Vizuális rendszer

A könnyrendszer a könnymirigyekből és a könnycsatorna rendszerből áll. Kiválasztja és a szemgolyóba szállítja a könnymirigyek vagy a könnymirigyek által termelt könnyfolyadékot ( könnycsepp ) a kétéltűek , hüllők , madarak és emlősök szemfelületének nedvesítésére és tisztítására . Ez a folyadék átlátszó, enyhén opálos, enyhén lúgos reakciójú ( a könnyfolyadék pH -ja: 7,3 ... 7,5). A kiválasztó tubulusokon ( lat.  ductuli excretorii ) keresztül keletkező könnyfolyadék a kötőhártyazsákba ( lat.  saccus conjunctivae ) jutva felhalmozódik, majd onnan a szemhéjak mozgásával a szaruhártyába kerül. Ezt követően a könnyfolyadék a könnycsatornákon - a könnytavon ( lat.  lacus lacrimalis ), a könnycsatornán ( lat.  canaliculi lacrimales ), a könnyzsákon ( lat.  saccus lacrimalis ) és a könnycsatornán ( lat. ducus lacrimalis ) olacrimalis .  - bemegy az alsó orrmozgásba [3] [4] .

Szemek

Az állatok és az emberek látószervei a szemek . A jól szervezett (tárgyképek létrehozására és tárgyi látás biztosítására képes) a gerinceseken kívül a lábasfejűek és sok ízeltlábú , valamint más típusú állatok - cnidarians , annelids , laposférgek - egyéni képviselői . [5] A rovarok összetett szemei ​​alapvetően más szerkezetűek, mint a gerincesek és lábasfejűek kamraszemei, de az összehasonlító morfológiai sorozatok fokozatos átmenetei révén kapcsolódnak hozzájuk.

A térben való tájékozódás alternatív módjai

Vannak más , a látáshoz hasonló funkciójú érzékszervi rendszerek , amelyeket az űrben való tájékozódásra használnak , például denevérek és cetek ultrahangos visszhangzása , lehetővé téve számukra a legkisebb tárgyak észlelését , egyes halak és kacsacsőrűek elektrolokációja , csörgőkígyók termikus elhelyezkedése .

Ezenkívül a szaglást használják a térben való tájékozódásra (a legjellemzőbb ebben az értelemben a kígyók nyelve, bár széles körben ismert a kutya szaglás szerinti tájékozódási példájaként ), a hallás ( halaknál az oldalvonal ), és tapintási érzetek (nyomás- és hőmérsékletérzékelés, tapintás).

A vizuális rendszer evolúciója

Gerinctelenek

A genetikai transzformációs módszerekkel megállapítottak szerint a Drosophila szem nélküli és kisszemű egér génjei, amelyek nagyfokú homológiával rendelkeznek, irányítják a szem fejlődését: amikor olyan génmanipulált konstrukciót hoznak létre, amely az egérgén expresszióját okozta a különböző képzeletbeli korongokban . a légy, a légy méhen kívüli összetett szemek jelentek meg a lábakon, a szárnyakon és a test más részein. [6] Általában több ezer gén vesz részt a szem fejlődésében, de egyetlen „kezdőgén” („mestergén”) kiváltja ezt a teljes génhálózatot. Az a tény, hogy ez a gén megőrizte funkcióját olyan távoli csoportokban, mint a rovarok és a gerincesek, minden kétoldali szimmetrikus állat szemének közös eredetére utalhat.

Gerincesek

A gerincesek szemhéjai a diencephalon kinövéseként alakulnak ki, és az elsődleges vizuális feldolgozó központ a középső agyban található .

Emlősök

Feltételezhető, hogy a mezozoikum időszakában a korai emlősök alárendelt pozíciót foglaltak el az „uralkodó hüllőkhöz” képest (különösen a dinoszauruszok, amelyek főként a nagyragadozók és növényevők ökológiai réseit foglalták el), kis méretűek és szürkületi életmódot folytattak. Ilyen körülmények között a térben való tájékozódás látása másodlagossá válik a szaglás és a hallás mellett. Azokat a kémiai érzéseket, amelyek még ma is érzelmileg töltődnek bennünk, az előagy és a limbikus rendszer szolgálja . Feltételezhető, hogy ilyen körülmények között az előagy fontosabbá válik. Amikor a mezozoikum végén az „uralkodó” hüllők eltűntek, az „elnyomott” emlősök számára szélesebb evolúciós lehetőségek nyíltak meg. A felszabadult világ minden lehetséges ökológiai rését benépesítették, egyes egységeknél ismét a látás vált a legfontosabb érzékszervek közé. Az újonnan kialakult látópályák azonban az agy legfontosabb része - az előagy - felé tartottak, kitágulva és kialakítva az emlősökre jellemző nagy féltekéket. A retino-tektális útvonal a régi vizuális útvonal maradványa marad, és a retino-geniculo-striatális útvonal gyorsan válik a vizuális információ agyba történő továbbításának legfontosabb útvonalává.

