Jak jsou oči člověka. Jak lidské oko

Oko je komplexní a velmi jemný mechanismus. Jeho robot stále biologům zcela nerozumí. Přestože se věda neustále snaží vytvořit něco podobného lidskému oku. Někdy to opravdu dopadne. Nyní mnoho lidí má určité zařízení, které ve funkcích, práci a struktuře je podobné lidskému oku - je to kamera a videokamera. Co je mezi těmito zařízeními a našim okem podobné? Nyní zjistíme.

Tvar lidského oka připomíná nepravidelnou kouli o průměru 2,5 cm a nazývá se vědou oka. Když něco vidíme, světlo proniká do našeho oka. Toto světlo není nic jiného než odrazem toho, na co se díváme. Světlo vstupuje do podoby signálů na zadní části oka - sítnice. Síť je tvořena mnoha vrstvami, ale jejími hlavními částmi jsou pruty a kužely.

Je to na sítnici, že informace jsou zpracovávány, které jsme viděli, a to je přes to, že signál je přenášen do mozku. Aby se sítnice mohla zaměřit na potřebný předmět v oku, existuje tzv. Čočka. Je umístěn v přední části oka a je přirozeně bikonvexní ve struktuře a tvaru. Objektiv zaostří informace o požadovaném objektu. Obecně platí, že čočka - jedna z nejkomplexnějších a "chytrých" částí oka. Vlastní ubytování - schopnost změnit svou polohu, velikost a refrakční sílu pro lepší zaměření. Objektiv změní jeho zakřivení v závislosti na situaci - pokud potřebujeme vidět objekty blízko sebe, objektiv zvyšuje zakřivení, refraktuje světlo více a stane se konvexní. Pomáhá vidět všechny detaily k nejmenším detailům.

Pokud se podíváme na objekty, které jsou daleko - objektiv se stává plochý a snižuje jeho refrakční výkon. Může to dělat díky ramennímu svalu. Ovšem samotný objektiv se samozřejmě nemůže vypořádat - sklizeň to pomáhá.
Tato látka zabírá 2/3 oční bulvy a skládá se z želé podobného tkáně. Skelné tělo kromě lomu světla také poskytuje oko tvaru a nestlačitelnosti. Světlo vstupuje do čočky skrz žáky. To je vidět v zrcadle - to je nejčernější kruh ve střední části očí. Žák může měnit svůj průměr a podle toho řídit množství přicházejícího světla. To mu pomáhá svaly duhovky. Vidíme to jako kruh kolem žáka a jak víme, tato část oka může mít různé barvy, to jsou pigmentové buňky duhovky, které to určují.

Takže žák mění svou velikost v závislosti na množství světla namířeného na něj. Pokud sledujete oči v zrcadle, můžete vidět spoustu zajímavých věcí. Pokud se naše oko podívá na jasné světlo - žák se zužuje a tím nedovolí, aby jasné světlo ve velkém počtu padlo na sítnici.

Pokud je kolem tmy - žák se rozšiřuje. Takže tento černý kruh neztrácí náš zrak. Bleří se nachází před očima - je to bílkovinná skořápka o průměru 0,3-1 mm. Tato vrstva oka je tvořena bílkovinnými vlákny a buňkami kolagenu. Sclera chrání oko a provádí podpůrnou funkci. Jeho barva je bílá s určitým mléčným odstínem, pouze v centrální části prochází do rohovky - průhledný film.

Rohovka je umístěna nad žábelem a duhovkou a je v tom, že světlo je lámáno na samém začátku. Pod proteínovým pláštěm je choroid, kde se nachází žák a dírka. Zde projíždějí tenké krevní kapiláry, kterými oko přijímá potřebné látky z krve.

Za cévní vrstvou je ciliární tělo, které přijímá ciliární sval, což znamená, že se v ní objevuje světlo zakřivení. Mezi těmito skořápkami jsou mezery, jsou naplněny světlem odolnou průhlednou tekutinou, která vyživuje oko.

