BÀI 6 sinh lý quanh sinh học

Vận dụng kiến thức quang sinh học để giải thích sự cảm thụ ánh sáng của mắt với các ánh sáng có bước sóng khác nhau 4.. Cường độ trung bình tại một điểm của sóng điện từ là: Dựa vào số

BÀI 6 QUANG SINH HỌC

A Tác động của ánh sáng với cơ thể sống

I Bản chất ánh sáng

1 Sóng ánh sáng

1.1 Thuyết sóng điện từ về bản chất ánh sáng

Năm 1865 Mazwell đã kết luận ánh sáng là sóng điện từ, thuyết được nêu

như sau: ”Ánh sáng truyền theo một điểm được đặc trưng bởi hai véc tơ cường

độ điện trường và véc tơ cường độ từ trường Hai véc tơ này luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng”

Hình 5

Giả sử trên trục toạ độ Oxyz, tại O có ánh sáng truyền tới và ở đó có vectơE,

Hthay đổi theo quy luật trên, ánh sáng truyền đi tiếp theo phương Ox, biểu diễn

sự biến thiên của E trong mặt phẳng xOy, Htrong mặt phẳng yOz E0và H0là biên độ dao động của các vectơ cường độ điện trường và từ trường,  là tần số góc và  là pha ban đầu Khi ánh sáng truyền tới điểm M nào đó cách O một khoảng x thì tại đó cường độ điện trườngE và cường độ từ trường H thay đổi

E = E cos(0 t+  ) (4.1)

H = H0 cos(t+  ) (4.2) Vận tốc sóng truyền là v =

.f

: là bước sóng f: là tần số sóng

: là tần số góc t: là thời gian

: là pha ban đầu

Mục tiêu:

1 Trình bày được nội dung chính của hai thuyết về bản chất ánh sáng và các tác động của ánh sáng lên cơ thể sống và sơ lược về quang học của mắt

2 Giải thích được nguyên lý chung sửa các tật khúc xạ

3 Vận dụng kiến thức quang sinh học để giải thích sự cảm thụ ánh sáng của mắt với các ánh sáng có bước sóng khác nhau

4 Trình bày nguyên lý hoạt động của một số thiết bị quang học dùng trong y – sinh học

I =

2

10 c E0

0 = 8,84.10-12 E0 là cường độ điện trường

Ánh sáng truyền trong chân không với vận tốc c = 300.000 km/s

Cường độ trung bình tại một điểm của sóng điện từ là:

Dựa vào số đo của bước sóng người ta đã quy ước sóng điện từ chia thành thang sóng điện từ ở bảng sau:

Đối với sóng ánh sáng nhìn thấy, mỗi chùm ánh sáng có bước sóng xác định gây nên một cảm giác màu sắc nhất định Bảng dưới đây cho ta quan hệ tương đối giữa màu đơn sắc đối với các bước sóng

 = 2f

:

 là bước sóng ánh sáng f: là tần số ánh sáng

E là véc tơ cường độ điện trường

Bảng 2 Quan hệ tương đối giữa màu đơn sắc đối với các bước sóng

- Phôton có khối lượng tĩnh trong chân không bằng 0

- Năng lượng photon là E = mc2

- Xung lượng của photon là P = mc =

λ

h Với m là khối lượng động lượng phụ thuộc vào vận tốc và  là bước sóng ánh sáng Biểu thức này diễn tả quan hệ giữa tính chất hạt và tính chất sóng của photon

II Các tác động của ánh sáng lên cơ thể sống

1 Một số quá trình quang sinh

1.1 Quang hợp

Quang hợp là loại phản ứng tạo và tích luỹ năng lượng trong nhóm phản ứng sinh lý chức năng Quang hợp là một hiệu ứng gây ra do ánh sáng trong đó có sự khử CO2 tạo ra O 2và Hydratcacbon

CO2 + H2O + nhf → (CH2O) + O2

Tổng hợp glucose 6CO2 + 6H2O + hf→ C6H12O6 + 6O2

Ở một số loài vi sinh vật nguồn hydro không phải là nước mà là các chất khác như ete, acid hữu cơ, vô cơ hợp chất có chứa lưu huỳnh thì quá trình quang hợp không thải oxy

