Otázka: Biofyzika vnímání
Předmět: Biofyzika
Přidal(a): vnl.xf
Obsah:
Základní pojmy a údaje
- zdravé ucho vnímá 16-20000 Hz
- u každé frekvence je rozlišný rozsah intenzit, které slyšíme
- nejcitlivější je vnímání 1-5 kilohertz
- oblast slyšení je omezena prahem slyšení a prahem bolesti
- u každé slyšitelné frekvence existuje intenzita, kdy neslyšíme zvuk a vnímáme bolest
- člověk je schopen posoudit, kdy slyší 2 zvuky stejně silně
- znázorníme-li příslušné fáze a intenzity do grafu, máme izofon
- 0 izofona = práh slyšení, 120 izofona = práh bolesti
Rezonance
- síla jednotlivých frekvenčních složek je značně ovlivňována rezonancí přilehlých součástí zdroje
- dutiny se uplatní jako rezonátory
- podobně je tomu s lidským hlasem
- akustické vlnění vzniká prouděním vzduchu z plic mezi štěrbinou hlasivek, ty se rozechvějí, od nich se rozechvěje proud vzduchu, který dopadne do ucha = hlas
- podoba zvuku, který člověk vydá je ovlivněna velikostí štěrbiny a zejména tvarem rezonančních dutin, kterými zvuk prochází -> dutiny hrtanová a ústní
- změna tvaru některé dutiny, se projeví změnou barvy hlasu
- změna tvaru dutin v různých místech dýchacích cest-> různě znějící kašel
- pro vyslovování samohlásek je rozhodující tvar ústní dutiny -> zesílení v pásu frekvencí kolem vlastní frekvencí -> tím je ovlivněna podoba zvuku vlny každé samohlásky
- každá samohláska má vlastní tvar úst a frekvenci = formant samohlásky
- formant se mění podle polohy jazyka, vzdálenosti zubů a rtů 175-3700 Hz
- formant tvarově nemění hrtanová dutina, asi 400 Hz
Funkce hrtanu
- původně – uzavřené dutiny dýchacích cest při polykání, vyvinut kašel – slouží k čištění tracheobronchiálního stromu
- oba reflexy děje jsou ovládány senzitivně a motoricky
- volné dýchání – hlasivky jsou v abdukci a vytváří se zadní komisurou trojhranu, kterým proudí vzduch muži 1,4 cm2, ženy 0,8 cm2: tyto hodnoty limitují ventilační kapacitu až 170l/min muži a ženy méně
- současnou funkcí hrtanu je tvorba hlasu, který je založen na principu 2 protilehlých pasivně kmitajících jazýčků hlasivek
- sedřená hlasivka je úměrně svému odporu periodicky rozrážena úměrně tlaku pod hlasivkami
- pokles tlaku pod otevírací hodnotu -> proud vzduchu je přerušen -> děj se opakuje u základního hlasivkového tónu muži 125 Hz, ženy 250 Hz
- tento tón naznačuje vzdušné prostory dýchacích cest – hrtanu i dutiny ústní
- hlas je dynamicky formován hrtanovou záklopkou, hrtanem, hltanem, jazykem, měkkým patrem a tváří => individuálně charakteristická barva hlasu
- výška hlasu je určena délkou, napětím, hmotou, postavením hlasivek a tlakem vydechovaného vzduchu
- rozsah hlasu se vyvíjí od několika půltónů v dětství po 2 oktávy v dospělosti 5 oktáv u trénovaných osob
- rozpětí se snižuje při mutaci a ve stáří
- síla hlasu je dána velikostí rozkmitu hlasivek – je určováno mohutností výdechového proudu vzduchu
- rychlost toku vzduchu se zvyšuje ze 3-5,/sec při volném dýchání na 30-40m/sec při křiku
- při přetížení nebo nesprávné tvorbě hlasu je možný výskyt hrtanové patologie
Sluchový orgán
- el. projevy při podráždění sluchového orgánu
- hlemýžď má vlastní klidový/kochleární potenciál
- při průchodu zvukových cln endolymfou se objeví změny kochleárního potenciálu = mikrofonní jev
- tyto změny jsou vytvořeny deformací výběžků vláskových buněk
- sluch se vyšetřuje pomocí ladičky tónové nebo objektivní audiofonní ladičky
Základní anatomie oka
- sliznice obsahuje 75-150000 tyčinek a 3,5000 čípků
- žlutá skvrna -místo nejostřejšího vidění
- obsahuje světlolomný a světločivný aparát
- lomný – rohovka, čočka, komorová voda, sklivec
Optický systém oka
- optická mohutnost oka +60 dioptrií, z toho 42 dioptrií rohovka a 17-20 dioptrií čočka. optická mohutnost je proměnlivá
- rohovka – nejúčinnější, index lomu 1,37
- čočka – krystalicky čirá struktura, index lomu 1,42
- při pohledu do blízka kontrakce svalů ochabnou vláka závěsného aparátu čočky -> vyklene se a index lomu se zvýší.