Vnější části oka jsou oční víčka - dolní a horní. V nich jsou slzné žlázy, skrze které je oční koule zvlhčena a chráněna před skvrnami. Pod víčky jsou svaly. Jsou tam jenom tři páry a všichni se pohybují v očích - někteří posunují oko zprava doleva, jiní nahoru a dolů a jiní - otáčí to podél osy. Tyto svaly přitahují oko dopředu, když člověk zkoumá něco blíž a zaokrouhlí se při pohledu pryč.

Všechno je velmi harmonické a absolutně všechny části oka se podílejí na procesu zaměřování. Pokud se s optickým zařízením vyskytne něco špatného, ​​objeví se takové nemoci jako krátkozrakost a dychtivost. Při těchto onemocněních vidění nespadá světlo do oka na sítnici, ale na oblast před ní nebo za ní. Při takových změnách v optickém systému dochází k rozmazání očí blízkých nebo vzdálených objektů.

Myopie je charakterizována protažením sklery směrem dopředu a dozadu a oční bulvy mají podobu elipsy. Tímto způsobem došlo k prodloužení osy a světlo není zaměřeno na sítnici, ale před ní. Osoba s touto chorobou nosí brýle čoček, aby snížila lom světla se znaménkem mínus, protože všechny odstraněné předměty nejsou vůbec jasné. Dalekohledy, naopak, jsou všechny informace za oční sítí a jablko je zkráceno. Pro dalekohledy pomáhají pouze brýle s znaménkem plus.

Takže po zvážení všech hlavních částí oka a uvědomění si, jak fungují, můžeme vyvodit nějaké závěry - světelný paprsek rohovkou oka zasáhne sítnici, projde sklovinou a čočkou, padá na kužely a tyčinky, které zpracovávají informace.

Zajímavé je, že obraz, který spadá na sítnici, není vůbec to, co vidíte. Je zmenšená a obrácená. Proč vidíme svět správně? Náš mozek dělá vše, když obdrží informace, analyzuje je a provádí nezbytné opravy a změny. Ale začínáme vidět všechno, protože je to nutné jen za 3 týdny.

Děti, až do tohoto věku, vidí všechno vzhůru nohama, teprve potom mozku začnou otáčet vše podle potřeby. Mimochodem, bylo hodně práce na tomto tématu a bylo provedeno mnoho experimentů. Takže, například, když člověk nosí brýle, které vše otočí - poprvé se člověk zcela ztratí ve vesmíru, ale brzy mozog obvykle vnímá změny a vytvoří nové koordinační schopnosti. Po odstranění takových brýlí člověk znovu nemůže pochopit, co se stalo, a znovu zkonstruuje vizuální koordinaci a znovu vidí všechno správně. Takové schopnosti našeho vizuálního přístroje a vizuálního centra mozku opět dokazují flexibilitu a složitost struktury všech systémů lidského těla.

Oči - jeden z hlavních nástrojů pro získání informací o světě. Od 80 do 90 procent pocitů se lidé díky vidění dostanou.

Pomocí očí člověk rozpozná tvar a barvu objektů a může sledovat pohyb v prostoru. Bez vidění je život v moderním světě dost obtížný: velká část příchozích informací je určena pro vizuální vnímání. Zařízení lidského oka umožňuje, aby byl jedním z nejmodernějších optických přístrojů.

Co vidíme?

Funkce vidění u lidí se provádí nejen oči - spárovaný orgán umístěný v zásuvkách lebky. Struktura vizuálního analyzátoru zahrnuje také optický nerv a celý systém pomocných systémů: oční víčka, slzné žlázy a svaly oční bulvy.

Mimochodem, jsou považovány za nejrychlejší svaly v lidském těle. Dokonce i když je pozornost zaměřena na jeden bod, během jedné vteřiny tyto svaly umožňují, aby oči prováděly více než sto současných pohybů.

Za oko, v dutině oběžné dráhy, existuje jakýsi "pufr" tukové tkáně a uzavřená část oční bulvy chrání spojivku - sliznici oka, pronikající krevami.

