Biofyzika vnímania svetelných podnetov
Post on 12-Jan-2016
161 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
Biofyzika vnímania svetelných podnetov
Videnie - príjem a spracovanie informácií o vonkajšom svete v zrakovom centre, ktoré sú výsledkom dopadu fotónov viditeľného svetla na receptory v oku
Zrakový analyzátor – oko – optické dráhy – zrakové centrum
Skladba oka a optické vlastnosti
Ľudské oko - guľovitý orgán ( asi 24 mm)• obsahuje optické a nervové elementy
Vrstvy oka:
1. Bielko (4/5 povrchu očnej gule)
Rohovka (za-predná očná komora)
2. Cievovka
Vráskovec
Šošovka
Dúhovka - zrenica
Sklovec
3. Sietnica
optické prostredia oka
rohovkakomorová vodašošovkasklovec
Gullstrandov model oka
Indexy lomu RohovkaKomorová vodaŠošovkaSklovec
1,3761,3361,4131,336
Optické mohutnosti Rohovka Šošovka vnútri okaOko ako celok
42,70 D21,70 D60,50 D
Polomery krivosti RohovkaPredná plocha šošovkyZadná plocha šošovky
7,80 mm10,00 mm-6,00 mm
Polohy ohnísk (merané od vrcholu
rohovky)
Ohnisko predmetovéOhnisko obrazovéPoloha sietnice
-14,99 mm23,90 mm23,90 mm
redukované oko podľa Dondersa
– celý optický systém oka nahradený jedinou guľovou lomnou plochou (r = 6 mm)
– vonkajšie prostredie n = 1– vnútorné prostredie n = 1,336 – jeden uzlový bod, leží 17 mm pred sietnicou– optická mohutnosť 59 D
• význam len pre schematické zobrazovanie
Vznik obrazu na sietnici
• zmenšené a prevrátené obrazy vonkajšieho sveta
• veľkosť predmetu y• veľkosť obrazu y´• vzdialenosť predmetu od uzlového bodu a• vzdialenosť obrazu b
b
a
y
y
Akomodácia oka
• schopnosť očnej šošovky meniť svoju optickú mohutnosť v závislosti na vzdialenosti pozorovaného objektu
základné fixačné body:• Bod ďaleký (punctum remotum) -
ostro videný bez akomodácie (v nekonečne)
• Bod blízky (punctum proximum) - videný ostro s maximálnou akomodáciou (do 25 cm)
• akomodačná šírka oka - rozdiel prevrátených hodnôt vzdialeností oboch týchto bodov od oka
Poruchy optického systému oka
• emetropické oko - zobrazuje viac menej bodovo a jeho obrazové ohnisko leží na sietnici
• ametropické oko - obrazové ohnisko neleží na sietnici, alebo nezobrazuje optický systém oka bodovo
Ametropie (refrakčné chyby oka):– sférické– asférické
Ametropie sférické
• bodové zobrazenie zachované, obrazové ohnisko ale leží – pred sietnicou – krátkozrakosť (myopia)– za sietnicou – ďalekozrakosť (hypermetropia)
hypermetropia myopia
Myopia - krátkozrakosť
• Bod blízky – bližšie k oku• Bod ďaleký – konečná vzdialenosť pred okom• Korekcia - roptylky
Hypermeropia - ďalekozrakosť
• Bod blízky – vzdialený od oka• Bod ďaleký – v konečnej vzdialenosti za okom• Korekcia - spojky
Ametropie asférické
• Astigmatizmus - lámavé plochy optického systému oka nemajú súmerný sférický tvar (elipsoid)
• meridiány - rezy okom, v ktorých je optická mohutnosť najväčšia a najmenšia (navzájom kolmé)
• Fokály - úsečkové ohniská zodpovedajúce obom meridiánom
Podľa vzájomnej polohy fokál:
• Astigmatizmus jednoduchý (simplex) - jedna z fokál leží na sietnici a druhá buď pred ňou (astigmatizmus jednoduchý myopický), alebo za ňou (astigmatizmus jednoduchý hyperopický)
• Astigmatizmus zložený (compositus) - oba fokály ležia buď pred sietnicou (astigmtizmus zložený myopický), alebo za sietnicou (astigmatizmus zložený hyperopický)
• Astigmatizmus zmiešaný (mixtus) - jedna z fokál leží pred sietnicou a druhá za sietnicou
Pohľad• Zdravým
(emetropickým okom)
• Astigmatickým okom
Test na astigmatizmus
Vyšetrovanie ametropií
• Skiaskopia - podstata - vyvolanie tzv. červeného reflexu a jeho zmeny pri pohybe svetelného zdroja