Xucinat + CO + hf→ (CH2O) + fumarat 2H2S + CO2 + hf→ (CH2O) + H2O + 2S Quá trình quang hợp ở dạng chung có dạng sau:

CO2 + 2H2A + hf → (CH2O) + H2O + 2A Năng lượng cần cho phản ứng là 112Kcal/mol hay 4,9 eV cho một phân tử

Sự quang hợp xảy ra với ánh sáng có bước sóng 7000A0 cần ít nhất 3 photon Trong thực tế cần 8 photon hiệu suất đạt khoảng 37%

1.2 Sinh tổng hợp vitamin và tạo sắc tố

Trong chuỗi tự nhiên của những phản ứng sinh tổng hợp dần đến sự tạo thành trong tế bào sắc tố và vitamin có tồn tại những phản ứng quang hoá Trong những phản ứng năng lượng này ánh sáng cần thiết để cung cấp năng lượng cho phản ứng

Các men đã góp phần thực hiện các giai đoạn nhất định của quá trình sinh tổng hợp các chất Trong trường hợp tổng hợp sắc tố, tổng hợp vitamin D rất cần

có sự tham gia của lượng tử ánh sáng

Trong ánh sáng mặt trời có tia tử ngoại tác động đến da tạo sắc tố chậm hay

sự nâu da Sự nâu da bắt đầu từ 2 ngày sau khi tiếp xúc và tác dụng tối đa vào khoảng 20 ngày biến mất dần sau đó nếu không phơi nắng nữa Sự tạo sắc tố do phần da làm tăng sức chứa melamin trong da do sự phơi bày da và do tác động của ánh sáng mặt trời

1.3 Thông tin cảm thụ ánh sáng

Ánh sáng mang các thông tin về môi trường bên ngoài cho sinh vật Ví dụ hoa hướng dương nở theo hướng mặt trời mọc, hàng loạt loài hoa nở ở thời gian nhất định, vi khuẩn phản ứng khi chiếu ánh sáng vào

Mắt là cơ quan cảm thụ ánh sáng hoàn chỉnh tạo ra các xung động thần kinh giúp ta nhận thức được môi trường bên ngoài Phản ứng quang hoá phân huỷ sắc

tố phát sinh các xung động thần kinh truyền lên dây thần kinh thị giác để có cảm giác sáng Ở võng mạc có các tế bào hình nón và tế bào hình que Ở tế bào hình que có cảm thụ sắc tố Rodopxin là phức chất của protein có phân tử lượng khoảng 40.000, đó là liên kết của protein và Retinal, đặc biệt của tế bào que là Scotopxin Ở tế bào nón có sắc tố cảm thụ là Iotopxin là liên kết phức của Retinal và protein, đặc biệt của tế bào nón là Fotopxin

Khi ánh sáng tác dụng thì Rodopxin →Scotopxin + Retinal

Iotopxin→Fotopxin + Retinal

Người ta đã tính toán cứ 1photon ánh sáng nhìn thấy đủ để phân huỷ một phân tử Rodopxin Khi có tác dụng của ánh sáng, tia tử ngoại, nhiệt hoặc các men transRetinal và Opxin có thể chuyển thành Retinal và Opxin họăc thành sinh tố A ở dạng tự do hoặc Este hoá để chuyển vào dự trữ ở các lớp tế bào sắc

tố biểu mô

Trong bóng tối, phân tử Rodopxin được phục hồi khá nhanh với phản ứng ngược lại qua nhiều giai đoạn trung gian dưới tác dụng của năng lượng hoá sinh, đồng thời xảy ra phản ứng phục hồi các Retinal mới từ các vitaminA và các este của nó từ các tế bào sắc tố biểu mô chuyển vào tế bào que Vitamin A có vai trò quan trọng vào quá trình phối hợp của các sắc tố biểu mô

Trong các bệnh làm giảm lượng hấp thụ vitaminA hay bệnh ở võng mạc làm cản trở sự tiếp xúc tế bào thần kinh thị giác với các sắc tố biểu mô, sự tổng hợp Rodopxin bị giảm xuống nhiều và chức năng thị giác bị ảnh hưởng