Oční bulvy všech lidí mají stejnou velikost. Od narození je přibližně dvojnásobná.

Jak vidíme?

Lidské oko je komplexní optický systém sestávající z několika čoček a speciálního senzoru, který vnímá obraz.

Za prvé, světelné paprsky vstupují do žáby umístěné za oční rohovkou, což je první čočka systému.

Žák je analogem membrány ve fotoaparátu. Je umístěn ve středu duhovky a je schopen se zužovat a rozšiřovat a nastavit intenzitu světelného toku vstupujícího do oka.

Žák je schopen vynechat pouze ty světelné paprsky, které se nacházejí přímo před ním, a pigment duhovky si zachovává boční paprsky, které mohou způsobit zkreslení obrazu.

Objektiv

Světelné paprsky, které prošly žákem, jsou přemítány čočkou - druhou čočkou oka. Tvar čočky lze měnit pomocí speciálního svalu.

Chcete-li se soustředit na bližší předměty, sval je napjatý a objektiv se stává více konvexní. Pokud je zapotřebí zaměřit se na vzdálené objekty, sval uvolňuje a objektiv se stává plochým. Tento proces se nazývá ubytování.

V případě jeho porušení kvůli slabosti svalů objektivu se vyvíjí myopie  (neschopnost rozlišit vzdálené objekty) a dalekozrakost  (obtížnost rozlišování objektů blízko sebe)

Za objektivem je skelné tělo. Zaměřuje téměř celou dutinu oka na samotnou sítnici a poskytuje elasticitu oční bulvy.

Přijímač - retina

Po zaostření objektivu světelných paprsků spadne na sítnici - druh konkávní obrazovky, který je promítán obráceným obrázkem toho, co viděl.

Vnější vrstva sítnice se skládá ze dvou typů speciálních buněk: pruty, které vnímají světlo, a kužele, které rozpoznávají barvy. Pomocí chemických procesů je stimulace těchto buněk světlem zakódována do nervového impulsu, který se přenáší do mozku.

Nejcitlivější část sítnice, která umožňuje rozlišit barvy a malé detaily objektů, je žlutá skvrna nebo makula, která se nachází v jejím středu.

Na sítnici je slepá skvrna - pozemek zcela zbavený prutů a kuželů. Zde optický nerv vychází ze sítnice, což překládá kódovaný obraz do mozku, kde je nakonec zpracován a interpretován.

Oční onemocnění

Oční onemocnění je spousta. Některé z nich jsou způsobeny poruchami v očích samotných, zbytek postihuje oči v případě všeobecných onemocnění a následků špatného životního stylu: cukrovka, problémy s funkcemi endokrinních žláz, hypertenze, konzumace alkoholu a tak dále.

Oči - jeden z hlavních nástrojů pro získání informací o světě. Tento spárovaný orgán je komplexním systémem dvou čoček a receptorového zařízení - sítnice.

Zrakové postižení je jedním z důsledků nezdravého životního stylu.

Zrak a sluch jsou u lidí mnohem lépe než pach. Citlivé buňky a buňky, které zachycují zvuky, jsou shromažďovány od nás, stejně jako všechna vysoce vyvinutá zvířata, ve zvláštních orgánech - očích a uších.

Stejně jako u fotoaparátu má naše oko "okenní čočku", "clonu" (clonu), "nastavitelnou čočku" (čočku) a fotosenzitivní vrstvu "(sítnice ležící v hloubce oka). Retinální buňky posílají signály přes optický nerv do mozkové kůry.

V lidském oku existují dva typy fotosenzitivních buněk: pruty a kužely. Tyčinky rozlišují mezi tmavou a světlem. Kužely vnímají barvu. Buňky obou typů se nacházejí na sítnici - tenké vnitřní krevní cévě pronikající do krevních cév oční bulvy. Oční bulvy se obecně skládají z několika hustých vrstev pojivové tkáně, které jí dávají tvar.

