„Horší než být slepý je mít v pořádku zrak a nevidět.“

Prezentace na téma: "„Horší než být slepý je mít v pořádku zrak a nevidět.“"— Transkript prezentace:

1 „Horší než být slepý je mít v pořádku zrak a nevidět.“
Zrakové ústrojí „Horší než být slepý je mít v pořádku zrak a nevidět.“

2 Oko z hlediska biologie

3 Zrakový orgán tvořen: oční koule (= oko) přídatné orgány

4 1) Oční koule - stěna uložena v dutině očnice tvořena 3 vrstvami:
a) zevní vazivová vrstva: bělima rohovka b) střední vazivová vrstva: cévnatka řasnaté těleso duhovka c) vnitřní vazivová vrstva: sítnice

5 a) zevní vazivová vrstva
bělima (sclera) = pevná tuhá vazivová blána funkce: 1) ochranný obal hlubších oddílů oční koule 2) opora pro připojjící se se šlachy a okohybné svaly prakticky bezcévná (proto bílá barva) vzadu jí prochází zrakový nerv vpředu přechází v průhlednou, vyklenutou rohovku (cornea) zopakování: zevní vazovivá vrstva tovřena: bělimou a rohovkou zajišťuje stabilitu tvaru oční koule místo úponů šlach okohybných svalů

6

7 b) střední vazivová vrstva
cévnatka (choroidea) protkána cévami, obsahuje pigmentové buňky zabezpečuje výživu oka v přední části přechází v řasnaté těleso (corpus ciliare), na němž je zavěšena čočka (lens) řasnaté těleso vylučuje oční komorový mok od řasnatého tělesa odstupuje duhovka (iris), ta obsahuje pigment → zabarvení = „barva očí“ duhovka má uprostřed kruhovitý otvor = zornice, panenka (pupilla) – jejím rozšiřováním či stahováním je regulování množství světla přicházejícího do oční koule - zopakování: střední vazivová vrstva: - obsahuje krevní cévy - obsahuje pigmentové buňky → obsah pigmentu, mohutné cévy – světelně a tepelně izolační vrstva - regulace množství vstupujícího světla

8 c) vnitřní vazivová vrstva
sítnice (retina) tvořena 2 vrstvami: zevní vrstva – epitelové buňky obsahují pigment – spolu s pigmentovou vrstvou cévnatky působí jako světelná izolační vrstva, pohlcuje dopadající světelné paprsky a zabraňuje jejich odrazu uvnitř oka („černá komora“) vnitřní vrstva – obsahuje vlastní primární smyslové buňky – světločivné buňky = fotoreceptory a dále neurony – sbírají informace z fotoreceptorů a odvádějí je prostřednictvím zrakového nervu z oka do mozku fotoreceptory: tyčinky - pro černobílé vidění, vnímají světlo za šera - obsahují rodopsin - umožňují periferní vidění čípky – vnímání barev, rozlišují 3 základní barvy (červená, zelená, modrá) slepá skvrna = místo, kde nejsou ani čípky ani tyčinky a sbíhají se zde nervová vlákna z celé sítnice – vystupují z oční koule v podobě zrakového nervu žlutá skvrna = místo přímo za čočkou, kde jsou nakupeny pouze čípky – místo nejostřejšího vidění zopakování: vnitřní vazivová vrstva - vlastní vidění

9 Stavba sítnice

10 Obsah oční koule = průhledné, čiré struktury, které propouštějí a lámou světelné paprsky tak, aby dopadly na sítnici Čočka Sklivec Oční komora Komorový mok

11 čočka (lens cristallina)
její plochy nestejně zakřivené – přední plocha méně vyklenutá než zadní čočku připojena na řasnaté těleso – v něm buňky hladkého svalstva – při kontrakci určitého typu hladkého svalstva – tah závěsného aparátu se zmenší – čočka se vlastní pružností vyklene – zvětší se její optická mohutnost - vidění na blízko při kontrakci jiných hladkých svalů – napřímení čočky – vidění do dálky → akomodace čočky

