Hogy vannak az ember szemei. Hogyan működik az emberi szem

A szem összetett és nagyon finom mechanizmus. A biológusok még mindig nem ismerik teljesen robotját. Bár a tudomány folyamatosan próbál valami hasonlót létrehozni az emberi szemhez. Néha tényleg kiderül. Most sokan rendelkeznek egy bizonyos eszközzel, amely funkciókban, munkában és szerkezetben hasonlít az emberi szemhez - ez egy kamera és egy videokamera. Mi hasonlít ezekre az eszközökre és a szemünkre? Most megtudjuk.

Az emberi szem alakja egy 2,5 cm átmérőjű szabálytalan golyóhoz hasonlít, amelyet a tudomány szemgolyónak neveznek. Amikor látunk valamit, a fény belép a szemünkbe. Ez a fény nem más, mint az, amit megnézünk. A fény a szemgolyó hátsó részén - a retinán - jön a jelek formájába. A retina sok rétegből áll, de fő részei rudak és kúpok.

A retinán az információ feldolgozásra került, amit láttunk, és ez az, hogy a jelet továbbítják az agyba. Annak érdekében, hogy a retina képes legyen a szem számára szükséges tárgyra összpontosítani, úgynevezett lencse van. A szemgolyó elülső részén helyezkedik el, és természetesen bikonvex szerkezetű és alakú. Az objektív a szükséges tárgyra összpontosít. Általában a lencse - a szem egyik legösszetettebb és „okosabb” része. Tulajdonosa a szállás - az a képesség, hogy megváltoztassa pozícióját, méretét és fénytörő képességét a jobb összpontosítás érdekében. A lencse a helyzettől függően megváltoztatja görbületét - ha szorosan elkülönített objektumokat kell látnunk, a lencse megnöveli a görbületet, visszafogja a fényt, és konvex lesz. Segítségével a részleteket a legkisebb részletre nézhetjük.

Ha olyan tárgyakat nézünk, amelyek messze vannak - a lencse lapos lesz, és csökkenti a fénytörő képességét. Mindezeket a ciliáris izomnak köszönheti. Természetesen maga a lencse sem tud megbirkózni - az üvegtest segít.
Ez az anyag a szemgolyó kétharmadát foglalja el és zselés szerű szövetből áll. Az üvegtest teste a fénytörésen kívül alakot és nem összeférhetőséget is biztosít. A fény a tanulón keresztül lép be az objektívbe. Látható a tükörben - ez a legkisebb kör a szemünk középső részén. A tanuló megváltoztathatja az átmérőjét és ennek megfelelően szabályozhatja a bejövő fény mennyiségét. Ez segít az írisz izmainak. Látjuk azt a kört a tanuló köré, és mint tudjuk, a szemnek ez a része különböző színű lehet, az írisz pigmentsejtjei határozzák meg ezt.

Tehát a tanuló megváltoztatja a méretét a rá irányított fény mennyiségétől függően. Ha megnézed a szemed a tükörben, akkor sok érdekes dolgot láthatsz. Ha a szemünk fényes fényre néz - a tanuló szűkül, és így nem teszi lehetővé, hogy a fényes fény nagy számban esjen a retinára.

Ha körül van sötét - a tanuló bővül. Így ez a fekete kör nem tönkreteszi a látást. A sklera a szem előtt helyezkedik el - ez egy 0,3-1 mm átmérőjű fehérjehéj. A szemgolyó ezt a réteget fehérje szálak és kollagén sejtek alkotják. A Sclera védi a szemet és támogató funkciót hajt végre. A színe fehér, egy bizonyos tejszerű árnyalattal, csak a középső részen, a szaruhártyába kerül - átlátszó film.

A szaruhártya a tanuló és az írisz fölött helyezkedik el, és a fény a kezdetektől elszakad. A fehérjehéj alatt van egy koroid, ahol a tanuló és az írisz található. Itt vékony vér kapillárisok haladnak át, amelyeken keresztül a szem a szükséges anyagokat a vérből kapja.

A vaszkuláris réteg mögött a ciliáris test található, amely a ciliáris izomhoz illeszkedik, ami azt jelenti, hogy benne fény görbülete van. Mindezek a héjak között szóköz van, fényes, átlátszó folyadékkal van feltöltve, amely táplálja a szemet.

