گفتار 2
حواس ویژه
مقدمه‌ای بر حواس ویژه
گیرنده‌های حواس ویژه شامل گیرنده‌هایی هستند که وظیفه‌ی دریافت حس‌هایی مانند بینایی، شنوایی، تعادل، بویایی و چشایی را بر عهده دارند. این گیرنده‌ها در اندام‌های تخصصی جای گرفته‌اند و هر یک، در ناحیه‌ای خاص از این اندام‌ها قرار دارند.
بینایی
بخش زیادی از اطلاعاتی که از محیط دریافت می‌کنیم، از طریق حس بینایی و با کمک چشم به مغز منتقل می‌شود. برای درک بهتر این فرآیند، باید با جایگاه و ساختار چشم و نیز مسیر عبور نور در آن آشنا شویم.
موقعیت و حفاظت از چشم
کره چشم در حفره‌ای استخوانی به نام کاسه چشم قرار گرفته است. این حفره از اتصال چند استخوان جمجمه از جمله استخوان فک بالا و استخوان پیشانی شکل گرفته و نقش حفاظتی از چشم دارد.
عضلاتی که چشم را حرکت می‌دهند، از یک سو به دیواره بیرونی کره چشم (صلبیه) و از سوی دیگر به استخوان‌های اطراف کاسه چشم اتصال دارند. این عضلات حرکات ارادی چشم را در جهات مختلف ممکن می‌سازند.
اطراف این ماهیچه‌ها، لایه‌ای از بافت چربی قرار گرفته که به‌عنوان ضربه‌گیر عمل می‌کند.
پلک‌ها و مژه‌ها، از ورود گرد و غبار و نور شدید به چشم جلوگیری می‌کنند.
اشک، که از غدد برون‌ریز اشکی ترشح می‌شود، سطح چشم را مرطوب نگه می‌دارد و به پاک‌سازی آن کمک می‌کند. این غدد توسط اعصاب خودمختار کنترل می‌شوند. همچنین، عضلات اسکلتی پلک‌ها موجب باز و بسته شدن ارادی آن‌ها می‌شوند.
مسیر عبور نور در چشم
گیرنده‌های نوری که نور بازتاب‌شده از اجسام را دریافت می‌کنند، در لایه‌ی شبکیه قرار دارند. برای رسیدن نور به این گیرنده‌ها، باید مسیر مشخصی را در چشم طی کند. این مسیر شامل مراحل زیر است:
ورود نور به سطح چشم از محیط بیرون
عبور از لایه‌ی اشکی
عبور از قرنیه
عبور از مایع زلالیه
گذر از عدسی
عبور از زجاجیه
در طول این مسیر، نور در چند نقطه دچار شکست می‌شود تا در نهایت بر شبکیه متمرکز شود و تصویر واضحی شکل گیرد.
شکل 4 - الف) بخش‌های تشکیل دهندۀ کرۀ چشم از بالا ب) عدسی چشم از روبه‌رو
ساختار کره چشم
الف) لایه‌های چشم
کره چشم از سه لایه اصلی تشکیل شده است:
1. لایه خارجی
صلبیه: پرده‌ای سفید و مقاوم که پوشش بیرونی چشم را تشکیل می‌دهد.
قرنیه: پرده شفاف جلوی چشم که نور از آن وارد می‌شود و دارای خاصیت همگرایی ثابت است؛ یعنی همیشه پرتوهای نور را به مقدار مشخصی به هم نزدیک می‌کند.
2. لایه میانی
مشیمیه: لایه‌ای رنگ‌دانه‌دار با رگ‌های خونی فراوان که وظیفه تغذیه بافت‌های چشم را بر عهده دارد.
جسم مژگانی: حلقه‌ای بین مشیمیه و عنبیه که دارای ماهیچه‌های صاف است و ضخامت بیشتری نسبت به دو بخش دیگر لایه میانی دارد.
عنبیه: بخش رنگی چشم که در پشت قرنیه قرار دارد.
دانه‌های ملانین که درون بافت عنبیه قرار گرفته‌اند، در رنگ چشم نقش دارند.
در مرکز آن مردمک قرار گرفته، که یک سوراخ بدون ساختار یاخته‌ای است.
تنظیم اندازه مردمک
اندازه مردمک با توجه به شدت نور تغییر می‌کند:
در نور زیاد: مردمک تنگ می‌شود، این عمل توسط ماهیچه‌های حلقوی (تنگ‌کننده) انجام می‌شود.