Hiện nay người ta đã ghi được các dòng điện võng mạc khác nhau trong các tình trạng hoạt động khác nhau của các tế bào cảm thụ ánh sáng

2 Tia tử ngoại và cơ thể sống

Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím (0,40m)

Tia tử ngoại phát sinh từ nguồn có nhiệt độ >30000C và có nhiều trong ánh sáng mặt trời Tia tử ngoại có đầy đủ tính chất của sóng điện từ, ngoài ra còn có các tính chất đặc trưng sau:

- Tác dụng lên kính ảnh

- Bị nước và thuỷ tinh hấp thụ mạnh

- Tác dụng sinh vật

* Tác dụng của tia tử ngoại với acid nucleic

Khi chiếu tia tử ngoại vào cơ thể sống, trung tâm hấp thụ tia tử ngoại của các loại acid nucleic là gốc Purin và Pirimidin hấp thụ ở bước sóng 260 nm Sự biến đổi quang hoá, quang oxy hoá, quang hydrat hoá và quang nhị hoá Tia tử ngoại

có khả năng biến đổi hoặc khử tất cả các chức năng của acid nucleic Khi bị tổn thương do tia tử ngoại phân tử ADN bị ức chế trao đổi thông tin cũng như khả năng hoạt động

Do có năng lượng cao tia tử ngoại ảnh hưởng hầu như tất cả các quá trình trao đổi chất, sinh lý và chức năng môi trường của mỗi sinh vật Tia tử ngoại có thể gây nên những phản ứng quang sinh đẫn đến phá huỷ acid nucleic và protid, làm mất hoạt tính men

Vùng bước sóng từ 100nm đến 275nm làm thay đổi cấu trúc của Protêin, lipit và diệt trùng

Vùng có bước sóng từ 275nm đến 320nm có tác dụng chống còi xương tạo sắc tố, thúc đẩy sự tạo thành biểu mô, làm tốt hơn quá trình tái sinh

Vùng có bước sóng từ 320nm đến 400nm tác dụng đối với sinh vật yếu, gây phát quang một số chất hữu cơ

Tác dụng của tia tử ngoại với Protein

Trong tế bào chứa các các protein, dưới tác dụng của tia tử ngoại các loại protein bị tổn thương khá mạnh Tác dụng của tia tử ngoại lên các phân tử protein và polypeptit có hoạt tính sinh học như men, khống chế hocmon, hoặc kháng sinh chỉ sau vài phút hấp thụ hoạt tính của chúng giảm rõ rệt Protein hấp thụ các sóng có bước sóng 200-400nm các nhóm nhận chủ yếu là tiptophan, tirozin, phenylelanin và xistein Tia tử ngoại có thể phá huỷ cấu trúc acid amin thơm, phá huỷ cấu hình của phân tử protein hoặc làm đứt các liên kết hydro Khi cường độ năng lượng tia tử ngoại càng lớn thì sự phá huỷ càng nhiều

Tia tử ngoại được ứng dụng trong y học điều trị bệnh còi xương Dưới tác động của tia tử ngoại trung bình sự tổng hợp vitamin D ở phần sâu của thượng

bì, sau đó vitamin D được gan giữ lại chuyển thành vitamin D3 (là chất chuyển hoá hoạt động) Vitamin D giúp cho cơ thể hấp thụ khoáng hoá xương, thúc đẩy quá trình khoáng hoá xương cùng với một số vitamin Lượng vitamin D3 được tổng hợp khi phơi nắng giảm theo độ tuổi và phụ thuộc vào liều lượng, thời gian chiếu

Tia tử ngoại dùng làm cho vết thương chóng lên sẹo, xương chóng liền, diệt khuẩn và kính hiển vi tử ngoại trong nghiên cứu y sinh

Ngoài tác dụng có lợi thì tia tử ngoại tần số lớn có tác hại cho cơ thể

- Tạo sắc tố chậm hay sự nâu da;

- Tăng sừng: tia tử ngoại trung làm tăng quá trình phân bào của Keratinocytes Ở người bị mụn trứng cá, hiện tượng tăng sừng nó làm đọng chất bã, làm tăng các mụn cồi(Comedons) đồng thời xuất hiện nhiều hơn;

- Sự lão hoá da;

- Tác dụng ung thư da;