A szem külső részei a szemhéjak - alsó és felső. Ezekben a szemcsés mirigyek, amelyeken keresztül a szemgolyót megnedvesítik és védik a foltoktól. A szemhéjak alatt az izmok. Csak 3 pár van, és mindannyian részt vesznek a szem mozgásában - egyesek balról jobbra mozgatják a szemet, mások fel és le, és mások - a tengely mentén forgatják. Ezek az izmok előretekerik a szemet, amikor egy személy valamit szorosan megvizsgál, és elfordítja, amikor elnéz.

Minden nagyon harmonikus, és a szemek minden része részt vesz a fókuszálás folyamatában. Ha valami hibás az optikai eszközzel, olyan betegségek alakulnak ki, mint a rövidlátás és a távollét. Ezekben a látási betegségekben a szembe eső fény nem esik a retinára, hanem az előtte vagy mögötte lévő területre. Az optikai rendszer ilyen változásaival a közeli vagy távoli tárgyak szemei ​​elmosódnak.

A myopia jellemzi a sklera nyújtását oda-vissza irányba, és a szemgolyó ellipszis alakja. Ezzel megtörtént a tengely meghosszabbítása, és a fény nem a retinára koncentrál, hanem előtte. Az a beteg, akinek a betegsége lencse szemüveggel van ellátva, hogy csökkentsék a fénytörést a mínusz jel segítségével, mivel az összes eltávolított objektum egyáltalán nem világos. Ellátással, éppen ellenkezőleg, minden információ a szem retina mögé esik, és maga az alma is lerövidül. A távolsági látványosság érdekében csak a pluszjelet tartalmazó szemüveg.

Tehát, miután figyelembe vettük a szem összes fő részét, és rájöttem, hogyan működnek, néhány következtetést levonhatunk - a szem szaruhártyán áthaladó fénysugár eléri a retinát, elhaladva az üvegtestet és a lencsét, a kúpokra és botokra esik, ami feldolgozza az információt.

Érdekes, hogy a retinára eső kép egyáltalán nem látható. Mérete csökkentett és fordított. Miért látjuk a világot? Agyunk mindent megtesz, amikor információt kap, elemzi és elvégzi a szükséges korrekciókat és változtatásokat. De mindent látunk, hiszen csak 3 hét múlva van szükség.

A csecsemők, egészen ebben a korban, mindent fejjel lefelé néznek, csak akkor kezdik el az agy, ha szükséges. By the way, rengeteg munka volt ebben a témában, és sok kísérlet történt. Így például, ha egy személy szemüveget visel, ami mindent körülfordít - először, egy személy teljesen elveszett az űrben, de hamarosan az agy általában észleli a változásokat és új koordinációs készségeket hoz létre. Miután eltávolította az ilyen szemüveget, egy személy ismét nem tudja megérteni, mi történt, és újra felépíti a vizuális koordinációt, és újra látja mindent helyesen. A vizuális készülékünk és az agyi vizuális központ ilyen képességei ismét bizonyítják az emberi szervezet összes rendszerének rugalmasságát és összetettségét.

Szemek - az egyik fő eszköz arra, hogy egy személy megismerje a világot. Az érzések 80-90% -át az emberek a látásnak köszönhetik.

A szem segítségével az ember felismeri az objektumok alakját és színét, és nyomon követheti az űrben való mozgását. A modern világban való látás nélkül elég nehéz: a bejövő információk nagy része a vizuális érzékelésre szolgál. Az emberi szem eszköze lehetővé teszi, hogy az egyik legfejlettebb optikai eszköz legyen.

Mit látunk?

Az emberi látás funkcióját nemcsak a szem - a koponya aljzatában található párosított szerv végzi. A vizuális analizátor szerkezete magában foglalja a látóideget és a segédrendszerek egész rendszerét: szemhéjakat, a szemhéjmirigyek és a szemgolyó izmait.

Egyébként az utóbbiak az emberi test leggyorsabb izmainak tekintendők. Még ha a tekintet egy pontra összpontosít, egy másodperc alatt ezek az izmok több mint száz egyidejű mozgást tesznek lehetővé.