Díky objektivu se vše, co vidíme, odráží na sítnici vzhůru nohama. Mysl však koriguje zkreslený obraz. Obecně se snadno přizpůsobuje všemu. Nechte někoho přemýšlet o tom, že stojí na jeho hlavě celé týdny, brzy namísto obrácených obrazů znovu uvidí normální, "postaví na nohy" obrazy.


1. Optický nerv; 2. Sval; 3. čelní kosti; 4. rohovka; 5. Svaly

Přední část oční bulvy - rohovka - je průhledná jako sklo: přenáší světlo do oka. Pak je světlo zachyceno "bránicí" oka - duhovky - a shromážděno v paprsku. Pigmentové buňky duhovky dávají oči určitou barvu. Pokud je mnoho pigmentů, oči jsou hnědé, pokud jsou malé nebo vůbec žádné - v zelenožlutých a modrých tónech. Potom světlo proniklo do žáby - díra v duhovce, obklopená dvěma malými svaly. Při jasném světle jeden sval zúží žák, druhý rozšiřuje, pokud je tmavý. Při průchodu pupilu dopadnou světelné paprsky přímo na čočku - elastický orgán, který se po celou dobu snaží dostat formu míče. Zabraňuje prstenci od svalů: jsou neustále roztaženy a snižují konvexitu čočky. Objektiv tak snadno změní zakřivení. Proto paprsky světla spadají na vrstvu sítnice, která je dotčena tyčinky a kužely, a jasně vidíme objekty. Když zkoumáme blízce umístěné objekty, krystalická čočka se stane konvexním a refraktuje paprsky, a když objekty jsou daleko od nás, stávají se plochějšími a loučkami lomu lámou. S věkem objektiv ztrácí svou elasticitu. Chcete-li nějakou nápravu odstranit, musíme pomoci našemu přirozenému objektivu - čočce - a použít brýle.

Stejně jako u fotoaparátu je oko opatřeno "okem objektivu", "membránou", "nastavitelným objektivem" a "fotosenzitivní vrstvou", které připomínají fotografický film. Pouze tato vrstva je součástí oka samotného, ​​jeho sítnice. A přesto člověk vidí víc než kameru. Koneckonců se dívá na svět se dvěma očima. Oba levé i pravé oči vidí objekty svým vlastním způsobem. Náš mozok porovnává oba získané obrazy a posuzuje od nich formu toho, co viděli. Proto mají lidé prostorové vidění. Ovšem například kuřecí oči jsou zasazeny po stranách hlavy a nejsou vybaveny volumetrickým viděním.

Myopie a hyperopie

Téměř jedna ze tří trpí zrakovým postižením. Myopie a hyperopie jsou nejčastější, ale velmi dobře opravené brýlemi nebo kontaktními čočkami. Myopie je výsledkem patologie oka. Krátkozrakost člověka může jasně vidět blízko, ale při pohledu do dálky se obraz stává velmi rozmazaným. Dalekohled - důsledek normálního stárnutí oka. Od 40 let věku vidíme blíže a méně jasně, protože v průběhu let objektiv ztrácí svou flexibilitu.

Lidské oko je často uváděno jako příklad úžasného přírodního inženýrství - ale vzhledem k tomu, že se jedná o jednu z 40 možností zařízení, která se objevila v procesu vývoje v různých organismech, bychom měli omezit náš antropocentrismus a uvědomit si, že struktura lidského oka není pak perfektní.

Příběh o oku je nejlepší začít s fotonem. Kvantum elektromagnetického záření pomalu letí přísně do očí netušícího se kolemjdoucího, který bliká při nečekaném oslnění něčích hodin.

První částí optického systému oka je rohovka. Změní směr světla. To je možné díky takovému vlastnictví světla jako lomu, který je také zodpovědný za duhu. Rychlost světla je konstantní ve vakuu - 300 000 000 m / s. Při přechodu z jednoho média do druhého (v tomto případě ze vzduchu do oka) mění světlo rychlost a směr pohybu. Pro vzduch je index lomu 1,000293, u rohovky 1,376. To znamená, že světelný paprsek v rohovce zpomaluje svůj pohyb 1 376 krát a odchýlí se blíže ke středu oka.