+ Ung thư da(tế bào đáy và tế bào gai);

+ U sắc tố ác tính do sự phơi bày ánh sáng dữ dội đột ngột ở thời thơ ấu

- Khởi phát hay làm nặng thêm những bệnh do ánh sáng

Do tia tử ngoại có tác hại đối với cơ thể vì vậy chúng ta cần có biện pháp phòng tránh hữu hiệu để bảo vệ da và tránh những tác hại của nó

III Lý sinh thị giác

1 Sơ lược về mắt

1.1 Quang hình học của mắt

❖ Cấu tạo của mắt

Mắt được cấu tạo bởi các môi trường chiết quang ngăn cách bởi các mặt cầu khúc xạ tạo nên lưỡng chất cầu, xét về quang hình học mắt như một máy ảnh

- Giác mạc: là một lớp màng trong suốt, dày khoảng 1mm, bán kính cong

khoảng 8mm

- Củng mạc: là màng ngoài cùng, bao quanh 3/4 phía sau con mắt, trắng như

sữa ánh sáng không lọt qua được

- Màng mạch: nằm trong củng mạc ở đó chứa nhiều mạch máu để nuôi

dưỡng mắt và có nhiều sắc tố đen giữ cho bên trong nhãn cầu như một buồng tối

- Thuỷ dịch: là một chất dịch trong suốt có chiết suất gần bằng chiết suất của

nước 1,336

- Mống mắt: (lòng đen, nâu hoặc xanh) ở giữa có một lỗ tròn nhỏ bán kính

có thể thay đổi để cho ánh sáng lọt qua gọi là con ngươi

- Thủy tinh thể: là chất dịch trong suốt có chiết suất bằng chiết suất của thuỷ

tinh, bán kính cong trước khoảng 10mm, bán kính cong sau khoảng 8mm Độ tụ của thuỷ tinh thể có thể thay đổi được, thuỷ tinh thể như một thấu kính hội tụ, đóng vai trò như vật kính của máy ảnh

- Dịch thủy tinh: là một chất dịch trong suốt có chiết suất như thuỷ tinh, đóng

vai trò như buồng ảnh của máy ảnh

Hình 5.4

R: Bán kính cong n: Chiết suất môi trường

(4.8)

- Võng mạc: chứa các tế bào hình nón và hình que có một điểm vàng rất

nhạy với ánh sáng, có vai trò như màn hứng ảnh (Phim) của máy ảnh Dưới điểm vàng là điểm mù ít nhạy với ánh sáng

- Mí mắt: đóng vai trò như cửa sập của máy ảnh

Ta có thể coi hệ quang học này bằng một lưỡng chất cầu tổng hợp gọi là con mắt ước lược Mặt khúc xạ có bề lồi quay về phía trước bán kính cong 5 mm, đỉnh cách giác mạc 2mm, quang tâm cách giác mạc7mm, cách võng mạc15 mm, chiết suất 1,33; tiêu cự của lưỡng chất tổng hợp khoảng 20mm

Hình 5.5

Đường thẳng qua đỉnh mặt cầu và quang tâm gọi là trục chính, mắt nhìn góc

mở đứng 1300, ngang 1600 không gian này gọi là thị trường của mắt

❖ Sự điều tiết của mắt

Các vật chúng ta quan sát có kích thước, vị trí khác nhau và trong nhiều trường hợp chúng là vật di động, trong khi đó mắt có kích thước hầu như không thay đổi Muốn nhìn rõ vật thì ảnh của vật phải hiện lên trên võng mạc Theo công thức tổng quát áp dụng lưỡng chất cầu:

r

n n s

n s

❖ Cận điểm và viễn điểm

Cận điểm: là điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn rõ mọi vật khi đã điều tiết tối

đa - Mắt bình thường có cận điểm cách là 20cm

Viễn điểm: là điểm xa nhất mà mắt không cần điều tiết vẫn nhìn rõ sự thật Mắt bình thường viễn điểm vô cực

