КГМА 1-8-22/02
МУ «Организация методической работы в соответствии с ГОСО 2006 года» от 04.07.2007 г
КАРАГАНДИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра физиологии
Методические рекомендации для (практических, семинарских, лабораторных) занятий
Тема: «Физиология зрительного анализатора»
Специальность 051302 – «Стоматология»
Дисциплина: «Нормальная физиология»
Курс: 2
Составитель – проф. Миндубаева Ф.А.
Караганда 2008
Обсуждены и утверждены на заседании кафедры физиологии
Протокол N 22 от 21. 06. 2006 года
Зав. кафедрой,
профессор Ф.А. Миндубаева
Тема: «Физиология зрительного анализатора»
Цель: дать представления о функции рецепторного, проводникового и коркового отделов, основных механизмах восприятия и переработки зрительной информации.
Задачи обучения:
Знать:
методы исследования зрительного анализатора;
- функции сетчатки, оптической системы глаза;
механизмы аккомодации;
основные механизмы восприятия и переработки зрительной информации;
механизмы нарушения цветного и светового зрения;
функцию слепого и желтого пятна.
Уметь:
определять остроту зрения;
определять поля зрения;
определять нарушения цветового зрения;
регистрировать зрачковый рефлекс.
Основные вопросы темы
1. Учение И.П. Павлова об анализаторах.
2. Три основных отдела анализатора: рецепторный, проводниковый, корковый.
3. Аккомодация глаза, ее механизмы.
4. Аномалии преломления лучей в глазном яблоке.
5. Основные отделы зрительного анализатора:
а) рецепторный отдел, особенности строения сетчатки;
б) проводниковый и корковый отделы. Особенности перекреста зрительных путей.
6. Цветовосприятие. Основные формы нарушения цветного зрения.
7. Бинокулярное зрение.
8. Методы исследования зрительного анализатора.
Методы обучения и преподавания: малые группы, выполнение работ, дискуссия, ситуационные задачи, устный опрос, тестирование.
Перечень выполняемых работ
Работа 1. Определение остроты зрения при помощи таблиц Сивцева – Головина.
Цель: определить остроту зрения – способность глаза различать 2 достаточно близко расположенные друг другу точки как раздельные.
Для работы необходимо: таблицы Сивцева-Головина. В таблице представлены ряды букв, расположенных в 12 строках. Величина букв в каждой строке убывает сверху вниз. С левой стороны каждого ряда указана расстояние в метрах (D) с которого каждой элемент буквы должен быть виден (1 угловая минута), с правой стороны отмечена острота зрения (V).
Ход работы: таблицу вешают на хорошо освещенную стену, испытуемого сажают на расстоянии 5 м от таблицы. Закрыв один глаз испытуемого специальным щитком просят зазвать указанные буквы, определение начинают с верхней строки постепенно опускаясь вниз. Аналогичную операцию проводят для другого глаза.
Остроту зрения рассчитывают по формуле:
V = d/D, где V – острота зрения, d – расстояние испытуемого до таблицы, D – расстояние с которого данная строка правильно читается нормальным глазом.
УИРС: Определение остроты зрения при бинокулярном зрении.
Цель: определить среднюю по группе остроту зрения при бинокулярном зрении.
Работа 2. Определение поля зрения.
Цель: Определить поле зрения – пространство, видимое глазами человека при фиксации взгляда в одной точке, для обоих глаз и отметить границы восприятия белого цвета и цветного зрения.
Для работы необходимо: прибор- периметр Форстера, цветные полоски.
Ход работы: испытуемый садится спиной к источнику света, закрывает один глаз, а другим фиксирует белый кружок в центре дуги периметра. Дуга устанавливается в горизонтальное положение и экспериментатор перемещает белую полоску от периферии (90 град.) к центру (0 град.) и отмечает тот угол, с которого это метка становится видна. То же самое проделывается с противоположного конца дуги. Затем дуга периметра устанавливается в вертикальное положение и опыт повторяется. Таким же образом определяется поле зрения для красного, синего и зеленого цветов. Поля зрения зарисовываются, сравниваются и делается вывод для какого цвета поле зрение самое широкое, а для какого самое узкое.
