تحقیق مقاله جذب نور در تاریکی با الگو از چشم گربه

مقدمه:

و آنچه را که در آسمان‌ها و زمین است و همه از اوست. به تسخیر شما درآورده‌اند، به درستی که در این امر نشانه‌هایی برای مردم اندیشمند است.                     (قرآن کریم)

از آیات شریفه‌ی فوق در می‌یابیم که هر چیز که در این جهان است بدون حکمت نیست و همگی به دلایلی خلقت یافته‌اند و خلقت موجودات صرفاً به دلیل ادامه‌ی چرخه‌ی حیات و بقای الکوسیستم نبوده بلکه اهدافی در آنها وجود دارد که خداوند همه‌ی آنها را خلق کرده تا افراد اندیشمند آنها را دریابند و در جهت بهبودی اوضاع جهان استفاده کنند.

با جهان مدرنیته‌ی امروز و با پیشرفت‌های فراوانی که جهان را متحول کرده است، وسعت دانش و اطلاعات انسانها افزوده گشته و جهان را به تفکری شگرف و بهتر واداشته و این امکان را به تمامی مردم جهان بخشیده است اما کسی که در آیات خدا تامل کند بیشتر موفق می‌شود.

دانشمندان بزرگ مبنای کار خود را بر این اساس قرار داده و باعث پیشرفت نسبی علم در جهان شده‌اند ما نیز همانند آنان می‌کوشیم تا به سهم خود از اسرار این جهان پرده‌برداریم و هر روز به علم و دانش تشنه‌تر شویم. تا همانند هم وطنان خود پرچم پر افتخار کشور را بر فراز جهان برافراشته و خدمت خود را به مردم عزیز میهنمان ثابت نماییم.

آنوتومی چشم:

آناتومی چشم را ابتدا با بررسی کاسه چشم (orbit) آغاز می‌کنیم.

کاسه‌های چشم بصورت دو حفره‌اند که حاوی کره‌های چشم، عضلات، عروق و اعصاب مربوط به دستگاه اشکی، همراه با مقدار متغیری بافت چربی نرم می‌باشند. حفره کاسه چشم شبیه هرمی چهارضلعی است که راس آن در عقب واقع شده است. دیواره‌های داخلی راست و چپ کاسه چشم موازیند و توسط بینی از هم جدا شده‌اند. در هر کاسه چشم (اربیت) دیواره‌های داخلی و خارجی زاویه‌ای 45 درجه تشکیل می‌دهند در نتیجه زاویه بین دو دیواره خارجی قائمه می‌شود. شکل اربیت را به گلابی‌ای تشبیه می‌کنند که عصب بینایی (oftie nerve) دم آن را می‌سازد. قطر محیط قدامی قدری کوچکتر از ناحیه بلافاصله پشت لبه است، بنابراین حاشیه محافظ محکمی را می‌سازد.

اجزای چشم شامل:

- پلکها: پلکها پرده نازکی مرکب از پوست، عضله، بافت فیبروزی و غشاء مخاطی هستند که چشم را در برابر محرک خارجی محافظت می‌کنند. بعلاوه مقدار نور ورودی به چشم را تنظیم کرده و اشک را بروی کره چشم پخش می‌کنند. اگر پلکها کاملاً بسته باشند حدود 1% نور محیط وارد چشم می‌شود. وقتی پلکها باز هستند فضای بیضی شکلی را ایجاد می‌کنند که شکاف پلکی نام دارد طول آن حدود mm 30 و بیشترین ارتفاع آن در وسط حدود mm 12 است .

همچنین لبه‌های پلک حدود mm 2 عرض دارند..

- ملتحمه conjunctiva: غشاء مخاطی نازک و شفافی است که سطح داخلی پلکها و بخش قدامی صلبیه را می‌پوشاند. ملتحمه اولین جایی است که با محیط خارج یا میکروبها در تماس است و بنابراین احتیاج به محافظت دارد.

- صلبیه (اسکلرا) scleva: پوشش لیفی محافظ خارجی چشم است که متراکم و سفید می‌باشد. از نظر بافت شناسی شباهت قابل ملاحظه‌ای با قرینه دارد. علت شفاف بودن قرینه و غیر شفافی صلبیه، کم آب بودن نسبی قرینه است.

- قرنیه (cornea): یک بافت بدون رگ شفاف است که اندازه و ساختمان آن قابل مقایسه با کریستال یک ساعت مچی کوچک است. دارای دو سطح است که سطح قدامی آن محدب و سطح خلفی مقعر می‌باشد.

