Kako su muške oči. Kako ljudsko oko

Oko je složen i vrlo suptilan mehanizam. Njegovi roboti još uvijek nisu u potpunosti shvaćeni od strane biologa. Iako nauka stalno pokušava da stvori nešto slično ljudskom oku. Ponekad se stvarno ispostavi. Sada mnogi ljudi imaju određeni uređaj, koji je po funkcijama, radu i strukturi sličan ljudskom oku - to je kamera i video kamera. Šta je slično između ovih uređaja i našeg oka? Sada ćemo saznati.

Oblik ljudskog oka nalikuje nepravilnoj lopti promjera 2,5 cm i naziva se očna jabučica u nauci. Kada nešto vidimo, svetlost ulazi u naše oči. Ovo svetlo nije ništa drugo nego odraz onoga što gledamo. Svjetlost ulazi u oblik signala na poleđini očne jabučice - mrežnjači. Mrežnica se sastoji od više slojeva, ali njeni glavni dijelovi su šipke i kukovi.

Na mrežnjači se obrađuju informacije koje smo vidjeli, i kroz njih se signal prenosi do mozga. Da bi se mrežnjača mogla fokusirati na potreban objekt u oku postoji tzv. Nalazi se ispred očne jabučice i ima prirodnu bikonveksnu strukturu i oblik. Objektiv fokusira informacije o željenoj temi. Općenito, objektiv - jedan od najsloženijih i "pametnih" dijelova oka. Poseduje smještaj - sposobnost da promijeni svoj položaj, veličinu i moć loma za bolji fokus. Objektiv mijenja svoju zakrivljenost ovisno o situaciji - ako trebamo vidjeti usko razmaknute objekte, leća povećava zakrivljenost, više lomi svjetlost i postaje konveksna. Pomaže videti sve detalje do najsitnijih detalja.

Ako posmatramo predmete koji su daleko - leća postaje ravna i smanjuje snagu prelamanja. Sve to može da uradi zahvaljujući cilijarnom mišiću. Ali, naravno, sama leća ne može da se nosi - staklasto tkivo joj pomaže.
Ova supstanca zauzima 2/3 očne jabučice i sastoji se od želatinastog tkiva. Staklo telo, pored prelamanja svetlosti, takođe daje oku oblik i nekompresibilnost. Svetlost ulazi u sočivo kroz zenicu. Može se vidjeti u ogledalu - ovo je najcrnji krug u središnjem dijelu naših očiju. Učenik može da promeni svoj prečnik i shodno tome kontroliše količinu dolazne svetlosti. To mu pomaže mišiće šarenice. Vidimo ga kao krug oko zenice, i kao što znamo, ovaj dio oka može imati različite boje, to su pigmentne stanice irisa koje to određuju.

Dakle, učenik menja svoju veličinu u zavisnosti od količine svetlosti koja je usmerena na njega. Ako gledate svoje oči u ogledalo, onda možete videti mnogo zanimljivih stvari. Ako naše oko gleda na jaku svetlost - zenica se sužava i ne dopušta da jaka svetlost u velikom broju padne na retinu.

Ako je oko njega mračno - zenica se širi. Dakle, ovaj crni krug nam ne uništava vid. Sclera se nalazi ispred oka - to je proteinska ljuska, promjera 0,3-1 mm. Ovaj sloj očne jabučice sastoji se od proteinskih vlakana i ćelija kolagena. Sclera štiti oko i obavlja funkciju podrške. Boja je bela sa određenom mlečnom nijansom, samo u centralnom delu prelazi u rožnjaču - prozirni film.

Rožnica se nalazi iznad zenice i šarenice i ona se u njoj lomi na samom početku. Ispod ovojnice proteina nalazi se žilnica na kojoj se nalaze zenica i iris. Tu prolaze tanke krvne kapilare, kroz koje oko prima potrebne supstance iz krvi.

Iza vaskularnog sloja nalazi se cilijarno tijelo, u koje se smješta cilijarni mišić, što znači da se u njemu javlja zakrivljenost svjetlosti. Između svih ovih ljusaka postoje prostori, ispunjeni su prozirnom tekućinom otpornom na svjetlo koja hrani oko.

