Cum sunt ochii omului. Cum are ochiul uman

Ochiul este un mecanism complex și foarte subtil. Robotul său nu este încă pe deplin înțeles de biologi. Deși știința încearcă în mod constant să creeze ceva similar cu ochiul uman. Uneori chiar se dovedește. Acum, mulți oameni au un anumit dispozitiv, care în funcții, de lucru și structură este similar cu ochiul uman - este o cameră foto și o cameră video. Ce este similar între aceste dispozitive și ochiul nostru? Acum aflăm.

Forma ochiului uman seamănă cu o minge neregulată de 2,5 cm în diametru și se numește un balon în știință. Când vedem ceva, lumina intră în ochiul nostru. Această lumină nu este altceva decât o reflectare a ceea ce privim. Lumina intră sub formă de semnale pe spatele globului ocular - retina. Retina este compusă din mai multe straturi, dar părțile principale ale acesteia sunt bare și conuri.

Pe retină se prelucrează informațiile pe care le-am văzut și prin aceasta se transmite semnalul către creier. Pentru ca retina să se poată concentra asupra obiectului necesar în ochi, există un așa-zis obiectiv. Acesta este situat în fața globului ocular și este natural biconvex în structură și formă. Obiectivul focalizează informații asupra subiectului solicitat. În general, lentila - una dintre cele mai complexe și "inteligente" părți ale ochiului. El deține locuința - capacitatea de a-și schimba poziția, dimensiunea și puterea de refracție pentru o mai bună concentrare. Lentila își schimbă curbura în funcție de situație - dacă trebuie să vedem obiecte apropiate, obiectivul mărește curbura, reflectă mai mult lumina și devine convex. Vă ajută să vedeți toate detaliile la cel mai mic detaliu.

Dacă ne uităm la obiectele care sunt departe - obiectivul devine plat și își reduce puterea de refracție. El poate face toate astea datorită mușchiului ciliar. Dar, desigur, lentila însăși nu poate face față - vitreul îl ajută.
Această substanță ocupă 2/3 din globul ocular și constă din țesut asemănător cu jeleu. Corpul vitros, în plus față de refracția luminii, oferă de asemenea ochiului o formă și o incompresibilitate. Lumina pătrunde în lentilă prin pupilă. Acesta poate fi văzut în oglindă - acesta este cel mai negru cerc din partea centrală a ochilor noștri. Elevul își poate schimba diametrul și, în consecință, controlează cantitatea de lumină primită. Acest lucru îi ajută mușchii irisului. Vedem acest lucru ca un cerc în jurul elevului și, după cum știm, această parte a ochiului poate avea culori diferite, celulele pigmentare ale irisului determină acest lucru.

Deci, elevul își schimbă dimensiunea în funcție de cantitatea de lumină îndreptată spre el. Dacă priviți ochii în oglindă, puteți vedea multe lucruri interesante. Dacă ochiul se uită la o lumină strălucitoare - pupilele se îngustează și astfel nu permite ca lumina strălucitoare în număr mare să cadă pe retină.

Dacă în jurul său este întunecată - elevul se extinde. Astfel, acest cerc negru nu ne distruge vederea. Sclera este localizată în fața ochiului - este o coajă proteică, cu diametrul de 0,3-1 mm. Acest strat al globului ocular este alcătuit din fibre proteice și celule de colagen. Sclera protejează ochiul și îndeplinește o funcție de susținere. Culoarea sa este albă, cu o anumită nuanță lăptoasă, numai în partea centrală trece în cornee - un film transparent.

Corneea este localizată deasupra pupilei și a irisului, iar lumina este luminată de la început. Sub teaca de proteine ​​există un coroid în care se află pupila și irisul. Aici trec capilare fine de sânge, prin care ochiul primește substanțele necesare din sânge.

În spatele stratului vascular este corpul ciliar, care adăpostește mușchiul ciliar, ceea ce înseamnă că în el apare o curbura luminată. Există spații între toate aceste cochilii, ele sunt umplute cu un lichid transparent refractar care alimentează ochiul.

