Biologiczne mechanizmy zachowania

Biologiczne mechanizmy
zachowania - fizjologia
zajecia 4 : 28.10.15
Kontakt:
[email protected]
https://mmichalowskiuwr.wordpress.com/
★
★
★
★
I gr 08:30 – 10:00
II gr 10:15 – 11:45
III gr 12:00 – 13:30
IV gr 13:45 – 15:15
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
(s. Cybulskiego;
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
08.10. – 19.11.)
Wzrok i oko
Seminarium czwarte
Fizyczne podstawy widzenia
Światło może być postrzegane jako fala elektromagnetyczna
(właściwości falowe, związane z powstaniem obrazu na siatkówce)
lub wiązka fotonów (właściwości kwantowe, związane z absorpcją
przez światłoczułe barwniki).
Budowa oka
Główne elementy oka:
◦
◦
◦
twardówka (centralnie: rogówka)
naczyniówka (centralnie: tęczówka i ciało rzęskowe)
siatkówka
Cisnienie srodgalkowe
Płyn wypełniający oko składa się z cieczy wodnistej oraz płynu
uwięzionego w ciele szklistym. Ciecz wodnista wydzielana jest z ciała
rzęskowego, opływa tęczówkę i ulega wchłanianiu do krwi przez kanał
Schlemma. Zawiera ona jony sodowe, które powodują wypływ anionów z
komórek. Sumaryczny wzrost stężenia jonów poza komórką jest tożsamy z
wytworzeniem ciśnienia osmotycznego, które powoduje utratę wody przez
komórki. Zbyt wysokie ciśnienie powoduje ucisk na aksony komórek
zwojowych oraz zwężenie tętnicy siatkówkowej. Ciecz wodnista
odżywia również nieunaczynione części oka: soczewkę i rogówkę.
Optyka oka
Współczynnik refrakcji określa jego szybkość w danym ośrodku.
Dodatkowo, będzie on również wpływał na kierunek propagacji światła w
sytuacji jego przechodzenia pomiędzy różnymi ośrodkami. Związany jest
również ze zmianą natężenia światła wskutek jego odbicia.
Ognisko soczewki to punkt do którego zbiegają promienie światła
(równoległe do osi optycznej) w przypadku soczewki skupiającej lub ich
przedłużenia w przypadku soczewki rozpraszającej.
Siła refrakcyjna zależy od typu i kształtu soczewki, jest to odwrotność jej
ogniskowej, podana w dioptriach. Światło najsilniej załamuje się na
rogówce i to ona ma największy udział w sile refrakcyjnej oka, soczewka
jest odpowiedzialna tylko za 30% tej siły. Jej zmienny kształ umożliwia
akomodację.
Krótkowzroczność: soczewki rozpraszające (za mała ogniskowa)
Nadwzroczność: soczewki skupiające (za duża ogniskowa)
Zależność od płaszczyzny: soczewki sferyczne/cylindryczne
(astygmatyzm)
Odbior obrazu na siatkowce
Siatkówa = warstwa pobudliwa + warstwa niepobudliwa (pigmentowa)
Warstwa pobudliwa = czopki i pręciki + komórki dwubiegunowe + komórki
zwojowe
Czopki (fotopsyna)- widzenie kolorowe w silnym świetle
Pręciki (rodopsyna, adaptacja fotochemiczna)- widzenie w odcieniach
szarości w słabym świetle
Fotorecepcja: odbiór światła na fotopigmentach ulokowanych na tarczkach
komórek fotoreceptorowcyh.
Fototransdukcja: przekazanie sygnału przez aktywowany fotoreceptor,
zmiana konformacji kompleksu retinal-opsyna prowadzące do
zamknięcia kanałów sodowych i przesłanie sygnału dalej poprzez
hiperpolaryzację.
Propagacja sygnalu z siatkowki
Potencjał czynnościowy pojawia się dopiero na komórka zwojowych.
Pomiędzy komórkami fotoreceptorowymi a komórkami zwojowymi znajdują
się komórki dwubiegunowe.
◦
◦
w przypadku czopków: komórki ON i OFF, widzenie kontrastowe
dzięki komórkom amakrynowym (hamowanie oboczne)
w przypadku pręcików: komórki ON, przekazanie sygnału do komórek
zwojowych poprzez komórki amakrynowe, mogą pobudzać unerwienie
czopków
Widzenie fotopowe: czopki, dobre światło, wyraźne (niski stosunek liczby
czopków do liczby komórek zwojowych).
Widzenie skotopowe: pręciki, słabe światło, mało wyraźne (dużo komórek
zwojowych na pojedynczy pręcik).
Pola receptorowe
Komórka zwojowa zbiera informacje ze swojego pola recepcyjnego.