Spoljni delovi oka su kapci - donji i gornji. U njima se nalaze suzne žlijezde, kroz koje se očne jabučice navlaže i štite od čestica. Ispod kapaka su mišići. Ima ih samo 3 para i svi se bave kretanjem oka - neki pomeraju oko sa leva na desno, drugi gore i dole, a drugi - rotiraju duž ose. Ovi mišići povlače oko naprijed kada osoba pregleda nešto izbliza i zaokruži kada gleda u stranu.

Sve je vrlo harmonično i apsolutno svi delovi oka su uključeni u proces fokusiranja. Ako nešto nije u redu sa optičkim uređajem, takve bolesti kao što su kratkovidost i dalekovidnost. Kod ovih bolesti vida, svjetlost koja pada u oko ne pada na mrežnicu, već na područje ispred ili iza njega. Sa takvim promenama u optičkom sistemu, oči bliskih ili udaljenih objekata postaju mutne.

Kratkovidost se karakteriše rastezanjem bele u pravcu napred-nazad, a očna jabučica ima oblik elipse. Time je došlo do produženja osovine, a svjetlost nije usmjerena na mrežnicu, nego ispred nje. Osoba sa ovom bolešću nosi naočare za objektiv da bi smanjila prelamanje svetlosti sa minus znakom, pošto svi uklonjeni objekti uopšte nisu jasni. Sa dalekovidnošću, naprotiv, sve informacije padaju iza retine oka, a sama jabuka se skraćuje. Za dalekovidost, samo čaše sa plus znakom pomoći.

Dakle, razmatrajući sve glavne delove oka i shvatajući kako oni rade, možemo izvući neke zaključke - svetlosni snop kroz rožnicu oka udara u retinu, prolazeći kroz staklasto staklo i sočivo, pada na čunjeve i štapove, koji obrađuju informacije.

Zanimljivo je da slika koja pada na mrežnicu uopšte nije ono što vidite. Smanjena je i obrnuta. Zašto vidimo svijet kako treba? Naš mozak radi sve, kada prima informacije, analizira ga i vrši neophodne korekcije i promjene. Ali počinjemo da vidimo sve, jer je to potrebno samo za 3 nedelje.

Dojenčad, sve do ovog doba, sve vidi naopako, tek tada mozak počinje sve okretati prema potrebi. Inače, bilo je dosta rada na ovoj temi i provedeno je mnogo eksperimenata. Tako, na primer, ako osoba nosi naočare koje okreću sve oko sebe - prvi put, osoba je potpuno izgubljena u prostoru, ali uskoro mozak obično opaža promene i formiraju se nove koordinacione veštine. Uklonivši takve naočare, osoba ponovo ne može da shvati šta se desilo i ponovo obnavlja vizuelnu koordinaciju i ponovo sve vidi ispravno. Takve sposobnosti našeg vizuelnog aparata i vizuelnog centra mozga još jednom dokazuju fleksibilnost i složenost strukture svih sistema ljudskog tela.

Oči - jedan od glavnih alata za osobu da dobije informacije o svijetu. Od 80 do 90 posto senzacija, ljudi dobiju zahvaljujući viziji.

Koristeći oči, osoba prepoznaje oblik i boju predmeta i može pratiti njihovo kretanje u prostoru. Bez vizije, život u modernom svijetu je dovoljno težak: veliki dio ulaznih informacija je dizajniran za vizualnu percepciju. Uređaj ljudskog oka omogućava mu da bude jedan od najnaprednijih optičkih instrumenata.

Šta vidimo?

Funkcija vida kod ljudi se vrši ne samo očima - uparenim organom koji se nalazi u orbiti lobanje. Struktura vizuelnog analizatora uključuje i optički nerv i čitav sistem pomoćnih sistema: kapke, suzne žlijezde i mišiće očne jabučice.

Usput rečeno, oni se smatraju među najbržim mišićima u ljudskom telu. Čak i ako je pogled fokusiran na jednu tačku, u jednoj sekundi ti mišići dopuštaju očima da izvedu više od stotinu istovremenih pokreta.