Работа 3. Опыт Мариотта (обнаружение слепого пятна).
Цель: Убедиться в наличии слепого пятна на сетчатке глаза.
Для работы необходимо: рисунок с изображением на темном фоне белого круга справа и крестика слева.
Ход работы: испытуемому предлагают закрыть левой рукой левый глаз и, держа рисунок в вытянутой правой руке, медленно приближать ее к открытому правому глазу. При этом испытуемый должен фиксировать взгляд на крестике. На расстоянии 20-25 см от глаза круг исчезает, т.к. изображение круга попадает на слепое пятно, участок сетчатки не имеющий рецепторов. Затем опыт повторяют, предложив испытуемому закрыть правый глаз и фиксировать левым глазом правое изображение на рисунке.
Работа 5. Определение цветного зрения (таблицы Рабкина).
Цель: определить с помощью полихроматических таблиц возможные цветовые расстройства.
Для работы необходимо: Полихроматические таблицы Рабкина.
Ход работы: дается точное описание всех представленных таблиц и проводится дифференциальная диагностика между нормальными трихроматами и дихроматами – протанопами и дейтеранопами.
Работа 6. Зрачковые рефлексы.
Цель: Освоить методику регистрации зрачковых рефлексов и сравнить ширину зрачков при действии света, затемнении глаза, при фиксации глазом далеко и близко расположенных предметов.
Ход работы: Сажают испытуемого лицом к свету. Через 1-2 мин отмечают ширину его зрачков. После этого проделывают следующие наблюдения:
А) закрывают один глаз испытуемого рукой и наблюдают за возникающим в след за этим изменением ширины зрачка открытого глаза;
Б) открывают и наблюдают за изменением ширины зрачков обоих глаз;
В) закрывают оба глаза на 30-60 сек. Открывают глаза, отмечают, что зрачки расширены. Сравнивают степень расширения зрачков при закрытии обоих глаз с той, которая наблюдалась при закрытии одного глаза. Наблюдают сужение зрачков, которое происходит после открытия глаз. Делается вывод о прямой и содружественной рефлекторных реакций зрачков на свет;
Г) предлагают испытуемому фиксировать глазом далеко расположенный предмет и отмечают ширину зрачков. Затем помещают карандаш на расстоянии 15-20 см от глаз и предлагают рассматривать этот предмет. Наблюдают за изменением положения обоих глаз (конвергенция) и за уменьшением ширины обоих зрачков. Делается вывод о характере зрачковой реакции при аккомодации.
Нарисовать рефлекторную дугу зрачкового рефлекса и указать локализацию центра.
Литература
Основная:
Косицкий Г.И. “Физиология человека”. — М.: Медицина, 1985 г, с. 430-458.
Ткаченко Б. И. “ Основы физиологии человека”, Санкт-Петербург: Международный фонд истории науки, 1994. - Т. 2. - С. 55-64, 94-107.
Физиология человека. Курс лекций под. ред. Л.З.Тель, Н.А. Агаджанян. - Алматы,1992. - часть 1. - С. 95-103
Дополнительная:
Атлас по нормальной физиологии под ред. Н.А. Агаджаняна. — М.: Высшая школа, 1987. – С. 292, 298-305.
2. Физиология человека под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — М.,1995 г., т. 1. – С. 5-28, 90-151.
3. Физиология человека /Под. ред.В.М. Покровского, Г.Ф.Коротько/.-М.Медицина,1998. -Т. I. II. - 448 с.
4. Нормальная физиология /Под.ред.К.В. Судакова.-М., 1999,-с.655-671.
Контроль
Вопросы
1. Назовате основные отделы анализаторов.
2. Что такое аккомодация глаза, ее механизмы?
3. Что такое близорукость?
4. Что такое дальнозоркость?
5. Что такое астигматизм?
6. Теория цветовосприятия.