❖ Điểm tương ứng

Tuy vật cho hai ảnh trên hai võng mạc nhưng ta vẫn thấy một ảnh duy nhất

do ảnh này cùng nằm trên các điểm tương ứng là những điểm nằm trên võng mạc mà khi ta để chống hai võng mạc lên nhau sau cho điểm và các trục ngang dọc của nhãn cầu trùng nhau thì những điểm này cũng trùng nhau và hình ảnh trên các điểmnày sẽ được cùng một nơtron thần kinh dẫn truyền về não do đó ta chỉ thấy một hình ảnh

❖ Cảm giác thấy nổi (cảm giác chiều sâu)

Khi nhìn một vật ta có thể biết chiều sâu của vật, biết được điểm nào đứng trước điểm nào đứng sau, hay nói cách khác ta có thể hình dung được kích thước

và chiều (kích thước nổi) của vạt nhờ vào các yếu tố sau:

Nhờ thu nhận độ căng của thể mi qua thụ quan bản thể (vật càng gần thì thể

mi càng tăng) và nhờ so sánh kích thước (vật càng gần ảnh càng to)

Do mỗi mắt nhìn vào một vật dưới một góc độ khác nhau nên hai ảnh trên hai võng mạc tương ứng nhau nhưng không khớp vào nhau hoàn toàn, chính sự chênh lệch này thông qua các dây thần kinh thị giác sẽ cho ta cảm giác thấy nổi của các vật

❖ Góc trông

Góc mắt nhìn vật gọi là góc trông kí hiệu là , góc trông phụ thuộc vào khoảng cách từ vật tới mắt và kích thước của vật Góc trông nhỏ nhất mà mắt vẫn nhìn rõ vật gọi là năng suất phân ly min

d (4.10)

l: là khoảng cách từ vật tới mắt

d: là kích thước của vật

Có hai phương pháp đánh giá thị lực của mắt:

- Cố định kích thước của vật thay đổi khoảng cách giữa vật và mắt;

- Cố định khoảng cách từ vật tới mắt thay đổi kích thước của vật

Khả năng phân ly của mắt phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, bệnh lý, tính chất của tế bào thần kinh cảm thụ ánh sáng của mắt

Thực nghiệm cho thấy ở điều kiện bình thường min = 1’, khi chiếu ánh sáng

có độ rọi nhỏ, lớn vào mắt và kiểm tra thị lực ở nhiều vùng khác nhau trên võng mạc kết quả thấy rằng tế bào nón phân ly tốt hơn tế bào que

đối với ánh sáng Trên thực tế nhãn cầu nằm trong hốc mắt, bị cản bởi trán, gò

má, mũi, nên thị trường không phải là những đường tròn đồng tâm mà có hình dạng dẹt hơi nằm ngang

Giới hạn ngoại vi của thị trường bình thường ở phía thái dương là từ 90° đến 95°, phía dưới là 70°, phía mũi là 60° và phía trên là từ 50° đến 60°

❖ Thị trường hai mắt

Thị trường 2 mắt là khoảng không gian mà hai mắt khi cùng mở quan sát Ở giữa có một vùng thị trường chung cho hai mắt, những vật nằm trong vùng này đều được hai mắt cùng nhìn thấy

Thị trường ở hai mắt nói chung là giống nhau, hai thị trường này không tác động lên mắt cùng một lúc và luân phiên nhau tác động, điều đó giúp cho quá trình hưng phấn (cảm thụ) và phục hồi trong mắt có nhiều thời gian hơn do đó ít mỏi mắt khi nhìn bằng một mắt

Trên lâm sàng người ta thường nghiên cứu thị trường riêng của mỗi mắt

❖ Ám điểm sinh lý (điểm mù Mariotte)

Trên thị trường tương ứng với gai thị là ám điểm sinh lý Ám điểm này nằm

về phía thái dương so với điểm cố định, nó là một vùng khuyết hình bầu dục đứng (rộng 6°và cao7°), ở vào khoảng 13° - 18° về phía thái dương, hai phần ba điểm mù nằm ở dưới kinh tuyến ngang Ám điểm tương ứng với đĩa thị, là nơi tập trung các sợi thần kinh thị giác mà không chứa các tế bào cảm thụ nên không nhận thức được ánh sáng Trên thị trường đây là ám điểm tuyệt đối Bình thường mỗi người không tự nhận thấy ám điểm sinh lý của mình được nên đó là ám điểm âm tính

