Duyu Organları
Görme Organı
İnsan ve hayvanlar için, çevreden alınan bilgilerin en önemli taşıyıcısı ışıktır. İnsan iyi gelişmiş bir göze sahiptir. Gözü görmeyen insanların çevrelerini duygulan ile algıladıkları ve koku alma yetilerini kaybeden kişilere göre, daha fazla çevrelerine dönük olduklarını biliriz. Görme insanda en gelişmiş olan duyudur. Bu nedenle en çok bilimsel çalışma bu alanda yapılmaktadır.
Işık
Radar, radyo ve mor ötesi ışınlardan tutun, röntgen ve gamma ışınlarına kadarki birçok elektromanyetik frekanslar ışık olarak değerlendirilir. Üzerlerine düşen ışığın bir bölümünü yansıtan cisimler, bir kısmını da değiştirir. Bu cisimler fiziksel yapıları nedeniyle ışığın belli frekansındaki kısımlarını yansıtmayıp emer. Yeşil renkli bir cisim, ışığın yeşil olarak algıladığımız dalga boyunu yansıtır. Diğer dalga boyları ise emilir. Böylece, ışık bilgi taşıyıcı duruma gelir. Göz, ışığın bileşimini değerlendirir ve aksiyon potansiyelinin sonucu olarak, beyne bilgi verir. Işığa duyarlılığın temelinde, ışık demetlerine duyarlı bir pigment yatar.
Göz Çeşitleri Kamera Göz
Omurgalı hayvan ve mürekkep balıkları, çevrenin gerçek resmini bir fotoğraf makinası gibi ağsı tabakaya gönderen, kamera göze sahiptir. Bunlar jelsi yapıdaki farklı tabakaların sardığı CAMSI CİSİM'den oluşur. Ağ tabaka (=retina) görme hücreleri taşır. Öndeki tabakalar ışığı kıran yapılara sahiptir. Bunlar, bir mercek, yani saydam bir tabaka, iris ve onların arasındaki su dolu boşluklu alanlardan oluşur İnsan gözünün hareketliliğini göz çukurundaki altı kas sağlar. Gözü lifsi ve bağ doku kökenli sert bir tabaka (=sklera) sınırlar ve korur. Öne doğru bu tabakanın yerini saydam bir tabaka olan kornea alır. iç boşluk saydam sivili iki bölüme ayrılır. Göz merceğinin önündeki ve arkasındaki kısımdır bunlar. Bunlara ön oda ve camsı cisim (=vitreus humor) denir. Göz merceğinin önündeki iris, kendine rengini veren pigmentli hücre içerir. Göz merceği, çapını ayarlıyan, genişletici ve büzücü iki kası yanda taşır. Uyum sırasında kirpiksi kaslar sayesinde değiştirilebilen göz merceği saydam olup epitel kökenlidir. Gözün sıka boşluğunun iç çeperine bitişik retina adlı sinir dokusu vardır. Retina görme alıcıları ve çeşitli nöronlardan oluşur.
Ağ Tabaka (=Retina)
Görme hücreleri omurgalı hayvan gözünün ağ tabakasının ışığa dönük olmayan kısmında yer alır. Görme hücreleri ışığı geçirmeyen pigment hücreleri sarar. Görme hücrelerinden siyah beyazı görenlere "çomak", renkleri algılayanlara "koni" denir. Ağ tabakada 120 milyon çomak, altı milyon "koni" vardır. Bir mm2 de 400 000 görme hücresi, yani almaç hücresi vardır. Nöritler ağ tabakanın iç kısmında KÖR NOKTA'ya. doğru uzanır. Görme siniri göz çeperini burada terkettiği için, kör noktada görme hücresi bulunmaz. Saydam tabaka karşısına gelen ağ tabaka kısmında ise çok sayıda görme hücresi yer alır. Gözdeki SARI LEKE yani MERKEZİ ÇUKUR görmenin en belirgin olduğu yerdir. Görme hücreleri değişime uğramış nöronlardır. Bu nedenle, ışık bilgisi daha bu düzeyde işlenmeye başlar. Aksonları görme sinirini oluşturan gangliyon nöronları, merkezi yapılara doğru, görme iletileri aktarır. Bu nöronlar renk farklılığı, hareket ve kontrastlara duyarlıdır. Görüntünün en son işlenmesi ve çözümü, özellikle de stereoskopik görünümü, artkafa korteksinin görme bölgesinde olur. Görme sinirlen ışığa maruz olmayan kısımlarında DİSK adı verilen yapıları taşır. Diskler dilim gibi olup üst üste dizilen madeni paraları andırır. Burada uyarıya tepki gösteren, ışığa en duyarlı maddeler bulunur.
Görme Purpuru
Görme olgusu, görsel işaretin değişip, ışık enerjisinin sinir iletisine dönüşümüdür. Bu işlem fotokimyasal olup, retinadaki koni ve çomak hücrelerinde oluşur. Bu hücrelerdeki ışığa duyarlı bir pigment, önemli rol oynar.
Gözün ışığa duyarlı bu maddesine RODOPSİN denir. Bu madde OPSİN ve RE-TİNAL adlı proteinlerden oluşur. Retinal, besinle aldığımız "Vitamin Aj" diye bilinen RETİNOL adlı alkalin aldehitidir. Karanlıkta retinalin hidrokarbon zinciri 11. karbon atomundan sonra bükülür ve böylece molekül büyük bir şekil alır. Buna 5/5-FORM, 11-sis-Retinal denir. Retinal aydınlıkta (=ışıkta) uzar, onun bu durumuna Trans-Form veya All-Transretinal denir. Renklerin görülmesi kırmızı, yeşil veya mavi rengi gören üç tip koni sayesindedir.