Ситуационные задачи (см.приложение 1)
Тесты (см. приложение 2)
Обсуждение результатов выполненных работ
Подписание протоколов
Приложение 1
Ситуационные задачи.
Задача 1. Человек прошел из темного коридора в ярко освещенную комнату. Как у него изменится ширина зрачков?
Задача 2. Гуляя в лесу, человек вдруг увидел змею. От страха его зрачки расширились. Опишите механизм реакции, ее биологическое значение.
Задача 3. Человека, входящего в кинозал во время сеанса, нужно проводить и усадить на свободное место, т.к. он ничего не видит. Только спустя некоторое время зритель начинает различать предметы. Как называется это явление? Опишите его механизм.
Задача 4. Четко и ясно мы видим только предметы, лучи от которых, попадая в глаз, проецируются на желтое пятно сетчатки. Предметы, рассматриваемые «боковым» зрением кажутся расплывчатыми. Объясните это явление.
Задача 5. Мальчики на поляне собирали землянику. Один из них сорвал спелые красные ягоды. В лукошке у второго оказалось много незрелых. Чем это объяснить? Какие нарушения восприятия цветов Вам известны?
Задача 6. Острота зрения у студентов нормальное. Как это было установлено? Что называется остротой зрения и от чего она зависит?
Задача 7. При искусственном смещении одного глазного яблока в сторону, окружающие нас предметы начинают двоиться. Чем это объяснить? Почему в обычных условиях предмет при рассматривании его двумя глазами виден слитно?
Задача 8. 55-летний человек читает газету, отодвинув ее на расстоянии вытянутых рук. Почему невозможно чтение на более близком расстоянии? Как называется это состояние? Чем оно обусловлено?
Задача 9. Погонится ли бык на корриде за тореадором, если в руках у того будет не красный, а зеленый плащ? Объясните реакцию животного?
Задача 10. Чем объяснить нормальное восприятие предметов, хотя все они проецируются на сетчатку глаза в перевернутом виде?
Задача 11. Чем объяснить непрерывное изображение с киноэкрана равно как и горение ламп дневного света?
Задача 12. Чем объяснить помутнение хрусталика с возрастом?
Задача 13. Как осуществляется обменные процессы в роговице глаза, не имеющей кровеносных сосудов?
Задача 14. Чем объясняется явление «фиксационной слепоты» - исчезновение видимости предмета, изображение которого неподвижно относительно сетчатки?
Задача 15. Чем объясняются дефекты цветового зрения (протанопия, дейтеранопия, тританопия)?
Ответы на ситуационные задачи
1. При выходе из темной комнаты в ярко освещенную, зрачки суживаются. Механизм этого явления – рефлекторный. Раздражителем является яркий свет. Рецепторы-палочки и колбочки сетчатки. Афферентные волокна – зрительный нерв. Центр рефлекса – парасимпатическое ядро Якубовича в составе 3-й пары черепных нервов. Преганглионарные волокна направлены к ресничному узлу. Постганглионарные – иннервируют мышцы, суживающие зрачок, благодаря чему в глаз попадает меньше света. Назначение этого механизма – защитить сетчатку глаза от чрезмерного раздражения и разрушения. Помимо защитного значения этот рефлекс обеспечивает вместе с другими механизмами, адаптацию к свету. В клинической практике рефлекс служит показателем возбудимости центров ствола мозга.
2. Механизм этот рефлекторный. Раздражитель – вид змеи. Рецепторы – палочки и колбочки сетчатки. Афферентные волокна – зрительный нерв. Возбуждение переключается на симпатические нейтроны в боковых рогах верхних грудных сегментов спинного мозга, являющиеся центром рефлекса. Преганглионарные симпатические волокна выходят из спинного мозга через передние корешки, направляются к верхнему шейному симпатическому ганглию. Постганглионарные симпатические волокна этого узла иннервируют мышцу, расширяющую зрачок. Помимо этого отрицательная эмоция страха сопровождается избыточной выработкой норадреналина. Последний действует симпатикотропно и, следовательно, расширяет зрачок. По биологическому значению это как ориентировочная реакция, так и защитная условнорефлекторная.
