Optický systém ľudského oka. Štruktúra a funkcie orgánov zraku človeka. Očná guľa a pomocný aparát Postupnosť svetla prechádzajúceho na sietnicu

, šošovka a sklovec. Ich kombinácia sa nazýva dioptrický aparát. Za normálnych podmienok sa svetelné lúče lámu (ohýbajú) od zrakového cieľa rohovkou a šošovkou, takže lúče sú zaostrené na sietnicu. Refrakčná sila rohovky (hlavný refrakčný prvok oka) je 43 dioptrií. Konvexnosť šošovky sa môže meniť a jej refrakčná sila sa pohybuje medzi 13 a 26 dioptriami. Vďaka tomu šošovka poskytuje akomodáciu očnej buľvy objektom umiestneným na blízku alebo vzdialenú vzdialenosť. Keď napríklad svetelné lúče zo vzdialeného objektu vstúpia do normálneho oka (s uvoľneným ciliárnym svalom), cieľ sa objaví zaostrený na sietnici. Ak je oko nasmerované na blízky predmet, zaostrí sa za sietnicu (to znamená, že obraz na nej sa rozmaže), kým nedôjde k akomodácii. Ciliárny sval sa sťahuje, čím sa oslabuje napätie vlákien pletenca; Zakrivenie šošovky sa zväčšuje a v dôsledku toho sa obraz zaostrí na sietnicu.

Rohovka a šošovka spolu tvoria konvexnú šošovku. Lúče svetla z predmetu prechádzajú uzlovým bodom šošovky a vytvárajú na sietnici prevrátený obraz ako vo fotoaparáte. Sietnicu možno prirovnať k fotografickému filmu v tom, že oba zaznamenávajú vizuálne obrazy. Sietnica je však oveľa zložitejšia. Spracováva nepretržitú sekvenciu obrazov a tiež posiela do mozgu správy o pohyboch vizuálnych predmetov, hrozivých znakoch, periodických zmenách svetla a tmy a ďalších vizuálnych údajoch o vonkajšom prostredí.

Hoci optická os ľudského oka prechádza uzlovým bodom šošovky a bodom sietnice medzi foveou a optickým diskom (obr. 35.2), okulomotorický systém orientuje očnú buľvu do oblasti objektu nazývanej fixácia. bod. Z tohto bodu prechádza lúč svetla cez uzlový bod a je zameraný do centrálnej fovey; teda prebieha pozdĺž vizuálnej osi. Lúče z iných častí objektu sú zaostrené v oblasti sietnice okolo centrálnej fovey (obr. 35.5).

Zameranie lúčov na sietnici závisí nielen od šošovky, ale aj od dúhovky. Clona funguje ako clona fotoaparátu a reguluje nielen množstvo svetla vstupujúceho do oka, ale čo je dôležitejšie, hĺbku zorného poľa a sférickú aberáciu šošovky. So znižovaním priemeru zrenice sa zväčšuje hĺbka zorného poľa a svetelné lúče smerujú cez centrálnu časť zrenice, kde je sférická aberácia minimálna. Zmeny v priemere zrenice sa vyskytujú automaticky (t. j. reflexne), keď sa oko prispôsobí (akomoduje) na skúmanie blízkych predmetov. Preto pri čítaní alebo iných očných činnostiach zahŕňajúcich rozlišovanie malých predmetov sa kvalita obrazu zlepšuje optickým systémom oka.

Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje kvalitu obrazu, je rozptyl svetla. Minimalizuje sa obmedzením svetelného lúča, ako aj jeho absorpciou pigmentom cievovky a pigmentovou vrstvou sietnice. V tomto smere oko opäť pripomína fotoaparát. Tam sa rozptylu svetla bráni aj obmedzením zväzku lúčov a jeho absorpciou čiernou farbou pokrývajúcou vnútorný povrch komory.

Zaostrovanie obrazu je narušené, ak veľkosť zrenice nezodpovedá refrakčnej sile dioptrie. Pri myopii (krátkozrakosti) sú obrazy vzdialených predmetov zaostrené pred sietnicou, bez toho, aby ju dosiahli (obr. 35.6). Vada sa koriguje pomocou konkávnych šošoviek. Naopak, pri hypermetropii (ďalekozrakosti) sú obrazy vzdialených predmetov zaostrené za sietnicou. Na odstránenie problému sú potrebné konvexné šošovky (obr. 35.6). Je pravda, že obraz môže byť dočasne zaostrený kvôli akomodácii, ale to spôsobuje únavu ciliárnych svalov a únavu očí. Pri astigmatizme dochádza k asymetrii medzi polomermi zakrivenia povrchov rohovky alebo šošovky (a niekedy aj sietnice) v rôznych rovinách. Na korekciu sa používajú šošovky so špeciálne vybranými polomermi zakrivenia.

Elasticita šošovky vekom postupne klesá. Účinnosť jeho akomodácie sa znižuje pri pozorovaní blízkych predmetov (presbyopia). V mladom veku sa refrakčná sila šošovky môže meniť v širokom rozsahu, až do 14 dioptrií. Vo veku 40 rokov sa tento rozsah zníži na polovicu a po 50 rokoch na 2 dioptrie a menej. Presbyopia sa koriguje konvexnými šošovkami.

Vízia je biologický proces, ktorý určuje vnímanie tvaru, veľkosti, farby predmetov okolo nás a orientáciu medzi nimi. Je to možné vďaka funkcii vizuálneho analyzátora, ktorého súčasťou je aj vnímavý aparát – oko.