در نور کم: مردمک گشاد می‌شود که حاصل فعالیت ماهیچه‌های شعاعی (گشادکننده) است.
تنظیم عصبی: ماهیچه‌های تنگ‌کننده تحت کنترل اعصاب پادآسیمیک و ماهیچه‌های گشادکننده تحت کنترل اعصاب آسیمیک هستند.
مقایسه تنظیم مردمک چشم در شرایط مختلف
شدت نور | وضعیت مردمک | ماهیچه‌های درگیر | نوع اعصاب کنترل‌کننده |
زیاد | تنگ | حلقوی (تنگ‌کننده) | پاراسمپاتیک |
کم | گشاد | شعاعی (گشادکننده) | سمپاتیک |
3. لایه داخلی: شبکیه
شبکیه داخلی‌ترین لایه چشم و محل قرارگیری گیرنده‌های نوری و سلول‌های عصبی است.
گیرنده‌های نوری شبکیه شامل دو نوع یاخته‌اند:
مخروطی: فعال در نور زیاد، مسئول تشخیص رنگ‌ها و جزئیات دقیق تصویر.
استوانه‌ای: حساس به نور کم و کمک‌کننده در دید در تاریکی.
در امتداد محور نوری چشم، ناحیه‌ای به نام لکه زرد قرار دارد که دارای تراکم بالای یاخته‌های مخروطی بوده و بیشترین دقت و تیزبینی در آن رخ می‌دهد.
یاخته‌های عصبی شبکیه پس از دریافت پیام، آن را به آسه‌هایی منتقل می‌کنند که با هم ترکیب شده و عصب بینایی را تشکیل می‌دهند. پیام‌های بینایی از طریق این عصب به کیاسمای بینایی، تالاموس‌ها، مغز میانی و لوب‌های پس‌سری مغز منتقل می‌شوند.
نقطه‌ای از شبکیه که محل خروج عصب بینایی است، نقطه کور نام دارد و فاقد گیرنده‌های نوری است.
درون گیرنده‌های نوری، مواد حساس به نور وجود دارد که واکنش آن‌ها آغازگر پیام‌های عصبی بینایی است.
مقایسه یاخته‌های گیرنده نوری در شبکیه
ویژگی | یاخته مخروطی | یاخته استوانه‌ای |
حساسیت به نور | فعال در نور زیاد | حساس به نور کم |
نقش در دید | تشخیص رنگ‌ها | دید در تاریکی |
دقت در تصویر | مسئول جزئیات دقیق تصویر | - |
تراکم در لکه زرد | بالا | - |
ب) عدسی و مایعات چشم
عدسی: ساختاری شفاف، انعطاف‌پذیر و همگرا است که توسط رشته‌هایی به نام تارهای آویزی به جسم مژگانی متصل می‌شود. عدسی جزو هیچ‌یک از لایه‌های چشم محسوب نمی‌شود.
ویژگی‌های زلالیه و زجاجیه
زلالیه: مایعی شفاف است که از مویرگ‌ها ترشح می‌شود و در جلوی عدسی قرار دارد.
این مایع با بخش‌هایی مانند قرنیه، عدسی و عنبیه تماس دارد.
با تأمین مواد مغذی و اکسیژن برای عدسی و قرنیه، همچنین جمع‌آوری مواد زائد، در حفظ سلامت آن‌ها نقش دارد.
زجاجیه: ماده‌ای ژله‌ای در پشت عدسی است که فضای داخلی چشم را پر کرده است.
این مایع با شبکیه، مشیمیه، جسم مژگانی و عدسی در تماس است.
وظیفه آن حفظ شکل کروی چشم و پایداری ساختار داخلی آن است.
شکل 5 - الف) گیرنده‌های نوری و یاخته‌های عصبی شبکیه
شکل 5 - ب) گیرنده‌های نوری (رنگ‌های تصاویر واقعی نیستند)
مقایسه ویژگی‌ها و وظایف زلالیه و زجاجیه
| زلالیه | زجاجیه |
ماهیت | مایع شفاف | ماده ژله‌ای |
موقعیت در چشم | جلوی عدسی | پشت عدسی |
بافت‌های در تماس | قرنیه، عدسی، عنبیه | شبکیه، مشیمیه، جسم مژگانی، عدسی |
وظایف عمده | تأمین مواد مغذی و اکسیژن، جمع‌آوری مواد زائد | حفظ شکل کروی چشم، پایداری ساختار داخلی |
اثر نور بر شبکیه
1. مسیر عبور نور
پرتوهای نور پس از ورود به قرنیه و شکست اولیه، به ترتیب از زلالیه، مردمک، عدسی و زجاجیه عبور می‌کنند. نهایتاً عدسی پرتوها را بر شبکیه متمرکز می‌کند تا تصویر واضحی شکل گیرد.
