Сприйняття кольору, світла, простору.

Біологія 8 клас   урок  №49 дата проведення уроку

Тема уроку. Сприйняття кольору, світла, простору.

Мета уроку: дати загальне уявлення про сприйняття кольору, світла, простору.

Обладнання та матеріали: таблиця зі схемою будови сітківки; електронні зображення паличок і колбочок; картка для демонстрації сліпої плями ока.

Базові поняття й терміни: фоторецептори, фусцин, колбочки, палички, зоровий нерв, жовта пляма, родопсин, йодопсин, куряча сліпота, дальтонізм, поле зору, гострота зору.

Концепція уроку: спираючись на вже наявні знання про анатомічну структуру ока, освітити докладніше особливості його функціонування.

Структура і зміст уроку

І. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Запитання до учнів.

1) Чому говорять, що в темній кімнаті усі кішки сірі? Чи важливе для людини вміння розрізняти кольори? Ми живемо в тривимірному просторі. Чому ми його бачимо об'ємним?

Чому ми не промахуємося, коли беремо зі столу який-небудь предмет? Як ми оцінюємо відстань до того чи іншого предмета?

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розповідь учителя.

1. Сприйняття світла.

2. Сприйняття кольору.

3. Сприйняття простору.

Інформація до теми уроку

Гострота зору

. Гостротою зору називається здатність ока бачити роздільно дві точки Нормальному окові це доступно, якщо величина їх зображення на сітківці дорівнює 4 мкм, а кут зору складає 1'. За меншого кута зору ясного бачення не виходить, точки зливаються. Для пояснення цього явища звернімося до відомого факту. Якщо розглядати з великої відстані ілюміновану електричними лампочками споруду, вона здається прикрашеною світляними лініями. При наближенні замість суцільних ліній стають видними окремі лампочки. Чим це пояснюється? Якщо промені, що падають на сітківку, збуджують суцільний ряд колбочок, то око бачить лінію. Якщо ж при цьому збуджуються колбочки, що стоять через одну, то око бачить окремі точки.

Для роздільного бачення двох точок необхідно, щоб між збудженими колбочками була мінімум одна не збуджена. Оскільки діаметр колбочок у місці найбільшої гостроти зору, у центральній ямці плями, дорівнює 3 мкм, то роздільне бачення можливе за умови, що зображення на сітківці не менше 4 мкм. Така величина зображення виходить, якщо кут зору 120.

Гостроту зору визначають за спеціальними таблицями, на яких зображено 12 рядів літер. З лівого боку кожного рядка написано, з якої відстані він має бути видний людині з нормальним зором. Випробуваного поміщають на певній відстані від таблиці й знаходять рядок, який він прочитує без помилок.

Гострота зору збільшується за яскравої освітленості й дуже низька за слабкого світла.

Поле зору

Весь простір, який бачить око при нерухомо спрямованому вперед погляді, називають полем зору. Розрізняють центральний (в області жовтої плями) й периферичний зір. Найбільша гострота зору — в області центральної ямки. Тут розташовані тільки колбочки, діаметр їхній невеликий, вони тісно прилягають одна до одної. Кожна колбочка пов'язана з одним біполярним нейроном, а той, у свою чергу,— з одним гангліозним, від якого відходить окреме нервове волокно, що передає імпульси до головного мозку.

Периферичний зір відрізняється меншою гостротою. Це пояснюється тим, що на периферії сітківки колбочки оточені паличками і кожна вже не має окремого шляху до мозку. Група колбочок закінчується на одній біполярній клітині, а множина таких клітин посилає свої імпульси до однієї гангліозної. У зоровому нерві приблизно 1 млн. волокон, а рецепторів в оці близько 140 млн.

Периферія сітківки погано розрізняє деталі предмета, але добре сприймає їхні рухи. Бічний зір має велике значення для сприйняття зовнішнього світу. Для водіїв різних видів транспорту порушення його неприпустиме.

Поле зору визначають за допомогою особливого приладу. Поле зору є найбільшим у зовнішній бік, до скроні — 90°, до носа і догори, і донизу — близько 70°. Можна визначити межі колірного зору і при цьому переконатися в дивовижних фактах: периферичні частини сітківки не сприймають кольорів, колірні поля зору не збігаються для різних кольорів, найвужче поле має зелений колір.