12 sklivec (corpus vitreum)
měkká a průhledná hmota do přední strany vsazena čočka oční komory (camera bulbi) přední oční komora = prostor mezi zadní plochou rohovky a přední plochou duhovky zadní oční komora = prostor mezi zadní plochou duhovky a přední plochou čočky vyplněny komorovým mokem (humor aquosus) - čirá tekutina, produkována výběžky řasnatého tělesa - složení odpovídá tkáňovému moku - slouží k zajištění metabolických funkcí předního segmentu oka a k regulaci nitroočního tlaku (při poruše odtoku komorového moku do žilního systému se zvyšuje nitrooční tlak = zelený zákal = glaukom)

13

14 2) Přídatné oční orgány okohybné svaly – zajišťují pohyb oční koule
* přímé, šikmé, zdvihač horního víčka hladké svaly očnice – regulace šířky oční štěrbiny víčka – uzavírají oko v očnici a chrání ho * mrkání – roztírání slz * vnitřní strana pokryta tenkou blankou = spojivka (tunica conjunctiva) – přechází až na oční kouli po okraj rohovky slzní žlázy – uloženy při vnějším okraji očnice * slzy – antibakteriální účinky, zvlhčují oční kouli, odstraňují nečistoty oko chráněno obočím a řasami – zachycování potu z čela

15 Slzné ústrojí slzný kanálek horní slzný vak přechod do slzného vaku
společné vyústění kanálků do slzného vaku slzný kanálek dolní slzná žláza

16 Okohybné svaly

17 Stavba z hlediska chemie
Světlo vstupující do oka prochází postupně rohovkou, přední oční komorou obsahující oční mok, čočkou, prostorem naplněným sklivcem a konečně se soustředí na sítnici, která je vlastním vizuálním aparátem. Vnější prostor rohovky je omýván slzami, vnitřní očním mokem. Obě izoosmotické tekutiny obsahují soli, albumin, globulin, glukosu a další složky. Oční mok zajišťuje výživu pro rohovku i čočku a odstraňuje z nich konečné produkty metabolismu. Sklivec je kolagenní nebo želatinová hmota pomáhající udržovat tvar oka. Hlavní metabolické palivo je glukóza (stejně jako u jiných tkání CNS). struktura rodopsinu, zrakového pigmentu tyčinek

18 Chemické vlastnosti Rohovka: H2O: vysoký obsah vody
Na+,K+: Endotelové buňky rohovky se aktivním transportem Na+ podílejí na dehydrataci rohovky – do rohovky totiž proniká ještě další voda ze slz a komorové vody. – tzv. endotelová pumpa kerantan sulfát: spojení kolagenních vláken v rohovce voda 78% kolagen 15% jiné bílkoviny 5% soli 1% keratan sulfát 0,70% permeabilita = propustnost – důležitá vlastnost pro propustnost léků transparence: schopnost propouštět světlo metabolismus: Rohovka dýchá atmosferický kyslík ze slz, ve spánku kyslík z krve + převážně metabolismus glukózy

19 kyselina askorbová, glutathion – ochranná funkce proti UV záření
Čočka endotelová pumpa – vyšší obsah Na+, K+ - udržování čočky v dehydratovaném stavu kyselina askorbová, glutathion – ochranná funkce proti UV záření hlavně metabolismus glukózy (glukóza se štěpí na kyselinu mléčnou anaerobní cestou, štěpí se ale také na fruktózu a sorbitol→ akumulace má indukční efekt na vznik katarakty = šedý zákal) syntéza bílkovin malá mladý člověk starý člověk voda 69% 64% bílkoviny 30% 35% Na* 17 21 K* 120 121 chloridy* 27 30 kys. Askorbová* 35 36 glutathion* 2,2 1,5 *μmol/g

20 Biochemie vidění Zrakový pigment – v tyčinkách a čípcích sítnice
zrakový pigment tyčinek = rhodpsin zrakový pigment čípků = zelený, červený, modrý Rhodopsin: 2 složky: chromatofor (absorbuje světlo), opsin (bílkovina Chromatofor = aldehyd vitaminu A = retinaldehyd = retinal - v regenerovaném stavu retinal v 11-cis formě, kdy jeho tvar přesně zapadá do opsinové části molekuly - ozaření – 11-cis forma se mění v transformu, vzniká relumirodopsin, ten se mění na lumirodopsin, metarodopsin I a metarodopsin II = aktivní rodopsin - nakonec se rodopsin disociuje na transformu retinalu a opsin regenerace rodopsinu z vitaminu A a opsinu = podstata adaptace na tmu: - transforma retinalu je transportována do pigmentového epitelu, kde je přeměněna na 11-cis formu retinalu – dále se cis forma mění na aldehyd - reakcí opsinu s aldehydem vzniká rodopsin (→ foton ….)