3. Явление это называется темновой адаптацией. Темновая адаптация – приспособление зрительного анализатора к малой силе видимого раздражения. Этот процесс осуществляется постепенно и требует длительного времени. Впервые 10 минут чувствительность зрителя к слабому свету возрастает в 50-60 раз. Затем, в течение часа во много тысяч раз. Прежде всего, происходят изменения в зрительных пигментах, находящихся в рецепторах сетчатки, главным образом, в родопсине палочек. В темноте происходит ресинтез родопсина из родопсина ретинина. Светочувствительность глаза возрастает. Темновая адаптация зависит от процессов, происходящих в нервных клетках сетчатки. Увеличивается рецептивное поле ганглиозных клеток. К каждой ганглиозной клетке подключается больше рецепторов. А каждый рецептор связывается с несколькими ганглиозными элементами. Это осуществляется с помощью горизонтальных и апакриновых клеток сетчатки. Горизонтальные клетки сетчатки соединяются своими отростками, несколько биполярных клеток в единый комплекс, а волокна апакриновых клеток связывают между собой ганлиозные клетки. Благодаря увеличению этих связей, в результате суммации возбуждений, возрастает рецепторный потенциал, вызывающий множественные разряды импульсов в ганглиозных клетках волокнах зрительного нерва. В темновой адаптации принимает участие и симпатическая нервная система. Выделяемый окончаниями симпатического нерва норадреналин, повышает чувствиетльность зрительного анализатора к малой силе светового раздражения. Кроме того, симпатический нерв иннервирует мышцу, расширяющую зрачок, благодаря чему в глаз попадает больше света, что способствует различению предметов.
4. Это объясняется тем, что каждая колбочка соединяется с отдельной биполярной клеткой, связывающейся с одной ганглиозной. Возбуждение от последней следует по соответствующим волокнам зрительного пути в кору головного мозга. В затылочной области коры имеется представительство каждой колбочки. Вот почему при центральном зрении предметы видны четко, в деталях. Большое количество палочек (иногда 80-100) соединяются одной биполярной клеткой и, следовательно, с одной ганглиозной. Таким образом, к коре головного мозга на одно и ту же точку проецируется много палочек. Поэтому предметы, воспринимаемые периферическими отделами сетчатки, лучи от которых попадают на палочки, видны не четко, а расплывчато.
5. У второго ребенка имеет врожденное недоразвитие колбочкового аппарата, что ведет к укорочению спектра воспринимаемой длины волны. В данном случае нарушено восприятие длинных волн (760-620 нм), обеспечивающих ощущение красного цвета. Эта аномалия цвета называется дальтонизмом. Большинство людей воспринимают все длины волн видимого света, дающие ощущение 3-х основных цветов: красного, зеленого и фиолетового. Поэтому их называют трихроматами. 8% людей является дихроматами, т.е. они воспринимают два основных вида лучей видимого света. Дихроматы делятся на протанопов, дейтеранопов и тританопов. У протанопов нарушено восприятие длинных волн (760-620 нм), обусловливающих ощущение красного цвета. Дейтеранопы не воспринимают волн средней длины (530-500 нм), обеспечивающих ощущение зеленого цвета. У тританопов нарушено восприятие волн короткой длины (430-390 нм), поэтому нет восприятия фиолетового цвета. Очень редко встречаются лица, которые все окружающие нас предметы видят только в черно-белом цвете. Их называют ахраматами.
6. Обследуемый мог прочитать 2-ю строку снизу по таблице Сивцева с расстояния 5-ти метров. В таком случае острота зрения составляет 100% и принята за единицу. Под остротой зрения понимают способность глаза различать две максимально сближенные точки раздельно. Это обеспечивается при попадании на сетчатку лучей света под углом в 1 мин. В таком случае лучи проецируются на разные колбочки, но не смежные, а раздельные хотя бы одной невозбужденной. Практически, это условие в норме возможно при рассматривании букв 2-ой строки по таблице Сивцева с расстояния 5-ти метров.