Oblíbený způsob, jak rozdělit partyzány - zažehněte jim jasnou lampou v obličeji. Bolí to ze dvou důvodů. Jasné světlo je silné elektromagnetické záření: bilióny fotonů napadají sítnici a její nervové zakončení jsou nuceny přenášet šílenství signálů do mozku. Napěťové nervy, jako jsou dráty, hoří. V tomto případě jsou svaly duhovky nuceny se smršťovat co nejvíce, zoufale se snaží uzavřít žákyně a chránit sítnici.

A letí do žáka. Vše je s tím jednoduché - je to díra v duhovce. Vzhledem k kruhovému a radiálnímu svalům může dužina následně zúžit a zvětšit pupil a nastavit množství světla, které vstupuje do oka, jako je membrána ve fotoaparátu. Průměr žáka osoby se může lišit v závislosti na světle od 1 do 8 mm.

Poté, co letěl žákem, objeví foton objektiv - druhá čočka je zodpovědná za jeho dráhu. Objektiv odráží světlo slabší než rohovka, ale je pohyblivé. Objektiv visí na válcových svalech, které mění jeho zakřivení, což nám umožňuje zaměřit se na objekty v různých vzdálenostech od nás.

Je zaměřeno na zhoršení zraku. Nejběžnější jsou krátkozrakost a hyperopie. Obraz v obou případech není zaměřen na sítnici, jak má, ale před ní (myopie) nebo za ní (hyperopie). Oko, které změní svůj tvar z kulatého na ovál, je za to vinu a potom se sítnice pohybuje od čočky nebo se k ní přibližuje.

Po čočce letí foton přes sklovité tělo (průhledné želé - 2/3 objemu celého oka, 99% vody) přímo do sítnice. Fotony jsou zaznamenány zde a zprávy o příchodu jsou posílány nervy do mozku.

Síť je lemována fotoreceptorovými buňkami: když není světlo, produkují speciální látky - neurotransmitery, ale jakmile do ní vstupuje foton, fotoreceptorové buňky přestanou produkovat - a to je signál do mozku. Existují dva typy těchto buněk: pruty, které jsou citlivější na světlo, a kužele, které lépe rozlišují pohyb. Máme zhruba sto milionů tyčinek a dalších 6-7 milionů kužely, celkem více než sto milionů fotosenzitivních prvků - více než 100 megapixelů, které by nikdy žádný Hassel nesníval.

Slepá skvrna je bod průlomu, kde vůbec nejsou fotosenzitivní buňky. Je poměrně velký - 1-2 mm v průměru. Naštěstí máme binokulární vidění a existuje mozok, který kombinuje dva obrázky se skvrnami v jedné normální.

V době přenosu signálu v lidském oku je problém s logikou. Podkarpatská chobotnice v tomto smyslu je mnohem konzistentnější. Na oktopavoucích foton nejprve zkracuje vrstvu kuželek a prutů na sítnici, bezprostředně za kterou čeká vrstva neuronů a přenáší signál do mozku. U lidí se světlo nejprve prolomí vrstvami neuronů - a teprve poté zasáhne fotoreceptory. Z tohoto důvodu je v oku první místo - slepé.

Druhé místo je žluté, je to centrální oblast sítnice přímo naproti žákovi, těsně nad optickým nervem. Toto oko vidí nejlépe: koncentrace fotosenzitivních buněk zde značně stoupá, takže naše vize ve středu zorného pole je mnohem ostřejší než periferní.

Obraz na sítnici je obrácen. Mozek je schopen správně interpretovat obraz a obnovuje se z obráceného původního obrazu. Děti uvidí vše, co je na první pár dní, zatímco jejich mozky instalují svůj photoshop. Pokud jste si nasadili brýle, které obrátili obraz (toto bylo nejprve provedeno v roce 1896), pak se za pár dní náš mozek naučí interpretovat takový obrácený obraz správně.