Funkcia videnia nielen pri vnímaní svetelných lúčov. Používame ho na hodnotenie vzdialenosti, objemu predmetov a vizuálneho vnímania okolitej reality.

Ľudské oko - foto

V súčasnosti zo všetkých ľudských zmyslov najväčšia záťaž dopadá na orgány zraku. Môže za to čítanie, písanie, sledovanie televízie a iné druhy informácií a práce.

Štruktúra ľudského oka

Orgán videnia pozostáva z očnej gule a pomocného aparátu umiestneného na obežnej dráhe - vybrania kostí tváre.

Štruktúra očnej gule

Očná guľa má vzhľad guľovitého tela a pozostáva z troch membrán:

Vonkajšie - vláknité;
stredná - cievna;
vnútorná - sieťovina.

Vonkajšia vláknitá membrána v zadnom úseku tvorí albugineu, čiže skléru, a vpredu prechádza do rohovky, priepustnej pre svetlo.

Stredná cievnatka tzv, pretože je bohatá na krvné cievy. Nachádza sa pod sklérou. Tvorí sa predná časť tejto škrupiny dúhovka, alebo dúhovka. Nazýva sa tak kvôli svojej farbe (farba dúhy). Dúhovka obsahuje zrenica- okrúhly otvor, ktorý môže meniť svoju veľkosť v závislosti od intenzity osvetlenia prostredníctvom vrodeného reflexu. Na to sú v dúhovke svaly, ktoré zužujú a rozširujú zrenicu.

Dúhovka funguje ako clona, ktorá reguluje množstvo svetla vstupujúceho do svetlocitlivého aparátu a chráni ho pred zničením tým, že prispôsobuje zrakový orgán intenzite svetla a tmy. Cievnatka tvorí tekutinu - vlhkosť očných komôr.

Vnútorná sietnica alebo sietnica- susediaci so zadnou stranou strednej (cievnatkovej) membrány. Pozostáva z dvoch listov: vonkajšieho a vnútorného. Vonkajší list obsahuje pigment, vnútorný list obsahuje fotosenzitívne prvky.

Sietnica lemuje spodnú časť oka. Ak sa na to pozriete zo strany zrenice, môžete v spodnej časti vidieť belavú okrúhlu škvrnu. Tu vystupuje zrakový nerv. Neexistujú žiadne fotosenzitívne prvky a preto svetelné lúče nie sú vnímané, tzv slepá škvrna. Na jeho strane je žltá škvrna (makula). Toto je miesto najväčšej zrakovej ostrosti.

Vo vnútornej vrstve sietnice sa nachádzajú svetlocitlivé prvky – zrakové bunky. Ich konce majú tvar prútov a kužeľov. Tyčinky obsahuje vizuálny pigment - rodopsín, šišky- jodopsín. Tyčinky vnímajú svetlo za súmraku a čapíky vnímajú farby pri pomerne jasnom osvetlení.

Postupnosť svetla prechádzajúceho cez oko

Uvažujme cestu svetelných lúčov cez tú časť oka, ktorá tvorí jeho optický prístroj. Najprv svetlo prechádza rohovkou, komorovou vodou prednej komory oka (medzi rohovkou a zrenicou), zrenicou, šošovkou (vo forme bikonvexnej šošovky), sklovcom (hrubým priehľadným stredná) a nakoniec zasiahne sietnicu.

V prípadoch, keď svetelné lúče, ktoré prechádzajú optickým médiom oka, nie sú zamerané na sietnicu, vznikajú anomálie videnia:

Ak je pred ním - krátkozrakosť;
ak zaostáva - ďalekozrakosť.

Na korekciu krátkozrakosti sa používajú bikonkávne okuliare a ďalekozrakosť bikonvexné okuliare.

Ako už bolo uvedené, sietnica obsahuje tyčinky a čapíky. Keď na ne dopadá svetlo, spôsobuje podráždenie: vznikajú zložité fotochemické, elektrické, iónové a enzymatické procesy, ktoré spôsobujú nervovú excitáciu – signál. Pozdĺž zrakového nervu sa dostáva do centier subkortikálneho (kvadrigeminálneho, zrakového talamu atď.). Potom je poslaný do kôry okcipitálnych lalokov mozgu, kde je vnímaný ako vizuálny vnem.

Celý komplex nervového systému, vrátane svetelných receptorov, optických nervov a zrakových centier v mozgu, tvorí vizuálny analyzátor.

Štruktúra pomocného aparátu oka

Súčasťou oka je okrem očnej gule aj pomocný aparát. Skladá sa z očných viečok, šiestich svalov, ktoré pohybujú očnou guľou. Zadná plocha očných viečok je pokrytá membránou - spojivkou, ktorá čiastočne zasahuje do očnej gule. Okrem toho medzi pomocné orgány oka patrí slzný aparát. Pozostáva zo slznej žľazy, slzných kanálikov, vaku a nazolakrimálneho vývodu.

Slzná žľaza vylučuje sekrét – slzy s obsahom lyzozýmu, ktorý má škodlivý účinok na mikroorganizmy. Nachádza sa vo fossa čelnej kosti. Jeho 5-12 tubulov ústi do medzery medzi spojovkou a očnou guľou vo vonkajšom kútiku oka. Po navlhčení povrchu očnej gule tečú slzy do vnútorného rohu oka (do nosa). Tu sa zhromažďujú v otvoroch slzných kanálikov, cez ktoré vstupujú do slzného vaku, ktorý sa tiež nachádza vo vnútornom kútiku oka.

