ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΙΙ ΟΡΑΣΗ-ΑΚΟΗ-ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΙΙ ΟΡΑΣΗ-ΑΚΟΗ-ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ Φωτεινή Μάλλη Πνευμονολόγος Αναπλ. Καθηγητρια ΤΕΙ Νοσηλευτικής Επιστημονικός Συνεργάτης Πνευμονολογικής Κλινικής ΠΘ Καθηγητής-Σύμβουλος Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου

Δομή του οφθαλμού

Ο κερατοειδής χιτώνας του βολβού και ο φακός σχηματίζουν το σύστημα φακών των δύο βιντεοκαμερών. Το διάφραγμα του συστήματος είναι η ίριδα του οφθαλμού, ενώ το φιλμ αποτελεί ο αμφιβληστροειδής χιτώνας. 3

Κάθε φορά που πέφτει το φως πάνω στους οφθαλμούς, ο κερατοειδής και ο φακός εστιάζουν 4 το φως αυτό για το σχηματισμό ενός ειδώλου πάνω στον αμφιβληστροειδή, στο πίσω μέρος του οφθαλμού. Στη συνέχεια, οι φωτοϋποδοχείς του αμφιβληστροειδή, μεταφράζουν την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο μεταδίδεται κατά μήκος των οπτικών νεύρων, προς τα ειδικά σημεία του εγκεφάλου, (τους οπτικούς φλοιούς). Η εικόνα στον αμφιβληστροειδή είναι ανεστραμμένη και με αντίστροφη τη διάσταση του βάθους. Ωστόσο, ο εγκέφαλος μαθαίνει και προγραμματίζεται από τη γέννηση να ερμηνεύει αυτό το είδωλο στη σωστή του διάσταση. Ο οπτικός φλοιός του εγκεφάλου ερμηνεύει τα ηλεκτρικά σήματα που λαμβάνει από τους οφθαλμούς και τα μεταφράζει σε εικόνες με χρώματα.

ΟΡΑΣΗ Οι φωτοϋποδοχείς είναι ευαίσθητοι σε μικρό φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας το οποίο ονομάζεται ορατό φως και το μήκος κύματος βρίσκεται ανάμεσα στα 400 και 700 nm Μέσα στα όρια του ορατού φάσματος ακτινοβολία με διαφορετικό μήκος κύματος γίνεται αντιληπτή ως διαφορετικό χρώμα Η χρωματική ευαισθησία του οφθαλμού, δηλ. η ικανότητά του να ξεχωρίζει τα χρώματα, οφείλεται στις διαφορετικές χρωμοευαίσθητες χρωστικές ουσίες, (φωτοχρωστικές) 5

Το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ποικίλλει από λιγότερο από 10 14 m έως 104 m. Το φάσμα του ορατού φωτός περιλαμβάνει τα μήκη κύματος από 400 έως 700 nm.

7

ΟΡΑΣΗ Η ποσοτητα του ορατού φωτός εξαρταται από το μέγεθος της κόρης Το είδωλο ενός αντικειμενου στον αμιφιβληστροειδή σχηματίζεται ανεστραμμενο 8

Ο έλεγχος του μεγέθους της κόρης

ΟΡΑΣΗ 10 O κερατοειδής παίζει σημαντικό ρόλο στην εστίαση των εικόνων στον αμφιβληστροειδή, οι λεπτές όμως ρυθμίσεις σχετικά με την εστίαση των αντικειμένων εκτελούνται με μεταβολές στη κυρτότητα του φακού Η προσαρμογη του φακού για την εστίαση κοντινών αντικειμένων εξαρτάται από το ακτινωτό σωμα, τον ακτινωτό μυ και τις ακτινωτές ίνες

Το σχήμα του φακού ελέγχεται από τη τάση που ασκεί σ αυτόν ο ακτινωτός μυς. 11 Η τάση του ακτινωτού μυός στο φακό ασκείται με τις ακτινωτές ίνες.

ΟΡΑΣΗ Όταν χρειάζεται να εστιάσει ο φακός σε μακρινά αντικείμενα ασκείται τάση στο φακό ο οποίος λαμβάνει επίπεδο σχήμα 12

Εστίαση των αποκλινουσών φωτεινών ακτίνων Οι αποκλίνουσες ακτίνες φωτός θα πρέπει να καμφθούν προς τα μέσα ή να συγκλίνουν ώστε να εστιαστούν.

Διάθλαση των φωτεινών ακτίνων Μια ακτίνα φωτός αλλάζει κατεύθυνση (διαθλάται) όταν εισέρχεται σε ένα μέσο διαφορετικής πυκνότητας (για παράδειγμα, όταν μεταβαίνει από τον αέρα στο γυαλί) με οποιαδήποτε άλλη γωνία εκτός από την ορθή. Έτσι, το μολύβι μέσα στο γυάλινο ποτήρι φαίνεται να αλλάζει κατεύθυνση μέσα στο νερό. Στην πραγματικότητα όμως, οι ακτίνες του φωτός που εισέρχονται στην οπτική συσκευή των ματιών μας αλλάζουν κατεύθυνση όταν εισέρχονται από το νερό στο γυαλί και στη συνέχεια στον αέρα και όχι το μολύβι. Έτσι, το μολύβι φαίνεται παραμορφωμένο.

