Зоровий аналізатор. Визначення гостроти та поля зору

Розділ 4.Фізіологія сенсорних систем

Основні поняття розділу

Сенсорні системи (аналізатори) – системи які сприймають рецепторами зовнішню для мозку фізичну та хімічну енергію, трансформують її в нервові імпульси та передють їх у мозок через ланцюги нейронів, що утворюють ряд рівнів. Виділяють: зорову, слухову, вестибулярну, смакову, нюхову, кінестетичну та соматовісцеральну сенсорні системи.

Рецептор – кінцеве спеціалізоване утворення, яке трансформує енергію різних видів подразників у специфічну активність нервової системи.

Рецепторний потенціал – виникає на мембрані рецептора у результаті перетворення енергії стимула і змін прникності мембрани. Рецепторний потенціал ще називають генераторним потенціалом, тому що він генерує в аферентних нервових волокнах потенциали дії.

Властивості рецепторного потенціалу – градуальність; залежність амплітуди, тривалості, швидкості зростання та спаду від інтенсивності та часових характеристик стимула.Розповсюджується по нервовому волокну пасивно, електротонічно та з декрементом, якщо недостатній для генерації потенціалу дії..

Модальність – характеристика рецептора, яка відображає якість подразника, що сприймається.

Сенсорні шляхи – ланцюги нервових волокон та нервових центрів, по яким передається та переробляється інформація на шляху від рецепторів до кори великих півкуль головного мозку. Розрізняють: спеціфічні, неспеціфічні та асоціативні шляхи.

Сенсорне кодування – перетворення механічних, хімічних, світлових та інших подразників в універсальні для мозку сигнали – нервові імпульси. Кодування іде по таким напрямкам: якості, інтенсивністі, часу.

Ідеалістичні закони, що пояснюють роботу аналізаторів – закон спеціфічної енергії, закон психо-фізічного паралелізму, теорія символів.

Об’єктивні закони, що пояснюють роботу аналізаторів – закон прямої залежності між силою подразника та інтенсивністю відчуттів (Вебера), закон логаріфмічної залежності між силою подразника та інтенсивністю відчуттів (Фехнера). Співвідношення сили подразника на величини відчуття, що визначається степеневим рівнянням (за Стівенсом).

Лабораторна робота № 12.

Мета. Навчитись визначати гостроту та поле зору різних кольорів у людини.

Прилади та матеріали. Таблиці Головіна і Сивцева, указка, аппарат Рота, периметр Форстера, білі та кольорові кружки до нього, лінійка.

Об’єкт дослідження. Людина.

Питання для теоретичної підготовки Характеристика зорового аналізотора. Сенсорні шляхи зорового аналізатора. Центральний та периферичний зір. Поле зору, одиниці його виміру. Гострота зору і фактори, що впливають на неї.

Завдання 1 Визначення гостроти зору.

Для визначення гостроти зору використовують таблицю Сивцева (або таблицю Головіна), яка складена із 12 рядків літер різної величини. При нормальному зорі перший рядок чітко видно з відстані 50 м, а 10-й - з 5 м. В таблиці зліва вказана відстань, з якої повинен читатись кожний рядок. При такій відстані лінії, проведені від країв штрихів (що утворюють літери) до вузлової точки ока, утворюють кут в 1°.

Завдання: Визначити гостроту зору для правого та лівого ока. Піддослідного розміщують на відстані 5 м до таблиці Сивцева. Дослідження проводять роздільно для кожного ока (друге око повинне бути закрите).

Експериментатор у випадковому порядку вказує на літери в таблиці Сивцева, які піддослідний називає вголос.

Гостроту зору виражають відношенням відстані, з якої розрізняються літери, до тієї відстані, з якої вони повинні розрізнятися. Ряд найменших правильно названих літер використовують для обчислення гостроти зору за формулою;

V = d/D

V – гострота зору;

d – відстань між досліджуваним і таблицею;

D – відстань, на якій даний ряд літер розпізнається нормальним оком під кутом зору 1’.

Наприклад, якщо піддослідний з відстані 5 м розрізняє літери 10-го рядка, то гострота зору дорівнює 5/5=1. (Це нормальна гострота зору). Якщо з тієї ж відстані піддослідний розрізняє літери тільки першого рядка, то гострота його зору дорівнює 5/50=0,1. Гострота зору вказана з правого боку таблиці (V).

Порівняти гостроту зору для правого та лівого ока, а також при бінокулярному зірі.

Завдання 2. Перимерія (визначення поля зору).

Знайомляться з будовою периметра, і за його допомогою визначають поле зору одного з очей.

