G

1
GÖRME BIYOFIZIGI

• Gözün Yapisi ve Görüntü Olusumu

2
Iç Odalar ve Sivilar

• Lens gözün iç kismini ön ve arka segmentlere
  ayirir.
• Arka segment vitröz hümör denilen seffaf jel ile
  doludur. Vitröz hümör
• Isigi iletir
• Lensin arka yüzünü destekler
• Nöral retinayi, pigmental tabakaya sikica tutar
• Intraokuler basinca katkida bulunur

3
Ön Segment

• Iki odadan olusur
• Ön Kornea ve iris arasinda
• Arka Iris ve lens arasinda
• Aköz hümör
• Ön segmenti dolduran plazma benzeri sividir
• Schlemm kanalindan drene olur
• Destekler, besler ve atiklari uzaklastirir.

4
Anterior Segment
Figure 15.12
5
Lens

• Bikonveks, esnek, damarsiz ve seffaf bir yapidir
• Retina üzerine isigin uygun odaklanmasini saglar
• Epitel ve lens fibrillerinden olusmustur.
• Lens epiteli Ön hücreler lens fibrillerine
  faklanirlar
• Lens fibrilleri Seffaf kristalin proteininden
  olusmus hücrelerdir.
• Yasla beraber lensin seffafligi ve elastikiyeti
  azalir, daha yogun hale gelir.

6
Isik

• Elektromanyetik radyasyon Kisa gama
  dalgalarindan uzun radyo dalgalarina kadar olan
  araliktir.
• Gözlerimiz, bu spektrumun küçük bir kismi olan
  görülebilir spektrum sinirlari içindeki dalgalara
  cevap verir.
• Retinadaki farkli koniler, Görülebilir spektrumun
  farkli dalga boylarina cevap verirler.

7
(No Transcript)
8
Kirilma ve Lensler

• Isik bir saydam ortamdan digerine geçtiginde hizi
  degisir ve kirilir.
• Konveks lensten geçen bir isik (gözde oldugu
  gibi) bir odak noktasinda birlesmek üzere
  kirilirlar (odak noktasi)
• Konveks lens bir görüntü olusturdugunda, görüntü
  terstir ve sag kismi sola, sol kismi saga gelir

9
Refraction and Lenses
10
Retinaya Isigin Odaklanmasi

• Göze isigin giris yolu Kornea, aköz hümör, lens,
  vitröz hümör ve fotoreseptörleri içeren nöral
  retina
• Isigin kirildigi yerler
• Kornea
• Lense girerken
• Lensten çikarken
• Lensin kavisliligi ve sekli isigin uygun biçimde
  odaklanmasini saglar.

11
Focusing for Distant Vision

• Uzaktan gelen isiklar uygun odaklanmak için küçük
  ayarlar gerektirir.
• Görmenin uzak noktasi Lensin odaklanmak için
  seklini degistirmesinin gerekmedigi uzakliktir.
  (20 ft.)

12
Yakin Görüntüye Odaklanmak

• Yakin görüntü asagidakileri gerektirir
• Uyum Kirma gücünün, (silyar kaslarla lens
  seklini degistirererek) artirilmasi
• Kasilma Pupiller refleks, pupillayi kasarak
  dagilan isik dalgalarinin göze girmesini önler.
• Convergence Göz kürelerinin bakilan nesneye
  dogru medial dönmesi

13
Yakin Cisime Odaklanmak
14
Kirilma Sorunlari

• Emmetropic göz Isigin uygun odaklandigi normal
  göz
• Miyop göz (yakin görüslü) Odak noktasi retina
  önündedir.
• Konkav lensle düzeltilir.
• Hipermetrop (farsighted) the focal point is
  behind the retina
• Konveks lensle düzeltilirler

15
Problems of Refraction
Figure 15.18
16
Isigi algilama Fotoreseptörlerin Fonksiyonal
Anatomisi

• Isigi algilama Gözün isik enerjisini algilama
  islemidir.
• Rod ve koni hücreleri görme pigmenti içerirler
  (fotopigmentleri)
• Isik geldiginde sekil degistiren membran
  katlantilari olarak organize olmuslardir.

17
Photoreception Functional Anatomy of
Photoreceptors
Figure 15.19
18
Rod Hücreleri

• Islevsel karakteristikleri
• Los isiga hassastir ve gece görüsü için
  özellesmislerdir.
• Görülebilir isik dalgalarini absorbe ederler.
• Algilanan uyarilar sadece gri tonlardadir.
• Diger rod hücrelerinden gelen görsel uyarilar tek
  bir gangliyon hücresinde birlesirler
• Net olmayan görüntü olusur

19
Koni Hücreleri

• Islevsel karakteristikler
• Aktivasyon için parlak isik gerekir
  (duyarliliklari düsüktür)
• Renkli görüntü verirler
• Her koni bir tek gangliyon ile sinaps yapar.
• Görüntü ayrintilidir ve çözünürlügü yüksektir.