Z vaku, pozdĺž nazolakrimálneho vývodu, sú slzy nasmerované do nosnej dutiny, pod dolnú lastúru (preto si niekedy môžete všimnúť, ako slzy tečú z nosa pri plači).

Hygiena zraku

Znalosť ciest pre odtok sĺz z miest tvorby - slzných žliaz - vám umožňuje správne vykonávať takú hygienickú zručnosť, ako je „utieranie“ očí. V tomto prípade by mal pohyb rúk čistou obrúskou (najlepšie sterilnou) smerovať od vonkajšieho kútika oka k vnútornému, „utierať oči k nosu“, k prirodzenému toku sĺz, a nie proti nej, čím pomáha odstraňovať cudzie teleso (prach) na povrchu očnej gule.

Orgán zraku musí byť chránený pred cudzími telesami a poškodením. Pri práci, kde sa tvoria častice, úlomky materiálov alebo hobliny, by ste mali používať ochranné okuliare.

Ak sa vám zhorší zrak, neváhajte a kontaktujte očného lekára a dodržujte jeho odporúčania, aby ste sa vyhli ďalšiemu rozvoju ochorenia. Intenzita osvetlenia pracoviska by mala závisieť od druhu vykonávanej práce: čím jemnejšie pohyby sú vykonávané, tým intenzívnejšie by malo byť osvetlenie. Nemal by byť ani svetlý, ani slabý, ale presne taký, ktorý vyžaduje najmenšiu vizuálnu námahu a prispieva k efektívnej práci.

Ako si zachovať zrakovú ostrosť

Normy osvetlenia boli vyvinuté v závislosti od účelu miestnosti a druhu činnosti. Množstvo svetla sa určuje pomocou špeciálneho zariadenia - luxmetra. Na správnosť osvetlenia dohliada zdravotníctvo a správa inštitúcií a podnikov.

Malo by sa pamätať na to, že jasné svetlo prispieva najmä k zhoršeniu zrakovej ostrosti. Preto by ste sa mali vyhýbať pohľadu bez slnečných okuliarov smerom k jasným zdrojom svetla, umelým aj prirodzeným.

Aby ste predišli zhoršeniu zraku v dôsledku vysokého namáhania očí, musíte dodržiavať určité pravidlá:

Pri čítaní a písaní je potrebné rovnomerné, dostatočné osvetlenie, ktoré nespôsobuje únavu;
vzdialenosť od očí k predmetu čítania, písania alebo malých predmetov, s ktorými ste zaneprázdnení, by mala byť približne 30-35 cm;
predmety, s ktorými pracujete, musia byť umiestnené pohodlne pre oči;
Sledujte televízne programy nie bližšie ako 1,5 metra od obrazovky. V tomto prípade je potrebné osvetliť miestnosť pomocou skrytého zdroja svetla.

Nemalý význam pre udržanie normálneho zraku má obohatená strava vo všeobecnosti a najmä vitamín A, ktorý je hojne zastúpený v živočíšnych produktoch, mrkve a tekvici.

K zachovaniu zraku a zdravia vo veľkej miere prispieva meraná životospráva, vrátane správneho striedania práce a odpočinku, výživy, vylúčenia zlých návykov, vrátane fajčenia a pitia alkoholických nápojov.

Hygienické požiadavky na ochranu zrakového orgánu sú také rozsiahle a rôznorodé, že vyššie uvedené nemožno obmedziť na. Môžu sa líšiť v závislosti od vašej pracovnej činnosti, mali by ste ich skontrolovať u svojho lekára a dodržiavať ich.

Vízia je kanál, cez ktorý človek prijíma približne 70 % všetkých údajov o svete, ktorý ho obklopuje. A to je možné len z toho dôvodu, že ľudské videnie je jedným z najkomplexnejších a najúžasnejších vizuálnych systémov na našej planéte. Ak by neexistovala žiadna vízia, všetci by sme s najväčšou pravdepodobnosťou jednoducho žili v tme.

Ľudské oko má dokonalú štruktúru a poskytuje videnie nielen farebne, ale aj trojrozmerne a s najvyššou ostrosťou. Má schopnosť okamžite meniť zaostrenie na rôzne vzdialenosti, regulovať objem prichádzajúceho svetla, rozlišovať medzi obrovským množstvom farieb a ešte väčším počtom odtieňov, korigovať sférické a chromatické aberácie atď. Očný mozog je prepojený so šiestimi úrovňami sietnice, v ktorej dáta prechádzajú fázou kompresie ešte predtým, ako sú informácie odoslané do mozgu.

Ako však funguje naša vízia? Ako transformujeme farbu odrazenú od predmetov na obraz zvýraznením farby? Ak to myslíte vážne, môžete dospieť k záveru, že štruktúra ľudského vizuálneho systému je „premyslená“ do najmenších detailov prírodou, ktorá ho vytvorila. Ak radšej veríte, že za stvorenie človeka je zodpovedný Stvoriteľ alebo nejaká Vyššia moc, potom im môžete pripísať túto zásluhu. Ale nerozumieme, ale pokračujme v rozprávaní o štruktúre vízie.

Obrovské množstvo detailov

Štruktúru oka a jeho fyziológiu možno úprimne nazvať skutočne ideálnou. Zamyslite sa sami: obe oči sa nachádzajú v kostených jamkách lebky, ktoré ich chránia pred všetkými druhmi poškodenia, no vystupujú z nich tak, aby zabezpečili čo najširšie horizontálne videnie.