Для цього розміщують піддослідного спиною до світла. Одне око закривають, а підборіддя встановлюють на підставку так, шоб досліджуване око знаходилося над вирізом вертикальної пластинки, до якої піддослідний притуляється щокою.

Піддослідний повинен бачити відображення своєї зіниці в дзеркальці, закріпленому в середині дуги периметра.

Встановлюють дугу периметра вертикально. Переміщують по дузі периметра білий об'єкт вниз - від периферії до центру, до того часу, доки піддослідний не помітить його. Відмічають число градусів на шкалі та перевіряють отриманий результат, повторивши дослідження.

Проводять те ж дослідження, ведучи об'єкт по нижній частині дуги периметра від периферії до центру (мал.15).

Аналогічні визначення проводять, розташувавши дугу периметра по горизонталі під кутами: 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°,240°, 270°, 300°, 330°, 360°. Повторюють дослід:

1.

З кольоровими об'єктами;

2. Після того, як заплющили очі на 10 – 15 хвилин.

Мал.15. Поля зору для правого та лівого ока.

Замалювати свої поля зору. Порівняти отримані багатокутники (межі поля зору піддослідного) із стандартними (на таблиці) і поля зору для різних кольорів між собою.

Завдання 3 Спостереження боротьби полей зору

· Коли на однакові ділянки сітківки правого та лівого ока потрапляють різні зображення, людина бачить тільки одне з них. При цьому можна виявити боротьбу полей зору. Якщо, дивлячись обома очими на два по різному разлінованих квадрата, знижувати акомодацію або зміщати одне з очних яблук, то фігури обох квадратів почнуть зближатися до повного накладення одне на одного. Хоча зображення опиняться на ідентичних участках сітківки, зливання не відбудеться, а будуть з’являтися то лінії одного квадрату, то іншого (мал.16).

· Встановлюючи очі на даль або надавлюючи збоку на одне око, дивіться на квадрати. Приставте до правого ока широку частину раструба, а навпроти лівого ока, коло вузької частини раструба, тримайте долоню. Дивіться обома очами. Тоді ви побачити, що долонь або предмет будуть з діркою. Це пояснюється тим, що поле зору лівого ока освітлено відносно сильніше, ніж правого. В результаті видно предмет, приставлений до раструбу. Однак, невеликий участок поля зору правого ока (отвір раструба) освітлений ще сильніше – звідси “дірка” у долоні.

А.

Б.

Мал.16. Боротьба полей зору.

А – малюнок для виявлення ефекту боротьби полей

зору;

Б –ефект боротьби полей зору.

Питання для самопідготовки та контролю

1. Будова зорового аналізатора.

2. Чому око не розрізняє 2 світлі точки пид кутом зору меньше 1’?

3. Чому гострота зору меньша на периферії сітківки ока?

4. Що таке поле зору та як його визначають?

5. Чому винекає близорукість та дальнозоркість?

6. Як що розміри колбочок були б в декілька раз більше, ніж є, як би змінилася гострота зору?

Лабораторна робота № 13.

ЗОРОВИЙ АНАЛІЗАТОР. АДАПТОМЕТРІЯ(робота 1)

Мета Дослідити здатність ока до адаптації. Виявити мисце виходу із сітківки зорового нерва. Навчитись діагностувати косоокість.

Прилади та матеріали. Адаптометр, малюнок Маріотта

Об’єкт дослідження Людина.

Питання для теоретичної підготовки Будова сітківки. Будова фоторецепторів – паличок і колбочок. Фотохімічні реакції на сітківці. Явище адаптації в аналізаторах.

Завдання 1 Адаптометрія.

Це визначення чутливості до світла та гостроти зору при послабленому освітленні (визначається за допомогою адаптометра).

Визначення стану “нічного бачення” має велике значення для діагностування деяких захворюваннь (гиповітаміноз, стан після струсу мозку, атрофія зорового нерва, пігментне переродження сітківки, тощо), а також для професійного відбору (транспорт, тощо).

Адаптометр дозволяє визначити стан “нічного бачення” тільки при довгостроковому (не меньш 60 хв)перебування у темряві, однак для масових дослідженнь застосовують орієнтовне визначення чутливості до світла протягом 3 хв.

До складу адаптометра входять: штатив, вимірювальний пристрій, куля для попередньої адаптації.

Робота 1. Орієнтовне дослідження чутливості до світла потягом 3 хв.

Визначають час між закінченням світлової адаптації і моментом, коли коли буде побачений об’єкт заданої яскравості.