Адаптація ока

Виходячи з темного приміщення на яскраве світло, ми спочатку осліплені й навіть можемо відчувати біль в очах. Дуже швидко ці явища минаються, очі звикають до яскравого освітлення. Зменшення чутливості рецепторів ока до світла називається адаптацією. При цьому відбувається вицвітання зорового пурпуру. Закінчується світлова адаптація в перші 4—6 хв.

При переході зі світлого приміщення в темне відбувається темнова адаптація, що триває більше 45 хв. Чутливість паличок при цьому зростає в 200 000—400 000 разів. Загалом це явище можна спостерігати при вході до затемненого кінозалу.

Сприйняття кольору

Колірний зір крім естетичного задоволення, радості, яку відчуваємо при спогляданні кольорової гами, має велике практичне значення: він поліпшує видимість предметів і забезпечує додаткову інформацію про них.

Сприйняття кольору забезпечується колбочками. У сутінках, коли функціонують тільки палички, кольори не розрізняються. Існує сім видів колбочок, що реагують на промені різної довжини і викликають відчуття різних кольорів. В аналізі кольору беруть участь не тільки рецептори ока, але й центральна нервова система.

Колірна сліпота

Порушення колірного зору називається дальтонізмом. Від ньо-потерпають приблизно 8 % чоловіків і 0,5 % жінок. Розрізняють форму порушення колірного зору, за якої відсутнє сприйняття червоного, зеленого чи фіолетового (трапляється рідко) кольору. Дуже рідко виявляється повна сліпота на кольори — ахромазія. Для таких людей світ пофарбований в усі відтінки сірого, як на безбарвній фотографії. Людина, котра не сприймає червоного кольору, не відрізняє світло-червоного від темно-зеленого, а пурпурового й фіолетового — від синього; ті, в кого відсутнє сприйняття зеленого кольору, змішують зелені кольори з темно-червоними.

Порушення колірного зору встановлюють за допомогою спеціальних таблиць. Люди, які потерпають від дальтонізму, не можуть бути водіями транспорту, бо не розрізняють колірних дорожніх сигналів.

Бінокулярний зір і його значення

Око здатне сприймати розмір, форму, об'єм предмета, малюнок, колір, яскравість, рух, розташування в просторі й відстань. Велике значення при цьому має зір двома очима, або бінокулярний зір.

Стереоскопія, або здатність бачити предмет рельєфним, об'ємним, заснована на неоднаковому сприйнятті предмета лівим і правим оком. Ліве око бачить більше з лівого боку предмета, праве — з правого. Це можна довести, зробивши знімок предмета спочатку з положення лівого ока, а потім — правого. Знімки будуть відрізнятися. Якщо промені, що йдуть від обох знімків, сполучити за допомогою спеціальних лінз, як це робиться в стереоскопі, то виходить рельєфне зображення предмета.

Запитання до учнів.

1) Чому в будь-якій аудиторії ми можемо побачити людей в окулярах?

2) Для чого потрібні окуляри?

3) 3 яких причин зір може погіршуватися?

4) 3 якими захворюваннями очей ви стикалися?

5) Чому, якщо ви щось погано бачите, то, щоб розглянути краще, починаєте мружитися?

6) Чому одні люди, читаючи книгу, підносять її близько до очей, а інші, навпаки, відводять далі від очей?

2. Гігієна зору.

Інформація до теми уроку

Аномалії «заломлення»

Анатомічною будовою ока пояснюється той факт, що навіть незначні зміни поздовжньої осі очного яблука чи аномалії кривизни кришталика негативно впливають на одержання чіткого зображення предмета на сітківці. Але оскільки заломлююча сила ока за рахунок м'язового апарату має певну можливість змінюватися, дефекти очного яблука деякою мірою можуть компенсуватися. Згадані аномалії зору зустрічаються дуже часто. У цих випадках можна компенсувати невідповідність розміру очного яблука або зміну кришталика за допомогою окулярів. Аномалію кривизни рогівки називають астигматизмом. З віком у результаті втрати кришталиком еластичності майже «закономірно» з'являється вікова далекозорість. Людина перестає чітко сприймати предмети, розташовані поблизу (типовий приклад: літня людина, що читає газету, тримає її на витягнутих руках). Подібна зміна еластичності кришталика і пов'язане з цим ослаблення акомодації є однією з найбільш ранніх «ознак старіння», що виявляються вже в молодості. Навіть у школярів, порівняно з маленькими дітьми, кришталик уже «постарілий», тобто менш еластичний. Аномалії заломлення не завжди й не однаковою мірою поражають обидва ока.