❖ Thị trường với các test màu

nó tiến triển chậm và tăng dần

Thu hẹp không đều gặp trong bệnh teo thị thần kinh

Thu hẹp đều đồng tâm gặp trong những trường hợp quá mệt mỏi, suy nhược

thần kinh, giả vờ, đục thể thuỷ tinh

Thu hẹp đều đồng tâm sát điểm cố định gặp trong bệnh thoái hóa sắc tố võng mạc

Thu hẹp về phía mũi gặp trong bệnh Glôcôm

Khuyết thị trường từng vùng: gặp trong những bệnh lý của võng mạc như bong võng mạc, tắc nhánh động mạch trung tâm võng mạc…

❖ Bán manh

Bán manh là mất một nửa hoặc một phần tư thị trường của cả hai mắt

Bán manh hai mắt ở hai bên thái dương

Loại này gây tổn hại thị trường thái dương do tổn thương tại giao thoa thị giác Thường gặp trong những khối u vùng hố yên như: u tuyến yên, viêm màng não do lao,

Bán manh hai mắt ở hai bên phía mũi

Loại này hiếm gặp hơn do chèn ép từ ngoài vào trong ở hai bên giao thoa thị giác

Bán manh hai bên phải hoặc trái (bán manh đồng danh hai mắt)

Là tổn thương hai nửa phải hoặc trái của cả 2 thị trường Do tổn thương ở sau giao thoa thị giác: dải thị giác, thể gối ngoài, tia thị giác Bán manh hai bên phải gặp trong tổn thương dải thị giác bên trái và ngược lại

Ngoài ra còn có bán manh một phần tư, nhất là khi có tổn thương ở tia thị giác: bán manh phần tư trên ở hai mắt do tổn thương thuỳ thái dương hoặc tổn thương động mạch não sau Bán manh phần tư dưới ở hai mắt do tổn thương thuỳ đỉnh hoặc động mạch Sylvius

❖ Ám điểm

Ám điểm là mất hoặc giảm thị lực ngay bên trong thị trường mà không gây biến đổi thị trường chủ biên

Xác định thị trường của mắt người

- Phần không gian được quan sát với một mắt chuyển động được gọi là thị trường Ngược lại, trường quan sát là phần không gian quan sát bằng cả hai mắt di chuyển tự do nhưng không được di chuyển đầu

- Phụ thuộc vào sự phân bổ không đều của các tế bào hình que và hình nón trên võng mạc (tế bào hình nón chỉ nằm ở trung tâm, tế bào hình que chỉ nằm vùng ngoại vi, và ở giữa hai vùng này có cả hai loại tế bào trên), nên kích thước của thị trường thay đổi theo màu sắc của vật đánh dấu Thị trường là lớn nhất đối với màu trắng, tiếp theo là đến màu đỏ và màu lục

(hình 3: điểm mù là điểm được đánh dấu màu đen) Do mũi và má nên thị trường có dạng lõm, không đối xứng Thị trường theo phương ngang là khoảng 180o đối với màu trắng

1.2 Sự lưu hình

Người ta quan sát cảm giác sáng không mất tức thời sau khi ngừng kích thích võng mạc bằng ánh sáng Dùng một que đỏ huơ lên trong bóng đêm đến một tốc độ nhất định ta cảm thấy đó là một vòng tròn sáng Đó là hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc Người ta có thể quan sát được rất nhiều biểu hiện của hiện tượng này trong cuộc sống như vạch đỏ của viên đạn đi trong đêm, những ứng dụng trong chiếu bóng và truyền hình Theo Helmholtz nếu một vật được chiếu sáng thì thời gian lưu hình ảnh của vật ấy trên võng mạc là 1/48 giây Thời gian lưu hình còn phụ thuộc vào cường độ chiếu sáng và ấn tượng gây nên lâu hay mau trước đó Có thể hiểu rõ cơ chế của hiện tượng lưu hình nếu xét kỹ quá trình phân huỷ Rodopsin Giai đoạn chuyển từ Rodopsin sang lumirodopsin xảy

ra nhanh, còn giai đoạn thủy phân tiếp theo để trở thành Metarokdopxin xảy ra tương đối chậm Do vậy khi ánh sáng (hay ấn tượng ảnh của vật nào đó) đã hết tác dụng lên võng mạc, vẫn còn một lượng lumirodopsin tồn tại Nó vẫn tiếp tục phân hỷ và cho ta một cảm giác ảnh cũ tiếp theo