A vizuális rendszer különböző taxonómiai csoportokban

Gerinctelenek

A gerinctelenek nagyon változatos szemekkel és szemhéjakkal rendelkeznek a szerkezet és a vizuális képességek tekintetében - egysejtűek és többsejtűek, közvetlenek és fordítottak (fordított), parenchimálisak és epiteliálisak, egyszerűek és összetettek.

Az ízeltlábúaknak gyakran több egyszerű szeme van (néha egy páratlan egyszerű ocellus – például a rákfélék naupliáris szeme) vagy egy pár összetett, összetett szem . Az ízeltlábúak közül egyes fajoknak egyszerű és összetett szeme is van: például a darazsaknak két összetett szeme és három egyszerű szeme (ocelli) van. A skorpióknak 3-6 pár szeme van (1 pár a fő, vagy középső, a többi oldalsó), a pajzsnak  3. Az evolúcióban az összetett szemek az egyszerű szemek összeolvadásával jöttek létre. Az egyszerű szemhez hasonló felépítésű patkórák és skorpiók szemei ​​láthatóan a trilobita ősök összetett szemeiből keletkeztek, elemeik összeolvadásával (Beklemishev, 1964).

Protozoa

Néhány protozoon rosszul differenciált fényérzékelési organellumokkal rendelkezik (például a zöld euglena stigma ) .

Rovarok

A rovarok szeme csiszolt. A különböző fajok eltérően érzékelik a színeket , de általában a legtöbb rovar nemcsak az ember számára látható spektrum sugarait , hanem a közeli ultraibolya sugarait is jól megkülönbözteti . Ez a genetikai tényezők (receptorok szerkezete) mellett az UV-fény alacsonyabb abszorpciójától is függ - a szem optikai rendszerében való kisebb útja miatt. Például a méhek ultraibolya mintát látnak egy virágon.

Gerincesek

A hüllők, madarak és néhány hal vizuális rendszere

Megállapítást nyert, hogy a hüllők , madarak és egyes halak észlelt optikai sugárzásának területe nagyobb. Érzékelik a spektrum közeli ultraibolya (300-380 nm), kék, zöld és vörös részét . Egyes kétéltűeknél , például a tarajos gőténél , amint azt R. Mattei 1925-ben kimutatta, a látás a látóideg elvágása után helyreállítható [7] .

A madarak vizuális apparátusa olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek nem maradnak meg az emberi látásban. Tehát a madarak receptoraiban lipideket és karotinoidokat tartalmazó mikrogömbök találhatók . Úgy tartják, hogy ezek a színtelenek, sárgára vagy narancssárgára is színezett mikrogömbök speciális fényszűrők funkcióját töltik be, amelyek a „látóvonalat” alkotják.

Sok madár binokuláris látása a szem sajátos elhelyezkedése miatt nem biztosít olyan nagy sztereoszkópikus látómezőt, mint az embernél.

Emlőslátás

A mutáció , amely egykor az emlősök egyik nagy ősében valósult meg, és az egész osztályba beépült, kettőre csökkentette a kúpszínreceptor típusok számát . Úgy gondolják, hogy az emlősök ősei - a kis emlősalakúak - éjszakai életűek voltak, és ezt a veszteséget a szürkületi látás jelentős fejlődése kompenzálta (receptorok - rudak segítségével ).

Később azonban a főemlősökben (beleértve az embereket is) egy másik mutáció egy harmadik típusú kúp  - színreceptor megjelenését okozta . Ezt az emlősök ökológiai résének bővülése, egyes fajok napi életmódra való átállása okozta, így a fákon is. A mutációt a spektrum középső, zöldre érzékeny régiójának észleléséért felelős gén megváltozott másolatának megjelenése okozta . Jobb felismerést biztosított a "napvilág" tárgyairól - gyümölcsökről, virágokról, levelekről.

Az emberi szem a szemgolyóból és a látóidegből és membránjaiból áll. Az embereknek és a gerinceseknek két szeme van a koponya szemüregében .

Sztereoszkópos látás

Sok fajnál, amelyek életmódja megköveteli a tárgytól való távolság jó becslését, a szemek inkább előre néznek, mint oldalra. Így a hegyi juhok , leopárdok , majmok jobb sztereoszkópikus látást biztosítanak , ami segít megbecsülni az ugrás előtti távolságot. A személy jó sztereoszkópikus látással is rendelkezik (lásd alább, a Binokuláris és sztereoszkópos látás című részt ).