Părțile exterioare ale ochiului sunt pleoapele - inferioare și superioare. În ele sunt glandele lacrimale, prin care bulbul ocular este umezit și protejat de pete. Sub pleoape sunt mușchii. Există doar 3 perechi de ele și toate se angajează în mișcarea ochiului - unii mișcă ochiul de la stânga la dreapta, alții în sus și în jos și alții - rotesc-l de-a lungul axei. Acesti muschi trage ochiul inainte cand o persoana examineaza ceva aproape si o rotunjeaza cand priveste.

Totul este foarte armonios și absolut toate părțile ochiului sunt implicate în procesul de focalizare. Dacă ceva nu este în regulă cu dispozitivul optic, se dezvoltă astfel de boli, cum ar fi miopia și diareea. În aceste boli de vedere, lumina care intră în ochi nu cade pe retină, ci pe zona din fața sau în spatele ei. Cu astfel de schimbări în sistemul optic, ochii obiectelor apropiate sau îndepărtate devin neclare.

Micopia este caracterizată prin întinderea sclerei în direcția înainte și înapoi, iar globul ocular este sub forma unei elipse. Prin aceasta, a avut loc o prelungire a axei, iar lumina nu este focalizata pe retina, ci in fata ei. O persoană cu această boală poartă ochelari de lentilă pentru a reduce refracția luminii cu un semn minus, deoarece toate obiectele eliminate nu sunt deloc clare. Cu o strălucire, dimpotrivă, toate informațiile intră în spatele retinei oculare, iar mărul în sine este scurtat de-a lungul. Pentru claritate, doar ochelari cu semn plus vă ajută.

Prin urmare, luând în considerare toate părțile principale ale ochiului și realizând modul în care acestea funcționează, putem trage concluzii - fasciculul de lumină prin corneea oculară lovește retina, trecând corpul vitros și lentilele, cade pe conuri și bastoane, care prelucrează informațiile.

Ceea ce este interesant este că imaginea care se încadrează pe retină nu este deloc ceea ce vedeți. Este redus în dimensiune și inversat. De ce vedem lumea corectă? Creierul nostru face totul, când primește informații, îl analizează și face corecțiile și schimbările necesare. Dar începem să vedem totul, deoarece este necesar numai în 3 săptămâni.

Sugarii, până la această vârstă, văd totul cu susul în jos, abia atunci creierul începe să schimbe totul așa cum este necesar. Apropo, au fost multe lucruri pe această temă și s-au desfășurat o mulțime de experimente. De exemplu, dacă o persoană poartă ochelari care transformă totul în jur - pentru prima oară, o persoană este complet pierdută în spațiu, dar în curând creierul percepe în mod normal schimbări și se formează noi abilități de coordonare. După ce am eliminat astfel de ochelari, o persoană din nou nu poate înțelege ce sa întâmplat și își reconstruiește din nou coordonarea vizuală și din nou vede totul în mod corect. Astfel de capacități ale aparatului nostru vizual și ale centrului vizual al creierului dovedesc încă o dată flexibilitatea și complexitatea structurii tuturor sistemelor corpului uman.

Ochii - unul dintre instrumentele principale pentru ca o persoană să obțină informații despre lume. De la 80 la 90% din senzații, oamenii o obțin datorită viziunii.

Folosind ochii, o persoană recunoaște forma și culoarea obiectelor și își poate urmări mișcarea în spațiu. Fără viziune, trăirea în lumea modernă este destul de greu: o mare parte a informațiilor primite este concepută pentru percepția vizuală. Dispozitivul ochiului uman îi permite să fie unul dintre cele mai avansate instrumente optice.

Ce vedem?

Funcția de viziune la om este efectuată nu numai de ochi - un organ pereche situat în prizele craniului. Structura analizorului vizual include, de asemenea, nervul optic și întregul sistem de sisteme auxiliare: pleoapele, glandele lacrimale și mușchii oaselor.

Apropo, acestea din urmă sunt considerate printre cele mai rapide mușchi din corpul uman. Chiar dacă privirea este concentrată pe un punct, într-o secundă, acești mușchi permit ochilor să efectueze mai mult de o sută de mișcări simultane.

În spatele ochiului, în cavitatea orbitei, există un fel de "tampon" de țesut adipos, iar partea închisă a globului ocular protejează conjunctiva - membrana mucoasă a ochiului, pătrunsă de vasele de sânge.

