o mechanizmie ruchu rzęsek.- VI. fotograficzna i stroboskopowa analiza ruchu rzęsek

przy oglądaniu pod odpowiednim mikroskopem normalnie poruszająca się cilium rzadko, jeśli w ogóle, daje wrażenie dobrze zdefiniowanego obrazu dla ludzkiego oka. Niewyraźny obraz, który jest obserwowany, wynika z idiosynkrazji oka, a nie z wielkości lub prędkości ruchu cilium. Jak wyjaśniono w innym miejscu (Gray, 1928), końcówka aktywnego cylium rzadko porusza się szybciej niż 3 cale na minutę, ale zmienia kierunek swojego ruchu około 30 razy na sekundę. Aby oko zarejestrowało wyraźny obraz poruszającego się obiektu, konieczne jest, aby oś oka poruszała się jednocześnie w kierunku ruchu, ponieważ w ten sposób obraz obiektu jest skupiony na tym samym obszarze siatkówki przez wymagany okres czasu. Ponieważ normalne rzęski odwracają kierunek ruchu z częstotliwością znacznie przekraczającą tę, która jest możliwa dla osi ludzkiego oka, ruchoma cylium rejestruje na siatkówce serię ściśle przylegających i super nałożonych obrazów, które są odpowiedzialne za odczucie rozmytego obrazu. Dotychczas analiza ruchu rzęsek była ograniczona do metod, które dotyczą albo wyniku nett aktywności nabłonka rzęskowego, albo zachowania poszczególnych rzęsek, których normalna częstotliwość została sztucznie zredukowana do bardzo niskiego poziomu. Dzięki zastosowaniu odpowiedniej kamery kinematograficznej i prostego stroboskopu to ograniczenie zapytania można w dużej mierze przezwyciężyć. Pierwsza część tego artykułu dotyczy rozwoju niezbędnej techniki, a kolejne dotyczą konkretnych problemów związanych z ruchem rzęskowym. Forma i czas trwania dwóch faz pojedynczego bicia pojedynczego cylium może być rejestrowana fotograficznie tylko wtedy, gdy okres czasu jest duży w porównaniu z czasem trwania pojedynczego cyklu używanego aparatu. Jeśli czas całkowitego bicia rzęskowego wynosi 0·1 sekundę, minimalna częstotliwość aparatu kinematograficznego musi być rzędu 100 ekspozycji na sekundę. Do tej pory częstotliwości tego rzędu okazały się niewykonalne, ponieważ dostępne aparaty nie pozwalały na częstotliwości wyższe niż 24 na sekundę. Na szczęście normalny czas trwania rytmu dużej rzęski brzusznej na skrzelach Mytilus edulis wynosi 0 * 5 sekund i okazało się, że można wykonać 12 zdjęć w tym okresie. Zastosowana Aparatura (tablica 21, rys. 1) jest modyfikacją dostarczoną przez Messrs. E. Leitz i składa się z ławki optycznej, mikroskopu i kamery zamontowanej jako jedna jednostka i zawieszonej na sprężynach pionowych. Jak podają twórcy, urządzenie nie rejestruje częstotliwości ekspozycji i w tym celu zastosowano dwie alternatywne metody. Pierwsza z nich jest zilustrowana schematycznie w tekście-rys. 1. Mały otwór, L, jest wywiercony w podstawie kamery Ascania, a do niego jest zamontowany Obiektyw 1-calowego obiektywu mikroskopowego, do którego przymocowana jest metalowa Tuleja; wewnątrz tulei znajduje się mała 4-woltowa lampa endoskopowa (RL), której wymiary wynoszą około 2 mm na 1 mm. dzięki odpowiedniej regulacji obraz lampy może być krawędzią filmu fotograficznego (F), gdy ta ostatnia przechodzi przez stale poruszające się koło zębate, do bębna wychwytującego (UD) kamery. W obwodzie lampy znajduje się urządzenie rozrządu, TD. Ten ostatni składa się z silnika indukcyjnego wyposażonego w hamulec i przenoszącego w miejsce zwykłej stali dwie mniejsze koncentryczne tarcze. Jeden z nich (SD) jest pomalowany na biało i jest podzielony na sektory 3° przez serię czarnych linii. Drugi dysk (TD) składa się z dwóch połówek, jednej z mosiądzu, a drugiej z twardej gumy. Obwód lampy endoskopowej jest wykonywany przez korpus silnika w punkcie T i styk ślizgowy C. cały aparat jest zamknięty w drewnianej skrzynce wyposażonej w okno i oświetlony od wewnątrz lampą naprzemienną (AL)o 60 cyklach. W celu skalibrowania znacznika czasu silnik jest włączony i hamulec jest regulowany, aż czarne linie na tarczy (SD) staną się nieruchome. W tym momencie dysk wewnętrzny TD obraca się raz na sekundę, a obwód lampy endoskopowej jest zamknięty na pół sekundy i otwarty na pół sekundy; przy niezawodnym prądzie 60 cykli czas silnika był wyjątkowo stały. Podczas tworzenia paska filmu na krawędzi negatywu znajdują się naprzemienne pasma światła i ciemności, a długość między początkiem każdego ciemnego pasma daje długość filmu przechodzącego przez bramę kamery na sekundę, a zatem można łatwo obliczyć odstęp między dwoma kolejnymi zdjęciami. Wygodnie jest włożyć przekaźnik (R) między urządzenie rozrządu a obwód lampy i zamontować lampę pilotową (PL) szeregowo z lampą endoskopową, ponieważ ta ostatnia nie jest widoczna z zewnątrz kamery. Jest jeden sprzeciw wobec tego typu rejestratora czasu: mała lampa endoskopowa świeci po zamknięciu prądu w niewielkim, ale mierzalnym czasie, tak że długość filmu przechodzącego przez kamerę nie może być bardzo dokładnie określona, z wyjątkiem pełnych odstępów 1 sekundy. Sprzeciw ten jest eliminowany w drugim typie rejestratora.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.