlencsét 6 méternél közelebbi tárgyra fókuszál a ciliaris összehúzódik, nyílásának átmérője csökken zonula rostok elernyednek a lencse domborúbbá válik

10 éves kor 20 éves kor 35 éves kor 45-50 éves kor 70 éves kor Öregedés 14D 9D 4D 1-2D (szemüveg) 0 D a ciliaris izmok gyengülése a szemlencse megnagyobbodik újszülött 3,3 mm 70 éves koráig 5 mm a szemlencse görbületi sugara nő a szemlencse törésmutatója csökken alfa-krisztallin oldhatatlan részecskékké alakul a szemlencse veszít rugalmasságából

Közellátás

Távollátás

Lencsehibák: astigmia, szürkehályog

Zöldhályog

A retina működése

Látási mechanizmusok Látógödöri látás Csapok, szűk látószög, nagy felbontás Sárgafolti látás Csapok, függőlegesen 3 o vízszintesen 12 o -15 o Perifériás látás Pálcikák, kis felbontás, mozgásérzékenység, nagy látószög

A retina sejtszerkezete Ganglion sejtek Amacrin sejtek Bipoláris sejtek Horizontális sejtek Receptor sejtek

A retina rétegeinek szerepe a fényenergia idegi jelekké történő átalakítása jelfeldolgozás csapok pálcikák amacrin sejtek bipoláris sejtek horizontális sejtek Jeltovábbítás Látóideg

Pálcikák és csapok fényérzékeny membránrendszert látópigmentek rodopszin R, K és H csapok pigmentje

A fényérzékeny sejtek sajátosságai Csapok Kis érzékenység Gyors válasz Nagy számsűrűség Pálcikák Nagy érzékenység, zaj Lassú válasz Telítődés Kis számsűrűség

A csapok elhelyezkedése fényadaptált (fotopikus) látás 4,5 millió csap 6%-a R 63%-a H 31%-a K

A pálcikák elhelyezkedése telítődés sötétadaptált (szkotopikus) látás 90 millió pálcika perifériális elhelyezkedés rossz felbontás

Az idegi impulzus axonok dendridek szinapszisok neurotranszmiterek ioncsatornák ionpumpák nyugalmi potenciál belül kálium kívül nátrium és clorid belül 60-90 mv

Az idegi impulzus terjedése akciós potenciál hiperpolarizáció gátló posztszinaptikus potenciál depolarizáció serkentő posztszinaptikus potenciál

A fotoreceptor elektromos jele Ingerületátvivő: ciklikus guanozin-monofoszfát (cgmp) Sötétben: kálium kifelé nátrium befelé áramlik, sötétáram A fény zárja a nátrium csatornákat: hiperpolarizáció A hiperpolarizáció eléri a szinapszist Ingerületátadás más sejteknek

A fényérzékelés kémiai alapja lipid kettősréteg fényelnyelő rodopszin 11-cisz-retinál (fotoaktív) opszin (fehérje) transzducin aktiválása foszfodiéter-kötés foszfodiészteráz enzim hidrolizált cgmp-molekula nátriumcsatornák záródnak 50%-os kvantumhatásfok pikoamperes impulzusok

A mozgásérzékelése Irányszelektív sejtek gátló sestek lassú ingerület terjedés serkentő sejtek gyors ingerületterjedés korai serkentés akciós potanciál egyidejű ingerlés csendes gátlás A csendes gátlás elvén működő szinapszisok szempontjából az a legelőnyösebb, ha vagy közvetlenül a serkentő szinapszisok mellett, vagy valahol a serkentő szinapszisok és a ganglion sejtteste között helyezkednek el. A serkentő és gátló jel még azelőtt kölcsönhatásba lépnek, mielőtt elérnék a sejttestet.

Receptív mező Laterális kapcsolatok is, melyek a horizontális és az amakrin sejtek segítségével valósulnak. Az egy ganglionsejthez kapcsolódó receptorsejtek csoportját a ganglionsejt receptív mezejének nevezzük.

A receptív mezők hatása A ganglionsejtek a helyi kontrasztokra reagálnak: az on-középpontú sejtek a sötét háttér előtti világos, az off-középpontúak pedig a világos háttér előtti sötét tárgyakat észleléséért felelnek. A kísérlet eredményeiből arra következtethetünk, hogy a retina főleg a megvilágítás kezdetét és végét be- illetve kikapcsolását jelzi az agynak. Tapasztalhattuk továbbá, hogy a lokalizált megvilágítás sokkal hatásosabb ingerület kiváltó, mint a szórt fény. A ganglionsejt tehát a fényváltozásokra reagálnak, a megvilágításban észlelt tér- és időbeli különbségeket regisztrálja.

Hermann-rács Az az on-központú ganglionsejt, amelynek receptív mezeje a csíkokra (de nem a kereszteződésre) esik, igen erős ingerületbe jön, hiszen a jórészt sötét háttér miatt gátlás nem alakul ki. A kereszteződésben viszont a gátló környezet kétszer annyi fényt kap, mint az előbb, az így gátolt neuron aktivitása tehát lényegesen csökken. Az agy tehát azt az információt kapja, hogy a kereszteződések sötétebbek, mint a csíkok.

Vasarely Tau-Ceti

Agyi képfeldolgozás A retinából a látókéregbe futó idegrostok először két kötegre oszlanak. Egyik felük az ellentétes agy azonos, a másik az oldali féltekéjébe jut. A látókéreg mindegyik fele mindkét szemből kap információkat. A két szemből jövő kevert impulzusok az oldalsó kérgestestben lévő szinapszisokon keresztül a látókéregbe jutnak.

Agykérgi sejtek A receptív mezők az agykérgi sejtek esetében is megtalálhatók. Az úgynevezett komplex sejtek a receptív mezőben felbukkanó mozgó vagy határoló vonalakra jeleznek élénken. A hiperkomplexnek nevezett sejtek akkor jönnek ingerületbe, ha a vonal vagy határzóna rövid, vagy ha 90 -os szögletet tartalmaz. A látókéreg különböző sejtjei különböző irányú vonalakra érzékenyek. Egyesek a függőlegesre, mások a vízszintesre, megint mások egyéb szögekre.

A képfelismerés A látás nem a külvilágból érkező fotonok keltette jelek idegsejtek általi egyszerű leképezése. Az ingert fel is kell dolgozni, azonosítani és értelmezni kell. A fizikai ingereket össze kell vetni az agyban tárolt ismeretekkel.