21 Podstata biochemického procesu (obecně)
foton způsobí izomeraci 11-cis formy retinalu na transformu tato izomerace způsobá konformační změny bílkoviny (rodopsinu u tyčinek, červeného, zeleného a modého pigmentu u čípků) tím je ovlivněn membránový potenciál buněk – vzniká elektrický signál přenášený nervy do mozku

22 Látky, které mají vliv na vidění
Beta-karoten - Z beta-karotenu vzniká v těle vitamin A, nehrozí u něj předávkování jako u vitaminu A. Působí antioxidačně, chrání tělní buňky, nejvíce sliznice a kůži, kde se podílí na ochraně před UV zářením. Beta-karoten je důležitý v obraně organismu proti nádorům, infekčním chorobám, dně a překyselení organismu. Je nezbytný pro správnou funkci zraku. Lutein karotenoid, důležitý antioxidant, zabraňuje peroxidaci tuků, která je značná v krevním séru, tak i v očích váže se na oči (při vstupu do organismu a po vstřebání se lutein hromadí ve 2 oblastech očí: 1) ve žlutém bodě (macula lutea ) --- lutein ochraňuje tento bod, snižuje počet výskytu degenerace žlutého bodu v důsledku působení volných radikálů 2) na sítnici a v oční čočce --- ochraňuje před šedým zákalem

23 Další potraviny a doplňky stravy, které napomáhají zlepšení zraku:
Borůvky - účinné biolátky v borůvkách regenerují oční barvivo a dokáží zlepšit vidění, především při špatných světelných podmínkách. Vitamin E přírodní vitamin E s vysokou vstřebatelností a antioxidačním účinkem pro dobrou funkci zraku, pokožky a proti degenerativním onemocněním Další potraviny a doplňky stravy, které napomáhají zlepšení zraku: - šťáva z rajčat, hroznové slupky, extrakt z měsíčku a ze světlíku, kyselina listová, zinek…

24 Fyzikální podstata vidění
Mechanismus vzniku obrazu Oči přeměňují energii viditelného spektra na akční potenciály zrakových nervů. Vlnové délky viditelného spektra leží přibližně mezi 397 a 723 nm. Obrazy předmětů okolního prostředí se promítají na sítnici. Světelné paprsky, které na sítnici dopadají, způsobují pohyb Na+ a K+ a vznik biopotenciálů (tj. elektrické napětí naměřené mezi dvěma body tkáně) v tyčinkách a čípcích. Takto vzniklé vzruchy se ze sítnice přenášejí do mozkové kůry, kde vyvolávají pocit zrakového vjemu. světlo – elektrické napětí na sítnici – vzruch – mozek

25 Viditelné spektrum

26 Optické principy, zákonitosti
1) Zákon odrazu: Dopadá-li světlo na rozhraní dvou prostředí pod úhlem α, odráží se s úhlem α'. Velikost úhlu odrazu α ' se rovná velikosti úhlu dopadu α, tj. α = α '. Odražený paprsek leží v rovině dopadu. - lom paprsku ke kolmici (při přechodu do „hustšího“ prostředí) - lom paprsku od kolmice (při přechodu do „řidšího“ prostředí) 2) Zákon lomu: Dopadá-li paprsek z prostředí s absolutním indexem lomu n1 do prostředí s absolutním indexem lomu n2, dochází k lomu paprsku. Lomený paprsek zůstává v rovině dopadu. Úhel dopadu značíme α, úhel lomu značíme β. Pro tyto úhly přitom platí: sin α / sin β = n1/n2.