Ochelarii tuturor oamenilor au aceeași dimensiune. De la naștere, este aproximativ dublată.

Cum vedem?

Ochiul uman este un sistem optic complex compus din mai multe lentile și un senzor special care percepe o imagine.

Mai întâi, razele luminoase intră în pupilă, situate în spatele corneei ochiului, care este prima lentilă a sistemului.

Elevul este un analog al diafragmei din cameră. Acesta este situat în centrul irisului și este capabil să se îngustă și să se extindă, ajustând intensitatea fluxului luminos care intră în ochi.

Elevul poate pierde numai acele raze de lumină care se află direct în fața acestuia, iar pigmentul irisului păstrează razele laterale care pot provoca distorsiuni ale imaginii.

lentilă

Razele luminoase care au trecut prin pupil sunt refractate de lentilă - cea de-a doua lentilă a ochiului. Forma lentilei poate fi schimbata cu ajutorul unui muschi special.

Pentru a vă concentra pe obiecte mai apropiate, mușchiul este tensionat și obiectivul devine mai convex. Dacă este necesară focalizarea pe obiecte îndepărtate, mușchiul se relaxează și lentilele devin plane. Acest proces este numit cazare.

În cazul încălcării sale din cauza slăbiciunii musculaturii lentilelor se dezvoltă miopie  (incapacitatea de a distinge obiectele îndepărtate) și hipermetropie  (dificultate de distingere a obiectelor apropiate)

În spatele obiectivului este corpul vitros. Acesta ocupă aproape întreaga cavitate a ochiului la nivelul retinei însăși și asigură elasticitatea globului ocular.

Receptor - Retina

După focalizarea obiectivului razele de lumină cade pe retină - un fel de ecran concav, care este proiectat o imagine inversă a ceea ce el a văzut.

Stratul exterior al retinei este format din două tipuri de celule speciale: tije care percep lumina și conuri care recunosc culorile. Cu ajutorul proceselor chimice, stimularea acestor celule prin lumină este codificată într-un impuls nervos transmis creierului.

Partea cea mai sensibilă a retinei, care permite distingerea culorilor și a detaliilor mici ale obiectelor, este un punct galben sau macula situată în centrul său.

Pe retină există un punct orb - un complot complet lipsit de tije și conuri. Aici nervul optic iese din retină, ceea ce traduce imaginea codificată în creier, unde este în cele din urmă procesată și interpretată.

Boala oculară

Boala ochiului este destul de mult. Unele dintre ele sunt cauzate de tulburări ale ochiului în sine, restul afectează ochii în cazul bolilor generale și consecințelor unui stil de viață sărac: diabet, probleme cu funcțiile glandelor endocrine, hipertensiune arterială, consumul de alcool și așa mai departe.

Ochii - unul dintre instrumentele principale pentru ca o persoană să obțină informații despre lume. Acest organ pereche este un sistem complex de două lentile și un dispozitiv receptor - retina.

Afectarea vizuală este una dintre consecințele unui stil de viață nesănătoasă.

Vizibilitatea și auzul sunt mult mai bine dezvoltate la om decât mirosul. Celulele și celulele fotosensibile care captează sunete sunt colectate de la noi, ca toate animalele foarte dezvoltate, în organe speciale - ochi și urechi.

Ca și camera foto, ochiul nostru are o "fereastră a obiectivului" (cornee), diafragmă (iris), "lentilă ajustabilă" (lentilă) și un strat fotosensibil "(retina, situată în adâncul ochiului). Celulele retinene transmit semnale prin nervul optic la nivelul cortexului cerebral.

În ochiul uman, există două tipuri de celule fotosensibile: tije și conuri. Stick-urile disting între întuneric și lumină. Conurile percep culoarea. Celulele de ambele tipuri sunt situate pe retină - vasul sanguin subțire penetrat de vasele de sânge ale globului ocular. În general, globul ocular constă din mai multe straturi dense de țesut conjunctiv, care îi dau forma.

Datorită lentilei, tot ceea ce vedem se reflectă pe retină cu capul în jos. Cu toate acestea, creierul corectează o imagine distorsionată. În general, el se adaptează cu ușurință la tot. Să se gândească cineva să stea pe capul lui timp de câteva săptămâni, în curând, în loc de imagini inversate, va vedea din nou normal, "pune pe picioare" imagini.