1. Дослідження проводять у кімнаті, що не освітлюеться прямими променями сонця. Якщо досліджуваний знаходився на яскравому сонячному світлі, йому слід 15-20 хв побути у кімнаті із загальним освітленням.

2. Обертом ручки вмикача увімкнути ланцюг адаптометра та кулі для попередньої адаптації.

3. Обертом ручки на кулі її отвір закривають (положення закр.)

4. Перемикач виду робіт встановлюють у положення “вимір”. Обертом барабану (зправа на адаптометрі)встановлюють той чи інший об’єкт для випробування (коло, квадрат, таблиця, хрест).

5. Барабаном (зліва знизу) вимикають усі фільтри-затемнювачи (у прямокутному віконці індексу повинен стояти 0).

6. Рукоятка із додатковим фільтром 1/100 встановлюється у положення увімкнено.

7. Обертом барабану (зправа на адаптометрі) вимірювальну шкалу встановлюють на подільці 1,1.

8. Вмикають повну яскравість кулі для попередньої світлової адаптації, тобто рукояткою (зліва зверху на кулі) встановлюють цифру 1 (освітлення 2500 аст.)

9. Досліджуваний сідає на стілець та притуляє обличчя до гумової півмаски.

10. Перемикач виду робіт встановлюють у положення “куля” та одночасно вмикають секундомір. Досліджуваний повинен дивитися на освітлену поверхню кулі. Не дозволяється заплющувати очі. Спостереження за очами досліджуваного здійснюють чере отвір у кулі. Після вимкнення світла у кулі, досліджуваний повинен дивитися трохи нижче кваліфікаційної точки та вказати той момент, коли він побачить світлову пляму, а після цього назвати її форму.

11. Через 3 хв освітлення кулі вимикають (положення “вимір”), зупиняють секундомір та відводять у сторону заслонку (откр.)

12. Відмічають час, коли досліджкваний побачить об’єкт.

Зазвичай, люди із нормальним зором при густині по шкалі 1,1 помічають об’єкт не більш ніж за 45+5сек після вимкнення освітлення кулі яскравістю 2500аст. Збільшення часу на 10сек потребує повторного дослідження; на 20сек і більше вказуе на те, що доаліджуваний має знижений нічний зір. Проводять дослідження при плотності 0; 1,1;!,3 та яскравості кулі 650, 2500.

Дані заносять у таблицю.

Табл. 3. Залежність часу розрізнення об’єкту дослідження від ступеня розкриття діафрагми та яркості кулі.

Яскравість “кулі попередньої адаптації”	Ім’я та по-батькові	Оптична густина по шкалі
	1,1	1,2

Завдання 2. Визначення діаметра зорового нерва.

Для визначення діаметра зорового нарва, тобто сліпої плями, використовують малюнок Маріотта (на чорному тлі нанесено білі хрестик та кружок на відстані 100 мм. Діаметр фігур – 10 мм) (мал.17).

Мал.17. Малюнок Маріотта.

Праве око закривають, а лівим оком фіксують праве зображення. Відсуваючи та наближаючи малюнок помічають, коли ліве зображення зникає. Відмічають відстань від малюнка до ока, на якій зникає об’єкт. Дослід повторюють, закривши ліве око. Розрахунок діаметра зорового нарва ведуть по формулі:

D = l/L·T

D – діаметр зорового нерва(мм);

L – відстань від малюнка до ока (мм);

l – діаметр очного яблука (23 мм);

T – Відстань між об’єктами на малюнку (100 мм).

Порівняйте результати досліду на правому та лівому оці.

Завдання 3. Проба на косоокість.

Дослідник долонею закриває праве око досліджуваного (око не заплющувати). Досліджуваний дивиться лівим оком на палець дослідника (відстань близько 0,5м), який розташований навпроти лівого ока досліджуваного. Через 30сек дослідник швидко переводить долоню з правого ока так, щоб закрити ліве око, одночасно уважно спостерігаючи за правим оком досліджуваного.Якщо у момент переводу руки спостерігається “стрибок” правого ока, це свідчить про косоокість.

Повторити спробу на лівому оці.

Питання для самопідготовки та контролю

1. Яка мікробудова сітківки?

2. Чому зображення на малюнку Маріотта зникає при переміщенні його відносно ока?

3. Які механізми адаптації зорового аналізатора?

4. Який фізіологічний механізм лежить у основі висловлювання: “Ночью все кошки серые”?

5. “Открылась бездна, звезд полна. Звездам числа нет, бездне - дна” – писав поет. Чи користувався він боковим зором, коли побачив “бесчисленное количество звезд”?

Лабораторна робота № 14.