Như vậy lưu ảnh là do cần phải có một thời gian để các sản phẩm phân hủy của Rodopsin biến đi và chất thụ cảm ánh sáng (Rodopsin) được phục hồi trở lại

1.3 Cảm giác màu sắc

Chỉ những bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng (0,40 - 9,76) m, mới gây được cảm giác sáng Điều đó cũng dễ hiểu rằng phổ hấp thụ của các sắc tố thị giác như đã nói ở phần trên nằm trong vùng (0,40 - 0,76) m và vì thế người

ta gọi vùng sáng có bước sóng từ (0,40 - 9,76) m là vùng khả kiến

Trong vùng ánh sáng khả kiến mắt người có thể phân biệt dễ dàng bảy màu

cơ bản của ánh sáng như: đỏ, cảm, vàng, lục, lam, chàm, tím cảm giác màu sắc

có thể được giải thích bằng lí thuyết ba thành phần của Young và HemHon Theo thuyết này trong võng mạc các tế bào hình nón gồm có 3 loại chứa các sắc tố thị giác do phổ hấp thụ khác nhau Loại tế bào đỏ hấp thu mạnh ở ánh sáng có bước sóng màu đỏ trong độ cực đại hấp thụ lại = 0,6m Loại tế bào này có thể tham gia phản ứng quang hóa với bước sóng đỏ đi từ 0,475 đến 0,760m Loại tế bào xanh lá cây có cực đại hấp thu ở = 0,55m, loại này tham gia phản ứng với bước sóng màu xanh lá cây đi từ 0,15 - 0,6 m Loại tế bào xanh biển, có cực đại hấp thu ở = 0,45m , có thể phản ứng trong khoảng

0,4 - 0,55m

Những màu khác nhau có thể tác dụng lên cả 3 loại tế bào nón này nhưng theo tỷ lệ khác nhau, xung đột từ 3 loại tế bào này chạy về vỏ não sẽ được tổng hợp ở não, ở đây cảm giác về màu sẽ được gây nên theo tỷ lệ xung động đưa về mỗi loại tế bào

Cảm giác màu là ấn tượng chủ quan, người ta ngụ ý màu là sựn khác nhau vê chất biểu hiện bên trong cảm giác sáng và trong trường hợp đó thị trường không

có cấu trúc Màu được chia làm hai nhóm: các màu sặc sỡ (đỏ, xanh ) và các màu không sặc sỡ (trắng, đen, các sắc xám khác nhau ) Người ta gọi vật trên thực tế không hấp thụ tí ánh sáng nào chiếu tới chúng và trên chúng không xảy

ra sự lưu xạ là các vật không màu

Trong miền (0,40 - 0,76)m, các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong giới hạn  nhất định gây cho mắt cảm giác màu sắc nhất định Nếu  dù hẹp, ánh sáng được gọi là đơn sắc, nó gây cho mắt cảm giác màu thuần khiết không nhầm lẫn với các màu khác Ta gọi chúng là các màu quang phổ (xem bảng)

Ta thường nói về các màu tinh khiết và các màu pha Màu của phổ là màu tinh khiết, tất cả các màu còn lại là màu pha Người ta đã biết các cặp màu bổ sung nhau cho màu trắng Chúng được gọi là các màu phụ nhau Thí dụ như màu

đỏ và xanh - xanh lá cây, vàng và tím - xanh, da cam và xanh Trong các màu này thường gặp các màu không tinh khiết, ví dụ màu đỏ thắm - đó là màu phụ của xanh lá cây, màu này không có trong phổ

Cường độ (độ chói) là đặc trưng quan trọng khác nhau của các cảm giác màu, nó phụ thuộc vào quang thông gây nên cảm giác màu Độ bão hòa là đặc trưng quan trọng thứ ba của cảm giác màu