Людина може бачити без кришталика, якщо за рахунок потужних окулярів буде досягнуто часткової компенсації «заломлення» (наприклад, після видалення кришталика при катаракті).

Контактні лінзи як замінник або «нове покоління окулярів» широкого розповсюдження не набули. Вони є альтернативним варіантом для представників деяких професій (артисти), хоч і виготовляються зараз із відносно м'яких пластичних матеріалів. І все-таки деякі власники таких лінз мають відчуття наявності стороннього тіла і певне подразнення очей.

Косоокість               

Усі хребетні, у тому числі й людина, мають бінокулярне зорове сприйняття. Ми звикли сприймати предмети об'ємно. Найпростіша спроба закрити одне око й у такий спосіб спробувати сприймати довкілля монокулярно, як правило, буває безуспішною, тому що В нас залишаються свіжими враження просторового зору. Зображення, сприйняте кожним оком окремо, «зливається» у єдине ціле І головному мозку. Такий «подвійний зір» ми не усвідомлюємо. За допомогою синхронної взаємодії очних м'язів положення очей регулюється настільки пов'язано, що необхідний предмет завжди «фіксують» обидва ока.

У разі ж порушення взаємодії цих м'язів (наприклад, після прийняття алкоголю, коли двоїться в очах, що і знайшло своє відображення в багатьох жартах, які характеризують стан сп'яніння) у головний мозок раптом подається множинне зображення предмета. Короткочасно в результаті цього можуть виникнути навіть головні болі й запаморочення, однак за тривалої наявності подібних зображень мозок пригнічує те з них, яке не відповідає сприйняттю органами чуттів.

При косоокості порушено взаємодію м'язів обох очей. Зображення того самого предмета не збігаються. У результаті відбувається згадане «відключення» одного ока, хоч останнє й залишається цілком світлочутливим. Виключається можливість нормального просторового сприйняття предметів. Отже, косоокість — це, у першу чергу, проблема нормального сприйняття навколишніх предметів, а не приємного сприйняття себе людьми довкола. Якщо після багаторічного розладу нормального зору пригнічення другого зображення головним мозком стало звичним, за допомогою операції неможливо буде цілком відновити нормальне зорове сприйняття, тому лікування косоокості необхідно починати якомога раніше, ще в дитячому віці.

Сліпота

Розрізняють вроджену сліпоту й набуту, яка є наслідком захворювань. Зустрічається також утрата зору одним оком чи втрата зорового сприйняття тільки певною частиною сітківки.

Є безліч причин, здатних перешкодити прийому, подальшій передачі та сприйняттю світлового подразнення. Помутніння кришталика (катаракта) чи звичайно прозорого склоподібного тіла (наприклад, після кровотечі) перешкоджає потраплянню світлових хвиль на сітківку. Зміни сітківки (кровотечі, відшарування сітківки) заважають приймати світлове подразнення чуттєвими рецепторами. Хоча світло й проникає в око, воно не сприймається колбочками і паличками. Око може бути навіть цілком здоровим, однак ушкодження зорового нерва (нещасні випадки, переломи черепа, пухлини тощо) перешкоджає передачі збудження до головного мозку. Це можна порівняти з цілком справним телефонним апаратом, який не працює через пошкодження кабелю.

Особливу проблему являють собою розлади в зоровій області кори головного мозку. Незважаючи на неушкоджені очі й зоровий шлях, світлові імпульси, що надходять до мозку (викликані світловим подразненням нервові імпульси), не «розпізнаються» і не складаються в зображення. За подібної сліпоти око реагує на всі види подразнень, зіниця звужується при потраплянні світла, очне яблуко рухається, і все-таки пацієнт залишається сліпим.

Як уже згадувалося, причини відсутності зору й локалізація розладів можуть бути дуже різними, тому різні й способи їхнього лікування. Досить часто буває, що після медичного втручання з'являється або відновлюється зір.