Διάθλαση των ακτίνων του φωτός από τους κυρτούς και τους κοίλους φακούς (α) Ο φακός με την κυρτή επιφάνεια προκαλεί τη σύγκλιση των φωτεινών ακτίνων (τις φέρνει κοντά). (β) Ο φακός με την κοίλη επιφάνεια προκαλεί απόκλιση των φωτεινών ακτίνων (τις απομακρύνει μεταξύ τους).

Ο μηχανισμός της προσαρμογής του ματιού (α) Οι κρεμαστήριοι σύνδεσμοι του φακού συνδέουν την περιφέρεια του φακού με τον ακτινωτό μυ.

Ο μηχανισμός της προσαρμογής του ματιού (β) Όταν ο ακτινωτός μυς είναι χαλαρός (σε χάλαση), οι κρεμαστήριοι σύνδεσμοι είναι τεταμένοι και έλκουν τον φακό, διατηρώντας τον επίπεδο και μειώνοντας την ισχύ του.

18

Ο μηχανισμός της προσαρμογής του ματιού (γ) Όταν ο ακτινωτός μυς συσπάται, οι κρεμαστήριοι σύνδεσμοι χαλαρώνουν, η έλξη που ασκούν στον φακό μειώνεται και αυτός αποκτά πιο σφαιρικό σχήμα, λόγω της ενδογενούς ελαστι-κότητάς του, γεγονός που αυξάνει την ισχύ του.

Διαθλαστικές ανωμαλιες (αμετρωπίες) 20 Μυωπία (οι ακτίνες του φωτός συγκεντρώνονται μπροστά από τον φακό, αδυναμία μακρινής ορασης) Υπερμετρωπία (οι ακτίνες του φωτός συγκεντρώνονται πίσω από τον φακο, αδυναμία κοντινής ορασης) Πρεσβυωπία (δτχ ελαστικοτητας φακού, αδυναμία εστίασης κοντινων αντικειμενων) Αστιγματισμός (δτχ κερατοειδούς και φακού που παρουσιάζει ανωµαλίες στους διάφορους άξονες, εστιαση φωτός σε πολλά σημεία)

Πρεσβυωπία 21 Αδυναμία εστιασης κοντινων αντικειμένων Απωλεια της ικανότητας του φακού να εστιαζει λόγω ηλικίας

Εμμετρωπία, μυωπία και υπερμετρωπία Στην εικόνα συγκρίνονται η κοντινή και η μακρινή όραση για (β) το μυωπικό μάτι.

Εμμετρωπία, μυωπία και υπερμετρωπία Στην εικόνα συγκρίνονται η κοντινή και η μακρινή όραση για (γ) το υπερμετρωπικό μάτι τόσο (1) χωρίς διόρθωση όσο (2) μετά από διόρθωση με φακούς. Η κάθετη διακεκομμένη γραμμή αντιστοιχεί στη φυσιολογική απόσταση ανάμεσα στον αμφιβληστροειδή και στον κερατοειδή του ματιού δηλαδή στο σημείο στο οποίο εστιάζονται τα είδωλα των αντικειμένων από τη διαθλαστική συσκευή του φυσιολογικού ματιού.

Υδατοειδές υγρό 24 Το ακτινωτό σώμα αποτελείται από τον ακτινωτό μυ και τις ακτινωτές αποφύσεις Τρεις λειτουργίες: εστίαση εικόνας, έκκριση υδατοειδούς υγρού και συντήρηση του συνδετικού ιστού που συγκρατεί το φακό. Λειτουργια υδατοειδούς υγρού: μεταφορα θρεπτικων ουσίων στο φακό και τον κερατοειδή και απομάκρυνση τοξινών Στο ακτινωτό σώμα δρουν πολλά φάρμακα κατά του γλαυκώματος

Γλαύκωμα Αυξηση ενδοφθάλμιας πίεσης (>21mmHg) καταστροφη κυτταρων αμφιβληστροειδούς βλαβη οπτικού νευρου 25

Οι βλάβες στους φακούς επηρεάζουν κυρίως την καθαρότητα και ακρίβεια της εικόνας, αφού μεταβάλλουν την εστίασή της στον αμφιβληστροειδή χιτώνα και δευτερευόντως μόνο το χρώμα 26

Καταρρακτης 27 Θόλωση του φακού θολή όραση, αχνά χρώματα, άλω γύρω από τα φώτα, προβλήματα με το λαμπερό φως και κακή νυχτερινή όραση συσσωματωματα πρωτεϊνών στον φακό τα οποία μειώνουν τη μετάδοση φωτός στον αμφιβληστροειδή Αίτια: γήρας, τραύμα, έκθεση σε ακτινοβολία, συγγενής, χειρουργική επέμβαση, χρηση κορτικοειδών. Παράγοντες κινδύνου: σακχαρώδη διαβήτη, κάπνισμα, παρατεταμένη έκθεση στο φως του ήλιου, αλκοολισμός.

