У этого термина существуют и другие значения, см. Глаз (значения).
Правый глаз человека
Основная статья: Глаз
Фотография глазного дна
Глаз человека — парный сенсорный орган зрительной системы, обладающий способностью воспринимать электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и обеспечивающий функцию зрения. Глаза расположены в передней части головы и вместе с веками, ресницами и бровями, являются важной частью лица. Область лица вокруг глаз активно участвует в мимике.
Максимальный оптимум дневной чувствительности человеческого глаза приходится на максимум непрерывного спектра солнечного излучения, расположенный в «зелёной» области 550 (556) нм. При переходе от дневного освещения к сумеречному происходит перемещение максимума световой чувствительности по направлению к коротковолновой части спектра, и предметы красного цвета (например, мак) кажутся чёрными, синего (василёк) — очень светлыми (феномен Пуркинье).
Строение глаза человека
Схема человеческога глаза
Глаз, или орган зрения, состоит из глазного яблока, зрительного нерва. Отдельно существуют вспомогательные органы (веки, слёзный аппарат, мышцы глазного яблока).
Он легко вращается вокруг разных осей: вертикальной (вверх-вниз), горизонтальной (влево-вправо) и так называемой оптической оси. Вокруг глаза расположены три пары мышц, ответственных за перемещение глазного яблока (и обладающих активной подвижностью): 4 прямые (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косые (верхняя и нижняя). Этими мышцами управляют сигналы, которые нервы глаза получают из мозга. В глазу находятся, пожалуй, самые быстродействующие двигательные мышцы в организме человека. Так, при рассматривании (сосредоточенной фокусировке) иллюстрации глаз совершает за сотую долю секунды огромное количество микродвижений. Если взгляд задержан (сфокусирован) на одной точке, глаз при этом непрерывно совершает небольшие, но очень быстрые движения-колебания. Их количество доходит до 123 в секунду.
Глазное яблоко отделено от остальной части глазницы плотным фиброзным слоем — теноновой капсулой (фасцией), позади которой находится жировая клетчатка. Под жировой клетчаткой скрыт капиллярный слой.
Конъюнктива — соединительная (слизистая) оболочка глаза в виде тонкой прозрачной плёнки покрывает заднюю поверхность век и переднюю часть глазного яблока поверх склеры до роговицы (образует при открытых веках — глазную щель). Обладая богатым сосудисто-нервным аппаратом, конъюнктива реагирует на любые раздражения (конъюнктивальный рефлекс).
Собственно глаз, или глазное яблоко (лат. ), — парное образование неправильной шарообразной формы, расположенное в каждой из глазных впадин (орбит) черепа человека и других животных.
Внешнее строение человеческого глаза
Для осмотра доступен только передний, меньший, наиболее выпуклый отдел глазного яблока — роговица, и окружающая его часть (склера); остальная, большая, часть залегает в глубине глазницы.
Глаз имеет не совсем правильную шарообразную (почти сферическую) форму, диаметром примерно 24 мм. Длина его сагиттальной оси в среднем равна 24 мм, горизонтальной — 23,6 мм, вертикальной — 23,3 мм. Объём у взрослого человека в среднем равен 7,448 см³. Масса глазного яблока 7—8 г.
Размер глазного яблока в среднем одинаков у всех людей, различаясь лишь в долях миллиметров.
В глазном яблоке различают два полюса: передний и задний. Передний полюс соответствует наиболее выпуклой центральной части передней поверхности роговицы, а задний полюс располагается в центре заднего сегмента глазного яблока, несколько снаружи от места выхода зрительного нерва.
Линия, соединяющая оба полюса глазного яблока, называется наружной осью глазного яблока. Расстояние между передним и задним полюсами глазного яблока является его наибольшим размером и равно примерно 24 мм.
Другой осью в глазном яблоке является внутренняя ось — она соединяет точку внутренней поверхности роговицы, соответствующую её переднему полюсу, с точкой на сетчатке, соответствующей заднему полюсу глазного яблока, её размер в среднем составляет 21,5 мм.
При наличии более длинной внутренней оси лучи света после преломления в глазном яблоке собираются в фокусе впереди сетчатки. При этом хорошее зрение предметов возможно только на близком расстоянии — близорукость, миопия.
Если внутренняя ось глазного яблока относительно короткая, то лучи света после преломления собираются в фокусе позади сетчатки. В этом случае видение вдаль лучше, чем вблизи, — дальнозоркость, гиперметропия.
Наибольший поперечный размер глазного яблока у человека в среднем равен 23,6 мм, а вертикальный — 23,3 мм. Преломляющая сила оптической системы глаза при покое аккомодации (зависит от радиуса кривизны преломляющих поверхностей (роговица, хрусталик — передняя и задняя поверхности обоих, — всего 4) и от отстояния их друг от друга) составляет в среднем 59,92 D. Для рефракции глаза имеет значение длина оси глаза, то есть расстояние от роговицы до жёлтого пятна; оно составляет в среднем 25,3 мм (Б. В. Петровский). Поэтому Рефракция глаза зависит от соотношения между преломляющей силой и длиной оси, что определяет положение главного фокуса по отношению к сетчатке и характеризует оптическую установку глаза. Различают три основные рефракции глаза: «нормальную» рефракцию (фокус на сетчатке), дальнозоркость (за сетчаткой) и близорукость (фокус спереди сетчатки).