ЗОРОВИЙ АНАЛІЗАТОР.АДАПТОМЕТРІЯ(робота 2)

Мета Дослідити функциональні особливості зорового анализатора.

Прилади та матеріали. Адаптометр, лінійка (40 – 50 см), листи картону, обтягнена марлею рамка, булавки.

Об’єкт дослідження Людина.

Питання для теоретичної підготовки Явище адаптації у зоровому аналізаторі. Механізм акомодації ока. Рефракція ока та її аномалії.

Завдання 1 Адаптометрія (робота 2).Дослідження гостроти зору при послабленому освітленні.

Застосовують для дослідження осіб віком до 30 років,що мають емметропію або невелику дольнозоркість (до +1,5) чи короткозоркість (до –3,0). Визначають час, необхідний для розрізнення знаків таблиці після адаптації до яскравого світла.

1. Вмикають усі фільтри-затемнювачи та додатковий світлофільтр 1/100 адаптометра. Перемикач виду робіт виставляють у положення «вимірювання». Діафрагма повність відкрита (оптична плотність – 0). Перевіряють, щоб гострота зору досліджуваного була не меньш ніж 0,7 (якщо меньше –дослідження проводять у окулярах).

2. Поворотом барабана встановлюють фільтр-затемнювач 1,3,вимірювальну діафрагму 0,5 (Σ 1,3+0,5).

3. Закривають отвір кулі.

4. Вмикають повну яскравість кулі (2500 аст). Досліджуваний 2 хв дивиться на білу поверхню кулі, а у цей час дослідник пояснює, що після вимкнення освітлення усе буде темним. Однак, через деякий час освітлення таблиці стане яскравішим і можна буде бачити цифри. По мірі появи ціфр досліджуваний повинен читати їх вголос зліва направо (1 та 2 ряд можна не читати, а повідомити, що їх видно).

5. Світло у кулі вимикають(положення «вимірювання»). Поворотом ручки отвір кулі відкривають. Через деякий час досліджуваний починає називати цифри. Час з моменту закінчення світлової адаптації до моменту, коли гострота зору досягне 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 записують.

Дослідження триває 60-70сек і за цей час гострота зору повинна досягти 0,5-0,6.

Отримані дані заносять у таблицю та будують графік (по осі абсцис - гострота зору, по осі ординат – час розпізнавання у секундах).

Табл.4. «Зона норми» для дослідження гостроти зору при слабкому освітленні.

Гострота зору	Час розрізнення (сек)
Мінімум	Досліджуваний	максимум
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6

Завдання 2. Акомодація ока.

· Укріпити на кінці вимирювальної лінійки лист картону і зробити в ньому булавкою два отвори на відстані 1,5 мм. На лінійці укріпити вертикально дві булавки: одну – на відстані 20, а другу – 40 см від екрана.

Прикрити ліве око, правим фіксувати крізь обидва отвори в екрані ближчу булавку (зображення віддаленої булавки роздвоюється). Фіксуючи погляд на віддаленій булавці, визначити, як сприймається зором ближча булавка.

· Помістити рамку з марлевою сіткою між оком та книгою на відмтані 15 см від обличча і прочитати текст. При цьому звернути увагу, наскільки чітко видно марлеву сітку (вона розпливається і стає нечіткою). Фіксувати погляд на марлевій сітці і одночасно спробувати прочитати текст книги.

Завдання 3. Визначення найближчої точки ясного бачення.

Найближча точка ясного бачення – це точка, яка знаходиться на тій найменьший відстані від ока, на якій ще можливо чітке бачення предмета.

Робота проводиться у парі. Для визначення найближчої точки ясного бачення прикрийте одне око. Перед другим оком розташуйте ширму з двома отворами (відстань між якими меньше діаметру зіниці). Піддослідний фіксує зором булавку, яку тримає інша людина, та поступово наближає її до ширми. На деякій відстані булавки від ока образ її починає подвоюватися. Відмітьте цю відстань як відстань до найближчої точки ясного бачення.

Для короткозорого ока можна знайти дальню точку ясного бачення. Для цього булавку, навпаки, поступово віддаляють від ока. Відмітьте відстань, при подальшому збільшенні якого образ булавки починає подвоюватися.

Питання для самопідготовки та контролю

1. Який механізм акомодації ока?

2. Чому не можна одночасно чітко бачити дальню і ближню булавки?

3. Чому неможливо чітко бачити предмет на відстані 5 – 7 см від ока?

4. Що таке сила акомодації?

5. При надавлюванні піддослідному на відкриті очі у нього віникає відчуття подвоювання предметів. Чи не має у нього якойсь патології?

