Az ideghártya
A szemgolyó burkainak legbelső rétege az ideghártya (retina), amely vékony fátyolként béleli ki a szemgolyót. Ahol a legvastagabb, ott is csupán 0,5 mm. A retinában helyezkednek el a fény érzékelésére képes idegsejtek.
Ha vakuval készítünk fényképet valakiről, általában “piros szeme” lesz a képen. Ez a képnek ugyan nem tesz jót, de annál többet elárul a modellről. A “vörös visszfényt” – ahogy az orvosi nyelv a jelenséget nevezi – a szem belsejének tükröződése adja. Az egészséges retina tökéletesen átlátszó, de az alatta fekvő érhártyát át meg átszövik a hajszálerek. Ennek a sűrű érhálózatnak a vörös színét látjuk megcsillanni a pupilla területében, ha modellünk szemének “törőközegei” (szaruhártyája, szemlencséje és üvegtestje) tiszták.
A jó vörös visszfény azt jelenti, a fény útja szabad egészen a retináig, a lefényképezett személy valószínűleg jól lát. Érdemes egy-egy “rossz” fotót készíteni kisbabánkról is. A piros szem nem jelenti egyértelműen, hogy minden rendben van, de ha valamelyik szemen nem látunk vörös visszfényt, az elegendő ok arra, hogy sürgősen felkeressük a gyermekszemészt.
Csapok és pálcikák
Az emberi szemben két különböző fényérzékelő érzéksejt található, a pálcikák és a csapok.Csapoknak a színlátásra specializálódott idegsejteket nevezzük, a teljes retinában mintegy 6 millió van belőlük. Három különböző csoportjuk érzékeli a piros, a kék és a zöld fényt. A csapok működéséhez erősebb fényre van szükség, de sokkal részletgazdagabb képet alkotnak, mint a pálcikák.
A kétféle érzéksejt eloszlása az ideghártyában nem egyenletes. Az éleslátás helye megkülönböztetett területe a retinának. Élénksárga színéről kapta orvosi nevét, “sárgafolt”-nak (latinul macula lutea) nevezzük. Ahhoz, hogy “makulátlan” képet láthassunk környezetünkről, a sárgafoltnak tökéletesen kell működnie. A macula lutea területén kizárólag csapok vannak, méghozzá az ideghártya többi részéhez képest sokkal sűrűbben összezsúfolva. Legfinomabb vizuális feladataink elvégzéséhez – írás, olvasás – ennek a csupán 1,5 mm átmérőjű területnek az egészsége szükséges.
A sárgafolt szélei felé a csapok sűrűsége csökken, majd teljesen átadják helyüket a pálcikáknak. A pálcikákból egy szemben körülbelül 120 millió van, csak fekete-fehérben látnak, de rendkívül érzékenyek a fényre, félhomályban is jól működnek. Egészen gyenge fénynél – mondjuk, egy csillagfényes éjszakán is – mindannyian tapasztalhattuk már, hogy önkéntelenül kicsit a dolgok mellé nézünk. Így nem a csapokból álló, sötétben “tehetetlen” sárgafolttal, hanem az ideghártya más területein elhelyezkedő pálcikákkal vizsgáljuk azokat.
Fényből elektromos jel
A fényérzékeny sejtekben különböző festékpigmentek vannak, amelyek adott hullámhossz-tartományba eső fényt képesek elnyelni, és hatására lebomlanak. Sötétben a fényérzékeny sejtek határoló-membránjának két oldalán egyirányú ionáramlás, töltésáramlás van, ami miatt egyre nagyobb lesz a feszültségkülönbség. Fény érkezésekor a festék lebomlásának kémiai reakciója nyomán ez a töltésáramlás megszakad. A fényinger “kisüti” a feszültségkülönbséget.
Mérések bizonyítják, hogy a pálcikák – amelyek feladata a sötétség és fény megkülönböztetése – annyira érzékenyek, hogy akár egyetlen foton – fényenergia-csomagocska – beérkezését is képesek jelezni. A csapoknak legalább 5-7-szer annyi fényre van szükségük ahhoz, hogy jelt generáljanak, és betölthessék színmegkülönböztető szerepüket.
Ahhoz, hogy a csapok és pálcikák újabb fényingerek érkezéséről tudjanak hírt adni, regenerálódniuk kell, ami kis időbe telik. Ez idő alatt a lebomlott festékanyag pótlásáról és a sejthártya mentén kialakuló feszültségkülönbség helyreállításáról kell gondoskodniuk.
Az érzéksejtek jeladása rendkívül tápanyag és oxigénigényes folyamat. Az érzéksejtek 6 órán belül elpusztulnak, ha nem jutnak táplálékhoz, az ideghártya oxigén ellátásának zavara éppen ezért pár órán belül maradandó vakságot okoz. A látóidegfőből indulnak ki a retinát ellátó verő- és visszerek is, és hálózzák be a szemfeneket. A retina centrális tápláló erének elzáródása a szem “infarktusát” hozza létre.
Kép a retinán
A fény körülbelül 300.000 km/s-os sebességgel jut át először a szaruhártyán, a lencsén, majd az üvegtesten keresztül érkezik meg a retinára – a fény sebessége, ha kis mértékben is, de megváltozik az adott szövetek anyagszerkezetének megfelelően.