Rodopsin Çevrimi
Işığın etkisi ile büyük 11-sis-formundan, retinanın all-trans formu oluşur. Bu molekül, opsinden ayrılır. Ayrılma sonucu opsinin yapısı değişir. Opsin bir dizi kimyasal tepkimeyi katalizleyen çok etkili bir enzim haline gelir. Böylece iyon akışı harekete geçerek görme hücresinde RESEPTÖR POTANSİYELİ oluşur. Bu, nöritde aksiyon potansiyellerinin oluşumunu da etkiler. Opsinin enzim etkisi o kadar yoğundur ki, sadece bir ışın kuantı (=az bir miktar) görme hücresine gelse bile, aksiyojn potansiyeli ortaya çıkar. Serbestleşen All-trans-retinal, All-trans-retinole indirgenir. Bundan da İZOMERAZ adlı enzim 11-sis-formunu yapar. 11-cis-retinol tekrar retinale okside olur ve opsin de rodopsine dönüşür
Göze çok miktarda ışık gelince görme hücrelerinde ışık doyumu olur. Bu durum reseptör potansiyelinin üretimi için, oldukça yüksek miktarda uyarının olmasını gerektirir. Göz, bundan ancak 10-15 dakika sonra tekrar tamamen işlev görür. Gözün çeşitli aydınlık şiddetlerine uyum göstermesine ADAPTASYON denir.
Renkli Görme
Koni hücrelerinin içerdiği ışığa duyarlı maddeye İODOPSİN (=iyodopsin) adı verilir. İodopsinin yapısı rodopsine göre az farklıdır; ama etki mekanizmaları aynıdır. İnsan gözünde üç tip koni hücresi vardır. Bu hücreler daha çok mavi-eflatun; yeşil ve sandan. kırmızı renge reaksiyon gösterir. Hücrelerin duyarlı kısımları birbirine benzer. Öyle ki örneğin 500 nm'lik dalga boyundaki mavi ışık en fazla yeşile duyarlı hücreleri uyarır. Aynı şekilde en az miktarda mavi-eflatun ve kırmızıya duyarlı koni hücreleri uyarılır. Gözün görme işlevi bu üç hücre tipinin algılanması sonucunda beyinde ortaya çıkar. Bu yüzden de düzenli ışık tayfının vereceğinden daha fazla renk görebiliriz. Örneğin kahve ve gri renkler için başlı başına bir dalga boyu yoktur. Bunlar beyinin yapay ürünleri olup, çeşitli dalga boylarının karışımı sonucu ortaya çıkarlar, eğer bütün koniler aynı şiddetle uyarılırsa BEYAZ renk görülür. Bazı koni hücrelerinin olmayışı sonucu RENK KÖRLÜĞÜ ortaya çıkar. Örneğin kırmızı renk körleri 520 nm'den daha fazla dalga boyundaki ışığı SARI olarak algılar.
Reseptör Alanları
Ağ tabakasındaki görme hücrelerinin bilgi gönderdiği sevk ve idare nöronları birbirleri ile ağ şeklinde ilişkidedir. Merkezi çukurda her görme hücresi, bir nöritle temas halindedir. Ağ tabakasının periferine (=çevresine) doğru, daha çok görme hücresi, iletici bir nörona bağlıdır. Bu hücrelerin nöritlerinin çok sayıda görme hücresinin bilgisini ilettiği anlamına gelir. Biraraya gelmiş hücrelerin oluşturduğu bu bölgeye RESEPTÖR BÖLGESİ denir. Çeşitli reseptör bölgeleri vardır. Merkezi bölge aydınlatılırsa bunlardan ancak bir kısmı uyarılır. Diğerleri sadece bölge kenarlarının aydınlanması halinde tepki gösterir. Belli bölgeler, özel şekil veya hareket yönlerine uyum gösterir. Bazı konilerde bulunan ve birbirini bütünleyen renkler kendi kendilerine karşıt olarak etki yapar. Örneğin kırmızı bir alan, yeşil ışıkla inhibe edilir. Bu durum renkli kopyaların oluşumuna yol açar.
Uyum (=Adaptasyon)
Kamera göz, retinaya kadar uzanan ışık yoğunluğunu iris diyaframı yardımı ile ayarlar. İrisin kontraksiyonu ile göz bebeği küçültülür. Böylece aydınlık sırasında daha az ışık retinaya gelir. Karanlıkta ise pupilla genişler ve retinaya daha fazla ışık gelir.
Gözün diğer uyum olayları, görme hücrelerini saran pigment hücrelerine az veya çok batmış olmasına dayanır. Görme, renk maddesi miktarı ile göz duyarlılığının farklı oluşu da adaptasyon, yani uyum olayı ile açıklanabilir. Bazı hastalıklarda, örneğin frengide göz bebeğinin ışığa karşı tepki göstermediği bilinir. Omurgalılarda uyum mekanizmasının çalışmasına bağlı olarak dört çeşit göz uyum mekanizması vardır.
a) Balıklarda elastik olmayan göz merceği özel kaslarla ağ tabakaya yaklaştırılır ve böylece uzak görmeye uyum sağlanır. Bunlarda göz dinlenirken yakına ayar edilir.