28

Αμφιβληστροειδής 29 Χιτώνας που καλύπτει το πίσω μέρος του οφθαλμού. Είναι υπεύθυνος για τη μετατροπή του οπτικού σήματος σε ηλεκτρικό, το οποίο στη συνέχεια θα το επεξεργαστεί ο εγκέφαλος ώστε να μετατραπεί σε εικόνα. Τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για αυτή τη μετατροπή είναι οι φωτοϋποδοχείς. Το σήμα από τους φωτοϋποδοχείς μεταβιβάζεται στα γαγγλιακά κύτταρα μέσω των δίπολων κυττάρων και έτσι η πληροφορία φτάνει μέχρι το οπτικό νεύρο και από εκεί στον εγκέφαλο.

Αμφιβληστροειδής Ο αμφιβληστροειδής απορροφά το φως που φτάνει σε αυτόν με τους φωτοϋποδοχείς. Υπάρχουν δύο τύποι υποδοχέων, τα ραβδία ή ραβδιοφόρα κύτταρα και τα κωνία 3 τύποι κωνίων, (κόκκινα, πράσινα και κυανά), τα οποία περιέχουν τρείς διαφορετικές μορφές φωτοχρωστικής. 31 Οι φωτοϋποδοχείς εφάπτονται στο μελάγχρουν επιθήλιο, το οποίο επικάθεται του χοριοειδή χιτώνα. Το μελάγχρουν επιθήλιο: απορροφά το φως και αποτρέπει την αντανάκλαση του πίσω στα κωνία και στα ραβδία

Τα ραβδία: Είναι περισσότερα από τα κωνία (120 εκ. vs 6 εκ.) Έχουν χαμηλό ουδό ενεργοποίησης και είναι 1000 φορές πιο ευαίσθητα στο φως Δεν ανιχνεύουν χρώμα Αυξάνεται ο αριθμός τους προς την περιφέρεια του αµφιβληστροειδή Τα κωνία: Είναι λιγότερα από τα ραβδία Αμφιβληστροειδής Είναι υπεύθυνα για την όραση των χρωμάτων Είναι υπεύθυνα για την ευκρινή όραση Εντοπίζονται κυρίως στο κεντρικό βοθρίο (ωχρά κηλίδα) 32

Οι φωτοϋποδοχείς του ματιού Εικόνα των εξωτερικών τμημάτων των κωνίων και των ραβδίων από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης. Παρατηρήστε το σχήμα ράβδου του εξωτερικού τμήματος στα ραβδία και το σχήμα κώνου στα κωνία.

Τα ραβδία είναι οπτικά κύτταρα, τα οποία είναι υπεύθυνα για την αντίληψη του φωτισμού χαμηλής έντασης. Έτσι, όταν η όραση γίνεται σε φωτισμό χαμηλής έντασης, (νύχτα, ημίφως), η οπτική οξύτητα περιορίζεται σημαντικά και δεν είναι δυνατή η αντίληψη των χρωμάτων. Η όραση κάτω απ αυτές τις συνθήκες γίνεται μόνο με τα ραβδία, τα οποία εμφανίζουν μεγάλη ευαισθησία στο φως και κάνουν αισθητούς ασπρόμαυρους-γκρι τόνους (σκοτοπτική όραση) Κατά τη φωτοπτική όραση, δηλαδή σε συνθήκες άπλετου φωτισμού, (φως ημέρας), τον κύριο ρόλο παίζουν τα κωνία. Αυτά έχουν σχήμα φιάλης και με τη διέγερσή τους είναι δυνατή, όχι μόνο η αντίληψη των χρωμάτων, αλλά και μια πολύ μεγαλύτερη οπτική οξύτητα, δηλαδή πληρέστερη αντίληψη των λεπτομερειών της μορφής των παρατηρούμενων αντικειμένων

36

Οι στιβάδες του αμφιβληστροειδούς Η οπτική οδός στον αμφιβληστροειδή εκτείνεται από τους φωτοϋποδοχείς (τα κωνία και τα ραβδία, των οποίων τα φωτοευαίσθητα εξωτερικά τμήματα εντοπίζονται ακριβώς κάτω από τον χοριοειδή και μακριά από το εισερχόμενο φως) έως τα δίπολα και τα γαγγλιακά κύτταρα. Τα οριζόντια και τα αμακρινή κύτταρα είναι διάμεσοι νευρώνες που συμμετέχουν στην περαιτέρω επεξεργασία των οπτικών πληροφοριών στο επίπεδο του αμφιβληστροειδούς.

Αμφιβληστροειδής Οι φωτοϋποδοχείς δεν δημιουργούν δυναμικά ενεργείας αλλά ανταποκρίνονται με μεταβολές στο δυναμικό της μεμβράνης τους. Τα ραβδία εμφανίζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στο φως και ανταποκρίνονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα φωτισμού σε σχέση με τα κωνία. Τα ραβδία αντιδρούν αργά έτσι ώστε φωτόνια που απορροφούνται σε ένα χρονικό διάστημα 100ms να αθροίζονται. Αυτό επιτρέπει στα ραβδία να ανιχνεύουν ακόμη και μικρές ποσότητες φωτός 38

Η μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε νευρικό σήμα στην μεμβράνη των φωτοϋποδοχέων ξεκινά με την απορρόφηση των φωτονίων από την φωτοευαίσθητη χρωστική που βρίσκεται στους δίσκους του εξωτερικού τμήματος των φωτοϋποδοχέων Οι πρωτεΐνες αυτές ανήκουν στις οψίνες. Η φωτοχρωστική των ραβδίων είναι η ροδοψίνη και των κωνίων η ιοδοψίνη. Ένα ραβδίο περιέχει περίπου 100 εκατομμύρια μόρια ροδοψίνης στο εξωτερικό του τμήμα 39

Τα μόρια της ροδοψίνης αποτελούνται από 7 διαμεμβρανικά τμήματα Μπορεί να προσομοιαστεί με έναν υποδοχέα στον οποίο ο αγωνιστής του είναι ήδη δεσμευμένος. Ο αγωνιστής στην περίπτωση αυτή είναι η ρετινάλη που προέρχεται από την βιταμίνη Α. Η ρετινάλη δεσμεύεται στο μέσον του μορίου της ροδοψίνης. Η μορφή της ρετινάλης που μπορεί να απορροφήσει φως είναι η 11-cis ρετινάλη η οποία και μετατρέπεται σε alltrans ρετινάλη 40 Η αλλαγή αυτή της ισομορφής μετατρέπει την ροδοψίνη σε μεταροδοψίνη ΙΙ.

Φωτομεταγωγή, περαιτέρω επεξεργασία της οπτικής πληροφορίας στον αμφιβληστροειδή και έναρξη των δυναμικών ενέργειας στην οπτική οδό (α) Αλληλουχία γεγονότων στον αμφιβληστροειδή και στην οπτική οδό στο σκοτάδι. (β) Αλληλουχία γεγονότων στον αμφιβληστροειδή και στην οπτική οδό στο φως.

Το φως προκαλεί αλλαγή στο μόριο της ροδοψίνης με την μετατροπή της σε μεταροδοψίνη ΙΙ ενεργοποίηση G πρωτεΐνης (τρανσδουκίνη)ενεργοποίηση της φωσφοδιεστεράσης ή οποία μετατρέπει το cgmp σε 5 -GMP ( cgmp) H ελάττωση του cgmp οδηγεί στο κλείσιμο των διαύλων νατρίου στην μεμβράνη των ραβδίων Το κλείσιμο των διαύλων νατρίου στην μεμβράνη των ραβδίων οδηγεί σε υπερπόλωση του κυττάρου Λόγω υπερπόλωσης του φωτοϋποδοχέα ελαττώνεται η απελευθέρωση νευροδιαβιβαστή (γλουταμικό) προς τα δίπολα κύτταρα 42

Με το φως: η cis μορφή της ρετινάλης που είναι ανενεργός, μετατρέπεται σε trans μορφή. Το στάδιο αυτό της όρασης είναι και το μοναδικό φωτοεξαρτώμενο. Όταν η ένταση του φωτός είναι μεγάλη έχουμε γρήγορη μετατροπή της cis-ρετινάλης σε trans μορφή. Η all-trans ρετινάλη μετατρέπεται στο έξω σώμα των φωτοαισθητήρων σε alltrans ρετινόλη που στη συνέχεια μεταφέρεται στο μελάγχρουν επιθήλιο ως πρόδρομο μόριο της cis- ρετινάλης που θα ξαναχρησιμοποιηθεί. Η all-trans ρετινόλη δεν συντίθεται στον οργανισμό και πρέπει να λαμβάνεται με τη τροφή (βιταμίνη Α). Η ανεπάρκεια βιταμίνης Α προκαλεί νυκταλωπία και μπορεί να οδηγήσει σε τύφλωση 43

Φωτομεταγωγή, περαιτέρω επεξεργασία της οπτικής πληροφορίας στον αμφιβληστροειδή και έναρξη των δυναμικών ενέργειας στην οπτική οδό (α) Αλληλουχία γεγονότων στον αμφιβληστροειδή και στην οπτική οδό στο σκοτάδι. (β) Αλληλουχία γεγονότων στον αμφιβληστροειδή και στην οπτική οδό στο φως.