20
Cones and Rods
21
Görüntü Pigmentlerinin Kimyasi

• Retinal isik absorbe eden moleküldür.
• Opsinlerle birleserek görme pigmentlerini
  yaparlar.
• A vitaminine bezerler ve bu vitaminden
  sentezlenirler
• Iki izomer 11-cis and all-trans
• Retinalin izomerizasyonu optik sinirde
  elektriksel aktiviteyi baslatir

22
Görme Pigmentlerinin Kimyasi
Figure 15.20
23
Rod Hücrelerinin Uyarilmasi

• Rodlarin görme pigmenti rodopsindir (opsin
  11-cis retinal)
• Aydinlik evre
• Rodopsin all-trans retinal opsin e yikilir.
  (pigmentin beyazlatilmasi)
• Karanlik evre
• All-trans retinal 11-cis e dönüsür.
• 11-cis retinal da A vitamininden yapilir
• 11-cis retinal opsin yeniden rodopsini
  olustururlar.

24
Rod Hücrelerinin Uyarilmasi
25
Koni Hücrelerinin Uyarilmasi

• Koni hücrelerindeki görme pigmentleri
  rodlardakine benzerdir (retinal opsin)
• 3 tip koni hücresi vardir Mavi, yesil ve kirmizi
• Ara renklerin algilanmasi birden fazla koni
  hücresinin uyarilmasi ile olur.
• Uyarilma rod hücrelerine benzer.

26
Isik Iletimi

• Isik enerjisi rodopsini, aktive opsini açiga
  çikarmak üzere all-trans retinale parçalar.
• Ayrilan bagimsiz opsin G protein transdusini
  aktive eder.
• Transdusin fosfodiesteraz (PDE) aktivitesini
  katalize eder.
• PDE cGMP to GMP ye hidrolize eder ve Na
  kanallarindan ayirir.
• cGMP bagli olmayan Na kanallari kapanir, membran
  hiperpolarize olur ve nörotransmitter
  salgilanamaz.

27
Isik Iletimi
28
Uyum

• Parlak isiga uyum (Karanliktan aydinliga)
• Retinal duyarlilik çok düser Rod islevi
  kaybedilir
• Rod sisteminden koni sistemine geçilir. Görüntü
  tekrar kazanilir.
• Karanliga uyum terstir.
• Koni hücreleri düsük isikta islev yapamazlar.
• Rodopsin karanlikta çogalir ve retina duyarliligi
  geri gelir

29
Görme Yollari

• Retinal gangliyon hücrelerinin aksonlari Optik
  sinir olusturur.
• Optik sinirin medial lifleri, optik kiazmada
  çaprazlasirlar.
• Optik traktus liflerinin çogu Talamusun lateral
  genikulat cisimcigine giderler.
• Diger optik sinirler, Superior colliculusta
  (Görme reflekslerini baslatir) ve pretektal
  çekirdeklerde (Pupiller reflekslerle alakali)
  sonlanir
• Optik isinlar talamustan, görme korteksine gider.

30
Visual Pathways
Figure 15.23
31
Görme Yollari

• Bazi sinir lifleri ortabeyindeki superior
  colliculuslarda sonlanan yollar gönderir.
• Görme liflerinin küçük bir kismi melanopsin
  içerir (sirkadyan pigmenti)
• Pupilla isik reflekslerine aracilik eder
• Günlük biyoritmleri ayarlar

32
Derinligin Algilanmasi

• Her iki gözün ayni cisme hafifçe farkli açilardan
  bakmasiyla basarilir.
• Hafifçe farkli olan görüntülerin kortikal düzeyde
  birlestirilmesiyle 3 boyutlu görüntü elde edilir.
• Eger tek göz kullanilirsa, derinlik algilanmasi
  bozulur ve kisi ancak önceden edindigi bilgilere
  güvenerek derinlik tahmini yapar.