Iza oka, u šupljini orbite, postoji neka vrsta "pufera" adipoznog tkiva, a zatvoreni dio očne jabučice štiti konjunktivu - sluzokožu oka, probijenu krvnim sudovima.

Oko svih ljudi je približno iste veličine. Od rođenja je otprilike udvostručen.

Kako vidimo?

Ljudsko oko je složeni optički sistem koji se sastoji od nekoliko sočiva i posebnog senzora koji opaža sliku.

Prvo, svetlosni zraci ulaze u zenicu, koja se nalazi iza rožnice oka, što je prvo sočivo sistema.

Učenica je analogna dijafragmi u kameri. Nalazi se u centru irisa i može se suziti i proširiti, podešavajući intenzitet svjetlosnog toka koji ulazi u oko.

Učenik može promašiti samo one zrake svjetlosti koje se nalaze neposredno ispred nje, a pigment irisa zadržava bočne zrake koji mogu uzrokovati izobličenje slike.

Lens

Svjetlosni zraci koji su prošli kroz zenicu se prelamaju pomoću sočiva - drugog leća oka. Oblik sočiva može se promijeniti uz pomoć posebnog mišića.

Da bi se fokusirali na bliže objekte, mišić je zategnut, a sočivo postaje konveksnije. Ako je potrebno fokusiranje na udaljene objekte, mišić se opušta i leća postaje ravna. Ovaj proces se zove smještaj.

U slučaju njegovog narušavanja zbog slabosti mišića razvija se mišić miopija   (nemogućnost razlikovanja udaljenih objekata) i dalekovidost   (poteškoće pri razlikovanju predmeta usko raspoređenih)

Iza sočiva nalazi se staklasto tijelo. Zauzima skoro cijelu šupljinu oka do same mrežnice i osigurava elastičnost očne jabučice.

Prijemnik - Retina

Nakon fokusiranja objektiv svetlosnih zraka pada na retinu - svojevrsni konkavni ekran, koji projektuje obrnutu sliku onoga što je vidio.

Spoljni sloj mrežnice se sastoji od dva tipa specijalnih ćelija: štapova koji opažaju svetlost i čunjeva koji prepoznaju boje. Uz pomoć hemijskih procesa, stimulacija ovih ćelija svetlošću se kodira u nervni impuls koji se prenosi u mozak.

Najosjetljiviji dio mrežnice, koji omogućava razlikovanje boja i sitnih detalja predmeta, je žuta mrlja ili makula, smještena u njenom središtu.

Na mrežnici se nalazi slepa mrlja - parcela potpuno lišena šipki i čunjeva. Ovdje optički živac izlazi iz mrežnice, što prevodi kodiranu sliku u mozak, gdje se konačno obrađuje i interpretira.

Bolest oka

Bolest oka je dosta. Neke od njih su uzrokovane poremećajima u samom oku, ostatak utiče na oči u slučaju općih bolesti i posljedica lošeg načina života: dijabetes, problemi sa funkcijama endokrinih žlijezda, hipertenzija, konzumiranje alkohola i tako dalje.

Oči - jedan od glavnih alata za osobu da dobije informacije o svijetu. Ovaj upareni organ je složen sistem od dva sočiva i receptora - mrežnjače.

Oštećenje vida je jedna od posljedica nezdravog načina života.

Vid i sluh su mnogo bolje razvijeni kod ljudi od mirisa. Fotosenzitivne ćelije i ćelije koje snimaju zvuk prikupljene su od nas, kao i sve visoko razvijene životinje, u posebnim organima - očima i ušima.

Kao i kamera, naše oko ima "prozor sočiva" (rožnjača), otvor (iris), "podesivu leću" (sočivo) i fotosenzitivni sloj (retina, leži u dubini oka). Ćelije mrežnice šalju signale kroz optički nerv u moždanu korteks.

U ljudskom oku postoje dva tipa fotoosetljivih ćelija: štapovi i kukovi. Štapići razlikuju tamno i svetlo. Češeri percipiraju boju. Ćelije oba tipa nalaze se na mrežnici - tanki unutrašnji krvni sud prodro krvne žile očne jabučice. Uopšteno, očna jabučica se sastoji od nekoliko gustih slojeva vezivnog tkiva, koji mu daju oblik.