Ευαισθησία των τριών τύπων κωνίων στα διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός

Διαφορές ραβδίων-κωνίων Μορφολογία, φωτοχρωστικές Κατανομή Ευαισθησία στο φως Τα ραβδία έχουν περισσότερους δίσκους στο εξωτερικό τους τμήμα και γι αυτό είναι πάνω από 1000 x ευαίσθητα στο φως σε σύγκριση με τα κωνία. Τα ραβδία εμφανίζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στο φως και ανταποκρίνονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα φωτισμού σε σχέση με τα κωνία. Τα ραβδία αντιδρούν αργά έτσι ώστε φωτόνια που απορροφούνται σε ένα χρονικό διάστημα 100ms να αθροίζονται. Αυτό επιτρέπει στα ραβδία να ανιχνεύουν ακόμη και μικρέςποσότητες φωτός Για τον λόγο αυτό σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού η όραση επιτυγχάνεται με τα ραβδία. 46

Το 92% των ανδρών και το 99% των γυναικών έχουν φυσιολογική όραση χρωμάτων. 47 Υπάρχουν όμως περιπτώσεις συγγενούς έλλειψης κωνίων με κόκκινη ή πράσινη χρωστική με αποτέλεσμα να είναι προβληματική η διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου χρώματος

48

Κάρτα ελέγχου για αχρωματοψία/δυσχρωματοψία Οι άνθρωποι με δυσχρωματοψία στο κόκκινο-πράσινο δεν μπορούν να διακρίνουν τον αριθμό 29 σε αυτή την κάρτα.

Γιατί στην αρχή δεν βλέπετε τίποτα όταν πάτε από ένα φωτεινό σε ένα σκοτεινό χώρο; Προσαρμογή στο σκοτάδι Eχουν ελαττωθεί τα μόρια ροδοψίνης Διαστολή της κόρης, εισερχόμενης ποσότητας φωτός που φτάνει στον αμφιβληστροειδή Τα πρώτα 5-7 λεπτά ελαττώνεται απότομα ο ουδός για την όραση και στην συνέχεια σταθεροποιείται Μετά το 7ο λεπτό ελαττώνεται ξανά και φτάνει σε χαμηλότερα επίπεδα μετά από 25 λεπτά. 50

Για την προσαρμογή στο σκοτάδι απαιτούνται περίπου 30 min Η προσαρμογή στο φως επιτυγάχεται γρήγορα σε χρόνο <1 min. 51

Μεταξύ των φωτοϋποδοχέων και των γαγγλιακών κυττάρων υπάρχουν τα δίπολα κύτταρα, τα οριζόντια και τα αμακρινή κύτταρα. 52 Τα κύτταρα αυτά δεν μεταδίδουν απλώς τις ώσεις από τους φωτοϋποδοχείς προς τα γαγγλιακά κύτταρα αλλά συνδυάζουν σήματα από διάφορους φωτοαισθητήρες με τέτοιο τρόπο ώστε οι ώσεις που παράγονται από τα γαγγλιακά κύτταρα να εξαρτώνται απολύτως από τα ακριβή χρονικά και χωρικά χαρακτηριστικά του φωτός που ερεθίζει τον αμφιβληστροειδή. Ο ρυθμός παραγωγής ώσεων των γαγγλιακών κυττάρων αποτελεί μέτρο της διαφοράς έντασης των φωτεινών ερεθισμάτων που ασκούνται στο κέντρο και στην περιφέρεια του αισθητηριακού πεδίου. Με τον τρόπο αυτό, πληροφορίες για μικρές διαφορές της έντασης των φωτεινών ερεθισμάτων μεταφέρονται άμεσα σε υψηλότερα κέντρα

Εικόνα του αμφιβληστροειδούς κατά την οφθαλμοσκόπηση Με το οφθαλμοσκόπιο, ένα όργανο που φέρει πηγή φωτός, μπορούμε να δούμε τον οπτικό δίσκο (τυφλή κηλίδα) και την ωχρά κηλίδα του αμφιβληστροειδούς στον βυθό (οπίσθιο μέρος) του ματιού.

Ωχρα κηλίδα Ελλειπτικός κίτρινος σχηματισμός κοντά στο κέντρο του αμφιβληστροειδούς του ανθρώπινου ματιού. Έχει διάμετρο περίπου 1,5 mm Δομείται από δυο ή περισσότερες στιβάδες που περιέχουν γαγγλιακά κύτταρα. Κοντά στο κέντρο της βρίσκεται το κεντρικό βοθρίο, μια μικρή περιοχή που περιέχει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση κωνίων στο μάτι και είναι υπεύθυνη για την κεντρική όραση. Το σημείο αυτό του αμφιβληστροειδούς ειδικεύεται στην οξεία όραση. 54

Ωχρα κηλίδα Το κεντρικό βοθρίο περιέχει κωνία (φωτοϋποδοχείς μεγάλης οξύτητας) σε μεγάλη πυκνότητα. Αν και η απώλεια της περιφερειακής όρασης μπορεί να περάσει απαρατήρητη για κάποιο διάστημα, οποιαδήποτε βλάβη στην ωχρή κηλίδα θα έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια της κεντρικής όρασης, που συνήθως γίνεται αμέσως αντιληπτή. 55

Οπτική οδός 56

Οπτική οδός Οπτικό χίασμα: Οι ίνες από το ρινικό ημιμόριο περνούν στην αντίπλευρη οπτική οδό ενώ τα κροταφικά ημιμόρια δεν χιάζονται. Επομένως κάθε οπτική οδός έχει ίνες που προέρχονται από το σύστοιχο κροταφικό και το αντίστοιχο ρινικό ημιμόριο. 57