• Placidov keratoskop - orientačné zistenie rohovkového astigmatizmu
• Javalov oftalmometer (keratometer) - kvantitatívne hodnotenie
Sietnica – biologický detektor svetla
Sietnica - svetlocitlivá vrstva oka so schopnosťou automaticky sa prispôsobovať intenzite dopadajúceho svetla
• histologicky - 10 vrstiev • prepojene 3 neurónov:
– axóny tyčiniek a čapíkov– axóny bipolárnych buniek– axóny gangliových buniek
• opúšťajú sietnicu v slepej škvrne a spájajú sa do nervus opticus - konvergencia v neurónových prepojeniach
Fotoreceptory sietnice
čapíky • 7 miliónov• umožňujú videnie za denného svetla, rozlíšenie detailov
a videnie farieb• adaptácia oka na svetlo – fotopické videnie • maximálna citlivosť pre žltozelené svetlo s vlnovou
dĺžkou 555 nm• najvyššia koncentrácia - žltá škvrna
tyčinky • 120 miliónov• videnie za šera, adaptácia na tmu - skotopické videnie• najcitlivejšie na zelenomodré svetlo s vlnovou dĺžkou 507
nm• maximálna hustota - v kruhu asi 20˚ od žltej škvrny
• adaptácia sietnice – na svetlo po 5 min, na tmu po 20 min
Mechanizmus fotorecepcie
• podráždenie fotoreceptorov - sprostredkované fotochemickou reakciou oxidačnoredukčného charakteru
• zrakové pigmenty bielkovinovej povahy (tyčinky – rodopsín, čapíky – iodopsín)
pôsobením svetla – blednutie pigmentu – rušenie väzby medzi opsínom a retinalom - rozpad pigmentu – generátorový potenciál – akčný potenciál v gangliových bunkách
Farebné videnie a jeho poruchy• Slnečné svetlo, biele svetlo –
polychromatické• Farby – základné a doplnkové
– každá farba je daná farebným tónom, svietivosťou a sýtosťou
– vzájomným miešaním - vnem bieleho svetla
Trichromatický systém CIE
- možnosť napodobniť ktorékoľvek farby zmesou 3 základných farieb: červenej, zelenej a modrej
Farbocit - schopnosť správneho vnímania farieb okom• mechanizmus vnímania farieb - trichromatická teória
• 3 druhy čapíkov (pigmentov):• Cyanolab (λ= 435 nm -modrá)• Chlorab (λ= 535 nm- zelená)• Erytrolab (λ= 565 nm -červená)
podráždenie len jedného druhu čapíkov- vnem príslušnej základnej farby
rovnomerné podráždenie všetkých troch druhov čapíkov - vnem bielej farby
Poruchy normálneho videnia • Trichromat – má všetky 3 druhy čapíkov• Dichromat – má 2 druhy čapíkov• Monochromat (achromat) – má 1 druh čapíkov, vníma len
v odtieňoch šedej farby
Protanopia – neschopnosť vnímať červenú farbuDeuteranopia - neschopnosť vnímať zelenú farbu, mýlia si červenú a zelenú – vnímajú ich ako žltúTritanopia - neschopnosť vnímať modrú farbu, nerozlišujú modrú a žltú
tritanopia deuteranopia protanopia
Vyšetrovanie farbocitu
• predmety alebo obrazce rôznych farieb, ale rovnakej svetlosti sa javia farboslepému ako jednofarebné
• pseudoizochromatické tabuľky (Stillingove, Velhagenove, Ischiharove, Rabkinove)
Ostrosť videnia
• dva body možno vzájomne rozlíšiť len vtedy, ak ich obrazy dopadajúna dva čapíky, medzi ktorými ostal aspoň jeden čapík nepodráždený
• priemer čapíka v žltej škvrne - 0,004 mm• vzdialenosť sietnice od obrazového uzlového bodu -17 mm
uhlová vzdialenosť dvoch ešte rozlíšiteľných bodov 0,0003 rad = 1 uhlová minúta = rozlišovacia medza oka (minimum separabile)
Snellenove optotypy
• veľkosť celého obrazca
je z danej vzdialenosti videná
pod zorným uhlom 5 minút• detail obrazca je videný
pod uhlom 1 minúty• najčastejšie pozorovacie
vzdialenosti 4,5 a 6 m
pozorovacia vzdialenosť v m
––––––––––––––––––––––––––
číslo riadku správne rozlíšeného obrazca
Zraková ostrosť (vízus)
•Jaegerove tabuľky - vyšetrenie zrakovej ostrosti na krátku vzdialenosť (čítanie z konvenčnej vzdialenosti 0,25 m)
Perimetria – vyšetrenie periférnej zrakovej ostrosti
top related