6. Нічью водії мусять використовувати дальнє світло фар. Чому в цьому випадку риск аварій тільки зростає?

Лабораторна робота № 15.

ЗОРОВИЙ АНАЛІЗАТОР.АДАПТОМЕТРІЯ(робота 3)

Мета Дослідити функціональні особливості зорового анализатора. Оволодіти методиками виявлення безумовних зіничних рефлексів у людини і виробити на їх основі умовні рефлекси.

Прилади та матеріали. Адаптометр, гумовий балончик.

Об’єкт дослідження Людина.

Питання для теоретичної підготовки Будова та функції зорового аналізатора. Зіничний рефлекс. Закони залежності між силою подразника та інтенсивністю відчуттів.

Завдання 1 Адаптометрія (робота 3). Визначення гостроти зору під час засліпленя.

Повторити пункти 1-5 роботи 2. Після того, як досліджуваний прочитав 5 та 6 рядки, вмикають лампу “засліплювач”. Додатковий світлофільтр, вимірювальну діафрагму, світлофільтри-затемнювачи вимикають. Потім дослідження проводять по сумарним густинам світлофільтрів та діафрагми 0,0; 1,1; 1,3; 1,7; 2,0.

Людина, що має нормальну чутливість до яскравого світла, повинна: у першому випадку бачити цифри усіх рядків;

У другому – 5 рядків;

У третьому – 4-3 рядків;

У четвертому – 2 рядка;

У п’ятому - 1 рядка.

П’ятий рядок він побачить не пізніше, ніж через 60сек після того як “засліплювач” буде вимкнуто.

Результати заносять у таблицю.

Табл.5. Час розрізнення п’ятого рядка після засліплення.

Ім’я та по-батькові	Час розрізнення
1.
2.

Завдання 2. Зіничні рефлекси.

Саджають піддослідного обличчям до світла. Через 1-2 хв відмічають ширину зіниць його очей і виконують наступні експериментальні спроби.

а). Закривають одне око піддослідного рукою і спостерігають за виникаючими вслід за цим змінами ширини зіниці відкритого ока.

б). Відкривають закрите око і спостерігають за змінами ширини зіниць обох очей.

в). Закривають обидва ока на 30с. Відкривають очі і відмічають ширину розширення зіниць і спостерігають Їх звуження. Порівнюють ступінь розширення зіниць при закритті обох очей та при закритті одного ока.

г). Пропонують піддослідному зафіксувати поглядом далеко розташований предмет і відмічають ширину зіниць. Потім поміщають який-небудь предмет (олівець) на відстані 15-20 см від очей і пропонують розгдядати його. Спостерігають за зміною положення обох очей (конвергенція) та за зменшенням ширини обох зіниць.

Зробити висновок про пряму та співдружню рефлекторну реакції зіниць очей на світло. Намалювати рефлекторну дугу зіничного рефлексу. Вказати локалізацію центру.

Завдання 3. Вироблення умовного рефлексу ока.

В якості безумовного подразника застосовується струмінь повітря, що подається гумовим балончиком і направляється через піпетку на рогівку ока. Підбирається сила безумовного подразнення, яка викликає закривання ока.

Умовний рефлекс виробляють, поєднуючи дію індиферентного подразника (звуковий подразник) з поштовхом струменя повітря в око.Після подачі умовного подразника (тривалість дії - 2-3 с) до нього, з інтервалом 1-2 с, приєднують безумовне підкріплення струменем повітря.

Подразнення повинні слідувати одне за одним з інтервалом 1-1,5 хвилини.

Чітка мигальна реакція, що виникає після пред'явлення одного умовного сигналу, свідчить про утворення стійкої рефлекторної реакції.

Замінити звуковий сигнал іншим умовним подразником і прослідкувати за реакцією піддослідного.

Відмітьте, через скільки співпадань умовного та безумовного подразників виробляється умовнорефлекторна реакція у різних студентів. Результати досліджень запишіть в зошит і зробіть висновок.

Питання для самопідготовки та контролю

1. Які правила утворення умовних рефлексів?

2. Який характер зіничної реакції при акомодації?

3. Чому різноманітні подразники (звук, світло, запах …) викликають у рецепторній клітині одноманітну відповідь – виникнення рецепторного потенциалу?

4. Критична частота зливання мерехтінь (КЧЗМ) є більш низькою для слабких спалахів світла. Для кого, паличок чи колбочок, КЧЗМ буде більш високою?

5. Рефракція ока та її аномалії.

Лабораторна робота № 16.

Дата добавления: 2017-01-14