Vzdialenosť očí od seba poskytuje priestorovú hĺbku. A samotné očné gule, ako je s istotou známe, majú guľový tvar, vďaka ktorému sa môžu otáčať v štyroch smeroch: doľava, doprava, hore a dole. Ale každý z nás to všetko berie ako samozrejmosť – málokto si predstaví, čo by sa stalo, keby naše oči boli štvorcové alebo trojuholníkové alebo ich pohyb bol chaotický – to by spôsobilo, že videnie je obmedzené, chaotické a neúčinné.

Štruktúra oka je teda mimoriadne zložitá, no práve to umožňuje prácu asi štyroch desiatok jeho rôznych komponentov. A aj keby aspoň jeden z týchto prvkov chýbal, proces videnia by sa prestal vykonávať tak, ako by sa mal vykonávať.

Aby ste videli, aké zložité je oko, pozývame vás, aby ste venovali pozornosť nižšie uvedenému obrázku.

Povedzme si, ako sa proces zrakového vnímania realizuje v praxi, aké prvky zrakového systému sa na tom podieľajú a za čo je každý z nich zodpovedný.

Priechod svetla

Keď sa svetlo priblíži k oku, svetelné lúče sa zrazia s rohovkou (inak známou ako rohovka). Transparentnosť rohovky umožňuje svetlu prechádzať cez ňu do vnútorného povrchu oka. Transparentnosť je mimochodom najdôležitejšou vlastnosťou rohovky a zostáva transparentná, pretože špeciálny proteín, ktorý obsahuje, bráni rozvoju krvných ciev - procesu, ktorý sa vyskytuje takmer v každom tkanive ľudského tela. Ak by rohovka nebola priehľadná, ostatné zložky zrakového systému by nemali žiadny význam.

Rohovka okrem iného zabraňuje prenikaniu trosiek, prachu a akýchkoľvek chemických prvkov do vnútorných dutín oka. A zakrivenie rohovky jej umožňuje lámať svetlo a pomáha šošovke sústrediť svetelné lúče na sietnicu.

Po prechode svetla cez rohovku prechádza cez malý otvor umiestnený v strede dúhovky. Dúhovka je okrúhla clona, ktorá sa nachádza pred šošovkou tesne za rohovkou. Dúhovka je tiež prvkom, ktorý dáva oku farbu a farba závisí od prevládajúceho pigmentu v dúhovke. Centrálny otvor v dúhovke je zrenička známa každému z nás. Veľkosť tohto otvoru je možné zmeniť, aby sa ovládalo množstvo svetla vstupujúceho do oka.

Veľkosť zrenice sa bude meniť priamo dúhovkou, a to vďaka jej jedinečnej štruktúre, pretože pozostáva z dvoch rôznych typov svalového tkaniva (aj tu sú svaly!). Prvým svalom je kruhový kompresor - je umiestnený v dúhovke kruhovým spôsobom. Keď je svetlo jasné, sťahuje sa, v dôsledku čoho sa zrenička sťahuje, akoby ju sval ťahal dovnútra. Druhým svalom je extenzný sval – nachádza sa radiálne, t.j. pozdĺž polomeru dúhovky, ktorý možno prirovnať k lúčom kolesa. Pri tmavom osvetlení sa tento druhý sval stiahne a dúhovka otvorí zrenicu.

Mnohí stále pociťujú určité ťažkosti, keď sa snažia vysvetliť, ako dochádza k formovaniu vyššie uvedených prvkov ľudského zrakového systému, pretože v akejkoľvek inej medziforme, t.j. v akomkoľvek evolučnom štádiu by jednoducho nemohli fungovať, ale človek vidí od samého začiatku svojej existencie. Záhada…

Zaostrovanie

Po obídení vyššie uvedených štádií svetlo začne prechádzať cez šošovku umiestnenú za dúhovkou. Šošovka je optický prvok v tvare konvexnej podlhovastej gule. Šošovka je úplne hladká a priehľadná, nie sú v nej žiadne krvné cievy a samotná je umiestnená v elastickom vaku.

Pri prechode cez šošovku sa svetlo láme a potom je zaostrené na foveu sietnice - najcitlivejšie miesto obsahujúce maximálny počet fotoreceptorov.

Je dôležité poznamenať, že jedinečná štruktúra a zloženie poskytuje rohovke a šošovke vysokú refrakčnú silu, ktorá zaručuje krátku ohniskovú vzdialenosť. A aké úžasné je, že taký zložitý systém sa zmestí len do jednej očnej gule (len si pomyslite, ako by človek mohol vyzerať, keby bol napríklad potrebný meter na zaostrenie svetelných lúčov vychádzajúcich z predmetov!).

Nemenej zaujímavá je skutočnosť, že kombinovaná refrakčná sila týchto dvoch prvkov (rohovky a šošovky) je vo vynikajúcej korelácii s očnou guľou, a to možno pokojne nazvať ďalším dôkazom toho, že vizuálny systém je vytvorený jednoducho neprekonateľný, pretože proces zaostrovania je príliš zložitý na to, aby sme o ňom hovorili ako o niečom, čo sa stalo iba prostredníctvom postupných mutácií – evolučných štádií.