Глаукома

Про походження різних назв глаукоми — зелений шпак, зелена зірка — є багато здогадок, які історично підтвердити неможливо. Безперечно, однак, що вони не мають нічого спільного з аномалією пігментації домашнього співочого птаха чи віковою зрілістю модного естрадного співака. Причиною захворювання, котре, якщо його не лікувати, нерідко призводить до сліпоти, є підвищення внутрішньо очного тиску. Війчасте тіло виділяє рідину. Ця рідина, камерна волога, заповнює простір між роговою та райдужною оболонками і між роговою оболонкою та склоподібним тілом, мовби «промиваючи» зіницю. Звичайно виділення камерної вологи та її відтік урівноважені. Якщо ж вологи виділяється забагато або її відтік утруднений за рахунок зсуву тонких канальців на краю ока, виникає вже згадане підвищення внутрішнього очного тиску. Він «видавлює» зоровий нерв із очного яблука (що можна помітити при обстеженні ока за допомогою дзеркального офтальмоскопа), ушкоджуються зорові клітини, порушується кровопостачання клітковини. Виявляються й рефлекторні ре-пкції всього організму: сильні головні болі, нудота, блювота, химерне сприйняття кольорів тощо. Люди похилого віку частіше, ніж молодь, хворіють на глаукому. Можливо, схильність до неї успадковується, однак не існує простої закономірності в тому, що діти хворих на глаукому так само обов'язково потерпатимуть від цієї хвороби. Особливо небезпечний наслідок глаукоми — загроза трати зору, причиною чого є високий внутрішньо очний тиск і ішкликані ним порушення обміну речовин в області очного дна, також зміни зорового нерва.

Катаракта (сіра зірка)

Катарактою називають помутніння кришталика, що зустрічається, як правило, у пацієнтів у літньому віці (вікова катаракта). Але вона може бути також і вродженою. Помутніння кришталика може виникати і як наслідок інших захворювань, наприклад таких, як діабет, а також у результаті травм. У склодувів (імовірно, як наслідок впливу спеки й світла) катаракта спостерігалася особливо часто. Цю ваду зору можна усунути, видаливши оперативним шляхом кришталик. Оскільки око без кришталика має ненормальну силу заломлення (крайня далекозорість), його відсутність необхідно компенсувати спеціальними окулярами для хворих після видалення катаракти (із потужним склом), або протезом зі штучного матеріалу. Таким чином око відновлює свою повну зорову спроможність.

Кон'юнктивіт (запалення сполучної оболонки ока)

Мабуть, це найпоширеніше захворювання очей. Воно може виникнути в результаті впливу бактерій, вірусів, подразнюючих речовин, механічного подразнення, алергії тощо. Часто кон'юнктивіт виникає від подразнення стороннім тілом («щось потрапило в око») або як побічне явище при інфекційному захворюванні дихальних шляхів. Він супроводжується почервонінням і болями сполучної оболонки повік і очного яблука. Типовою є також сльозотеча. Лікування кон'юнктивіту залежить від причин його виникнення. Було б безглуздо лікувати вірусний кон'юнктивіт антибактеріальними мазями чи ускладнювати запалення, викликане механічним подразненням у результаті потрапляння стороннього тіла. Якщо лікарем не були запропоновані спеціальні очні краплі чи мазі (а можна застосовувати лише препарати зі спеціальною позначкою «для очей»!), то видужанню сприятимуть такі заходи, як створення спокійної обстановки (одягання наоч-ників або темних сонцезахисних окулярів, затемнення приміщення, заплющування очей) і послабленого режиму для зору (виключити читання й перегляд телепередач, уникати «тертя» очей). Іноді запалення сполучної оболонки очей може виникати після відвідання басейну («басейновий кон'юнктивіт»). Воно не викликається вірусами забрудненої води, як часто думають, а є реакцією на підвищений вміст хлору у воді басейну.

Травми ока

При травмах очей завжди необхідно звертатися до лікаря. Навіть у дуже незначні ушкодження рогової оболонки можуть потрапити бактерії, а оскільки в ній немає кровоносних судин, то й захисних речовин у ній менше. Запалення рогової оболонки може викликати виразку, здатну призвести до помутніння чи рубцевидного скривлення рогівки. Те саме стосується досить частих випадків опіку очей (вапно!). Як екстрений захід необхідно негайно розпочати рясне прополіскування очей водою. Поради, згідно з якими в разі опіку вапном чи лугом треба прополіскувати очі оцтом («оцтова кислота нейтралізує луг»), а при дії кислоти — лужними розчинами, принесуть більше шкоди, ніж користі. Найкращим і найбільш ефективним екстреним засобом є прополіскування очей водою (але обов'язково великою кількістю!).

