БИОФИЗИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАБОТЫ
ОРГАНОВ ЗРЕНИЯ
Автор: Армичева Вера, ученица
11"Б" гимназия 1567
Научный
руководитель: Горидченко Т.П., канд. б. н.,
Африна Е.И., канд. ф.-м. н.
г. Москва
Целью настоящей работы
является рассмотрение, анализ и обобщение материалов по строению и
функционированию зрительного анализатора у различных животных.
В задачи работы
входило исследование морфологии органа зрения, изучение строения и
функционирования сетчатки глаза, рассмотрение аномалий строения органов зрения.
Особое внимание уделено рассмотрению эволюционных аспектов. Работа посвящена
теме "Органы зрения". Это очень занимательная тема, которая сразу же
привлекла мое внимание, потому что именно зрение приносит человеку около 90%
информации об окружающем мире. Зрение активно воздействует на речь и понимание
речи, на мышление. Вот и выходит, что к пониманию устройства мозга, созданию
теории его работы люди должны идти через изучение того, как они говорят, слышат
и видят...
При помощи органов
чувств человек ощущает внешний мир. Ощущение - есть действительно
непосредственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии
внешнего раздражения в факт сознания. В результате взаимодействия организма с
внешней средой, при участии органов чувств, реальность внешнего мира отражается
в сознании человека; человек формирует свое отношение к внешним воздействиям,
отвечает на них конкретными для каждой ситуации действиями. Орган зрения,
играет важную роль в жизни человека, в его общении с внешней средой. В процессе
эволюции он прошел путь от светочувствительных клеток на поверхности тела
животного до сложно устроенного органа, способного осуществлять движения,
направлять свет на специальные светочувствительные клетки, лежащие в толще
задней стенки глазного яблока, и воспринимающие как черно-белое, так и цветное
изображение. Достигнув совершенства, орган зрения у человека получил
возможность улавливать картины внешнего мира, трансформировать световое
раздражение в нервный импульс, расшифровка которого осуществляется в коре
большого мозга.
В данной работе
рассматриваются не только биологические, но и биофизические и биохимические
аспекты работы органов зрения, большое внимание уделяется, в частности,
процессам аккомодации глаза. В разделе "Морфология органа зрения" подробно
описывается работа всех составляющих органа зрения и их функции (также
представлены и вспомогательные органа зрения). Далее рассматриваются проводящие
пути зрительного анализатора, особое внимание уделяется "он" и
"офф" ассоциативным зонам, а также процессу обработки и анализа
информации в центрах. Рассматривается
1
Дивергенция и
конвергенция сигналов.
2
Принцип
картирования - проецирование в соответственную точку мозга, например,
соматотопическая организация, ретинотопическая организация.
3
Принцип специализации
нейрона, вычленяющего отдельные признаки стимула или совокупность этих
признаков.
4
Принцип сохранения
модальности нейрона. Это один из самых важных принципов, благодаря которому мы
можем различать, например, красное и черное.
5
Принцип колоночной
обработки информации нейронами разной специализации, причем обязательно с
соблюдением принципа - от простого к сложному.
6
Ассоциативный
способ обработки информации: при его отсутствии возникают зрительные иллюзии.
Теория информации и
эстетическое восприятие В работе подробно рассматриваются процессы, связанные с
движением глаз, так как именно они отражают работу мысли. Подробно рассмотрено
строение сетчатки - важного и главного элемента глаза.
Особое внимание
уделено и такой теме, как "Аномалии развития глазного яблока"
(астигматизм, врожденная катаракта, врожденная глаукома), рассмотрены
биофизические и биохимические особенности этих аномалий. Здесь же обсуждается
вопрос о развитии и возрастных особенностях органа зрения. Затрагивается вопрос
и о "третьем глазе". Что это такое и нужен ли он вообще? Завершается
работа описанием эволюции органа зрения у животных: его возникновение и
совершенствование, которое происходило не один десяток лет. Орган зрения в
филогенезе проделал путь от отдельных эктодермального происхождения
светочувствительных клеток у кишечнополостных до сложно устроенных парных глаз
у млекопитающих. У позвоночных животных глаза развиваются сложно. У рыб
дифференцировка зрительных клеток на палочковидные (палочки) и колбочковидные
(колбочки) выражена слабо, у рептилий имеются одни колбочки, у млеко питающих в
сетчатке находятся преимущественно палочки; у водных и ночных животных колбочки
в сетчатке отсутствуют. В составе средней (сосудистой) оболочки уже у рыб
начинает
формироваться
ресничное тело, усложняющееся в своем развитии у птиц и млекопитающих.
Мышцы в радужке и в
ресничном тело впервые появляются у амфибий. Наружная оболочка глазного яблока
у низших позвоночных животных состоит преимущественно из хрящевой ткани (у рыб,
частично у амфибий, у большинства ящерообразных и однопроходных). У
млекопитающих она построена только из волокнистой (фиброзной) ткани. Передняя
часть фиброзной оболочки (роговица) прозрачная. Хрусталик у рыб, амфибий имеет
круглую форму. Аккомодация достигается вследствие перемещения хрусталика и
сокращения особой передвигающей хрусталик мышцы. У рептилий и птиц хрусталик
способен не только перемещаться, но и изменять свою кривизну. У млекопитающих
хрусталик занимает постоянное место, аккомодация осуществляется вследствие изменения
кривизны хрусталика. Стекловидное тело, имеющее вначале волокнистую структуру,
постепенно становится прозрачным.
Выводы.
В настоящей работе
рассмотрен, проанализирован и обобщен
материал по строению и функционированию зрительного анализатора у различных
животных. Исследована морфология органа зрения, изучению строение и
функционирование сетчатки глаза, рассмотрены аномалии строения органов зрения.
Особое внимание уделено рассмотрению эволюционных аспектов.
Литература
1.
Н.А. Агаджанян,
Л.З.Тель, Б.И.Циркин, С.А.Чеснокова "Физиология человека" Курс лекций
в 2 книгах Алма-Ата, Казахстан 1992
2.
Б.Сергеев
"Занимательная физиология" Москва "Молодая гвардия" 1977
3.
В.Демидов "Как
мы видим то, что видим" Издательство "Знание" Москва 1979
4.
Э.И.Борзяк,
В.Я.Бочаров, Л.И.Волкова,М.Р.Сапин,Ю.М.Селин, Б.А.Спирин "Анатомия
человека в двух томах" Издательство "Медицина" Москва 1986ъ