7. Обычно при бинокулярном рассматривании предметы не двоятся, так как в сетчатке они проецируются на идентичные точки. Идентичными точками называются такие, которые возбуждаются одновременно в обоих глазах лучами, ищущими от одной и той же точки рассматриваемого предмета. Расположены они на одинаковых сторонах обоих глаз (по отношению к центральной оптической оси): на наружной (височной) поверхности правого глаза и внутренней (носовой) левого и наоборот. Положение идентичных точек на сетчатке можно представить, если мысленно наложить на сетчатку другого так, чтобы центральные ямки и вертикальные меридианы обоих глаз совпадали; покрывающие друг друга точки обеих сетчаток и будут идентичными. На сетчатке каждого глаза возникает по одному изображению предмета, т.е. два изображения в двух глазах. Одно изображение мы видим только благодаря синтетической деятельности коры головного мозга. Этот механизм выработан в процессе филогенеза. Если сдвинуть одно глазное яблоко в сторону, то лучи от предмета попадут на неидентичные (диспаратные) точки сетчатки. Это такие точки, которые обычно возбуждаются лучами, идущими от различных частей предмета. При этом возбуждение направляется в участки коры головного мозга, обеспечивающие раздельность восприятия изображения.
8. Чтение на близком расстоянии невозможно в связи с ослаблением аккомодации. Это состояние наблюдается у пожилых людей и называется пресбиопией (старческой дальнозоркостью). Расположенные на расстоянии 5-ти метров и дальше предметы человек видит так же, как и в молодости. Развитие пресбиопии связано с уплотнением хрусталика, из-за чего радиус кривизны его передней и задней поверхности, и его оптическая сила не увеличивается. Имеет значение также ослабление эластичности цинновой связки. Снижение сократимости волокон ресничной мышцы.
9. Бык гонится за любым движущимся предметом независимо от его цвета. В сетчатке глаза крупного рогатого скота нет колбочек. Следовательно, бык не различает цветов, т.е. является ахроматом. Все предметы он видит в черно-белом цвете. Красный цвет плаща следует расценивать как зрелищный эффект.
10. Жизненный опыт человека вносит коррекцию в зрительные ощущения, обеспечивая правильную ориентировку в окружающем пространстве.
11. Инерция зрения, позволяющей воспринимать, например, серию неподвижных картин (24 кадра/сек в звуковом фильме) как непрерывное действие.
12. По мере роста хрусталика, центральная его часть из-за ухудшения обменных процессов теряет прозрачность.
13. За счет водянистой влаги.
14. Локальной адаптацией сетчатки, т.е. исчезновением сигнала с участков постоянной освещенности.
15. Лицам, имеющим аномальное цветовое зрение, требуется иные пропорции трех составляющихся, чем остальным людям.
Приложение 2.