58

Οπτική οδός Η οπτική οδός από τον αµφιβληστροειδή µέχρι τον πρωτοταγή οπτικό φλοιό είναι εξαιρετικά οργανωµένη υπάρχει δηλαδή αντιστοιχία σηµείο προς σηµείο σε κάθε τµήµα του αµφιβληστροειδή. Στον οπτικό φλοιό έχουµε ακριβή οπτική αντιστοιχία µε τον αµφιβληστροειδή. Η τοπογραφική προβολή του αµφιβληστροειδή στον οπτικό φλοιό είναι λειτουργική και όχι γραµµική όπως συµβαίνει σε όλες τις αισθήσεις, έτσι η περιοχή της ωχράς κηλίδας αντιπροσωπεύεται σε µεγαλύτερη έκταση σε σύγκριση µε το υπόλοιπο κοµµάτι του αµφιβληστροειδή. 59

Η οπτική οδός και τα ελλείμματα οπτικού πεδίου από βλάβες της σε διάφορα επίπεδα (α) Σημειώστε ότι το αριστερό ημιμόριο του οπτικού φλοιού του ινιακού λοβού λαμβάνει οπτική πληροφορία από το δεξιό ημιμόριο του οπτικού πεδίου και των δύο ματιών (με πράσινο χρώμα ) και το δεξιό ημιμόριο του οπτικού φλοιού λαμβάνει πληροφορία από το αριστερό ημιμόριο του οπτικού πεδίου και των δύο ματιών (με κόκκινο χρώμα ). (β) Τα ελλείμματα οπτικού πεδίου που απεικονίζονται οφείλονται σε βλάβες στα αντίστοιχα αριθμημένα σημεία της οπτικής οδού στην εικόνα (α).

61

62

Εκτός από το έξω γονατώδες σώµα ίνες της οπτικής οδού φτάνουν και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου όπως Υποθάλαµο Υπερχιασµατικό πυρήνα 63 Ο υπερχιασµατικός πυρήνας αποτελεί το εσωτερικό βιολογικό ρολόι και µε τα σήµατα που δέχεται από την οπτική οδό πληροφορείται για την ύπαρξη φωτός ή σκότους και συγχρονίζει τους βιολογικούς ρυθµούς συµπεριλαµβανοµένου του ύπνου και της εγρήγορσης

ΚΙΝΗΣΗ ΟΦΘΑΛΜΩΝ Οι κινήσεις των δύο οφθαλµών είναι συζυγείς δηλαδή οι δύο οφθαλµοί κινούνται µαζί µε παρόµοιο τρόπο ώστε η εικόνα του αντικειµένου να σχηµατίζεται στην ωχρά κηλίδα και µάλιστα στο κεντρικό βοθρίο και των δύο οφθαλµών. 64

Διπλωπία Όταν η κίνηση των οφθαλµών δεν είναι συζυγής εµφανίζεται διπλωπία δηλαδή διπλή όραση. Αυτό συµβαίνει όταν παραλύει κάποιος οφθαλµοκινητικός µυς 65

ΑΚΟΗ-ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ 66

Εικόνα 6-32 Εκπομπή ηχητικών κυμάτων (α) Τα ηχητικά κύματα είναι εναλλασσόμενες περιοχές συμπύκνωσης και αραίωσης των μορίων του αέρα. (β) Το δονούμενο διαπασών παράγει ηχητικά κύματα επειδή τα μόρια αέρα συμπυκνώνονται μπροστά από το κινούμενο σκέλος του και αραιώνουν πίσω από αυτό.

Εικόνα 6-32 Εκπομπή ηχητικών κυμάτων (γ) Τα κινούμενα μόρια αέρα συγκρούονται με γειτονικά τους μόρια και τα θέτουν σε κίνηση, μεταβιβάζοντας έτσι τα ηχητικά κύματα μακριά από την αρχική πηγή του ήχου. Με τον τρόπο αυτό, τα ηχητικά κύματα μεταδίδονται σταδιακά σε μεγάλες αποστάσεις, παρόλο που τα μεμονωμένα μόρια αέρα διανύουν μικρή μόνο απόσταση όταν τίθενται σε κίνηση. Τα ηχητικά κύματα εξαφανίζονται όταν η κίνηση των μορίων του αέρα στην τελική περιοχή έχει εξασθενήσει σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι ικανή να θέσει σε κίνηση άλλα μόρια αέρα.

Εικόνα 6-33 Χαρακτηριστικά των ηχητικών κυμάτων

70

ΑΚΟΗ Ο ήχος περνά τον έξω ακουστικό πόρο και δονεί το τύμπανο 71 Οι δονήσεις του τυμπάνου μεταφέρονται στο μέσω ους, στα τρία οστάρια (σφυρα, άκμονας, αναβολέας) Οι δονήσεις φτάνουν στο υγρό του κοχλία στο έσω ους και μετατρέπονται σε σήμα στους νευρώνες

Εικόνα 6-34 Μέσο ους και κοχλίας

ΑΚΟΗ Τα οστάρια μεταδίδουν τις δονήσεις του τυμπάνου σε μια μεμβράνη που ονομάζεται ωοειδής θυρίδα 73