Zahvaljujući objektivu, sve što vidimo reflektira se na mrežnici naopako. Međutim, mozak ispravlja iskrivljenu sliku. U principu, on se lako prilagođava svemu. Neka neko razmisli o tome kako stoji na glavi sedmicama na kraju, uskoro će, umjesto obrnutih slika, ponovo vidjeti normalne, "stavljene na noge" slike.


1. Optički nerv; 2. Muscle; 3. Prednja kost; 4. Cornea; 5. Mišić

Prednji dio očne jabučice - rožnica - je proziran, poput stakla: prenosi svjetlost u oko. Zatim se svjetlost hvata "dijafragmom" oka - irisom - i skuplja se u snopu. Pigmentne ćelije šarenice daju očima određenu boju.Ako ima puno pigmenta, oči su smeđe, ako ih je malo ili ih uopšte nema - u zelenkasto-sivim i plavim tonovima. Zatim svetlost prodire u zenicu - rupa u irisu, okružena sa dva mala mišića. Kod jakog svetla, jedan mišić sužava zenicu, a drugi ga širi ako je mrak. Prolazeći kroz zenicu, svetlosni zraci padaju direktno na sočivo - elastični organ, koji sve vreme pokušava da poprimi oblik lopte. On sprečava prsten od mišića: stalno se istežu i smanjuju konveksnost sočiva. Dakle, sočivo lako menja svoju zakrivljenost. Dakle, zrake svjetlosti padaju na sloj mrežnice prošarane štapovima i čunjevima, a mi jasno vidimo objekte. Kada ispitamo blisko locirane objekte, kristalna leća postaje konveksna i više lomi zrake, a kada su objekti daleko od nas, postaje ravnije i prelamaju zrake slabije. Sa godinama, sočivo gubi elastičnost. Da bismo nekako popravili nevolje, moramo pomoći našem prirodnom objektivu - objektivu - i koristiti naočare.

Kao i kamera, oko ima „prozor sočiva“, „dijafragmu“, „podesivo sočivo“ i „fotosenzitivni sloj“, slično fotografskom filmu. Samo ovaj sloj je dio samog oka, njegove mrežnice. A ipak, osoba vidi više od kamere, nakon svega gleda na svijet s dva oka. I leva i desna oka vide objekte na svoj nacin. Naš mozak uspoređuje dvije dobivene slike i ocjenjujući od njih oblik onoga što su vidjeli, pa ljudi imaju prostornu viziju. Ali, na primer, oči pilića su postavljene na strane glave i nisu obdarene volumetrijskim vidom.

Kratkovidost i hiperopija

Skoro svaka treća pati od oštećenja vida. Kratkovidost i hiperopija su najčešći, ali veoma dobro korigovani naočarima ili kontaktnim lećama. Kratkovidost je rezultat patologije oka. Kratkovidna osoba može jasno da vidi izbliza, ali kada se pogleda u daljinu slika postaje veoma mutna. Farsightedness - posljedica normalnog starenja oka. Od 40. godine, vidimo bliže i manje jasno, jer tokom godina objektiv gubi fleksibilnost.

Ljudsko oko se često navodi kao primer neverovatnog prirodnog inženjeringa - ali sudeći po činjenici da je to jedna od 40 mogućnosti uređaja koje su se pojavile u procesu evolucije u različitim organizmima, treba da ograničimo naš antropocentrizam i prepoznamo da struktura ljudskog oka nije onda savršeno.

Priča o oku najbolje je početi sa fotonom. Kvant elektromagnetnog zračenja polako leti u oku bezazlenog prolaznika, koji treperi neočekivanim blještavilom iz nečijeg sata.

Prvi deo optičkog sistema oka je rožnjača. Menja pravac svetlosti. To je moguće zbog takve osobine svjetlosti kao refrakcije, koja je također odgovorna za dugu. Brzina svetlosti je konstantna u vakuumu - 300,000,000 m / s. Ali kada se kreće od jednog medija do drugog (u ovom slučaju od vazduha do oka), svetlo menja brzinu i smer kretanja. Za zrak, indeks refrakcije je 1.000293, za rožnjaču - 1.376. To znači da snop svjetlosti u rožnjači usporava njegovo kretanje za 1376 puta i odstupa bliže središtu oka.