قرینه 6/1 قدامی سطح چشم را به خود اختصاص داده است.

- عنبیه (iris): دیافراگمی است که در جلوی عدسی و جسم مژگانی قرار گرفته و اتاق قدامی را از اتاق خلفی جدا می‌کند. عنبیه مقدار نور وارد شده به چشم را کنترل می‌کند. عنبیه روی عدسی قرار دارد و بدون حمایت آن دچار لرزش می‌شود.

مردمک Pupil: سوراخی است که در وسط عنبیه و کمی متمایل بطرف بینی قرار دارد و مقدار نور وارد شده به چشم را کنترل می‌کند. اندازه مردمک اساساً بستگی به تعادل انقباض و انبساط دارد. انقباض مردمک به علت فعالیت پاراسمپاتیک عصب جمجمه‌ای سوم و انبساط مردمک بعلت فعالیت سمپاتیک است.

- جسم مژگانی: حلقه‌ای بافتی به عرض 6 میلی‌متر است که از برآمدگیهای صلبیه تا ناحیه‌ایی در شبکیه امتداد دارد و دارای مقطع مثلثی است. جسم مژگانی دارای عضلات طولی، حلقوی و شعاعی می‌باشد که کششها و رها شدنهای عدسی را به عهده دارد.

- بخش یووه آ: که شامل عنبیه - جسم مژگانی و مشیمیه است. یووه آ لایه عروقی میانی چشم است و توسط قرنیه و صلبیه محافظت می‌شود. نقش آن تأمین خون شبکیه است.

- عدسی (Lens): ساختمان شفاف و محدب الطرفینی است که درست در پشت عنبیه و مردمک و در جلوی فرورفتگی کم عمق وجه زجاجیه‌ای قرار دارد. عدسی توسط لیگامانهای محافظت کننده بنام زنولا در جای خود ثابت شده است. عدسی بدون عروقی، بی رنگ و کاملاً شفاف است دارای قطر حدود 9 میلی‌متر و ضخامت 4 میلی‌متر است. کپسول عدسی پرده نیمه تراوایی (کمی نفوذ‌پذیرتر از دیواره مویرگ) است که آب و الکترولیتها در آن می‌توانند نفوذ کنند. دارای 65% آب، 35% پروتئین و عناصر کمیاب مانند دیگر بافتهای بدن است پتاسیم موجود در عدسی از اغلب بافتها بیشتر است. اسید اسکوربیک و گلوتاتیون به هر دو شکل اکسید شده و احیا شده در آن وجود دارند.

زلالیه (aqueous): مایع شفافی است که شامل 98% آب و 4/1% کلرورسدیم و مقداری گلوکز و آمینواسید و ویتامین c می‌باشد. زلالیه مسئول ثابت نگه داشتن فشار داخلی چشم و ابعاد آن است.

زجاجیه: مایع ژله‌ای شفافی است که از شبکیه نامنظم از رشته‌های نازک و یکسان کلاژنی واقع در محلول بسیار رقیقی از نمکها، پروتئین و اسیدهیالورونیک ساخته شده و جزء اصلی آن را آب تشکیل می‌دهد. در قسمتی از ناحیه قدامی آن فرورفتگی برای قرار گرفتن عدسی وجود دارد.

- مشیمیه choroid: پرده‌ای عروقی است که به اپی تلیوم رنگ دانه‌دار شبکیه و نیمه خارجی آن خون می‌رساند. در بین شبکیه و صلبیه قرار دارد. تجمع رگهای خونی مشیمیه، تغذیه بخش خارجی شبکیه زیر آنرا تأمین می‌کند.

شبکیه Retina:

رتین یک لایه نازک و ظریف، نیمه تراوا و چند لایه‌ای از بافت عصبی است که سطح داخلی 3/2 خلفی کره چشم را می‌پوشاند. گیرنده‌های نوری موجود در شبکیه محیطی بطور عمده از نوع استوانه‌ای است و سلولهای مخروطی در این ناحیه ضخیم‌تر از سلولهای مخروطی شبکیه مرکزی است. سلولهای میله‌ای مسئول دید سیاه و سفید و در شب هستند و سلولهای استوانه‌ای مسئول دید رنگی در روز هستند.

