A Latas Biofizikaja

42
A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI LENCSEHIBÁK AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA FOTORECEPTOROK A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM Két kérdés: “Sötétben minden tehén fekete” Lehet-e teniszt játszani sötétben kivilágított hálóval, vonalakkal, ütőkkel és labdával? Forrás: http://www.doksi.hu

description

Biophysic of Vision

Transcript of A Latas Biofizikaja

  • A LTS BIOFIZIKJA

    A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI LENCSEHIBKAZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJAFOTORECEPTOROKA LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSAA SZNLTS ELMLETEELEKTRORETINOGRAM

    Kt krds:

    Sttben minden tehn fekete

    Lehet-e teniszt jtszani sttben kivilgtott hlval,vonalakkal, tkkel s labdval?

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • rinab sin

    sin=Snellius - Descartes

    A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FNYTRSA GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • tkf111 +=

    A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI

    Vkony gyjtlencskkpalkotsa

    fdioptriaD 1)( =

    +=21

    11)1(1RR

    nf

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A GEOMETRIAI OPTIKA ALAPJAI

    Vastaggyjtlencskkpalkotsa

    21

    2

    21

    )1(11)1(1RRd

    nn

    RRn

    f+

    +=

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • Monokromatikus Aberrcik

    Gmbi eltrs (szfrikus aberrci) Kma (stks hiba) Asztigmatizmus Kpmezgrblet Torzts

    Kromatikus Aberrci Longitudinlis kromatikus aberrci Laterlis kromatikus aberrcik

    LENCSEHIBK

    ...!9!7!5!3

    sin9753

    ++= iiiiii

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Gmbi eltrs

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Kma

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • Kma

    Kma esetn az objektum tvol van az optikai tengelytl.

    LENCSEHIBK

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Asztigmatizmus

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • Asztigmatizmus

    Ebben az esetben is a szimmetrikus objektum tvol van az optikai tengelytl

    s a kpe tangencilisan vagy szaggitlisan megnylik.

    LENCSEHIBK

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Kpmezgrblet

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Torzts

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • Kromatikus aberrci

    A fny elhajlik a fehr fnyt alkot sznek elvlnak (diszperzi). A vrs fny hajlik el legkevsb, az ultraibolya a legjobban.

    diszperzi

    LENCSEHIBK

    Oka a fnytrs hullmhossz fggse

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Longitudinlis kromatikus aberrci

    Longitudinlis sznkp

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • LENCSEHIBK

    Laterlis kromatikus aberrci

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJA

    A szem trkzegei

    Dszem= 63 dioptria, Dkornea= 40, Dlencse= 15+

    A szem sszetett optikai rendszer

    Norml szem, Rvidlts myopia, Tvollts hypermetropiaAsztigmatizmus cilinderes lencse

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJA

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJA

    Az emberi szem mint sszetett trrendszer

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJA

    A reduklt szem

    5 mternl tvolabbi trgyak esetn alkalmazhat

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKJA

    Myopia

    Hypermetropia

    (Asztigmatizmus cilinderes lencse)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    Receptorok szerkezete csapok ~(30 2-4) mikromter (sznlts) plcikk ~(60 1-2) mikromter (fnyrzkels)

    A receptorok eloszlsa

    rzkenysg (1-2 foton a plcikknl) (3-5 receptor)

    Adaptci (10-9 105 lux)

    Feloldkpessg (70 mikromter 25 cm tvolsgon) (kt klnbz receptor, kztk egy nyugalmi receptor)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROKPlcika

    zsk

    Csap

    diszk

    sejtmag

    Szinaptikusterminal

    Cilium

    Klsszegmens

    Belsszegmens

    Csapok~(30 2-4) mikromter(sznlts)

    Plcikk ~(60 1-2) mikromter (fnyrzkels)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    A rodopszin elhelyezkedse

    citoplazma felnz felszn

    diszk belsejbenz felszn

    plcika

    Diszk membrn

    belsszegmens

    klsszegmens

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A

    f

    n

    y

    h

    a

    l

    a

    d

    s

    i

    i

    r

    n

    y

    a

    FOTORECEPTOROK

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    nazlis temporlis

    plcikk

    csapok

    103/mm2

    visus

    visus

    vakfolt

    r

    e

    c

    e

    p

    t

    o

    r

    s

    r

    s

    g

    90 60 30 30 60 900

    50

    150

    100

    vakfolt vakfolt

    foveacentralis

    fovea centralisfovea centralis

    0

    090 60 30 30 60 90

    rzkenysgsttben

    (%)60

    30

    90

    60

    30

    90

    20

    40

    60

    80 1/1

    1/2

    1/41/8

    Receptorok eloszlsa

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • nhibahfEn == ,

    EhfhfEhfnhfE ===

    nEhf

    EEhf

    EE 1===

    Vavilov ksrletFOTORECEPTOROK

    (Poisson eloszls)

    A plcikk egy-kt foton kpesek rzkelni

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    2

    2

    2

    3 foton

    860 foton

    36000 foton

    190 foton

    ram (pA)Plcika

    Csap

    Id (s)

    Sttben csak a plcikk mkdnek.Nincs sznlts

    A csapok gyorsabban s rvidebb ideig vlaszolnak. Gyors mozgs kvetsre alkalmasabbak.

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • FOTORECEPTOROK

    a. Pupilla reflex (~16)

    b. Fotopigment koncentrci(kevs fny, magas pigment koncentrci)

    c. Trbeli szummci(kevs fny, tbb receptor per idegrost)

    d. Idbeli szummci(kevs fny, hosszabb id alatt vlt ki ingert)

    e. (intracellulris kalcium koncentrci)

    Adaptci (10-9 105 lux)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Fny retinal opszin* tranducin PDE cGMP1:1 1:1 1:500 2:1 1:milli

    Na+ csatornk bezrdnak hiperpolarizci transmitter felszabaduls mdosul ingerlet(tbb szz Na+ csatorna bezrdik, tbb mint egy milli Na+nem lp be)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Fny [cGMP] csatornk bezrdnak hiperpolarizci transzmitter felszabadul

    Stt ram

    Depolarizlt Hiperpolarizlt

    Fny abszorpcija

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • (Absz.max. 380 nm) (Absz.max. 500 nm)

    A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    1:1

    1:500

    2:1

    1:106

    Az elnyelt foton csak triggerknt szolgl

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • Biokmiai folyamatok sorozatnak eredmnyekppen a Na+ csatornk bezrodnak, hiperpolarizcit eredmnyezve.

    A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A LTS MOLEKULRIS MECHANIZMUSA

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • A SZNLTS ELMLETE

    Klnbz csapok (kk, zld, vrs) (ugyanaz a retinl, klnbz opszin)

    Young-Helmholtz elmlet

    X = rR + bB + gG

    (Monokromatikus szn, kevertszn)

    (Szntveszts)

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • SZNLTS

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • SZNLTSHullmhossz (nm)

    Hullmszm

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • ELEKTRORETINOGRAM

    A szem elektromos tulajdonsgaiA kornehoz viszonytva a retina 6 mV potentil.

    Elektrotinogram (ERG)

    Korai szakasz (ERP, Early Receptor Potential)

    Ksi szakasz a b c hullmok

    Stt adaptci (30 perc is lehet)

    A vitaminhiny, farkasvaksg

    Forrs: http://www.doksi.hu

  • ELEKTRORETINOGRAM

    ERP

    Bifzisos hullm

    pigmenthm

    kikapcsolsi tske

    a receptor sejtek, hiperpolarici

    b Mller sejtekdepolarizci

    Forrs: http://www.doksi.hu