1. Nervul optic; 2. Mușchi; 3. osul frontal; 4. Corneea; 5. Mușchi

Partea din față a globului ocular - corneea - este transparentă, ca și sticla: transmite lumină în ochi. Apoi, lumina este capturate de "diafragma" ochiului - irisul - și colectat într-un fascicul. Celulele pigmentare ale irisului dau ochii o anumită culoare. Dacă există o mulțime de pigment, ochii sunt maro, dacă sunt puțini sau deloc deloc - în tonuri de verzui-gri și albastru. Apoi lumina pătrunde în pupil - o gaură în iris, înconjurată de doi mușchi mici. În lumina puternică, un mușchi îngustă elevul, celălalt îl extinde dacă este întunecat. Trecând pe pupitru, razele de lumină cad direct pe lentilă - un organ elastic, care tot timpul încercă să ia forma unei mingi. Împiedică inelul din mușchi: acestea sunt întinse în mod constant și reduc convexitatea lentilei. Deci, obiectivul își schimbă ușor curbura. Prin urmare, razele luminii cad pe stratul retinei punctate cu bastoane și conuri și vedem clar obiecte. Atunci când examinăm obiectele apropiate, lentila cristalină devine convexă și reflectă mai mult razele, iar atunci când obiectele sunt departe de noi, ele devin mai flatate și refractă razele mai slab. Cu vârsta, obiectivul își pierde elasticitatea. Pentru a remedia cumva problemele, trebuie să ajutăm obiectivul nostru natural - obiectivul - și să folosim ochelari.

Ca și camera, ochiul este prevăzut cu o "fereastră a obiectivului", "diafragmă", "lentilă reglabilă" și "strat fotosensibil", asemănătoare filmului fotografic. Numai acest strat este o parte a ochiului în sine, a retinei. Și totuși, o persoană vede mai mult decât un aparat de fotografiat. La urma urmei, el privește cu ochii la lume. Atât ochii din stânga cât și din dreapta văd obiectele în felul lor. Creierul nostru compară cele două imagini obținute și judecând de la ele forma celor pe care le-au văzut. Prin urmare, oamenii au o viziune spațială. Dar, de exemplu, ochii de pui sunt plantați pe părțile laterale ale capului și nu sunt înzestrați cu o viziune volumetrică.

Micopie și hipermetropie

Aproape unul din trei suferă de insuficiență vizuală. Micopia și hiperopia sunt cele mai frecvente, dar foarte bine corectate cu ochelari sau lentile de contact. Micopia este rezultatul patologiei ochiului. O persoană fără mișcare se poate vedea cu ușurință aproape, dar când se uită la distanță imaginea devine foarte neclară. Luminozitatea - o consecință a îmbătrânirii normale a ochiului. De la vârsta de 40 de ani, vedem mai aproape și mai puțin clar, deoarece, de-a lungul anilor, obiectivul își pierde flexibilitatea.

Ochiul uman este adesea citat ca un exemplu de inginerie naturală uimitoare - dar judecând prin faptul că acesta este una dintre cele 40 de opțiuni de dispozitiv care au apărut în procesul de evoluție în diferite organisme, ar trebui să restrângem antropocentrismul nostru și să recunoaștem că structura ochiului uman nu este apoi perfectă.

Povestea despre ochi este cea mai bună pentru a începe cu un foton. Un cuantum de radiații electromagnetice încet încetul cu încetul în ochiul unui pasager care nu se întreabă, care clipește într-o strălucire neașteptată din ceasul cuiva.

Prima parte a sistemului optic al ochiului este corneea. Schimbă direcția luminii. Acest lucru este posibil datorită unei astfel de proprietăți a luminii ca refracția, care este, de asemenea, responsabilă pentru curcubeu. Viteza luminii este constantă în vid - 300.000.000 m / s. Dar atunci când se deplasează de la un mediu la altul (în acest caz din aer în ochi), lumina își schimbă viteza și direcția de mișcare. Pentru aer, indicele de refracție este 1.000293, pentru cornee - 1.376. Aceasta înseamnă că fasciculul luminos al corneei încetinește mișcarea de 1 376 de ori și deviază mai aproape de centrul ochiului.