A szem mögött, a pálya üregében van egyfajta zsírszövet "puffer", és a szemgolyó zárt része védi a kötőhártyát - a szem nyálkahártyáját, melyet az erek behatolnak.

Az összes ember szemgolyója körülbelül azonos méretű. A születés óta körülbelül kétszeresére nőtt.

Hogyan látjuk?

Az emberi szem egy összetett optikai rendszer, amely több objektívből és egy speciális érzékelőből áll, amely egy képet érzékel.

Először is, a fénysugarak belépnek a szem szaruhártyája mögött található tanulóba, amely a rendszer első lencse.

A tanuló a kamera membránjának analógja. Az írisz közepén helyezkedik el, és szűk és kiterjedt, a szemébe belépő fényáram intenzitását szabályozza.

A tanuló csak azokat a fénysugarakat hagyhatja ki, amelyek közvetlenül előtte helyezkednek el, és az írisz pigmentje megtartja az oldalsó sugarakat, amelyek a kép torzulását okozhatják.

lencse

A tanulón áthaladó fénysugarakat a lencse - a szem második lencséje - visszahúzza. A lencse alakját speciális izom segítségével lehet megváltoztatni.

A közelebbi tárgyakra összpontosítva az izom feszült, és a lencse domborúabb lesz. Ha a távoli tárgyakra való fókuszálásra van szükség, az izom lazul, és a lencse laposvá válik. Ezt a folyamatot hívják szállás.

Abban az esetben, ha megsértése miatt a gyengeség a lencse izmok alakulnak ki rövidlátás   (a távoli objektumok megkülönböztethetetlensége) és távollátás   (a szorosan elkülönített objektumok megkülönböztetésének nehézsége)

A lencse mögött az üveges test található. Szinte az egész szem üregét foglalja magába a retinához, és biztosítja a szemgolyó rugalmasságát.

Vevő - retina

Miután a fénysugarak lencséjét összpontosítottuk, a retinára esik - egyfajta konkáv képernyő, amely megfordított képet vetít arról, amit látott.

A retina külső rétege két fajta speciális sejtből áll: a fényt érzékelő rúdok és a színeket felismerő kúpok. A kémiai folyamatok segítségével ezeknek a sejteknek a fénye által történő stimulálása egy idegimpulzusba kódolódik, amely az agyba kerül.

A retina legérzékenyebb része, amely lehetővé teszi a színek és a tárgyak apró részleteinek megkülönböztetését, egy sárga folt vagy makula, amely a középpontjában található.

A retinán vakfolt van - egy telken, amelyen teljesen nincs rúd és kúp. Itt jön ki a látóideg a retinából, ami a kódolt képet az agyba fordítja, ahol végül feldolgozzák és értelmezik.

Szembetegség

A szembetegség meglehetősen sok. Némelyiküket a szem által okozott rendellenességek okozzák, a többit a betegek általános betegségek és rossz életmód következményei befolyásolják: a cukorbetegség, az endokrin mirigyek működésével kapcsolatos problémák, a magas vérnyomás, az alkoholfogyasztás stb.

Szemek - az egyik fő eszköz arra, hogy egy személy megismerje a világot. Ez a páros szerv két lencse és egy receptor eszköz - a retina - komplex rendszere.

A látásromlás az egészségtelen életmód egyik következménye.

A látás és a hallás sokkal jobban fejlődik az emberekben, mint a szag. A fényérzékeny sejteket és sejteket, amelyek a hangokat rögzítik, összegyűjtjük tőlünk, mint minden magasan fejlett állatot, speciális szervekben - szemek és fülek.

A fényképezőgéphez hasonlóan a szemünkben van egy „lencse ablak” (szaruhártya), nyílás (írisz), egy „állítható lencse” (lencse) és egy fényérzékeny réteg (retina, amely a szem mélységében fekszik). A retinális sejtek jeleket küldnek az optikai idegen keresztül az agykéregbe.

Az emberi szemben kétféle fényérzékeny sejt van: rudak és kúpok. A botok különbséget tesznek a sötét és a fény között. Kúpok érzékelik a színt. Mindkét típusú sejtek a retinán helyezkednek el - a szemgolyó véredényei által áthatolt vékony belső véredény. Általában a szemgolyó több kötőszövetből álló sűrű rétegből áll, amelyek alakját képezik.