Ak hovoríme o objektoch umiestnených v blízkosti oka (spravidla sa vzdialenosť menšia ako 6 metrov považuje za blízkosť), potom je všetko ešte zaujímavejšie, pretože v tejto situácii sa lom svetelných lúčov ukáže byť ešte silnejší. . To je zabezpečené zvýšením zakrivenia šošovky. Šošovka je pripojená cez ciliárne pásy k ciliárnemu svalu, ktorý po stiahnutí umožňuje šošovke získať vypuklejší tvar, čím sa zvyšuje jej refrakčná sila.

A tu opäť nemôžeme nespomenúť zložitú štruktúru šošovky: pozostáva z mnohých vlákien, ktoré pozostávajú z buniek navzájom spojených a tenkých pásikov ju spájajú s ciliárnym telom. Zaostrovanie sa vykonáva pod kontrolou mozgu extrémne rýchlo a úplne „automaticky“ - pre človeka je nemožné vykonať takýto proces vedome.

Čo znamená "film na fotoaparát"

Výsledkom zaostrenia je zaostrenie obrazu na sietnicu, čo je viacvrstvové tkanivo citlivé na svetlo pokrývajúce zadnú časť očnej gule. Sietnica obsahuje približne 137 000 000 fotoreceptorov (na porovnanie môžeme uviesť moderné digitálne fotoaparáty, ktoré takýchto zmyslových prvkov nemajú viac ako 10 000 000). Takýto obrovský počet fotoreceptorov je spôsobený tým, že sú umiestnené extrémne husto - približne 400 000 na 1 mm².

Nebolo by od veci uviesť slová mikrobiológa Alana L. Gillena, ktorý vo svojej knihe „The Body by Design“ hovorí o sietnici oka ako o majstrovskom diele inžinierskeho dizajnu. Verí, že sietnica je najúžasnejší prvok oka, porovnateľný s fotografickým filmom. Sietnica citlivá na svetlo, ktorá sa nachádza na zadnej strane očnej gule, je oveľa tenšia ako celofán (jeho hrúbka nie je väčšia ako 0,2 mm) a oveľa citlivejšia ako akýkoľvek fotografický film vyrobený človekom. Bunky tejto unikátnej vrstvy sú schopné spracovať až 10 miliárd fotónov, pričom najcitlivejšia kamera dokáže spracovať len niekoľko tisíc. Ale ešte úžasnejšie je, že ľudské oko dokáže rozpoznať niekoľko fotónov aj v tme.

Celkovo sa sietnica skladá z 10 vrstiev fotoreceptorových buniek, z ktorých 6 vrstiev sú vrstvy svetlocitlivých buniek. 2 typy fotoreceptorov majú špeciálny tvar, preto sa nazývajú kužele a tyčinky. Tyčinky sú mimoriadne citlivé na svetlo a poskytujú oku čiernobiele vnímanie a nočné videnie. Kužele zase nie sú také citlivé na svetlo, ale dokážu rozlíšiť farby - optimálna prevádzka kužeľov je zaznamenaná počas dňa.

Vďaka práci fotoreceptorov sa svetelné lúče premieňajú na komplexy elektrických impulzov a posielajú sa do mozgu neuveriteľne vysokou rýchlosťou a tieto impulzy samy prechádzajú cez milión nervových vlákien za zlomok sekundy.

Komunikácia fotoreceptorových buniek v sietnici je veľmi zložitá. Kužele a tyčinky nie sú priamo spojené s mozgom. Po prijatí signálu ho presmerujú na bipolárne bunky a signály, ktoré už spracovali, presmerujú na gangliové bunky, viac ako milión axónov (neuritov, pozdĺž ktorých sa prenášajú nervové impulzy), ktoré tvoria jeden optický nerv, cez ktorý vstupujú údaje. mozog.

Dve vrstvy interneurónov pred odoslaním vizuálnych údajov do mozgu uľahčujú paralelné spracovanie týchto informácií šiestimi vrstvami vnímania umiestnenými v sietnici. Je to potrebné, aby boli obrázky rozpoznané čo najrýchlejšie.

Vnímanie mozgu

Potom, čo sa spracovaná vizuálna informácia dostane do mozgu, začne ju triediť, spracovávať a analyzovať a tiež si z jednotlivých údajov vytvorí ucelený obraz. Samozrejme, o fungovaní ľudského mozgu je toho ešte veľa neznámeho, ale aj to, čo dnes vedecký svet dokáže poskytnúť, stačí na žasnutie.

Pomocou dvoch očí sa vytvárajú dva „obrazy“ sveta, ktorý obklopuje človeka - jeden pre každú sietnicu. Oba „obrazy“ sa prenášajú do mozgu a v skutočnosti človek vidí dva obrazy súčasne. Ale ako?

Ide však o toto: bod sietnice jedného oka presne zodpovedá bodu sietnice druhého oka, čo naznačuje, že oba obrazy, ktoré vstupujú do mozgu, sa môžu navzájom prekrývať a skombinovať, aby sa získal jeden obraz. Informácie prijaté fotoreceptormi v každom oku sa zbiehajú vo zrakovej kôre, kde sa objaví jeden obraz.

Vzhľadom na to, že obe oči môžu mať rôzne projekcie, môžu byť pozorované nejaké nezrovnalosti, ale mozog porovnáva a spája obrazy tak, že človek nevníma žiadne nezrovnalosti. Navyše, tieto nezrovnalosti môžu byť použité na získanie pocitu priestorovej hĺbky.