Egyes madarakban egy alternatív mechanizmust alkalmaznak az objektum távolságának becslésére, akiknek szemei ​​a fej különböző oldalain helyezkednek el, és a térfogati látómező kicsi. Tehát a csirkék állandó oszcilláló mozgást végeznek a fejen, miközben a retinán lévő kép gyorsan eltolódik, fordítottan arányos a tárgy távolságával. Az agy feldolgozza a jelet, ami lehetővé teszi, hogy nagy pontossággal kis zsákmányt fogjon csőrrel.

Az egyes személyek szemei ​​külsőleg azonosnak tűnnek, de funkcionálisan mégis kissé eltérőek, ezért megkülönböztetik a vezető és a vezérelt szemeket. A domináns szem meghatározása vadászok, videósok és más szakmák számára fontos. Ha egy átlátszatlan képernyőn lévő lyukon keresztül (20-30 cm-es lyuk egy papírlapon) egy távoli tárgyra néz, majd a fej mozgatása nélkül felváltva csukja be a jobb és a bal szemét, akkor a vezető szem képe nem fog elmozdulni.

Az emberi látás élettana

A híres brit neurofiziológus, Richard H. Masland [8] szerint a látásfiziológia területén sok minden maradt ismeretlen, és a magasabb látóközpontokat csak a legáltalánosabb értelemben tanulmányozták [9] .

A vizuális észlelés folyamatának számos szakasza miatt egyéni jellemzőit a különböző tudományok - optika , pszichológia , fiziológia , kémia - szemszögéből veszik figyelembe .

A binokuláris látást az emberben, csakúgy, mint más emlősökben, valamint madarakban és halakban, két szem jelenléte biztosítja, amelyekből származó információkat először külön-külön és párhuzamosan dolgozzák fel, majd az agyban szintetizálják vizuális képpé. Az ember távoli filogenetikai elődeiben a szemek oldalirányban helyezkedtek el, látómezőik nem fedték át egymást, és minden szem csak az ellenkező agyféltekével volt összekötve  - kontralaterálisan. Az evolúció során egyes gerinceseknél, köztük az emberi ősöknél, a sztereoszkópikus látás megszerzése kapcsán a szemek előremozdultak. Ez a bal és a jobb látómező átfedéséhez és új, azonos oldali kapcsolatok kialakulásához vezetett: a bal szem - a bal félteke, a jobb szem - a jobb. Így lehetővé vált, hogy a bal és a jobb szemből származó vizuális információk egy helyen legyenek, azok összehasonlításához és mélységméréséhez.

Az azonos oldali kapcsolatok evolúciósan fiatalabbak, mint az ellenoldaliak. A sztereoszkópikus látás kialakulása során, ahogy az oldalirányban irányított látótengelyű állatokról a szem elülső tájolású állatokra térünk át, megnő az ipsi rostok aránya (táblázat) [10] .

A nem keresztezett és keresztezett rostok száma a látóidegben számos emlősnél

Amolyan állat	A nem keresztezett szálak számának aránya a keresztezett szálak számához
Juh	1:9
Ló	1:8
Kutya	1:4,5
Oposszum	1:4
tengerimalac	1:3
Macska	1:3
Vadászmenyét	1:3
Karimátlan kis női kalap	1:1,5
Emberi	1:2; 1:1,5; 1:1 [11]

Az emberi binokuláris látás jellemzőinek többsége a neuronok és idegi kapcsolatok jellemzőiből adódik. A neurofiziológiai módszerek kimutatták, hogy az elsődleges látókéreg binokuláris neuronjai egy sor eltéréssel kezdik dekódolni a retinán meghatározott képmélységet . Kimutatták, hogy a sztereoszkópikus látás megvalósításának legfontosabb követelménye a két szem retináján lévő képek különbsége. [12]

Tekintettel arra, hogy az ember és a magasabb főemlősök szemének látómezeje nagymértékben átfedi egymást, az ember sok emlősnél jobban tudja meghatározni a tárgyak bezárásához való megjelenést és távolságot (ezt az akkomodációs mechanizmus is elősegíti). , elsősorban a sztereoszkópikus látás hatására. A sztereoszkópikus hatás megközelítőleg 0,1-100 m távolságban is fennáll.Emberben a térbeli-vizuális képességek és a háromdimenziós képzelőerő szorosan összefügg a sztereoszkópiával és az ipsi-kapcsolatokkal.