Специальность: «Стоматология»
Тема: «Физиология зрительного анализатора»
ВАРИАНТ I
1. Тонус центров анализаторов при блокаде ретикулярной формации
а) не изменится в) увеличится
б) изменится двухфазно г) уменьшится
д) увеличится, затем уменьшится
2. Величина генераторного потенциала от силы раздражения
а) не изменяется в) увеличивается пропорционально
б) изменяется фазно г) уменьшается пропорционально
д) суммируется
3. Переключение афферентных зрительных путей происходит в
а) медиальных коленчатых телах, задних буграх четверохолмия
б) медиальных коленчатых телах, передних буграх четверохолмия
в) латеральных коленчатых телах, задних буграх четверохолмия
г) латеральных коленчатых телах, передних буграх четверохолмия
д) таламусе, задних буграх четверохолмия
4. Максимальную остроту зрения имеет
а) слепое пятно в) периферия сетчатки д) зрительный нерв
б) желтое пятно г) сосудистый центр
5. Наличие корреспондирующих точек на сетчатке глаза опреде-
ляют в опыте
а) Роджерса в) Фредерика д) Гольца
б) Мариотта г) Леви
ВАРИАНТ II
1. Нормальное зрение - это
а) миопия в) гиперметропия д) монохроматия
б) эмметропия г) гемионапсия
2. В процессе адаптации электрическая активность рецептора
а) не меняется в) увеличивается д) возникает ПД
б) снижается г) исчезает
3. Корковый зрительный центр локализован в области
а) теменной в) затылочной д) гиппокампа
б) височной г) лобной
4. Зрительный нерв образуют аксоны
а) биполярных клеток в) колбочек д) пигментных клеток
б) палочек г) ганглиозных клеток
5. Наличие слепого пятна на сетчатке глаза определяют в опыте
а) Роджерса в) Фредерика д) Гольца
б) Мариотта г) Леви
ВАРИАНТ III
1. Периферическая часть анализатора представлена
а) мотонейронами в) рецепторами д) аксонами
б) спинальными ганглиями г) дендритами
2. Генераторные потенциалы анализатора возникают в
а) неспецифических ядрах таламуса г) мотонейронах
б) спинальном ганглии д) корковых зонах
в) рецепторах
3. Зрачок на свет реагирует
а) незначительным расширением в) фазными изменениями
б) сужением г) отсутствием реакции
д) сильным расширением
4. При рассмотрении близких предметов хрусталик
а) уплощается, уменьшается преломляющая сила
б) становится выпуклым, преломляющая сила увеличивается
в) уплощается, увеличивается преломляющая сила
г) становится выпуклым, преломляющая сила уменьшается
д) не изменяется
5. Схема родопсинового цикла
а) витамин А, ретиналь, метародопсин, люмиродопсин
б) метародопсин, люмиродопсин, ретиналь, витамин А
в) люмиродопсин, метародопсин, ретиналь, витамин А
г) ретиналь, люмиродопсин, метародопсин, витамин А
д) ретиналь, витамин А, люмиродопсин, метародапсин
ВАРИАНТ IV
1. Электрическая активность рецептора в процессе адаптации
а) увеличивается в) не изменяется д) возникает ПД
б) уменьшается г) изменяется фазно
2. Центральная часть анализатора представлена
а) корковыми центрами г) мозжечком
б) таламическими ядрами д) лимбическими структурами
в) средним мозгом
3. Для коррекции рефракции глаза при астигматизме необходимы стекла
а) цилиндрические в) двояковыпуклые д) квадратные
б) двояковогнутые г) горизонтальные
4. Местом наилучшего видения является центральная ямка сетчатки, где скапливаются
а) колбочки в) палочки и колбочки д) биполярные клетки
б) палочки г) ганглиозные клетки
5. Преломляющие среды глаза
а) роговица, стекловидное тело, хрусталик, сетчатка
б) роговица, жидкость передней камеры глаза, стекловидное тело, хрусталик
в) роговица, жидкость передней камеры глаза, сетчатка, хрусталик
г) роговица, зрительный нерв, стекловидное тело, хрусталик
д) роговица, сетчатка, хрусталик, зрительный нерв
ВАРИАНТ V
1. К интерорецепторам относят
а) термо-, хемо-, ноцицепторы
б) фото-, фоно-, барорецепторы
в) висцеро-, проприо-, вестибулорецепторы
г) термо-, фото-, механорецепторы
д) тактильные, обонятельные, проприорцепторы
2. Под специфичностью рецепторов понимают способность реагировать на раздражители
а) сильные неадекватные г) адекватные подпороговой силы
б) слабые неадекватные д) любые раздражители
в) адекватные пороговой силы
3. Для определения остроты зрения используют
а) периметр Форстера в) офтальмоскоп
б) таблицы Анфимова г) таблицы Сивцева-Головина
д) таблицы Рабкина
4. При повреждениях перекреста зрительных путей наблюдается выпадение полей зрения
а) латерального слева в) медиального справа и слева
б) медиального справа г) латерального справа и слева
д) полная слепота
5. Явление темновой адаптации зависит от свойств рецепторов
а) аккомодации в) кодировании информации
б) специфичности г) сенсибилизации
д) специализации