- Rozsah akomodačních schopností čočky je dán blízkým a dalekým bodem.
- Blízký bod – nejbližší bod, který oko vidí ostře při maximální akomodaci.
- Stáří – klesá elasticita čočky -> blízký bod se vzdaluje
- 10leté dítě – akomodační šíře 15 dioptrií, blízký předmět 7 cm před okem
- 20letý člověk – akomodační šíře 10 dioptrií
- dospělý – akomodační šíře 4 dioptrie, blízký předmět 25 cm pře okem, tato vzdálenost = konvenční zaková vzdálenost
- 4letý člověk – blízký bod je více než 25 cm před okem, problémy 0 akomodace = stařecká vetchozrakost = presdiopie
- daleký bod – nejvzdálenější bod, který vidí oko ostře bez akomodace
Zraková ostrost
- pozorování předmětu – stavíme oči, aby obraz předmětu dopadal do místa žluté skvrny, její uspořádání s velkou koncentrací čípků, zvyšuje viskozitu rozlišovací schopnost v této části sítnice
- rozlišení nervu musí být rozlišeno několik součástí
Refrakční vady oka
- pro správné vidění je mimo neporušeného stavu sítnice a optických nervových drah podmínkou, že optický systém je schopen vytvořit na sítnici ostrý obraz předmětu.
- Je nutné, aby obrazem bodu b\lopět bod a aby obraz vznikl na sítnici.
- normální oko – emetropické
- nemocné oko – amentropické
- sférická ametropie
- krátkozrakost = myopie
- oko má daleký bod v konečné vzdálenosti před okem
- paprsky rovnoběžné se lámou do oka před sítnicí
- příčiny: oční koule je příliš dlouhá, oční koule je dobrá, ale je větší lomivost optického prostředí
- presdiopie nastupuje později a není tak výrazná
- dalekozrakost = hypermetropie
- daleký bod je v konečné vzdálenosti za okem, ohnisko je za sítnicí
- příčiny: krátká oční koule, lomivost optického systému je menší
- presdiopie se projeví dřív, potřebuje brýle i do dálky
- asférická ametripie, astigmatismus
- bod se nezobrazuje jako bod, ale jako plocha
- příčiny: asymetrie optické mohutnosti rohovky
- nevidí ostře na blízko ani na dálku
- korekce refrakčních vad
- je nutné, aby na sítnici pronikl ostrý odraz v dostatečné velikosti, aby obrazy na sítnicích obou očí měli stejnou velikost
- korekce: rozptylka na krátkozrakost, čočka na dalekozrakost – ostře jsou viděna písmena do vzdálenosti 25 cm
- vady lze korigovat pomocí laseru
Tvorba obrazu
- funkce sítnice je spojena s procesy absorpce světla ve fotoreciptac a převod akčního potenciálu ze sítnice světelná energie zdroje se při dopadu na sítnici rezorbuje v tyčinkách a čípcích, přitom se mění na chemickou energii
- sítnice je různě citlivá na různé vlnové délky, ale citlivost nezávisí na intenzitě osvětlení
- denní vidění = fotopické – čípky – nejlepší citlivost pro vlnové délky 500 mm zelená barva
- střední – čípky i tyčinky – max. citlivost 510 mm modrozelená barva
- noční vidění = skotopické – tyčinky – ztráta barevného vidění, obrysy
- čípky a tyčinky mají nezávislé vlastnosti
- velká intenzita světa – vidění zajišťují čípky
- nízká intenzita světla – tyčinky jsou citlivější
- Fce tyčinek – obsahují pigment rodopsin, působením světla se rozkládá, mění se na žlutou barvu, velmi velká intenzita = bílá barva, nedostatek vit A – nevytváří se rodopsin a je šeroslepost
- Fce čípků – tlustší než tyčinky, lahvovitý tvar, mění se podle jejich umístění, rozeznávají intenzitu světla, barvu, sytost barev, normální oko rozezná 200 barev
- mechanismus vzniku barev je neznámý
- 3 druhy pigmentu v sítnice citlivých k různým vlnovým délkám
- porucha tvorby pigmentu = barvoslepost
- dichromatie – 2 pigmenty, porucha vnímání červené a zelené
Zdroje najdete uvedeny zde:
