الإعجاز العلمي - تكيف العين

 

 

 

 

 

http://www.facebook.com/pages/almthabwn- bjlal-allh/167505069929593

تكيف في العين 

يعرف التكيف عامة بأنه هو ملائمة أي تركيب في جسم الكائن الحي للوظيفة التي يؤديها. وهو عبارة عن صفة أو مجموعة صفات موروثة تساعد الكائنات الحية على التكيف في الظروف البيئية التي يعيش فيها والبقاء والتكاثر. ويمكن تصنيف التكيف بشكل عام إلى :

تكيف تشريحي
 

يشمل على تشكيل الصفات والتراكيب الجسمية للكائن الحي لتتلاءم مع مكون أو أكثر من مكونات البيئة. ومن أمثلة ذلك تحور أشكال مناقير الطيور لملائمة طبيعة الغذاء ونمو وسائل دفاعية في الأسماك البحرية ، وتلون الحيوانات بألوان بيئتها كما في الحشرات والأسماك المرجانية والضفادع تخفيا من الأعداء ، ووجود حوافر في الخيل لتتلاءم مع الجري السريع ، وتحور أوراق النباتات الصحراوية لاختزان الماء لملائمة الحرارة والجفاف.

تكيف وظيفي (فسيولوجي)

ويشمل على جميع الأعمال الداخلية في جسم الكائن الحي ، فالكيمياء الحيوية للخلايا والعمليات التي تمكن الكائنات من هضم طعامها والإحساس والاستجابة للعالم الخارجي ، كلها تكيف وظيفية تمكن الكائن الحي من البقاء . وأمثلة ذلك قدرة الجمل على السير أياما طويلة في الصحراء ، وإفراز الغدد العرقية في جسم الإنسان لمواجهة ارتفاع الحرارة ، وإفراز سم الثعبان ، وإفراز خيوط العنكبوت ، وتغير لون الحرباء.

تكيف سلوكي

وهو قدرة الكائن الحي على الاستجابة للمؤثرات الطارئة أو أي سلوك تطوري بهدف البقاء . والأمثلة على ذلك كثيرة منها قدرة الطيور آكلة النحل على الإمساك به والتعامل معه بمناقيرها وأرجلها وانحناء النبات تجاه الضوء وهجرة الطيور واقتفاء الأثر عند كلاب الصيد.

التكيف البصري (The accommodation)

خلق الله تعالى العين لوظيفة هامة، وهي الإبصار... وقد زوّد الله هذه العين من الإمكانيات ما يجعلها تؤدي دورها في الرؤية على أكمل وجه.. ومن هذه الإمكانيات عملية التكيف البصري، وهي عملية هامة تسهم في تكوين صورة واضحة للجسم المرئي القريب دون أي إحساس بإجهاد أو تعب في العين.

يعرف التكيف البصري أو المواءمة البصرية بأنها هي "مقدرة العين في التركيز علي الأشياء التي توجد علي مسافات مختلفة من العين، وتبدأ من أقرب نقطة للبؤرة إلى ما لا نهاية للنقطة البعيدة"

و تتم عملية المواءمة بتغير شكل عدسة العين لكي تصبح أكثر سمكا وانحناء كلما قرب الجسم المرئي من العين، و العكس تماما أي ضيق وصغر الانحناء كلما بعد الجسم المرئي عن العين.

من المعروف أن جميع الأشياء التي تقع علي مسافة 6 أمتار من العين تقع في البؤرة تماما بدون أن تبذل عضلات العين جهدا في مواءمة عدستها، و كلما قرب الجسم المرئي من العين عن هذه المسافة كلما زاد الجهد العضلي المبذول للحفاظ علي العدسة في التحدب الملائم. 

و تسمى أكبر مسافة يمكن معها رؤية الأجسام بوضوح بالنقطة البعيدة،"و النقطة البعيدة للعين السليمة هي ما لا نهاية.

كما تسمي أصغر مسافة يمكن معها رؤية الأجسام بوضوح بالنقطة القريبة.و النقطة القريبة بالنسبة للعين السليمة هي 25 سم.

ويسمى التغير في قوة العدسة من الرؤية البعيدة للرؤية القريبة بقوة موائمة العين" Accommodation

ولكي نفهم منظومة التكيف هذه لابد أن نتعرف في البداية على الجزء التشريحي الخاص بهذه العملية.

ففي الوقت الحالي، ومع التقدم العلمي والتقني، أصبحت الرؤية القريبة جزءاً لا يتجزأ من حياة الإنسان، فالمهام التي يؤديها على مسافات قريبة هي الآن أكثر من أي وقت مضى.... منها مثلاً القراءة، الأعمال المكتبية، العمليات الجراحية للجراحين، الإلكترونيات الدقيقة، وغيرها .
قزحية العين
تحتوى القزحية على خلايا صباغية ، فإذا كانت الصبغة في هذه الخلايا قليلة فإنها تعطى العين اللون الفاتح (أزرق... أو أخضر). أما إذا كانت الصبغة كثيرة فإنها تعطى العين اللون الغامق (عسلي – بنى) وفى القزحية عضلات تلقائية تتحكم فى حجم الحدقة.

ومن الممكن تغيير سعة هذه الفتحة بواسطة مجموعتين من العضلات موجودتين في جدار القرنية.

¦ المجموعة الأولى مرتبة أليافها بصورة دائرية تسمى (العضلة المضيقة للحدقة) Constrictor papillae وتتغذى هذه العضلة عن طريق العصب الدماغي الثالث (Coulometer nerve)

¦ المجموعة الثانية مرتبة أليافها بصورة شعاعيه وتسمى (العضلة الموسعة للحدقة) Dilator Papillae.

كما يحتوى الجسم الهدبي أيضاً على عضلات تعمل تلقائياً... تنقبض عندما يريد الإنسان أن يرى شيئاً قريباً وتنبسط عندما ينظر الإنسان إلى شيء بعيد.

هذا الانقباض يزيد من تحدب عدسة العين أي من قدرتها على تجميع الضوء القادم من المرئيات القريبة ، وهكذا تتكون الصورة بوضوح على شبكية العين. وكذلك فإن الانبساط يساعد على رؤية الأشياء البعيدة بوضوح. وتسمى هذه القدرة على رؤية الأشياء البعيدة والقريبة بوضوح باسم "تكيف الإبصار" ...وتكون هذه القدرة كبيرة عند الأطفال

العدسة البلورية

تحاط العدسة البلورية بحافظة شبه بلاستيكية فائقة المرونة والتشكل ولها المقدرة علي الانكماش والانبساط مثل جورب مصنوع من مادة بلاستيكية سهلة الشد والارتخاء ومثبت بهذه الحافظة آلاف الألياف الدقيقة التي تحافظ علي وضع العدسة البلورية في ثبات خلف حدقة العين وتستطيع في الوقت نفسه التحكم في قوة شد وانكماش وانبساط وارتخاء عضلة الجسم الهد بي الدائرية بالترتيب.

وهذه الألياف المعلقة بالعدسة البلورية تأخذ منابتها من النسيج ألطلائي غير ألصبغي المغطي لأهداب الجسم الهد بي وتنتهي مرابطها عند خط استواء حافظة العدسة البلورية وكذلك أمامه بقليل .

فعند القراءة أو الخياطة أو فحص شيء قريب من العين تنقبض عضلة الجسم الهد بي الدائرية مما يؤدي إلي ارتخاء الألياف المعلقة للعدسة فيقل الشد علي حافظة العدسة فتنكمش فيزيد تكور وتحدب سطح العدسة البلورية فتزيد قوتها الإنكسارية ويقل بعدها البؤري فتري الأشياء القريبة بوضوح. وعلي عكس ذلك فعند النظر إلي بعيد يحدث ارتخاء لعضلة الجسم الهد بي الدائرية فيزيد قطر دائرته ويزيد شد الألياف المعلقة للعدسة البلورية علي حافظة العدسة فيحدث شد لها فيقل تكور العدسة ويقل تحدب سطحها وتقل قوتها الانكسارية فيبعد بعدها البؤري فيري الإنسان الأشياء البعيدة بوضوح.

يصاحب هذه التغيرات حدوث ثلاثة تغيرات وظيفية متزامنة هي:

-ضيق حدقة العين لزيادة عمق البؤرة.

- ودوران العينين ناحية الأنف لتلاقي المحاور البصرية علي الشيء القريب المنظور.

- وزيادة قوة عدسة العين لتصير بؤرتها عند موقع ذلك الجسم القريب المنظور.

كذلك يشترك في هذه المنظومة عضلات الجبهة والحواجب وتسمي عضلات تكيف العين الخارجية المساعدة والتي تؤدي عند انقباضها إلي تقوس الحواجب وضيق فتحة العين مما يؤدي إلي تقليل شدة الإضاءة حول العين ووضوح الشيء المرئي.

تتحكم العضلات الهدبية (Ciliary muscles) في عدسة العين المرنة ودرجة انحنائها ، وبتغير درجة انحناء العين فمن الممكن أن يركز الشخص على الأشياء التي توجد على مسافات بعيدة عنه وهو ما يسمى بـ تكيف العين (Accommodation).
كما أن العدسة البللورية تعمل مع القرنية على تركيز الضوء على الشبكية، وهى نفس وظيفة العدسة البصرية التي يصنعها الإنسان.

وهكذا رأينا كيف تشترك أنسجة العين في أداء منظومة تكيف العين بل كيف تعمل معا في تناغم وتوافق وانسجام .

فحين تنظر عين في حالتها الطبيعية (hemitropic) إلى جسم يبعد عنها بمقدار اللانهاية البصرية (6 أمتار أو أكثر)، فسوف تسقط صورة ذلك الجسم على الشبكية في نقطة واحدة و دون أي جهد مبذول من العدسة، حيث تكون في حالة ارتخاء تام.

وعند تحريك ذلك الجسم باتجاه العين، فإن صورته تتحرك تباعاً خلف الشبكية، ولكي تُعاد تلك الصورة إلى موقعها الطبيعي (على الشبكية)، يجب أن تزيد العدسة من سمكها وفق آلية معقدة)ميكانيكية التكيف ( في عملية طبيعية تُدعى التكيف.

وعلى هذا الأساس، يجب أن تكون العدسة شفافة، ومرنة، ولها القدرة على التغيير السريع لشكلها كي تتمكن من أداء التكيف دون أي إجهاد.

في العين الطبيعية، تسقط صورة الجسم على الشبكية في نقطة واحدة دون أي جهد مبذول من العدسة.

ويعرّف التكيف علمياً بأنه العملية التي يتم فيها زيادة سُمك العدسة كي يتم تحريك صورة الجسم نحو جهة السطح الخلفي للعدسة.

وهكذا، فإن عملية التكيف تحدث فقط حين تسقط صورة الجسم خلف الشبكية، كما في حالة طول النظر، أو في العين الطبيعية حين تركز على جسم يبعد عنها بأقل من 6 أمتار.

أما حين تسقط صورة الجسم أمام الشبكية كما في حالة قصر النظر، فلا تحدث عملية التكيف، وتبقى الصورة مشوشة وغير واضحة ما لم يصحح وضعها بالعدسات الطبية.

الخط المتصل: قبل عملية التكيف.
الخط المتقطع: بعد عملية التكيف.

غالباً ما يرافق عملية التكيف عمليتين هامتين، وهما: تضيق حدقة العين، و عملية التقارب (Convergence )وهى عملية تركيز محوري الرؤية للعينين على نقطة قريبة، أو هو حركة العينين أفقياً باتجاه الأنف).

هذه العناصر الثلاثة ( التكيف، والتقارب، وتضيّق الحدقة) يطلق عليها ثلاثية النقطة القريبة (near point triad)

تساهم هذه الثلاثية في تحسين الرؤية القريبة؛ فالتكيف يقوم بتوضيح الصورة وإزالة التشويش عنها، ويقوم التقارب بالرؤية الفردية المزدوجة (Binocular Single Vision)، أما تضيق الحدقة فيزيد من عمق تركيز الصورة (وهو امتداد المنطقة المحيطة بالمستوى الذي تظهر فيه الصورة واضحة).

ميكانيكية التكيف وقمة الإبداع ... 

إن أقوى محفز لاستثارة التكيف هو الصورة المشوّشة (Blur image)، فبمجرد إدراك العين لهذا التشويش، تحدث تغيرات مهمة في جهاز التكيف ليتمكن من تقليل ذلك التشويش أو إزالته كلياً. وهناك محفزات أخرى لا تقل أهمية عن الصورة المشوشة، من ضمنها مثلاً: التغير في بعد الجسم الظاهر، الانحرافات اللونية (Chromatic aberrations)، الانحرافات الاسفيرية (Spherical aberration)، عدم تمركز الضوء على الفوفيا (Defocused light on fovea).
عند الإحساس بالتشويش، يتم إرسال المعلومات مباشرة عبر محاور الجانجليون العصبية (ganglion axons) في العصب البصري إلى المنطقة 19 في الدماغ، ومن ثم إلى أنوية إدنجـر وستفال (Edinger-Westphal nucleus). ومن هناك، تمرر تلك المعلومات عبر عصب الأكيلوموتور إلى الجسم الهدبي (ciliary body) حيث تبدأ الاستجابة الفعلية للعين. تنقبض العضلة الهدبية بداية كنتيجة لتأثر العضلة العاصرة (Sphincter action) بجزئها المدوّر. يقلل انقباض الـعضلة العاصرة من قطر العضلة الهدبية ويسبب شد متزامن لحوالي 70 ليف من الألياف النطاقية (Zonular fibers) المحيطة بالسطح الخلفي للعدسة.

بعد ذلك، يتغير شكل العدسة ويزداد سمكها، ويحصل معظم التغير على السطح الأمامي للعدسة، كما أن تلك الزيادة في تحدب العدسة تنتج زيادة مماثلة في قدرتها الديوبترية. وكنتيجة لهذه العملية (التكيف)، يتم إحضار الصورة المتمركزة خلف الشبكية لتكون على الشبكية ومن ثم تصبح الصورة واضحة. إذا لم تكن هناك استجابة جيدة من العدسة، يكرر جهاز التكيف نفس العملية مقللاً من الأخطاء الحاصلة حتى تتشكل الصورة على الشبكية.

الخط المتصل: شكل العدسة في حالة ارتخاء التكيف.
الخط المتقطع: شكل العدسة في وضعية التكيف القصوى.

ولتعلم عزيزي القارئ أن الوقت المستغرق من بداية الاستثارة إلى بداية الاستجابة يقدر بحوالي 370 msec.. و تستغرق استجابة التكيف للمهام القريبة من البداية إلى النهاية حوالي 0.6 sec. ؛ كما يستغرق إرخاء التكيف حوالي 0.8 sec.، ,....وهذه الفترات بالطبع لا يشعر بها الإنسان، وبالتالي فهو لا يشعر بهذه التغيرات الحاصلة داخل العين ولا يعاني من أي إجهاد أو تعب. أليس في هذا قمة الإعجاز؟؟
---------
المصادر:
- الموسوعة الحرة (ويكيبيديا).

- كتاب أسرار العيون ا.د. محمود صلاح الدين .

-تكيف العين أ. د. صلاح أحمد حسن -أهرام الجمعة 31أكتوبر 2003- 6من رمضان 1424 هـ -السنة 127 العدد42697.

-التأثيرات الفسيولوجية للضوء على الإنسان-مركز معلومات أرجنومية التصميم

.