Transcript 5-Scherl_meschlichesAuge
Allgemeine Sinnesphysiologie
Reiz
Rezeptoren
Sinnesorgan
ZNS
Afferenz: peripheres NS (Rezeption)
(Verarbeitung, Antwort)
ZNS Efferenz: peripheres NS (Erfolgsorgan) innerviert Muskulatur
Eigenschaften von Rezeptoren
Selektive Reizaufnahme: „adäquater Reiz“
Reiz-Transduktion: Umsetzung des Reizes in ein Rezeptorpotential
Reiz-Transformation: Umsetzung des Rezeptorpotential in Aktionspotentiale (APs = elektrische Impulse)
Frequenzkodierung: Reizstärke ~ Rezeptorpotential ~ Anzahl APs
Rezeptortypen
Mechanorezeptoren: Tast , Gehör-, Schweresinn
Photorezeptoren: optischer Sinn
Chemorezeptoren: Geruchs- u. Geschmacksinn
Thermorezeptoren: Temperatursinn
Elektrorezeptoren: Elektrischer Sinn
Primäre Sinneszellen: Rezeptor generiert Rezeptorpotential
Aps entstehen in der selben Zelle (Riechrezeptoren, Sekundäre Sinneszellen: Rezeptor erzeugt Rezeptorpotential
synaptische Übertragung
löst Aps in der der Nachbarzelle aus (Geschmacksrezeptoren, Cortisches Organ, Photorezeptoren) Weber-Fechner-Gesetz: (aus der Psychophysik) E = K log S (E... Empfindungsstärke, S= Stimulusstärke)
Anatomie des Auges
Kugelförmig
Längsdurchmesser:2,4-2,5 cm
Querdurchmesser: 2,4 cm
Volumen: 6,5 cm 3
Cornea (Hornhaut)
äußere transparente Haut
bedeckt Iris und Linse
avaskuläres Gewebe (Ernährung erfolgt durch Tränenflüssigkeit)
größter Brechungsindex
Funktionen: UV-Filter, Fokusierung des Lichts, Schutzschild
Sclera (Lederhaut)
•
= „das Weiß“ des Auges
•
schließt an Cornea an, umschließt den Augapfel und umkleidet den Sehnverv (ausgehend vom ZNS)
•
undurchsichtig
•
Funktion: Unterstützt Augeninnendruck und den Zug der Muskeln
•
hält dadurch die Form des Auges aufrecht
Iris (Regenbogenhaut) & Pupille
Gefärbter Muskel
Iris bildet vor der Linse
eine Lochblende (Pupille)
Pupille ist rot (Komplementärfarbe zu rot)
Muskel reguliert Beleuchtungsintensität der Netzhaut
Irisfarbe: durch Pigmentierung
Eumelanin (braun-schwarz) Phaemelanin (rot-gelb)
Choroidea (Aderhaut)
0,2 mm dick
Ist der Sclera innen aufgelagert
Enthält viele Blutgefäße
Funktion: Ernährung angrenzender Schichten (insbesondere der gefäßfreien Netzhaut)
Retina (Netzhaut)
gewöhnlich 3-schichtig
oberhalb von Pigmentepithel (lichtabschirmend)
Sehzellen
inverses Auge – lichtabsorbierende Strukturen sind lichtabgewandt
Erregungen durchlaufen bereits innerhalb der Retina eine aus 3 Zellen bestehende Neuronkette:
Rezeptorzelle- bipolares Schaltneuron- ableitende Ganglionzelle
Amakrine und horizontale Zellen
für Querverbindungen Konvergenz der Erregungsleitung beobachtbar
Sie enthalten weniger Membranstapel
Photorezeptoren (=Sehzellen)
Stäbchen und Zapfen bestehen aus Außen- u. Innenglied
Erstere sind lichtabsorbierend
In Außenglieder: Scheibchen od. discs (durch Einstülpungen der Membran hervorgegangen)
Bei Stäbchen: Einstülpungen vollkommen von Membran gelöst (bei Zapfen nicht)
In der Membran der Scheibchen
Sehfarbstoff
Neue Scheibchen am proximalen Ende d. Außenglieds nachgebildet (bei Anura 30 / d)
Zapfen und Stäbchen im Vergleich
Farbensehen Zapfen sind weniger lichtempfindlich Warum ?
enthalten weniger Membranstapel
lichtempfindlicher
Dämmerungssehen
Hell-Dunkelsehen
Unterscheidet sich das Verhältnis von Stäbchen zu Zapfen bei tagaktiven und nachtaktiven Tieren ???
...ein paar Fakten....