Như vậy ta thấy các khoảng bước sóng khác nhau cho ta cảm giác màu khác nhau Tuy nhiên cảm giác màu còn phụ thuộc cường độ ánh sáng Một màu có thể cho ta cảm giác tùy theo cường độ của nó Nếu cường độ quá thấp hoặc quá cao thì cảm giác sin ra sẽ "trắng" Đối với cường độ trung bình thì sự thay đổi cường độ sẽ cho cảm giác khác nhau đối với màu khác nhau Thay đổi cường độ với màu đỏ thì cảm giác màu sẽ thay đổi nhanh hơn so với khi thay đổi cường

độ màu xanh Hiện tượng đó gọi là hiện tượng Purrkinger Ta nhìn hai tờ giấy nhỏ màu đỏ và màu xanh Đối với một độ roi nào đấy, mắt có cảm giác chùm sáng như nhau Nhưng nếu giảm độ rọi xuống thì tờ giấy xanh

2 Các tật quang hình của mắt

2.1 Cận thị

Mắt cận thị là mắt khi không điều tiết có mặt phẳng tiêu nằm ở trước võng mạc, mắt chỉ nhìn rõ vật ở gần, điểm cực cận gần mắt hơn so với mắt bình thường OCc < 20cm Mắt cận thị, công suất hội tụ của giác mạc và thuỷ tinh thể quá lớn hoặc trực nhãn cầu quá dài, vì vậy ánh sáng khúc xạ ở phía trước võng mạc Có ba loại cận thị:

- Cận thị sinh lý: hay gặp ở ở lứa tuổi 5-10 tuổi, tăng dần độ cận khi nhãn

cầu ngừng phát triển Có thể do công suất khúc xạ của giác mạc thuỷ tinh thể hay trực nhãn cầu quá dài

- Cận thị bệnh lý: rất ít gặp, bắt đầu giống như cận thị sinh lý nhưng sau độ

cận tăng nhanh, theo độ phát triển bất bình thường của trục nhãn cầu, thường dẫn đến thoái hoá võng mạc

- Cận thị mắc phải: thường gặp sau tuổi thiếu niên, có thể liên quan đến các

bệnh đái tháo đường, đục thuỷ tinh thể hoặc dùng một số loại thuốc làm tăng công suất hội tụ của thuỷ tinh thể

Cận thị có thể do di truyền, do điều kiện làm việc thiếu ánh sáng, nhìn gần, căng thẳng hoặc thiếu dinh dưỡng

❖ Cách sửa:

- Dùng thấu kính mỏng phân kỳ làm dụng cụ bổ trợ H.4.7

Khi đeo kính phân kỳ sẽ làm cho độ tụ của thuỷ tinh thể giảm, điểm hội tụ tại

võng mạc Mắt có thể nhìn vật như mắt bình thường

Hình 5.7

- Phẫu thuật bằng Laser

Hiện nay có bốn phương pháp mổ bằng Laser

+ PRK(Photo Refractive Keratectomy)

+ LASIK(Laser In Situ Keratomileusis)

+ FEMTO – LASIK (Femto Second Laser)

+ RELEX SMILE (Refractive Lenticule Extraction – Small Incision Lenticule Extraction)

Các phương pháp này có ưu điểm: Chính xác, an toàn, kết quả sau mổ ổn định và có thể điều trị cho bệnh nhân cận thị nặng Thời gian phẫu thuật từ 7- 10 phút, thời gian Laser Excimer tác động khoảng 20- 40 giây

Phương pháp PRK: Phẫu thuật gạt bỏ lớp biểu mô vùng trung tâm giác mạc,

sau đó dùng Laser Excimer tạo ra bề mặt cắt phẳng, tuỳ theo độ cận thị khác nhau mà có thể cắt ở mức độ khác nhau

Phương pháp LASIK: dùng máy laser để tạo ra một lớp vạt giác mạc hình

tròn ở vùng trung tâm giác mạc Sau đó dùng laser Excimer tác động đến nhu

mô giác mạc dưới vạt, làm cho mối liên kết giữa các phân tử phân cách nhẹ nhàng, tạo lại hình độ cong của lớp nhu mô giác mạc phù hợp Thời gian laser kéo dài khoảng 30 giây Bề mặt vạt giác mạc được rửa sạch sẽ đặt đúng vào vị trí ban đầu Sau phẫu thuật bệnh nhân cần tra thuốc kháng sinh, thuốc chống viêm theo chỉ định của bác sỹ