Ako viete, v dôsledku lomu svetla sú vizuálne obrazy vstupujúce do mozgu spočiatku veľmi malé a hore nohami, ale „na výstupe“ dostaneme obraz, na ktorý sme zvyknutí.

Navyše v sietnici je obraz rozdelený mozgom na dva vertikálne - cez čiaru, ktorá prechádza cez sietnicovú jamku. Ľavé časti obrázkov prijímaných oboma očami sú presmerované na a pravé časti sú presmerované doľava. Každá z hemisfér pozerajúcej osoby teda prijíma údaje len z jednej časti toho, čo vidí. A opäť - „na výstupe“ získame solídny obraz bez akýchkoľvek stôp po spojení.

Vďaka oddeleniu obrazov a extrémne zložitým optickým dráham mozog vidí oddelene z každej svojej hemisféry pomocou každého z očí. To vám umožňuje urýchliť spracovanie toku prichádzajúcich informácií a tiež poskytuje videnie jedným okom, ak osoba z nejakého dôvodu náhle prestane vidieť druhým.

Môžeme konštatovať, že mozog v procese spracovania vizuálnych informácií odstraňuje „slepé“ miesta, skreslenia spôsobené mikropohybmi očí, žmurkaním, uhlom pohľadu atď., čím svojmu majiteľovi ponúka adekvátny holistický obraz toho, čo je byť pozorovaný.

Ďalším dôležitým prvkom vizuálneho systému je. Neexistuje spôsob, ako bagatelizovať dôležitosť tohto problému, pretože... Aby sme vôbec mohli správne používať zrak, musíme vedieť oči otáčať, dvíhať, spúšťať, skrátka hýbať očami.

Celkovo existuje 6 vonkajších svalov, ktoré sa spájajú s vonkajším povrchom očnej gule. Tieto svaly zahŕňajú 4 priame svaly (dolný, horný, bočný a stredný) a 2 šikmé svaly (dolný a horný).

V momente, keď sa niektorý zo svalov stiahne, sval, ktorý je proti nemu, sa uvoľní – tým je zabezpečený plynulý pohyb očí (inak by boli všetky pohyby očí trhavé).

Keď otočíte oboma očami, automaticky sa zmení pohyb všetkých 12 svalov (6 svalov v každom oku). A je pozoruhodné, že tento proces je nepretržitý a veľmi dobre koordinovaný.

Podľa známeho oftalmológa Petra Janeyho je riadenie a koordinácia komunikácie orgánov a tkanív s centrálnym nervovým systémom prostredníctvom nervov (nazýva sa to inervácia) všetkých 12 očných svalov jedným z veľmi zložitých procesov prebiehajúcich v mozgu. Ak k tomu pridáme presnosť presmerovania pohľadu, plynulosť a rovnomernosť pohybov, rýchlosť, s akou sa oko dokáže otáčať (a celkovo je to až 700° za sekundu) a skombinujeme to všetko, získajte mobilné oko, ktoré je fenomenálne z hľadiska výkonu.systém. A tým, že má človek dve oči, je to ešte zložitejšie – pri synchrónnych pohyboch očí je potrebná rovnaká svalová inervácia.

Svaly, ktoré otáčajú oči, sa líšia od kostrových svalov, pretože... sú tvorené mnohými rôznymi vláknami a ovláda ich ešte väčší počet neurónov, inak by sa presnosť pohybov stala nemožnou. Tieto svaly možno nazvať aj jedinečnými, pretože sa dokážu rýchlo stiahnuť a prakticky sa neunavia.

Vzhľadom na to, že oko je jedným z najdôležitejších orgánov ľudského tela, potrebuje neustálu starostlivosť. Presne na tento účel sa poskytuje takpovediac „integrovaný čistiaci systém“, ktorý pozostáva z obočia, očných viečok, mihalníc a slzných žliaz.

Slzné žľazy pravidelne produkujú lepkavú tekutinu, ktorá sa pomaly pohybuje po vonkajšom povrchu očnej gule. Táto tekutina odplaví rôzne nečistoty (prach a pod.) z rohovky, potom sa dostane do vnútorného slzného kanála a potom steká dolu nosovým kanálom a vylučuje sa z tela.

Slzy obsahujú veľmi silnú antibakteriálnu látku, ktorá ničí vírusy a baktérie. Očné viečka fungujú ako stierače predného skla - očisťujú a zvlhčujú oči mimovoľným žmurkaním v intervaloch 10-15 sekúnd. Spolu s očnými viečkami fungujú aj mihalnice, ktoré zabraňujú vniknutiu nečistôt, nečistôt, baktérií atď.

Ak by očné viečka neplnili svoju funkciu, oči človeka by postupne vysychali a pokrývali by sa jazvami. Ak by neexistovali slzné kanály, oči by boli neustále naplnené slznou tekutinou. Ak by človek nežmurkal, dostali by sa mu do očí trosky a mohol by aj oslepnúť. Celý „čistiaci systém“ musí zahŕňať prácu všetkých prvkov bez výnimky, inak by jednoducho prestal fungovať.

Oči ako indikátor stavu

Oči človeka sú schopné prenášať veľa informácií počas interakcie s inými ľuďmi a svetom okolo neho. Oči môžu vyžarovať lásku, horieť hnevom, odzrkadľovať radosť, strach či úzkosť či únavu. Oči ukazujú, kam sa človek pozerá, či ho niečo zaujíma alebo nie.