چشمان گربه:

چشمان بادامی گربه شیفتگان بسیاری دارد بطوریکه مصریان باستان در 5 هزار سال قبل نخستین بار گربه‌ها را به خانه‌های خود راه دادند. اما در چشمان گربه علاوه بر زیبایی چیزهای دیگری نیز نهفته است.

در اینجا به چند حقیقت باور نکردنی درباره حس بینایی گربه اشاره می‌کنیم:

- چشمان گربه حقیقتاً در تاریکی نمی‌درخشند بلکه غشایی که چشمان آنها را پوشانده است نورهای وارده را منعکس می‌نماید. بطوریکه بنظر می‌رسد چشمان گربه می‌رخشند. این غشاء انعکاس دهنده همراه با مردمک‌های بسیار بزرگ چشمان گربه، و نیز حساسیت چشمان گربه به اشعه ماوراء بنفش سبب می‌شوند تا گربه‌ها بتوانند در تاریکی بخوبی ببینند. اما باید دانست برخلاف تصور عامه یک گربه نمی‌تواند در تاریکی کامل چیزی را ببیند.

- بینایی محیطی یک گربه قوی نیست. اشیایی که در کناره‌های میدان بینایی یک گربه هستند تیره و تار دیده می‌شوند.

- زمانیکه یک شی در فاصله 6 تا 20 فوتی یک گربه قرار دارد بیشترین وضوح را در چشمان گربه دارا است.

از آنجا که چشمان یک گربه مناسب برای شرایط کم نوری هستند ممکن است این سوال پیش آید که در زمان درخشندگی نور خورشید یا زمان وارد شدن به یک محیط پرنور برای گربه مشکلاتی پیش‌آید که بتواند همچون یک فرد عادی محیط را ببیند.

زمانیکه چشمان ما انسانها بطور طبیعی عمل می‌نماید، مردمک از طریق کوچک کردن دو سوراخش به درخشش نور پاسخ می‌دهد. ضمناً اگر در مقابل این درخشش نور پلکهایمان را ببندیم ورود هرگونه نوری بداخل مردمکها قطع می‌شود. اما مردمکهای چشم گربه بصورت شکافهای عمودی هستند که بسادگی در زمان درخشش نور تنگ‌تر می‌شوند. گربه‌ها با بازوبستن پلکهایشان این شکاف را کمتر یا بیشتر پنهان می‌سازد، درست شبیه یک پرده کرکره.

این امر سبب می‌شود که گربه‌ها کنترل بسیار دقیق‌تری در مقایسه با سایر حیوانات بر روی مقدار نور ورودی به چشمهایشان را داشته باشند.

دانشمندان تخمین می‌زنند که گربه‌ها قادرند در 6/1 (یک ششم) نوری که ما انسانها برای دیدن نیاز داریم بوضوح همه چیز را ببینند.

گربه‌ها چگونه در تاریکی می‌بینند؟

گربه‌های خانگی بگونه‌ای رشد و نمو یافته‌اند که اغلب در شب به جستجوی شکار می‌پردازند. امروزه معنای این امر این است که شما وقتی ظرف غذا گربه‌تان را در یک آشپزخانه تاریک قرار می‌دهید گربه شما می‌تواند به آسانی از طریق بو کردن شکار را پیدا کند. در زمان قطع برق و موقعیکه انسان در تاریکی کورمال کورمال بدنبال شمع می‌گردد گربه می‌تواند در میان اتاق راه برود بدون آنکه به چیزی برخورد کند.

در چشم ما و در چشم گربه‌ها، مردمک چشم با تغییر شدت نور اندازه‌اش تغییر می‌کند. مردمک در تاریکی بزرگتر می‌شود تا نور بیشتری وارد چشم شود و در زمان تابش نور زیاد مثل نور خورشید کوچکتر می‌شود. در پشت مردمک یک غشاء لاستیک مانند وجود دارد که عدسی نامیده می‌شود. زمانیکه نور از میان آن عبور می‌کند آنرا فوکوس (متمرکز) می‌نماید. امتداد نور به مسیر خود در اتاقک داخلی چشم باعث برخورد به پرده‌ای بنام ریتن (شبکیه) می‌شود.

سلولهای عصبی ریتن (شبکیه) که میله‌ای و مخروطی نامیده می‌شوند از طریق عصب باصره یا اپتیک علامتها یا سیگنالهایی را به مغز می‌فرستند و مغز این سیگنالها را بصورت یک تصویر ثبت می‌نماید.