A két legfontosabb fénytörő elem a szaruhártya és a lencse. Fénytörő-képességüket felszínük görbületi sugara és anyaguk törésmutatója határozza meg. Az egyszerűség kedvéért a fénytörőelemek összfénytörő képességét modellezhetjük egyetlen megfelelő lencse segítségével is.
A szem fénytörő-képességét dioptriában adjuk meg, amely a lencse fókusztávolságának reciprok értéke. Az emberi szem fénytörő elemeit helyettesítő lencse fókusztávolsága 15 mm volna. Ez azt jelenti, hogy ilyen távolságban találkoznak a fénysugarak a lencse mögött és a retina előtt egy pontban. Így a szem törőképessége 66,6 dioptria (1 m/0,015 m= 66,6). Ebből szaruhártya törőereje kb. 42 dioptria, a lencsére kb. 24 dioptria jut. Mivel a fénynyalábok a retina előtt kereszteződnek, a retinára fordított, kicsinyített kép esik.
Hogy a feldolgozandó kép mindig a retinára és megfelelő nagyságban essék, a szemnek alkalmazkodnia kell. Ezt nevezik akkodomációnak, amelyet a szemlencse alakjának változtatásával tud megtenni. (Közelre való alkalmazkodáskor a pupillák is dolgoznak, beszűkülnek, valamint a két szemgolyó egymás felé fordul, befelé kancsalít egy kicsit.)
A szem úgy van megalkotva, hogy a végtelen messzeségben – gyakorlatban 5 méteren túl – lévő tárgyak képe esik alkalmazkodás nélkül a retinára. Ennél jobban közelítve a tárgyhoz a kicsinyített kép már a retina mögé esne, ha csak nem változtatnánk ezen a lencse domborításával.
Távolra nézéskor a sugártest, amelyen a lencsefüggesztő rostok tapadnak, elernyed, ellapul a szem belső felszínén. A lencsefüggesztő rostocskák így megfeszülnek, kifeszítik a szemlencse tokját, és ellapítják a benne lévő lencsét. A közelre nézéshez már munkát kell végezni, a sugártest izomgyűrűje összehúzódik, a lencsefüggesztő rostok immár nem feszülnek, a lencse összeugrik, domborúbb lesz.
A fiatal emberke szemlencséje még teljesen rugalmas, így nem okoz neki gondot az alakváltozás.Az alkalmazkodás nélkül legtávolabbi élesen látott pont (távolpont) fiatal szemnél gyakorlatilag a végtelenben van, az alkalmazkodási képesség teljes igénybe vételével még élesen látható pont (közelpont) pedig a szem előtt mintegy 10 cm-re. A kettő közötti különbséget szintén dioptriában adják meg. Ez az érték a kisgyermekkorban akár 10-15 dioptria is lehet.
A retina az agy része
A csapokból és pálcikákból származó információ a retinában, több rétegben elhelyezkedő közvetítő idegsejteken keresztül halad tovább. A retina ugyanis nem csupán jelfelfogó receptorsejteket tartalmaz. További legalább ötféle idegrendszeri sejt dolgozik össze, és elemi kiértékelő, szabályzó egységként is működik, egyre inkább bizonyos, a külvilágból kapott információ képpé alakítása már a retinában elkezdődik.
Fejlődése, szerkezete és működése alapján a retina az agy részének tekinthető. Az idegsejtek hosszú nyúlványai végül is idegrostokká, majd a látóideg körülbelül 1,5 mm átmérőjű kötegévé futnak össze. A látóidegfő területén nincsenek fényérzékelő sejtek, tehát ezen a területen az ideghártya “vak”. Ezért kapta ez a terület a vakfolt nevet.
A látóideg rostjainak fele agyalapon kereszteződik. Azok a rostok kereszteződnek csak át, amelyek a retinának az orr felé eső felében erednek. A bal szem retinájának orr felőli területeiről a jobb agyféltekébe, a jobb szem azonos retina területeiről a bal agyféltekébe kerül az információ feldolgozásra. A halántéki retina területeken eredő idegrostok nem kereszteződnek. Ez az elrendeződés segít abban, hogy a látóideg bizonyos sérüléseinél, vagy azt érintő agydaganat esetén, pusztán a beteg által panaszolt látótérkiesés alapján megmondhassuk, a látópálya melyik szakaszán van a baj.
A látóideg 100 m/s-os sebességével vezeti az információkat az agyba. A látóideg megszakadása, sérülése (pl. agyalapi törésnél) azonnali és sajnos gyógyíthatatlan vakságot okoz. Bonyolult mikroszkópos szerveződése miatt azt a mai idegsebészeti módszerekkel még nem lehet úgy “megfoltozni”, hogy újra működőképes legyen.
A tarkólebenyben található elsődleges látókéreg a látóideg kereszteződése miatt mindkét agyféltekében mindkét szemből kap információkat. Itt tudatosul mindaz, amit látunk, működése szükséges a vizuális emlékezethez. A látókéregből fontos pályák vezetnek tovább, többek között a tobozmirigyhez. Így tudatosul szervezetünkben a napszakok változása, így alakul ki testünk és elménk cirkadián (24 órás) ritmusa.
A szem felépítése és működése I.
Kapcsolódó cikkek