Λειτουργίες μέσου ωτός 1. Ενίσχυση ΑΚΟΗ Το υγρό του κοχλία είναι δύσκολο να τεθεί σε κίνηση. Αν ο ήχος προσέπιπτε απ ευθείας στην ωοειδή θυρίδα το πιθανότερο ήταν ότι θα αντανακλώνταν. Με την µεσολάβηση των τριών οσταρίων η ενέργεια της δόνησης του τυµπάνου µεταφέρεται σε µια πολύ µικρότερη επιφάνεια µε συνέπεια την ενίσχυση. 74

Λειτουργίες μέσου ωτός 2. «Προσαρμογή του ήχου» ΑΚΟΗ Οι μύες του μέσου ωτός µπορούν να κάνουν τα οστάρια «πιο άκαμπτα» και να ελαττώσουν την μετάδοση της δόνησης προς την ωοειδή θυρίδα προστατεύοντας το έσω ους από τους δυνατούς ήχους. Οι μύες αυτοί συσπώνται αντανακλαστικά: πριν την ομιλία και σε περίπτωση ενός δυνατού και παρατεταμένου ήχου 75

ΑΚΟΗ 77

78

ΑΚΟΗ Η ένταση του ήχου κωδικοποιείται µε δύο τρόπους: 1. Τον αριθµό των ώσεων των νευρώνων 2. Αριθµό των νευρώνων που διεγείρονται 79

Εικόνα 6-35 Η μετάδοση των ηχητικών κυμάτων στο έσω ους (α) Το υγρό του κοχλία τίθεται σε κίνηση από τις δονήσεις της ωοειδούς θυρίδας και ακολουθεί δύο οδούς, μία που προκαλεί την απόσβεση της ενέργειας των ηχητικών κυμάτων και δε σχετίζεται με την ακοή και μία άλλη που πυροδοτεί τα δυναμικά των υποδοχέων και σχετίζεται με την ακοή.

Εικόνα 6-35 Η μετάδοση των ηχητικών κυμάτων στο έσω ους (β) Διαφορετικές περιοχές της βασικής μεμβράνης ταλαντώνονται μέγιστα από διαφορετικές συχνότητες ήχου.

Εικόνα 6-35 Η μετάδοση των ηχητικών κυμάτων στο έσω ους (γ) Το στενό άκαμπτο άκρο της βασικής μεμβράνης, κοντά στην ωοειδή θυρίδα, δονεί-ται σε μέγιστο βαθμό από ήχους υψηλής συχνότητας. Το ευρύ εύκαμπτο άκρο της βασικής μεμβράνης κοντά στο ελικότρημα δονεί-ται εντονότερα από ήχους χαμηλής συχνό-τητας.

Εικόνα 6-36 Κάμψη των τριχιδίων των τριχοφόρων κυττάρων από τις κινήσεις της βασικής μεμβράνης

Αίτια απώλειας ακοής Δυνατοί ήχοι (ρήξη τυµπάνου, οσταρίων ή βλάβη τµήµατος της βασικής µεµβράνης και τριχοφόρων κυττάρων) Λοιµώξεις Μέσου ωτός (ρήξη τυµπάνου) Έσω ωτός (βλάβη τριχοφόρων κυττάρων) Τοξικότητα φαρµάκων Ηλικία ΑΚΟΗ 84

Η κώφωση αγωγής µπορεί να οφείλεται σε βλάβη οποιασδήποτε δοµής που συµµετέχει στην αγωγή του ήχου (π.χ. πτερύγιο ωτός, έξω ακουστικός πόρος, τυµπανικός υµένας ή µέσο ους συµπεριλαµβανοµένων των οσταρίων). 85 Η νευροαισθητηριακή κώφωση οφείλεται σε βλάβη του έσω ωτός ή της εγκεφαλικής συζυγίας VIII (αιθουσοκοχλιακό νεύρο).

Δοκιµασία Weber Οι δοκιµασίες Weber και Rinne χρησιµοποιούνται για την διάκριση της νευροαισθητηριακής κώφωσης από την κώφωση αγωγής. Κατά τη δοκιµασία Weber η βάση από ένα διαπασών τοποθετείται στην κορυφή της κεφαλής του ασθενή σε ίση απόσταση από τα δύο ώτα. Ο ασθενής στην συνέχεια ερωτάται σε ποιο από τα δύο αυτιά ακούει τον ήχο πιο δυνατά. Φυσιολογικά, πρέπει ο ήχος και στα δύο αυτιά να έχει την ίδια ένταση. 86

87 Σε ετερόπλευρη κώφωση αγωγής, κατά τη δοκιµασία Weber ο ήχος θα ακούγεται καλύτερα προς την πλευρά της βλάβης γιατί απουσιάζει ο ήχος του περιβάλλοντος. Σε ετερόπλευρη νευροαισθητηριακή κώφωση, κατά τη δοκιµασία Weber ο ήχος θα ακούγεται στο υγιές αυτί.

ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΙΘΟΥΣΑΙΑ ΣΥΣΚΕΥΗ 88

ΕΛΛΕΙΠΤΙΚΟ ΚΥΣΤΙΔΙΟ: περιέχει την Ακουστική Κηλίδα η οποία έχει επιθήλιο από τριχωτά κύτταρα που νευρώνονται από το αιθουσαίο νεύρο ΣΦΑΙΡΙΚΟ ΚΥΣΤΙΔΙΟ: περιέχει την Ακουστική Κηλίδα η οποία έχει επιθήλιο από τριχωτά κύτταρα που νευρώνονται από το αιθουσαίο νεύρο Οι ακουστικές κηλίδες (σημείο του εσωτερικού τοιχώματος του σφαιρικού και ελλειπτικού κυστιδίου που περιέχει νευροεπιθηλιακά κύτταρα στα οποία καταλήγει το αιθουσαίο νεύρο) προειδοποιούν για τη θέση της κεφαλής στο χώρο, στην επιτάχυνση και στην επιβράδυνση Ενδολεμφικός Πόρος

ΥΜΕΝΩΔΕΙΣ ΗΜΙΚΥΚΛΙΟΙ ΣΩΛΗΝΕΣ Στη λήκυθο κάθε ημικύκλιου σωλήνα βρίσκεται η ακουστική ακρολοφία, οι κινήσεις της έσω λέμφου μέσα στη λήκυθο του αντίστοιχου σωλήνα ενεργοποιούν τα τριχωτά κύτταρα και μεταφέρεται το ερέθισμα στο αιθουσαίο νεύρο.

Αιθουσαία συσκευή Θέση σώματος σε σχέση με τη βαρύτητα Καθορισμός του προσανατολισμού του σώματος κατά τη κίνηση Αντανακλαστικά υπεύθυνα για την διατήρηση της ισορροπίας του σώματος κατά την κίνηση Οδοί προς τον φλοιό του εγκεφάλου: αντίληψη της βαρύτητας και της κίνησης 91

Ημικύκλιοι σωλήνες: Ανιχνεύουν τη γωνιακή επιτάγχυνση 92 Τα τριχοφόρα κύτταρα διεγείρονται ΜΟΝΟ κατά την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση της στροφής της κεφαλής και όχι κατά τη διάρκεια σταθερής κίνησης Γιατί οταν η ταχύτητα είναι σταθερή μετακινείται και το υγρό των πόρων.

Λειτουργία ημικύκλιων σωλήνων Ανίχνευση γωνιώδους επιτάχυνσης Οι ημικύκλιοι σωλήνες εκπέμπουν σήμα μιας πολικότητας όταν η κεφαλή στρέφεται προς μια κατεύθυνση και αντίθετης πολικότητας όταν η κεφαλή σταματά να στρέφεται Εξοικείωση υποδοχέα Περιστροφή έσω λέμφου (1-2 δευτερόλεπτα) Επάνοδος του κυπέλλιου στη θέση του (15-20 δευτερόλεπτα) 93 Προβλεπτική λειτουργία των ημικύκλιωνσωλήνων κατά τη διατήρηση της ισορροπίας (επιτέλεση γρήγορων και πολύπλοκων κινήσεων)

Λειτουργία ελλειπτικού και σφαιρικού κυστιδίου Λειτουργούν για την διατήρηση της ισορροπίας όταν η κεφαλή είναι σε κατακόρυφη θέση (στατική θέση) Ανίχνευση γραμμικής επιτάχυνσης (στην γρήγορη εκκίνηση μετακίνηση του σώματος προς τα εμπρός αποφυγή πτώσης προς τα πίσω λόγω γραμμικής επιτάχυνσης) Δεν ανιχνεύουν την γραμμική κίνηση (σταθερή ταχύτητα) Οι πληροφορίες από την αιθουσαία συσκευή μεταδίδονται στο στέλεχος με τον αιθουσαίο κλάδο του ακουστικού νεύρου (8η εγκεφαλική συζυγία). 94

95

Συνδέσεις αιθουσαίων πυρήνων(προσαγωγές) Ημικύκλιοι σωλήνες άνω και μέσος αιθουσαίος πυρήνας Σφαιρικό και ελλειπτικό κυστίδιο πλάγιος, μέσος και έσω αιθουσαίος πυρήνας Τα νευρικά κύτταρα στους αιθουσαίους πυρήνες δείχνουν εκλεκτικότητα ως προς συγκεκριμένες κατευθύνσεις της κεφαλής και κωδικοποιούν τόσο γωνιακή όσο και γραμμική κίνηση Συνδέσεις με: Παρεγκεφαλίδα, Νωτιαίος μυελός, Οπτικό σύστημα 96

Συνδέσεις αιθουσαίων πυρήνων (απαγωγές) Ίνες από τους αιθουσαίους πυρήνες προς τον ΝΜ επηρεάζουν τον μυϊκό τόνο και την στάση του σώματος 97

98

Οι πληροφορίες από την αιθουσαία συσκευή χρησιμοποιούνται : 99 στη δημιουργία συνειδητής αντίληψης της θέσης και επιτάχυνσης του σώματος, στην αντίληψη του περιβάλλοντος χώρου στη μνήμη πληροφοριών σχετικά με το χώρο

102