27 = fyzikální veličina, která udává hodnotu optické lomivosti
Na rozhraní 2 fyzikálních prostředí, která jsou průhledná (zde vzduch – rohovka, komorová voda – čočka), se tedy část paprsků odráží, část prochází do druhého prostředí, kde se lomí. Index lomu (n) = fyzikální veličina, která udává hodnotu optické lomivosti geometrická definice: poměr sinu úhlu dopadajícího paprsku a sinu úhlu paprsku procházejícího lomu (Snellův zákon) – relativní index lomu n = sinα / sinαI fyzikální definice – využívá se v optice: poměr rychlosti světla ve vakuu a rychlosti světla ve skle n = c/v - Oko se skládá z několika opticky různých prostředí – viz. tabulka prostředí n rohovka 1,37 čočka 1,42 komorová voda 1,33 sklivec

28 Co se konkrétně děje v oku
k největšímu lomu dochází na povrchu rohovky a čočky Světlo dopadá nejprve na rohovku - první část optického systému oka. Zde nastává první lom světla a jeho centrování do středu oka. Dále prochází zornicí k čočce přes komorovou vodu - zde nastává druhý lom světla. Dále se světlo dostává přes čočku. Každá z jejích vrstev přispívá k lomu světelného paprsku svým dílem, což dohromady vytváří jemný a stupňovaný efekt. Zadní část čočky je umístěna přibližně na 1/3 cesty světelného paprsku na jeho cestě k sítnici, kam se dostane přes sklivec. Na sítnici ho zaznamenají světločivé buňky a odehraje se přeměna světelné energie na elektrické nervové impulsy. Po průchodu čočkou se paprsky jdoucí rovnoběžně s optickou osou čočky se sbíhají v bodě nazývaném ohnisko F. Vzdálenost ohniska od roviny čočky (myšlené roviny procházející středem čočky a kolmé na optickou osu) se nazývá ohnisková vzdálenost f. Tyto parpsky jsou zobrazivané v oblasti žluté skvrny.

29 Dioptrie (φ = 1/f) Čím větší je zakřivení čočky, tím větší je její refrakce, tj. lomná schopnost (optická mohutnost). Optickou lomivost čočky udáváme v dioptriích. Dioptrie je převrácená hodnota hlavní ohniskové vzdálenosti, udávané v metrech. Tak např. čočka s hlavní ohniskovou vzdáleností 0,25 má optickou mohutnost (φ) 1/0,25 = 4 dioptrie. Optická mohutnost oka je přibližně 60 dioptrií.

30 Obraz na sítnici věrný, zmenšený, převrácený

31 Hlavní části oka podílející se na vidění
Rohovka – neměnná celková lomivost (43 dpt) Čočka - bikonvexní, elastická a průhledná vazivová tkáň. Nitrooční tlak udržuje čočku plochou. Lomivost v klidu je 19,1 dpt (zploštělý stav, akomodace na dálku). Čočka s rohovkou, komorovou vodou přední oční komory a sklivcem spoluvytvářejí optický systém oka, nazývaný dioptrický aparát. Duhovka se zornicí uprostřed - reguluje množství světla dopadajícího do oka Ciliární sval – jeden z okohybných svalů - obkružuje čočku, jeho kontrakce způsobí, že se čočka, zvláště její přední plocha, silně vyklene: akomodace na blízko (zkracuje se ohnisková vzdálenost Akomodační schopnost klesá s věkem - ztracená lomivost je kompenzována brýlemi na čtení Sítnice - obsahuje fotoreceptory tyčinky a čípky.

32 Poruchy krátkozrakost (myopie) dalekozrakost (hypermetropie)
paprsky světla usměrněné - paprsky světla usměrněné čočkou se sbíhají před čočkou se sbíhají až za sítnicí sítnicí - korekce: čočka spojka - korekce: čočka roztpylka

33 Další poruchy astigmatismus: nepravidelně tvarovaná rohovka, popř. čočka (neostré, zkreslené, zamlžené vidění)

34 Šilhání (strabismus) Šilhání je zraková vada, při které je porušena vzájemná spolupráce obou očí. Každé oko míří jiným směrem. šedý zákal = katarakta zelený zákal = glaukom

35 Poruchy barvocitu a barvoslepost
červenozelená záměna žlutomodrá záměna totální barvoslepost

36 Zdroje a autoři Internet Fyziologie oka a vidění, nakl. GRADA
Iveta Basíková, Renáta Primasová, Zuzana Hynoušová 3. C, 2006/2007