Moduł 10, MEDYCYNA, Fizjologia z biochemią
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Kierownik projektu: Joanna Opoka
Redaktor: Ilona Urbańska-Grzyb Metodyk: Ilona Urbańska-Grzyb
Graficy: Joanna Niekraszewicz, Joanna Graczyk Informatyk: Mariusz Kieszek
Wstęp do kursu
W ramach kursu
Biofizyka
studenci zapoznają się z wybranymi biofizycznymi podstawami
funkcjonowania organizmu ludzkiego. Wiadomo, że w organizmie człowieka funkcjonuje
szereg układów, które pozwalają na przyswajanie, przetwarzanie bądź usuwanie
określonych bodźców czy czynników, które będą analizowane pod kątem biofizycznym.
Widzenie pozwala na przyjmowanie i przetwarzanie energii świetlnej. Odbieranie fal
magnetycznych przez nasz organizm wiąże się również z szeregiem zjawisk
biofizycznych, którymi zajmiemy się w ramach tego kursu. Niektóre zjawiska biofizyczne
właściwie zinterpretowane pozwalają człowiekowi na ich wykorzystanie w niektórych
stanach — zarówno dla potrzeb diagnostycznych, jak i terapeutycznych.
W treści kursu uwzględniono wybrane zagadnienia dotyczące optyki, elektrofizjologii oraz
oddziaływania zmiennego pola magnetycznego na organizm. Przeanalizowano również
biofizyczne podstawy funkcjonowania dwóch najważniejszych układów człowieka, tj.
układu oddechowego i układu krążenia.
Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.
Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki
Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.
Wpływ zmiennego pola magnetycznego
na organizm ludzki
1. Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku
2. Soczewka i jej właściwości. Elementy układu optycznego oka
3. Oko jako przyrząd optyczny. Mikroskop świetlny i jego funkcjonowanie
4. Wady odwzorowań
5. Biofizyczne podstawy oddziaływania zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki
5.1. Pole magnetyczne i jego charakterystyka
5.2. Wpływ zmiennego pola magnetycznego niskiej częstotliwości na organizm
Literatura podstawowa
Literatura dodatkowa
1
Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.
Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki
1. Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku
Światło, bez względu na budowę oka — różną u różnych organizmów — dociera do
fotoreceptorów.
rogówka
ciało
szkliste
soczewka
oś widzenia
nerw
wzrokowy
tęczówka
plamka żółta
siatkówka
Rysunek 1.
Budowa oka
W warstwie światłoczułej siatkówki wyróżnia się zewnętrzne dośrodkowe wypustki
komórek receptorowych siatkówki — czopki (
corni
) i pręciki (
bacilli
), które bezpośrednio
sąsiadują z nabłonkiem barwnikowym. Czopki są odpowiedzialne za widzenie barwne przy
większych natężeniach światła, pręciki za szare widzenie o zmroku Wykazano, że budowa
wewnętrzna zarówno czopków, jak i pręcików jest zbliżona. Człony zewnętrzne pręcików
zawierają barwnik wrażliwy na światło, zwany rodopsyną (czerwienią wzrokową), która
pod wpływem światła ulega rozpadowi, ale stale wytwarzana jest od nowa, jeżeli
zachowana została łączność pręcika z nabłonkiem barwnikowym.
Jak wynika z badań mikroskopii elektronowej i doniesień spektroskopowych, każdy
z pręcików zawiera, zależnie od badanego organizmu, od 10
6
do 10
9
makrocząsteczek
rodopsyny. Barwniki czopka to jodopsyna. W aktualnej klasyfikacji barwników
wzrokowych podstawą nie jest zwykle ich występowanie w pręcikach lub czopkach, ale
typ ich chromoforu.
2
Biofizyczne podstawy funkcjonowania zmysłu wzroku.
Wpływ zmiennego pola magnetycznego na organizm ludzki
Barwniki są rozmieszczone regularnie w warstwach lipidowo-białkowych, zwanych
lamellami. Stos złożony z kilkunastu do tysiąca takich warstw tworzy pręciki. W skład
fotobiologii wchodzą nie tylko badania czysto biofizyczne, ale także szereg zagadnień
fizjologicznych i morfologicznych.
Energia światła jest w siatkówce pochłonięta przez światłoczułe substancje i odpowiednio
przetworzona w energię elektryczną. Przy rozkładzie wyżej wymienionych barwników
wzrokowych dochodzi do zmian polaryzujących w przewodzących komórkach nerwowych,
co ma swoje odbicie w szeregu wyładowań w odprowadzających
włóknach nerwowych.
Całkowita adaptacja fotochemiczna siatkówki jest procesem przebiegającym wolno
(30 min). Do prawidłowego jej przebiegu potrzebny jest kwas nikotynowy i witamina A.
Krzywa bielenia rodopsyny, rozpuszczonej
in vitro
pod wpływem światła, pokrywa się
z krzywą adaptacji. Obiektywne dane z przebiegu adaptacji można uzyskać w czasie
kolejnych analiz spektrometrycznych światła, odbitego z dna oka w różnych momentach
adaptacji.
Ta zależność między stopniem bielenia barwnika a ilością energii świetlnej nazywana jest
zależnością logarytmiczną
. Zasada badania adaptacji polega na notowaniu progu
postrzegania jasnego punktu, przy stosowaniu stopniowej zmiany jego jasności. Badany
zostaje poddany działaniu silnego światła, a następnie przebywa w zupełnej ciemności,
obserwując moment pojawienia się jasnego punktu, który odnotowuje się na
przesuwającej się podziałce logarytmicznej.
W zależności od warunków oświetlenia wyróżnia się:
1) widzenie skotopowe (nocne), uzależnione od pręcików,
2) widzenie mezopowe (zmierzchowe), gdzie ostrość wzroku jest zredukowana do
1/2–1/3 normy,
3) widzenie fotopowe (dzienne), oparte na widzeniu czopkowym, z maksymalną ostrością
wzroku, prawidłowym poznawaniem barw i prawidłowym polem widzenia.
Widzenie barwy
jest subiektywnym wrażeniem otrzymywanym przez narząd wzroku.
Proces ten powstaje zarówno przy działaniu monochromatycznej wiązki światła, jak i przy
mieszaninie kilku różnych barw. W siatkówce człowieka wyróżnia się trzy rodzaje
receptorów wrażliwych na barwy zasadnicze: czerwoną, zieloną i niebieską. Odpowiednie
mieszaniny tych barw dają wrażenie barwy białej. Człowiek jest zdolny odróżnić 160
odcieni w widmie ciągłym, otrzymanym z rozszczepienia pryzmatycznego światła białego.
3
[ Pobierz całość w formacie PDF ]