Napríklad, keď ľudia prevracajú oči, keď sa s niekým rozprávajú, možno to interpretovať veľmi odlišne od bežného pohľadu nahor. Veľké oči u detí vyvolávajú rozkoš a nehu medzi ich okolím. A stav zreničiek odráža stav vedomia, v ktorom sa človek v danom okamihu nachádza. Oči sú indikátorom života a smrti, ak hovoríme v globálnom zmysle. Pravdepodobne preto sa nazývajú „zrkadlom“ duše.

Namiesto záveru

V tejto lekcii sme sa pozreli na štruktúru ľudského vizuálneho systému. Prirodzene nám ušlo veľa detailov (táto téma je sama o sebe veľmi rozsiahla a je problematické ju vtesnať do rámca jednej lekcie), no aj tak sme sa snažili látku sprostredkovať tak, aby ste mali jasnú predstavu, AKO človek vidí.

Nemohli ste si nevšimnúť, že ako zložitosť, tak aj schopnosti oka umožňujú tomuto orgánu mnohonásobne prekonať aj najmodernejšie technológie a vedecký vývoj. Oko je jasnou ukážkou zložitosti inžinierstva v obrovskom množstve odtieňov.

Ale vedieť o štruktúre videnia je, samozrejme, dobré a užitočné, ale najdôležitejšie je vedieť, ako možno víziu obnoviť. Faktom je, že životný štýl človeka, podmienky, v ktorých žije, a niektoré ďalšie faktory (stres, genetika, zlé návyky, choroby a oveľa viac) - to všetko často prispieva k tomu, že videnie sa môže v priebehu rokov zhoršovať, t.j. e. zrakový systém začína zlyhávať.

Zhoršenie zraku však vo väčšine prípadov nie je nezvratný proces - ak poznáte určité techniky, tento proces sa dá zvrátiť a videnie sa dá dosiahnuť, ak nie rovnaké ako u bábätka (aj keď je to niekedy možné), tak dobré ako možné pre každú jednotlivú osobu. Preto bude ďalšia lekcia nášho kurzu o rozvoji zraku venovaná metódam obnovy zraku.

Pozrite sa na koreň!

Otestujte si svoje vedomosti

Ak si chcete otestovať svoje vedomosti na tému tejto lekcie, môžete si spraviť krátky test pozostávajúci z niekoľkých otázok. Pri každej otázke môže byť správna iba 1 možnosť. Po výbere jednej z možností systém automaticky prejde na ďalšiu otázku. Body, ktoré získate, sú ovplyvnené správnosťou vašich odpovedí a časom stráveným na dokončení. Upozorňujeme, že otázky sú zakaždým iné a možnosti sú zmiešané.

Šošovka a sklovec. Ich kombinácia sa nazýva dioptrický aparát. Za normálnych podmienok sa svetelné lúče lámu od zrakového cieľa rohovkou a šošovkou, takže lúče sú zaostrené na sietnicu. Refrakčná sila rohovky (hlavný refrakčný prvok oka) je 43 dioptrií. Konvexnosť šošovky sa môže meniť a jej refrakčná sila sa pohybuje medzi 13 a 26 dioptriami. Vďaka tomu šošovka poskytuje akomodáciu očnej buľvy objektom umiestneným na blízku alebo vzdialenú vzdialenosť. Keď napríklad svetelné lúče zo vzdialeného objektu vstúpia do normálneho oka (s uvoľneným ciliárnym svalom), cieľ sa objaví zaostrený na sietnici. Ak je oko nasmerované na blízky predmet, zaostrí sa za sietnicu (to znamená, že obraz na nej sa rozmaže), kým nedôjde k akomodácii. Ciliárny sval sa sťahuje, čím sa oslabuje napätie vlákien pletenca; Zakrivenie šošovky sa zväčšuje a v dôsledku toho sa obraz zaostrí na sietnicu.

Samostatné časti oka (rohovka, šošovka, sklovec) majú schopnosť lámať lúče prechádzajúce cez ne. S z pohľadu fyziky oka predstavuje seba optický systém schopný zbierať a lámať lúče.

Lámavé pevnosť jednotlivých častí (šošoviek v zariadení re) a celý optický systém oka sa meria v dioptriách.

Pod Jedna dioptria je refrakčná sila šošovky, ktorej ohnisková vzdialenosť je 1 m. Ak refrakčná sila sa zvyšuje, ohnisková vzdialenosť sa zvyšuje pracuje. Odtiaľ z toho vyplýva, že šošovka s ohniskom vzdialenosť 50 cm bude mať refrakčnú silu rovnajúcu sa 2 dioptriám (2 D).

Optický systém oka je veľmi zložitý. Stačí zdôrazniť, že existuje len niekoľko refrakčných médií a každé médium má svoju vlastnú refrakčnú silu a štrukturálne vlastnosti. To všetko mimoriadne sťažuje štúdium optického systému oka.

Ryža. Konštrukcia obrazu v oku (vysvetlenie v texte)

Oko sa často prirovnáva k fotoaparátu. Úlohu kamery zohráva očná dutina, zatemnená choroidom; Fotosenzitívnym prvkom je sietnica. Fotoaparát má otvor, do ktorého sa vkladá objektív. Lúče svetla vstupujúce do otvoru prechádzajú šošovkou, lámu sa a dopadajú na protiľahlú stenu.

Optický systém oka je refrakčný zberný systém. Láme lúče prechádzajúce cez ňu a opäť ich zbiera do jedného bodu. Týmto spôsobom sa objaví skutočný obraz skutočného objektu. Obraz predmetu na sietnici je však obrátený a zmenšený.