Jegyzetek

1. ↑ Hanz Fenish. Az emberi anatómia zsebatlasztja. Minszk: Felsőiskola, 1996
2. ↑ Sapin M. R., Bryksina Z. G. - Emberi anatómia // Oktatás, 1995
3. ↑ Szövettan, citológia és embriológia, 2004 , p. 362.
4. ↑ A szem könnyrendszere . Letöltve: 2019. március 30. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 8.. (határozatlan)
5. ↑ Beklemisev V. N. A gerinctelenek összehasonlító anatómiájának alapjai. T. 2. - M. , Nauka, 1964. - p. 143-159.
6. ↑ fejezet 14.1.p65 Archiválva : 2009. április 19.
7. ↑ R. Máté. Récupération de la vue après résection des nerfs optiques chez le Triton  (francia)  // Comptes rendus des séances de la Société de biologie et de ses filiales: magazin. - 1925. - 1. évf. 93 . - P. 904-906 .
8. ↑ Richard H. Masland (1942–2019)
9. ↑ Masland, 2021 , p. 207.
10. ↑ Blinkov S. M., Glezer I. I. Az emberi agy számokban és táblázatokban. - L. , 1964. - 180 p.
11. ↑ Adatok különböző szerzőktől.
12. ↑ Bishop PO (1981) Neurális mechanizmusok a binokuláris mélység megkülönböztetésére. In: Haladás a fiziológiai tudományokban. Érzékszervi funkciók (szerk. Grastian E., Molnar P.), v. 16. o. 441-449.

Lásd még

• emberi látás
• befogadó mező
• Érzékszervi rendszer
• Homo sapiens

Irodalom

• Vision // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára  : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
• A. Nagel "A szem anomáliái, fénytörései és alkalmazkodása" ( fordítva V. Dobrovolsky német orvostól, 1881 );
• T. Longmore, "Útmutató a látás tanulmányozásához katonaorvosok számára" ( Átdolgozta: Doctor of Medicine Lavrentiev, 1894 );
• A. Imbert, "Les anomalies de la vision" ( 1889 );
• J. Gregg, "Kísérletek a látomással" ( 1970 ).
• Szövettan, citológia és embriológia. 6. kiadás / Szerk. Yu. I. Afanas'eva, S. L. Kuznetsova, N. A. Jurina. - M. : Orvostudomány, 2004. - 768 p. — ISBN 5-225-04858-7 .
• Richard Musland. Hogyan látjuk? A vizuális észlelés neurobiológiája = Richard Masland. Tudjuk, amikor látjuk: mit mond nekünk a látás neurobiológiája arról, hogyan gondolkodunk. — M .: Alpina Kiadó , 2021. — 304 p. — ISBN 978-5-9614-7248-6 .

Linkek

• emberi vizuális apparátus
• szem betegségek
• emberi vizuális rendszer

Tematikus oldalak	FMA
Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Nagy orosz
Bibliográfiai katalógusokban	NKC : ph127685

Érzékszervi rendszer - Látórendszer - Szem
Rostos membrán (külső)	Kötőhártya Sclera ( szklerotikus gyűrű ) Schlemm csatornája Trabekuláris háló Börtön Szaruhártya Hámszövet Bowman membrán Stroma ( keratociták ) Dua réteg Descemet héja Endothel
Choroid (középső)	Choroidea A ciliáris test folyamatai Choriocapillárisok Bruch membrán írisz Stroma Tanítvány ciliáris test
Retina (belső héj)	Rétegek Belső határoló membrán idegrostok rétege Ganglion réteg Belső plexus réteg belső nukleáris réteg Külső plexus réteg Külső szemcsés réteg Külső határoló membrán retina pigment epitélium fényérzékelő réteg Sejtek Fotoreceptorok kúpok botok → ( Vízszintes cellák ) → Bipoláris retinasejtek → ( Amakrin sejtek ) → Ganglionsejtek Mueller sejtek Egyéb Sárga folt Fossa centralis vakfolt szaggatott él Pecten oculi Conus papillaris
elülső szegmens	Első kamera vizes humor hátsó kamera lencse
Hátsó szegmens	üveges test Zinn csapata hyaloid csatorna
szemizmok	paraszimpatikus beidegzéssel szimpatikus beidegzéssel
Pupilláris izmok	paraszimpatikus beidegzéssel ciliáris izom Pupilla záróizma szimpatikus beidegzéssel pupillatágító
Idegrendszer és így tovább	látóideg Tenon kapszula tapetum Szemhéj ( harmadik szemhéj ) A szem immunrendszere könnyező készülék

Az emberi szervrendszerek

A szív- és érrendszer szív , erek nyirokrendszer Emésztőrendszer Endokrin rendszer Az immunrendszer Érzékszervi rendszer szomatoszenzoros rendszer , látórendszer , szaglóérzékszervi rendszer , hallásérzékszervi rendszer , ízlelési érzékszervi rendszer integumentary rendszer Idegrendszer központi , perifériás Vázizom rendszer csontrendszer , izomrendszer urogenitális rendszer reproduktív rendszer , húgyúti rendszer Légzőrendszer