33
Kulak Isitme ve Denge

• Kulagin dis, orta ve iç olmak üzere 3 kismi
  vardir
• Dis ve orta kulak duyma ile ilgilidir.
• Iç kulak ise denge ve isitmede görev yapar.
• Denge ve isitme için reseptörler
• Farkli uyaranlara cevap verirler
• Her zaman aktiftirler

34
Kulak Isitme ve Denge
35
Dis Kulak

• Kulak Kepçesi
• Helix (rim)
• Kulak memesi (earlobe)
• Dis kulak yolu
• Kisa, kavisli serominöz bezlerle dolu

36
Dis Kulak

• Timpanik zar (Kulak zari)
• Sese titreserek cevap veren ince bag dokusu
  membranidir
• Enerjiyi orta kulak kemiklerine iletir
• Dis ve orta kulak arasinda baglayicidir

37
Orta Kulak (Timpanik Bosluk)

• Küçük, hava dolu, mukoza ile kapli bosluktur
• Lateralde kulak zari ile komsudur
• Medialde oval ve yuvarlak pencerelerle komusudur
• Epitimpanik çikmaz Orta kulagin üst kismi
• Faringotimpanik tüp Orta kulagi nasofarinkse
  baglar
• Dis hava basinci ile orta kulak basincini esitler

38
(No Transcript)
39
Kulak Kemikçikleri

• Timpanik bosluk üç küçük kemigi içerir Malleus,
  incus ve stapes
• Kulak zari titresimlerini oval pencereye iletir.
• Dampened by the tensor tympani and stapedius
  muscles

40
Kulak Kemikçikleri
41
Iç Kulak

• Kemik Labirent
• Tortuous channels worming their way through the
  temporal bone
• Vestibul, koklea ve yarim daire kanallarindan
  olusmustur
• Perilenf ile doludur.
• Membranöz labirent
• Kemik labirent içindeki bir seri membranöz saktan
  olusur.
• Potasyum açisindan zengin bir sivi ile doludur.

42
Iç Kulak
Figure 15.27
43
Vestibül

• Kemik labirentin merkezi yumurta sekilli
  boslugudur
• Perilenfasi içerisinde iki tane kese vardir
  Saccuus ve utriculus
• Sacculus cochleaya uzanir
• Utriculus yarim daire kanallarina uzanir.
• Bu keseler
• Maküla denen denge reseptörlerini içerir
• Basin degisimlerine ve yerçekimine karsilik verir.

44
Vestibül
Figure 15.27
45
Yarim Daire Kanallari

• Her biri bir dairenin 2/3 ü olan ve boslugun 3
  düzleminde uzanan 3 kanal vardir.
• Membranöz yarim daire kanallari her bir kanal
  içinde uzanir ve utriclus ile baglantilidir.
• Ampulla her kanalin genislemis son kenaridir ve
  krista ampullaris denen yerde denge
  reseptörlerini içerir.
• Bu reseptörler basin açisal hareketlerine cevap
  verir.

46
Yarim Daire Kanallari
Figure 15.27
47
Koklea

• Spiral, konik, kemiksi odadir
• Ön vestibülden uzar
• Modiolus etrafinda döner
• Koklear apekste sonlanan, Koklear kanali içerir
• Isitme reseptörü olan Korti organini içerir

48
Koklea

• 3 ayri odaciktan olusmustur
• Skala vestibuli
• Skala media
• Skala tympani

49
Koklea

• Skala timpani yuvarlak pencerede sonlanir
• Skala timpani ve vestibuli
• Perilenf ile doludur
• Helicotrema ile birbirleri ile baglantilidirlar.
• Skala media endolenf ile doludur.

50
Koklea

• Koklear kanalin tabani
• Kemiksi spiral lamina
• Korti organini destekleyen baziller membran
• VIII. Kraniyal sinirin koklear dali Korti
  organindan beyine gider.

51
Koklea
52
Ses ve Isitmenin Mekanizmasi

• Ses titresimleri kulak zarina çarpar
• Kulak zari kemikçiklere baski uygular bu da orta
  kulaktaki siviyi yuvarlak ve oval pencereye dogru
  iter.
• This movement sets up shearing forces that pull
  on hair cells
• Hareket eden tüy hücreleri beyine impuls gönderen
  koklear siniri stimüle eder.

53
Sesin Özellikleri

• Ses
• Titr (alternating areas of high and low pressure)
  originating from a vibrating object
• Composed of areas of rarefaction and compression
• Represented by a sine wave in wavelength,
  frequency, and amplitude

54
Properties of Sound

• Frequency the number of waves that pass a given
  point in a given time
• Pitch perception of different frequencies (we
  hear from 2020,000 Hz)

55
Properties of Sound

• Amplitude intensity of a sound measured in
  decibels (dB)
• Loudness subjective interpretation of sound
  intensity

Figure 15.29
56
Transmission of Sound to the Inner Ear

• The route of sound to the inner ear follows this
  pathway
• Outer ear pinna, auditory canal, eardrum
• Middle ear malleus, incus, and stapes to the
  oval window
• Inner ear scalas vestibuli and tympani to the
  cochlear duct
• Stimulation of the organ of Corti
• Generation of impulses in the cochlear nerve