In der Regel # Stäbchen > # Zapfen
Reine Stäbchenretina bei:
Gymnophione, Tiefseefische, Fledermäuse, Geckos, Maulwurf,
Maus: 3% Zapfen Ratte: 1% Zapfen Katze: 2 % Zapfen Mensch: 5 % Zapfen Reine Zapfenretina:
Ringelnatter (
Natrix natrix
), Vögel, Schildkröten
Verteilung der Sehzellen innerhalb der Retina
Mensch 126 Mio Photorezeptoren (120 Mio Stäbchen, 6 Mio Zapfen)
Im Zentrum (gelber Fleck= Ort des schärfsten Sehens) ausschließlich Zapfen
Netzhautperipherie: nur Stäbchen
Nachtblindheit (Retinis pigmentosa): Degeneration der Stäbchen
Macula lutea & Blinder Fleck
0,5 mm 0,1 mm
Blinder Fleck: ableitende Axone bilden den Sehnerv Gelber Fleck: Ort des schärfsten Sehens
Entwicklung des Auges
ABB von augenmappe
Retina ist Teil vom ZNS Entwickelt sich ausgehend vom Zentralrohr An beiden Seiten des Neuralrohrs bilden sich optische Vesikel Austülpung
Augenbecher In der 5. Schwangerschaftswoche sind die meisten grundlegenden Verbindungen der Retina aufgebaut ...
Hilfseinrichtungen des Auges
Augenlider
Tränenapparat
äußere Augenmuskeln (mgl. Abb ? )
Akkommodation
Anpassung des Auges an die Entfernung;
Ziliarmuskel
kontrahiert
Zonulafasern
schlaff
Linse
gewölbt
Brechkraft
nimmt zu
Akkommodation
Nähe relaxiert gespannt abgeflacht nimmt ab Ferne
Akkommodation bei versch. Tieren im Vgl.
Phototransduktion
Transduktionsprozess umfasst alle Vorgänge zw. Photonenabsorption durch das Sehpigment der Entstehung von Aktionspotentialen (elektrischen Signalen) Die für die Photonenabsorption notwendigen Sehpigmente sind in spezielen Strukturen den Photorezeptoren untergebracht
Sehpigmente
Sehpigment: Rhodopsin (178 von Kühne entdeckt) Es ist ein Chromoproteid Chromophor: 11-cis Retinal Glykoprotein: Opsin Pro Außensegment 2x10 9 Rhodopsindmoleküle
Photostereoisometrisierung
Abnahme des Dunkelstroms
nimmt ab
G Rezeptorpotential
Aktionspotenial
Metarhodopsin II:
Dunkelstroms
Rezeptorpotential Enzymkaskade
G nimmt ab
Abnahme des Aktionspotential
Wahrnehmung (visueller Kortex)
Adaption
Hell-Dunkel-Anpassung
Pupillenreflex Input Kontrolle: bei Säugern und Vögel
Retinomotorik Bei niederen Vertebraten, Fischen, Amphibien, Reptilien und einigen Vögeln
Die Mechanismen zur Adaption sind mannigfaltig....
Ein weiteres Beispiel: Änderung der Gleichgewichtslage zw. zerfallenden und intakten Sehfarbstoffen (Retinalisomerasereaktion) ...
Sehbahn und visueller Kortex
Beginnt in der Netzhaut und endet in d. Sehrinde im Bereich des Hinterhauptlappens (Großhirn)
4 hintereinandergeschaltete Neurone von denen die Zellkörper der ersten 3 in der Netzhaut liegen
Chiasma opticum
Synaptischer Kontakt zum 4. Neuron im Zwischenhirn
Entwicklung des Auges
ABB von augenmappe
Retina ist Teil vom ZNS Entwickelt sich ausgehend vom Zentralrohr An beiden Seiten des Neuralrohrs bilden sich optische Vesikel Austülpung
Augenbecher In der 5. Schwangerschaftswoche sind die meisten grundlegenden Verbindungen der Retina aufgebaut ...
Fehlsichtigkeit
Presbyobie Angeborgene Fehler der Augapfelform:
Myopie (Kurzsichtigkeit) Hyperopie (Weitsichtigkeit) Astigmatismus Glaukoma (grüner Star) Grauer Star Farbenblindheit
Das Komplexauge
= Facettenaugen Setzen sich aus sehr vielen Einzelaugen (Ommatidien) zusammen Aufbau: dioptrischer Apparat und proximaler rezeptiver Teil Dioptrischer Apparat: flache Cornealinse, Kristallkegel Retinula: gebildet aus 8 verlängerten Sehzellen um einen axialen Stab (Rhabdomer)
Literatur
A. Faller: Der Körper des Menschen -Einführung in Bau und Funktion. Thieme-Verlag 1999.
H. Penzlin: Lehrbuch der Tierphysiologie. Elsevier GmBH. Münechen, 2005.