2. واکنش گیرنده‌ها
درون یاخته‌های نوری ماده‌ای حساس به نور وجود دارد.
با تابش نور، این ماده تجزیه می‌شود و زنجیره‌ای از واکنش‌های شیمیایی را فعال می‌کند که در نهایت منجر به تولید پیام عصبی می‌شود.
برای ساخت این ماده، وجود ویتامین A ضروری است.
شکل 5 - پ) مشاهدۀ شبکیه از مردمک با دستگاه ویژه
نکات تکمیلی درباره‌ی عملکرد شبکیه
یاخته‌های نوری شبکیه شامل یاخته‌های استوانه‌ای و مخروطی هستند.
گیرنده‌های استوانه‌ای حساسیت بیشتری به نور دارند و تعدادشان در کل چشم بیشتر است، اما در لکه زرد تعداد گیرنده‌های مخروطی بیشتر است.
ترتیب رخدادها در شبکیه به‌صورت زیر است:
برخورد نور به شبکیه
تجزیه ماده حساس به نور
باز شدن کانال‌های دریچه‌دار سدیمی
تغییر نفوذپذیری غشای یاخته
تغییر پتانسیل غشا
ایجاد پیام عصبی
کاهش ویتامین A در رژیم غذایی بیشتر روی یاخته‌های استوانه‌ای اثر می‌گذارد تا مخروطی.
مقایسه یاخته‌های استوانه‌ای و مخروطی در شبکیه
ویژگی | یاخته استوانه‌ای | یاخته مخروطی |
حساسیت به نور | بیشتر | کمتر |
تعداد در کل چشم | بیشتر | کمتر |
تعداد در لکه زرد | کمتر | بیشتر |
تأثیر کمبود ویتامین A | بیشتر | کمتر |
تطابق
تطابق چیست؟
تطابق توانایی چشم برای تنظیم میزان همگرایی پرتوهای نور از اجسام نزدیک و دور است، به‌گونه‌ای که تصویر آن‌ها دقیقاً روی شبکیه تشکیل شود و وضوح دید حاصل شود. برای اینکه چشم بتواند به درستی یک جسم را ببیند، باید پرتوهای نور از آن جسم دقیقاً روی شبکیه متمرکز شوند.
نحوه عملکرد تطابق
1. در هنگام نگاه کردن به اشیای نزدیک:
ماهیچه‌های جسم مژگانی منقبض می‌شوند.
انقباض این ماهیچه‌ها باعث شل شدن تارهای آویزی می‌شود.
در نتیجه عدسی ضخیم‌تر شده و همگرایی بیشتری پیدا می‌کند.
این افزایش همگرایی برای تمرکز دقیق نور روی شبکیه در فاصله‌های نزدیک ضروری است.
2. در هنگام نگاه کردن به اشیای دور:
ماهیچه‌های جسم مژگانی استراحت می‌کنند.
این استراحت باعث کشیده شدن تارهای آویزی می‌شود.
در نتیجه عدسی نازک‌تر شده و همگرایی آن کاهش می‌یابد.
این کاهش همگرایی باعث می‌شود تصویر اجسام دور روی شبکیه بیفتد.
فرایند تغییر مداوم شکل عدسی برای ایجاد وضوح دید در فواصل مختلف، تطابق نامیده می‌شود.
شکل 6 - تطابق برای دیدن اجسام الف) نزدیک ب) دور
مقایسه عملکرد اجزاء چشم برای تطابق با اجسام نزدیک و دور
اجسام نزدیک | اجسام دور | |
ماهیچه‌های جسم مژگانی | منقبض | استراحت |
تارهای آویزی | شل | کشیده |
عدسی | ضخیم‌تر (گردتر) | نازک‌تر (تخت‌تر) |
همگرایی عدسی | بیشتر | کمتر |
هدف | تمرکز نور روی شبکیه در فاصله‌های نزدیک | تمرکز نور روی شبکیه در فاصله‌های دور |