Modul preferat de a împărți partizanii - străluciți-i cu o lampă strălucitoare în față. Mă doare din două motive. Lumina puternică este o radiație electromagnetică puternică: trilioane de fotoni atacă retina, iar terminațiile sale nervoase sunt forțate să transmită o frenezie de semnale către creier. Surse nervoase, cum ar fi fire, arde. În acest caz, mușchii irisului sunt forțați să se micsoreze cât pot, încercând cu disperare închiderea elevului și protejând retina.

Și zboară către elev. Totul este simplu cu el - este o gaură în iris. Datorită mușchilor circulari și radiali, irisul poate, prin urmare, să întărească și să dilueze pupilele, ajustând cantitatea de lumină care intră în ochi, ca diafragma într-o cameră. Diametrul pupilei unei persoane poate varia de la 1 la 8 mm în funcție de lumină.

După ce a zburat prin pupil, fotonul atinge obiectivul - al doilea obiectiv responsabil pentru traiectoria sa. Lentila refractă lumina mai slabă decât corneea, dar este mobilă. Lentilele atârnă pe mușchii cilindrici care își schimbă curbura, permițându-ne astfel să ne concentrăm asupra obiectelor la distanțe diferite față de noi.

Se pune accentul pe faptul că este asociată afectarea vizuală. Cele mai frecvente sunt miopie și hipermetropie. Imaginea, în ambele cazuri, nu se concentrează pe retină, așa cum ar trebui, ci în fața acesteia (miopie) sau în spatele acesteia (hyperopia). Ochiul, care își schimba forma de la rotund la oval, este de vină pentru acest lucru, iar apoi retina se îndepărtează de obiectiv sau se apropie.

După obiectiv, fotonul trece prin corpul vitros (gelatina transparentă - 2/3 din volumul întregului ochi, 99% apă) direct în retină. Sunt înregistrate fotoni, iar mesajele de sosire sunt trimise de-a lungul nervilor către creier.

Retina este căptușită cu celule fotoreceptoare: atunci când nu există lumină, ele produc substanțe speciale - neurotransmițători, dar de îndată ce un foton intră în ele, celulele fotoreceptoare se opresc să le producă - și acesta este un semnal pentru creier. Există două tipuri de celule: tije care sunt mai sensibile la lumină și conuri, care disting mișcarea mai bine. Avem aproximativ o sută de milioane de tije și alte 6-7 milioane de conuri, un total de mai mult de o sută de milioane de elemente fotosensibile - mai mult de 100 de megapixeli, pe care nici un Hassel nu ar fi visat vreodată.

Un punct orb este un punct de plecare în care nu există deloc celule fotosensibile. Este destul de mare - 1-2 mm în diametru. Din fericire, avem viziune binoculară și există un creier care combină două imagini cu pete într-un singur normal.

La momentul transmiterii semnalului în ochiul uman, există o problemă cu logica. Caracatița rezidentă subacvatică în acest sens este mult mai consistentă. În caracatițe, fotonul se taie mai întâi în stratul de conuri și tije pe retină, imediat după care un strat de neuroni așteaptă și transmite un semnal către creier. La om, lumina pătrunde mai întâi prin straturile de neuroni - și numai atunci îi lovește fotoreceptorii. Din acest motiv, există un prim punct în ochi - unul orb.

Al doilea spot este galben, este zona centrală a retinei direct vizavi de pupil, chiar deasupra nervului optic. Acest ochi vede cel mai bine: concentrația celulelor fotosensibile este mult crescută aici, astfel încât viziunea noastră în centrul câmpului vizual este mult mai ascuțită decât cea periferică.

Imaginea de pe retină este inversată. Creierul este capabil să interpreteze corect imaginea și se recuperează din imaginea originală inversată. Copiii văd totul cu capul în jos în primele câteva zile, în timp ce creierul își instalează fotografiile. Dacă puneți ochelari care transformă imaginea (aceasta a fost făcută în primul rând în 1896), atunci în câteva zile creierul nostru va învăța să interpreteze corect o astfel de imagine inversată.