Aby sme pochopili tento jav, pozrime sa na schematické oko. Ryža. poskytuje predstavu o dráhe lúčov v oku a získaní spätného obrazu objektu na sietnici. Lúč vychádzajúci z horného bodu objektu, označený písmenom a, prechádzajúci šošovkou, sa láme, mení smer a zaujíma polohu dolného bodu na sietnici, ako je znázornené na obrázku. A 1 Lúč zo spodného bodu objektu, ktorý sa láme, dopadá na sietnicu ako horný bod v 1 . Lúče zo všetkých bodov dopadajú rovnakým spôsobom. V dôsledku toho sa na sietnici získa skutočný obraz objektu, ktorý je však obrátený a zmenšený.

Výpočty teda ukazujú, že veľkosť písmen danej knihy, ak je pri čítaní vo vzdialenosti 20 cm od oka, na sietnici bude rovná 0,2 mm. to, že predmety vidíme nie v ich obrátenom obraze (hore nohami), ale v ich prirodzenej podobe, sa pravdepodobne vysvetľuje nahromadenými životnými skúsenosťami.

V prvých mesiacoch po narodení si dieťa zamieňa hornú a spodnú stranu predmetu. Ak sa takémuto dieťaťu ukáže horiaca sviečka, dieťa sa snaží chytiť plameň, natiahne ruku nie k hornému, ale k dolnému koncu sviečky. Ovládaním údajov z oka rukami a inými zmyslami počas svojho neskoršieho života človek začína vidieť predmety také, aké sú, napriek ich opačnému obrazu na sietnici.

Akomodácia oka. Osoba nemôže súčasne vidieť predmety v rôznych vzdialenostiach od oka rovnako jasne.

Aby bolo možné dobre vidieť predmet, je potrebné, aby sa lúče vychádzajúce z tohto predmetu zhromažďovali na sietnici. Až keď lúče dopadnú na sietnicu, vidíme jasný obraz predmetu.

Prispôsobenie oka na získanie zreteľných obrazov predmetov umiestnených v rôznych vzdialenostiach sa nazýva akomodácia.

S cieľom získať jasný obraz v každom prípadePreto je potrebné zmeniť vzdialenosť medzi refrakčnou šošovkou a zadnou stenou fotoaparátu. Takto funguje fotoaparát. Ak chcete získať jasný obraz na zadnej strane fotoaparátu, priblížte alebo priblížte objektív. Akomodácia nastáva podľa tohto princípu u rýb. Pomocou špeciálneho prístroja sa ich šošovka vzďaľuje alebo približuje k zadnej stene oka.

Ryža. 2 ZMENA ZAKRIVENIA ŠOŠOVKY POČAS UBYTOVANIA 1 - šošovka; 2 - vrecko na šošovky; 3 - ciliárne procesy. Na hornom obrázku je zväčšenie zakrivenia šošovky. Ciliárne väzivo je uvoľnené. Spodný obrázok - zakrivenie šošovky je znížené, ciliárne väzy sú napnuté.

Jasný obraz však možno získať aj vtedy, ak sa zmení refrakčná sila šošovky, a to je možné pri zmene jej zakrivenia.

Podľa tohto princípu dochádza u ľudí k akomodácii. Pri pohľade na predmety umiestnené v rôznych vzdialenostiach sa zakrivenie šošovky mení a vďaka tomu sa bod, kde sa lúče zbiehajú, posúva bližšie alebo ďalej a zakaždým dopadá na sietnicu. Keď človek skúma blízke predmety, šošovka sa stáva vypuklejšou a pri pozorovaní vzdialených predmetov je plochejšia.

Ako sa mení zakrivenie šošovky? Objektív je v špeciálnom priehľadnom obale. Zakrivenie šošovky závisí od stupňa napnutia vaku. Šošovka má elasticitu, takže keď sa taška natiahne, stane sa plochý. Keď sa vak uvoľní, šošovka vďaka svojej elasticite nadobudne vypuklejší tvar (obr. 2). K zmene napätia vaku dochádza pomocou špeciálneho kruhového akomodačného svalu, ku ktorému sú pripojené väzy puzdra.

Keď sa akomodačné svaly stiahnu, väzy vaku na šošovky sa oslabia a šošovka nadobudne konvexnejší tvar.

Stupeň zmeny zakrivenia šošovky závisí od stupňa kontrakcie tohto svalu.

Ak sa objekt nachádzajúci sa vo veľkej vzdialenosti postupne približuje k oku, potom vo vzdialenosti 65 m začína akomodácia. Keď sa predmet približuje k oku ďalej, akomodačné úsilie sa zvyšuje a vo vzdialenosti 10 cm sú vyčerpané. Bod videnia do blízka bude teda vo vzdialenosti 10 cm.S vekom sa elasticita šošovky postupne znižuje a následne sa mení aj akomodačná schopnosť. Najbližší bod jasného videnia pre 10-ročného človeka je na vzdialenosť 7 cm, pre 20-ročného - na vzdialenosť 10 cm, pre 25-ročného - 12,5 cm, pre 35-ku. -ročný - 17 cm, pre 45-ročného - 33 cm, u 60-ročného - 1 m, u 70-ročného - 5 m, u 75-ročného, schopnosť akomodácie je takmer stratená a najbližší bod jasného videnia je posunutý späť do nekonečna.

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to

Vytlačte si tento článok