A lencsének köszönhetően minden, amit látunk, a retinában fejjel lefelé tükröződik. Az agy azonban torz képet javít. Általában könnyedén alkalmazkodik mindenhez. Gondoljon valaki arra, hogy hetekig tartsa a fején állva, hamarosan fordított képek helyett újra normális lesz, „tegye a lábát” képeket.


1. optikai ideg; 2. Izom; 3. A frontális csont; 4. Cornea; 5. Izom

A szemgolyó első része - a szaruhártya - átlátszó, mint az üveg: a fényt a szembe továbbítja. Ezután a fényt a szem "membránja" - az írisz - rögzíti, és egy sugárban gyűjti össze. Az írisz pigmentsejtjei egy bizonyos színt adnak a szemnek, ha sok a pigment, a szemek barnaek, ha kevés vagy egyáltalán nincs - zöldes-szürke és kék színben. Ezután a fény behatol a tanulóba - egy lyuk az íriszbe, amelyet két kis izmok vesznek körül. Élénk fényben az egyik izom szűkíti a tanulót, a másik pedig tágul, ha sötét. A tanuló áthaladása után a fénysugarak közvetlenül az objektívre esnek - egy rugalmas orgona, amely mindenkor golyó formában próbálkozik. Ez megakadályozza a gyűrűt az izmoktól: folyamatosan nyúlnak és csökkenti a lencsék konvexitását. Tehát a lencse könnyen megváltoztatja görbületét. Ezért a fénysugarak botokkal és kúpokkal pontozott retina rétegére esnek, és világosan látjuk az objektumokat. Amikor közelebbi tárgyakat vizsgálunk, a kristályos lencse konvexsé válik, és a fénysugarakat visszahúzza, és amikor az objektumok messze vannak tőlünk, akkor laposabbá válik és visszafogja a sugarakat. Életkor a lencse elveszíti rugalmasságát. Ahhoz, hogy valahogy megjavítsuk a problémát, segítenünk kell a természetes lencseinket - a lencsét - és használnunk szemüveget.

A fényképezőgéphez hasonlóan a szem egy „lencseablak”, „membrán”, „állítható lencse” és „fényérzékeny réteg”, a fényképészeti filmhez hasonlít. Csak ez a réteg maga a szem része, retina. És mégis, egy ember többet lát, mint egy kamera, végül két szemével néz a világra. A bal és a jobb szem egyaránt látja az objektumokat. Agyunk összehasonlítja a két kapott képet és megítélni tőlük az általuk látott formát, ezért az embereknek térbeli elképzelésük van. De például egy csirke szemét a fej oldalára ültetik, és nem rendelkezik térfogati látással.

Myopia és hyperopia

Szinte minden harmadik szenved látászavarban. A myopia és a hyperopia a leggyakoribb, de szemüveggel vagy kontaktlencsével jól korrigált. A myopia a szem patológiájából ered. A közeledő személy jól láthatja a közeli helyzetet, de ha a távolba néz, a kép nagyon homályos lesz. Távolság - a szem normális öregedésének következménye. 40 éves kortól közelebb és kevésbé világosan látjuk, mert az évek során a lencse elveszíti rugalmasságát.

Az emberi szemet gyakran csodálatos természeti mérnöki példaként említik, de azáltal, hogy megítéljük, hogy ez a 40 különböző eszköz közül az egyik, amely a különböző szervezetekben az evolúció folyamatában jelent meg, meg kell akadályoznunk az antropocentrizmusunkat, és fel kell ismernünk, hogy az emberi szem szerkezete nem akkor tökéletes.

A szemmel kapcsolatos történet a legjobb, ha egy fotonnal kezdjük. Az elektromágneses sugárzás kvantuma lassan szigorúan repül egy gyanútlan járókelő szemébe, aki váratlan ragyogáson villog valakinek órájából.

A szem optikai rendszerének első része a szaruhártya. Megváltoztatja a fény irányát. Ez azért lehetséges, mert a fény mint a fénytörés, amely szintén felelős a szivárványért. A fény sebessége vákuumban állandó - 300 000 000 m / s. De ha egy közegről a másikra költözik (ebben az esetben a levegőtől a szemig), a fény megváltoztatja sebességét és mozgásirányát. A levegő esetében a törésmutató 1.000293, a szaruhártya esetében - 1,376. Ez azt jelenti, hogy a szaruhártya fénysugara lassítja a mozgását 1 376-szor, és közelebb kerül a szem közepéhez.