57
Transmission of Sound to the Inner Ear
58
Resonance of the Basilar Membrane

• Sound waves of low frequency (inaudible)
• Travel around the helicotrema
• Do not excite hair cells
• Audible sound waves
• Penetrate through the cochlear duct
• Vibrate the basilar membrane
• Excite specific hair cells according to frequency
  of the sound

59
Resonance of the Basilar Membrane
Figure 15.32
60
The Organ of Corti

• Is composed of supporting cells and outer and
  inner hair cells
• Afferent fibers of the cochlear nerve attach to
  the base of hair cells
• The stereocilia (hairs)
• Protrude into the endolymph
• Touch the tectorial membrane

61
Excitation of Hair Cells in the Organ of Corti

• Bending cilia
• Opens mechanically gated ion channels
• Causes a graded potential and the release of a
  neurotransmitter (probably glutamate)
• The neurotransmitter causes cochlear fibers to
  transmit impulses to the brain, where sound is
  perceived

62
Excitation of Hair Cells in the Organ of Corti
Figure 15.28c
63
Auditory Pathway to the Brain

• Impulses from the cochlea pass via the spiral
  ganglion to the cochlear nuclei
• From there, impulses are sent to the
• Superior olivary nucleus
• Inferior colliculus (auditory reflex center)
• From there, impulses pass to the auditory cortex
• Auditory pathways decussate so that both cortices
  receive input from both ears

64
Simplified Auditory Pathways
65
Auditory Processing

• Pitch is perceived by
• The primary auditory cortex
• Cochlear nuclei
• Loudness is perceived by
• Varying thresholds of cochlear cells
• The number of cells stimulated
• Localization is perceived by superior olivary
  nuclei that determine sound

66
Deafness

• Conduction deafness something hampers sound
  conduction to the fluids of the inner ear (e.g.,
  impacted earwax, perforated eardrum,
  osteosclerosis of the ossicles)
• Sensorineural deafness results from damage to
  the neural structures at any point from the
  cochlear hair cells to the auditory cortical
  cells
• Tinnitus ringing or clicking sound in the ears
  in the absence of auditory stimuli
• Menieres syndrome labyrinth disorder that
  affects the cochlea and the semicircular canals,
  causing vertigo, nausea, and vomiting

67
Mechanisms of Equilibrium and Orientation

• Vestibular apparatus equilibrium receptors in
  the semicircular canals and vestibule
• Maintains our orientation and balance in space
• Vestibular receptors monitor static equilibrium
• Semicircular canal receptors monitor dynamic
  equilibrium

68
Anatomy of Maculae

• Maculae are the sensory receptors for static
  equilibrium
• Contain supporting cells and hair cells
• Each hair cell has stereocilia and kinocilium
  embedded in the otolithic membrane
• Otolithic membrane jellylike mass studded with
  tiny CaCO3 stones called otoliths
• Utricular hairs respond to horizontal movement
• Saccular hairs respond to vertical movement

69
Anatomy of Maculae
70
Effect of Gravity on Utricular Receptor Cells

• Otolithic movement in the direction of the
  kinocilia
• Depolarizes vestibular nerve fibers
• Increases the number of action potentials
  generated
• Movement in the opposite direction
• Hyperpolarizes vestibular nerve fibers
• Reduces the rate of impulse propagation
• From this information, the brain is informed of
  the changing position of the head

71
Effect of Gravity on Utricular Receptor Cells
Figure 15.36
72
Crista Ampullaris and Dynamic Equilibrium

• The crista ampullaris (or crista)
• Is the receptor for dynamic equilibrium
• Is located in the ampulla of each semicircular
  canal
• Responds to angular movements
• Each crista has support cells and hair cells that
  extend into a gel-like mass called the cupula
• Dendrites of vestibular nerve fibers encircle the
  base of the hair cells

73
Crista Ampullaris and Dynamic Equilibrium
Figure 15.37b
74
Activating Crista Ampullaris Receptors

• Cristae respond to changes in velocity of
  rotatory movements of the head
• Directional bending of hair cells in the cristae
  causes
• Depolarizations, and rapid impulses reach the
  brain at a faster rate
• Hyperpolarizations, and fewer impulses reach the
  brain
• The result is that the brain is informed of
  rotational movements of the head

75
Rotary Head Movement
76
Balance and Orientation Pathways

• There are three modes of input for balance and
  orientation
• Vestibular receptors
• Visual receptors
• Somatic receptors
• These receptors allow our body to respond
  reflexively