Duże pole recepcyjne (duża komórka zwojowa):
◦
◦
◦
◦
mała rodzielczość
szybkie przekazywanie sygnału
nadają się do percepcji ruchu
pobudzenie start/stop
Małe pole recepcyjne:
◦
◦
◦
◦
duża rodzielczość
wolne przekazywanie sygnału
nadająsię do percepcji szczegółów
informacja zależna od odbioru z części środkowej/obwodowej
Dołek środkowy: największa rodzielczość, dużo czopków, poza nim głównie percepcja ruchu, a nie szczegółu
Widzenie barw
Za widzenie barwa odpowiadają małe komórki zwojowe. Cęść
obwodowa reaguje antagonistycznie na barwę dopełniającą koloru
oświetlającego część środkową. Typowe pary dopełniające:
◦
◦
czerwona-zielona
niebieska-żółta
Przy czym światło białe to w rzeczywistości pełne spektrum światła
widzialnego.
Występują trzy rodzaje czopków z maksimum odpowiedzi dla długości fal
odpwiadającym kolorom: czerwonemu, zielonemu i niebieskiemu.
Cwiczenia
1. Wyszukiwanie receptorów dotyku w skórze człowieka
Potrzebne: estezjometrem Freya
Rozmieszczenie i zagęszczenie receptorów dotyku w skórze jest nierównomierne.
Najwięcej jest ich w skórze opuszków palców, koniuszka języka, warg oraz narządów
płciowych, a najmniej w skórze ramion, pleców, ud i pośladków. Jednen ze sposobów
wyszukiwania receptorów dotyku polega na systematycznym dotykaniu zaznaczonego
obszaru skóry, tzw. estezjometrem Freya, zakończonym włosem końskim o róznej
długości. Włos krótszy jest sztywny i dzięki temu dobrze wyczuwalny (tzn. pobudza
receptory dotyku o niskim i wysokim progu wrażliwości). Włos dłuższy jest wiotki, słabo
wyczuwalny i pobudza receptory dotyku o niskim progu pobudliwości.
“
Wykonanie:
Zasłaniamy oczy osobie badanej. Na jej skórze zaznaczamy (szablonem wyciętym z
papieru) kwadrat o boku 2 cm. W obrębie zaznaczonego obszaru uciskamy systematycznie
(co ok. 2 mm) skórę badanego przy pomocy estezjometru. Dotknięcia liczymy. Niezależnie,
osoba badana także liczy odczuwane dotknięcia. Porównujemy ilość wykonanych dotknięc
z ilością dotknięć odczutych przez badanego (ilością znalezionych receptorów
dotykowych). Przeliczamy liczbę „punktów dotykowych” na 1 cm2.
Ćwiczenie wykonujemy przy pomocy włosa krótkiego oraz długiego i powtarzamy dla kilku
części ciała: opuszki palców, dłoń po stronie wewnętrznej, dłoń po stronie zewnętrznej,
plecy.
2. Oznaczanie progu odległości dotykowej
Potrzebne: cyrkiel, linijka
Próg odległości dotykowej to najmniejsza odległość, jaka musi dzielić dwa jednocześnie
dotykane punkty na skórze, by dotknięcia te odczuwane były jako dwa odrębne bodźce.
Próg ten zależy od zagęszczenia receptorów dotyku w danej części skóry i jest najmniejszy
na obszarach skóry najbardziej wrażliwych na dotyk.
Wykonanie:
“
Zasłaniamy oczy osobie badanej. Skórę badanej dotykamy przy pomocy cyrkla
(jednocześnie oboma ostrzami/zakończeniami). Badana określa czy odczuwa jedno
dotknięcie, czy dwa. Zmniejszając lub zwiększając odległość między ramionami cyrkla
oznaczamy najmniejszą odległość, przy której dotknięcia są jeszcze odczuwalne przez
osobę badaną jako osobne ukłucia. Badania wykonujemy na skórze dłoni, przedramienia i
pleców.
4. Prawo Webera-Fechnera
Potrzebne: szalki, ciężarki
Stwierdzono doświadczalnie, że jesteśmy w stanie zauważyć różnicę między
intensywnością dwóch wrażeń czuciowych, jeśli różnią się one od siebie o 1/10 wartości.
Wykonanie:
Osobie badanej zasłaniamy oczy. Na dwie szalki nakładamy ciężarki, podajemy je osobie
badanej i polecamy określić, która z szalek jest cięższa. Następnie do szalek wkładamy
różne ciężarki i szukamy najmniejszej różnicy wagi, którą osoba badana jest w stanie
rozpoznać.
Bibliografia
Literatura:
Kandel, E. et al (2012) Principles
of Neural Science, 5th edition
Elsevier
◦ Netter, F.H. et al (2009) Netter’s
Essential Physiology, Elsevier
◦
Zajęcia 5. Oddychanie
1. Budowa układu oddechowego
2. Mechanizm wdechu i wydechu
3. Pojemność i wentylacja płuc
4. Wymiana gazowa, rola surfaktantu
5. Transport tlenu i dwutlenku węgla we krwi
“
6. Zasada działania hemoglobiny
7. choroby układu oddechowego
Stanisław J. Konturek (2007) „Fizjologia człowieka – podręcznik dla
studentów medycyny”
Str. 102-108(3.7); 369-376(5.1-5.2.4); 378-381(5.3-5.3.4); 387
(surfaktant); 394-395(5.3.8 bez 5.3.8.1); 396-398(5.4-5.4.2); 429-435
(5.7.5-5.7.7); 437-439(5.7.11)