Omiljeni način razdvajanja partizana - osvijetliti ih sjajnom lampom u lice. To boli iz dva razloga. Svijetlo svjetlo je snažno elektromagnetno zračenje: trilioni fotona napadaju mrežnicu, a njeni živčani završetci su prisiljeni prenijeti bijes signala u mozak. Nervi, kao žice, izgaraju. Istovremeno, mišići irisa su prisiljeni da se stisnu koliko god mogu, očajnički pokušavajući zatvoriti zenicu i zaštititi mrežnicu.

I leti do učenika. Sa njim je sve jednostavno - to je rupa u irisu. Zahvaljujući kružnim i radijalnim mišićima, šarenica se može stegnuti i raširiti, prilagođavajući količinu svjetlosti koja ulazi u oko, poput dijafragme u fotoaparatu. Prečnik zjenice osobe može varirati od 1 do 8 mm, ovisno o svjetlosti.

Prolazeći kroz zenicu, foton udara u sočivo - drugo sočivo odgovorno za njegovu putanju. Leća se lomi slabije od rožnjače, ali je pokretna. Objektiv visi na cilindričnim mišićima koji mijenjaju njegovu zakrivljenost, što nam omogućava da se fokusiramo na objekte na različitim udaljenostima od nas.

Sa fokusom je povezano oštećenje vida. Najčešće su kratkovidost i hiperopija. Slika u oba slučaja nije fokusirana na mrežnicu, kao što bi trebalo, već ispred nje (miopija), ili iza nje (hiperopija). Za to je krivo oko, koje mijenja oblik od okrugle do ovalne, a zatim se mrežnjača udaljava od leće ili joj prilazi.

Nakon objektiva, foton prolazi kroz staklasto tijelo (prozirni žele - 2/3 volumena cijelog oka, 99% vode) ravno do mrežnice. Ovdje se bilježe fotoni, a poruke o dolasku šalju se živcima do mozga.

Retina je obložena fotoreceptorskim ćelijama: kada nema svjetla, one proizvode posebne supstance - neurotransmitere, ali čim ih foton ulazi, fotoreceptorske stanice prestaju da ih proizvode - a to je signal mozgu. Postoje dve vrste ovih ćelija: štapovi, koji su osetljiviji na svetlost, i čunjići, koji bolje razlikuju kretanje. Imamo oko stotinu miliona šipki i još 6-7 miliona čunjeva, ukupno više od sto miliona fotoosetljivih elemenata - više od 100 megapiksela, o kojima ni jedan Hassel nikada ne bi sanjao.

Slepa tačka je tačka otkrića gde uopšte nema fotosenzitivnih ćelija. Prilično je velika - prečnika 1-2 mm. Srećom, imamo binokularni vid i postoji mozak koji kombinira dvije slike sa točkama u jednoj normali.

U trenutku prenošenja signala u ljudsko oko postoji problem sa logikom. Podvodna hobotnica u ovom smislu je mnogo konzistentnija. U hobotnicama, foton prvo presijeca sloj čunjeva i šipki na retini, odmah iza kojih čeka sloj neurona i prenosi signal u mozak. Kod ljudi, svetlost prvo probija slojeve neurona - i tek tada udara u fotoreceptore. Zbog toga postoji prvo mesto u oku - slepo.

Drugo mesto je žuto, to je centralni deo mrežnice direktno nasuprot zenici, neposredno iznad optičkog nerva. Ovo oko najbolje vidi: koncentracija fotoosetljivih ćelija se ovde uveliko povećava, tako da je naša vizija u centru vidnog polja mnogo oštrija od periferne.

Slika na retini je obrnuta. Mozak je u stanju da pravilno interpretira sliku i oporavi se od invertirane originalne slike. Deca sve vide naopako prvih nekoliko dana dok njihovi mozgovi instaliraju svoj fotošop. Ako stavite naočale koje okreću sliku (to je prvi put učinjeno 1896. godine), onda će za nekoliko dana naš mozak naučiti da ispravno interpretira takvu obrnutu sliku.