Kedvenc módja a partizánok megosztásának - ragyogjon meg fényes lámpával az arcon. Két okból fáj. A fényes fény erős elektromágneses sugárzás: a billió fotonok megtámadják a retinát, és idegvégződményei kénytelenek a jelek őrületét továbbítani az agynak. A túlfeszültségű idegek, mint a vezetékek, kiégnek. Ebben az esetben az írisz izmait arra kényszerítik, hogy annyira összezsugorodjanak, amennyit csak tudnak, és kétségbeesetten próbálják lezárni a tanulót és megvédeni a retinát.

És repül a tanulóhoz. Minden egyszerű vele - ez egy lyuk az íriszben. A körkörös és sugárirányú izmok miatt az írisz következésképpen szűkítheti és meghosszabbíthatja a tanítványt, beállítva a fénybe jutó mennyiséget, mint a kamera membránja. A személy tanulójának átmérője a fénytől függően 1 és 8 mm között változhat.

Miután elfutott a tanulón, a foton eléri a lencse - a második lencse, ami felelős a pályájáért. A lencse a szaruhártyánál gyengébb fényt visszahúz, de mozgatható. A lencse henger alakú izomokra lóg, amelyek megváltoztatják a görbületét, ezáltal lehetővé teszik számunkra, hogy különböző tárgyakra koncentráljunk tőlünk.

Fókuszban a látáskárosodás kapcsolódik. A leggyakoribbak a myopia és a hyperopia. A kép mindkét esetben nem a retinára fókuszál, ahogy kell, hanem előtte (myopia), vagy mögötte (hyperopia). Ennek okáért a szem, amely alakját kerekről oválisra változtatja, a retina elmozdul a lencséről, vagy megközelíti azt.

A lencse után a foton áthalad az üvegtesten (átlátszó zselé - a teljes szem térfogatának 2/3-a, 99% víz) egyenesen a retinához. A fotonokat itt rögzítik, és az érkezési üzeneteket idegek mentén küldjük az agyba.

A retina fotoreceptor sejtekkel van bevonva: ha nincs fény, akkor speciális anyagokat - neurotranszmittereket - termelnek, de amint belép a foton, a fotoreceptor sejtek abbahagyják a termelésüket - és ez egy jel az agynak. Ezeknek a sejteknek két típusa van: a fényre érzékenyebb rudak és a kúpok, amelyek jobban megkülönböztetik a mozgást. Körülbelül százmillió rúd van, és további 6-7 millió kúpunk van, összesen több mint százmillió fényérzékeny elemet - több mint 100 megapixelt, amit egyetlen Hassel sem álmodna.

A vakfolt áttörési pont, ahol egyáltalán nincs fényérzékeny sejt. Elég nagy - 1-2 mm átmérőjű. Szerencsére binokuláris látásunk van, és van egy olyan agy, amely két normál képet egyesít a foltokkal.

A jel az emberi szemben történő továbbításakor a logika problémája van. A víz alatti lakossági polip ebben az értelemben sokkal következetesebb. A polipokon a foton először a retinán lévő kúpok és rudak rétegébe vágja, amely mögött a neuronok egy rétege várakozik és továbbít egy jelet az agynak. Az embereknél a fény a neuronok rétegén keresztül elsöprődik - és csak ezután eléri a fotoreceptorokat. Emiatt van egy első hely a szemben - egy vak.

A második pont sárga, a retina középső területe közvetlenül a pupillával szemben, a látóideg fölött. Ez a szem a legjobban látja: a fényérzékeny sejtek koncentrációja jelentősen megnő, így látásunk a látómező közepén sokkal élesebb, mint a perifériás.

A retina képe megfordul. Az agy képes helyesen értelmezni a képet, és visszanyeri az inverz eredeti képet. A gyerekek mindent fejjel lefelé néznek az első pár napban, míg agyuk telepítik a Photoshopot. Ha a szemüvegre helyezed a képet (ez először 1896-ban történt), akkor néhány nap múlva agyunk megtanulja, hogy egy ilyen fordított képet helyesen értelmezzen.