Сторонні тіла «в оці» (точніше, в кон'юнктивальному мішку) викликають хворобливе, сльозоточиве подразнення. Вони зустрічаються досить часто (часточки пилу, вії тощо) і викликають лише короткочасні незручності, тому що сльози, виконуючи роль «самодопомоги», як правило, швидко виводять стороннє тіло з кон'юнк-тивального мішка. Кон'юнктивіт минається за кілька годин після подразнення стороннім тілом.

чи сірників чи інших гострих предметів). Недосвідченій людині не завжди вдається вивернути верхню повіку (назва цієї дії — ектропіон — звучить так само непросто, як сама дія). Стороннє тіло можна видалити легким обережним погладжуванням у внутрішній (а не в зовнішній!) бік кута ока, тому що в куті біля носа його легше видалити (сльозотеча, промивання) чи вимити і кон'юнктивального мішка.

Не можна, активно й нецілеспрямовано діючи руками, намагатися видалити стороннє тіло, що потрапило в око. Безглузде і безцільне тертя ока лише збільшує негативний ефект. Пальцями треба відтягти нижню чи верхню повіку від очного яблука. З нижньою повікою проробити це досить просто, з верхньою ж повікою зробити це можна, як правило, відтягнувши її за вії або за шкіру. Стороннє тіло (особливо під нижньою повікою) легко знайти, а потім видалити за допомогою кінчика носової хустки (не використовуючи вати, бо вона залишає волокна, і тим більше не використовуючи сірників чи інших гострих предметів). Недосвідченій людині не завжди вдається вивернути верхню повіку (назва цієї дії — ропіон — звучить так само непросто, як сама дія). Стороннє о можна видалити легким обережним погладжуванням V внутрішній (а не в зовнішній!) бік кута ока, тому що в куті біля носа його легше видалити (сльозотеча, промивання) чи вимити .і кон'юнктивального мішка.

Ячмінь

Як правило, невеликі й незагрозливі гнійники є наслідком гострого чи хронічного запалення залоз краю повіки. Вони минаються, звичайно не залишаючи після себе рубців. «Видавлювати», а тим більше «проколювати» маленькі гнійники небезпечно через можливість одержання травм або занесення інфекції.

III.УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ І КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ УЧНІВ

Бесіда.

1) Для чого необхідний чорний пігмент — фусцин?

2) Які клітини називають фоторецепторами?

3) Чи поєднуються фоторецептори з нервовими клітинами?

4) Дайте характеристику жовтої плями.

5) Чи можуть колбочки збуджуватися при слабкому освітленні?

6) Чи є в складі жовтої плями палички?

7) Як називається простір, охоплюваний оком при фіксованому положенні очного яблука?

8) Що таке сліпа пляма? Чи є люди, у яких вона відсутня?

IV.САМОСТІЙНА РОБОТА УЧНІВ

Дати відповіді на запитання.

1) Чи залежить сприйняття об'єкта від фону, на якому він знаходиться?

2) Які типи колбочок ви знаєте?

3) Яке відчуття виникає при одночасному й однаковому збудженні всіх типів колбочок?

4) Чим пояснюються розлади колірного зору?

5) Чому порушення колірного зору одержало назву дальтонізму?

6) Що називають гостротою зору? Як вимірюється гострота зору?

7) Чи для всіх тварин світ представлений у кольорі? Яку роль можуть відігравати кольори в житті тварин?

1) Які захворювання очей поширені більше за інші?

2) За якого захворювання очне яблуко має подовжену форму, і тому промені від предметів фокусуються перед сітківкою?

3) Перелічіть причини короткозорості.

4) Якими є причини далекозорості, що виникає в людей похилого віку?

5) Чи можна вилікувати короткозорість і далекозорість?

6) Чим небезпечний кон'юнктивіт?

7)Чому будь-які травми ока є небезпечними?

IV. САМОСТІЙНА РОБОТА УЧНІВ

Дати відповіді на запитання.

1) У чому причина косоокості?

2) Якими є причини кон'юнктивіту?

3) Сформулюйте правила поведінки, що допоможуть вам зберігати свій зір.

4) Що б ви сказали молодшому братові, який любить читати книжки з ліхтариком під ковдрою?

5) Чи любите ви читати в транспорті? Чим може обернутися ця звичка?

6)Чому після довгого сидіння за комп'ютером можуть боліти очі?

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

§    підручника.

ХРОНОМЕТРАЖ УРОКУ

Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності 6 хв.

Вивчення нового матеріалу 29 хв.

Узагальнення, систематизація і контроль знань та вмінь учнів 8 хв.

Домашнє завдання 2 хв.