Выделяют также зрительную ось глазного яблока, которая простирается от его переднего полюса до центральной ямки сетчатки.
Линия, соединяющая точки наибольшей окружности глазного яблока во фронтальной плоскости, называется экватором. Он находится на 10—12 мм позади края роговицы. Линии, проведённые перпендикулярно экватору и соединяющие на поверхности яблока оба его полюса, носят название меридианов. Вертикальный и горизонтальный меридианы делят глазное яблоко на отдельные квадранты.
Внутреннее строение глазного яблока
1. Стекловидное тело 2. Зубчатый край 3. Ресничная (аккомодационная) мышца 4. Ресничный (цилиарный) поясок 5. Шлеммов канал 6. Зрачок 7. Передняя камера 8. Роговица 9. Радужная оболочка 10. Кора хрусталика 11. Ядро хрусталика 12. Цилиарный отросток 13. Конъюнктива 14. Нижняя косая мышца 15. Нижняя прямая мышца 16. Медиальная прямая мышца 17. Артерии и вены сетчатки 18. Слепое пятно 19. Твердая мозговая оболочка 20. Центральная артерия сетчатки 21. Центральная вена сетчатки 22. Зрительный нерв 23. Вортикозная вена 24. Влагалище глазного яблока 25. Жёлтое пятно 26. Центральная ямка 27. Склера 28. Сосудистая оболочка глаза 29. Верхняя прямая мышца 30. Сетчатка
Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней камерах.
Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.
С функциональной точки зрения оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.
Аккомодационный аппарат глаза обеспечивает фокусировку изображения на сетчатке, а также приспособление глаза к интенсивности освещения. Он включает в себя радужку с отверстием в центре — зрачком — и ресничное тело с ресничным пояском хрусталика.
Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов.
Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот сокращаются радиальные мышцы, и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.
Рецепторный аппарат глаза представлен зрительной частью сетчатки, содержащей фоторецепторные клетки (высокодифференцированные нервные элементы), а также тела и аксоны нейронов (проводящие нервное раздражение клетки и нервные волокна), расположенных поверх сетчатки и соединяющиеся в слепом пятне в зрительный нерв.
Сетчатка также имеет слоистое строение. Устройство сетчатой оболочки чрезвычайно сложное. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Самый наружный слой является свето-(цвето-)воспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток — палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета (у человека световоспринимающая поверхность сетчатки очень мала — 0,4-0,05 мм², следующие слои образованы проводящими нервное раздражение клетками и нервными волокнами).
Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней и задней камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение (подробнее см. Цвет и Цветоощущение). Сетчатка позвоночных анатомически «вывернута наизнанку», поэтому фоторецепторы расположены в задней части глазного яблока (конфигурацией «задом наперёд»). Чтобы достичь их, свету необходимо пройти через несколько слоёв клеток.
Областью наиболее чувствительного (центрального) зрения в сетчатке является жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08—0,05 мм). В области жёлтого пятна сосредоточена также основная часть рецепторов, ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). Световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном; оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.
Извлечение осколков из глаза с помощью электромагнита. 1915
Изучением заболеваний глаз занимается наука офтальмология.
Существует множество заболеваний, при которых происходит поражение органа зрения. При некоторых из них патология возникает первично в самом глазу, при других заболеваниях вовлечение в процесс органа зрения происходит как осложнение уже существующих заболеваний.
К первым относят врождённые аномалии органа зрения, опухоли, повреждения органа зрения, а также инфекционные и неинфекционные заболевания глаз у детей и взрослых.
Также поражение глаз происходит при таких общих заболеваниях как сахарный диабет, базедова болезнь, гипертоническая болезнь и других.
Инфекционные болезни глаз: трахома, туберкулёз, сифилис и др.
Паразитарные болезни глаз: демодекоз глаз, онхоцеркоз, офтальмомиаз (см. Миазы), телязиоз, цистицеркоз и др.
Некоторые из первичных заболевания глаз:
Орган зрения и зрительный анализатор.
Глазное яблоко находится в углублении лицевой части черепа – глазнице.
Выступами черепных костей – лобной с надбровным валиком, скуловой и носовой глазное яблоко защищено от внешних воздействий.
От механических повреждений глазное яблоко защищено нижним и верхним веками, которые представляют собой кожные складки, с расположенными на них ресницами. В углу глазницы расположена слёзная железа , выделяющая слёзную жидкость – слезу. Над глазами расположены брови , которые не позволяют стекающему по лбу поту попадать в глаза.
Глазное яблоко соединено с костными стенками глазницы шестью глазодвигательными мышцами, которые являются самыми быстрыми в нашем организме. Они позволяют осуществлять движения вверх, вниз и в стороны.
У человека глазное яблоко имеет шаровидную форму, а его объём в среднем 7,5 см 3 . В течении жизни увеличивается незначительно по сравнению с остальными частями тела, поэтому маленькие дети имеют относительно большие глаза.
Глазное яблоко имеет три оболочки. Наружная (белочная) , средняя (сосудистая) и внутренняя (сетчатка).
Наружная подразделяется на прозрачную выпуклую роговицу , лишённую кровеносных сосудов и задний отдел – непрозрачную склеру .
Средняя оболочка расположена под склерой. Она богата кровеносными сосудами, поэтому называется сосудистой. Сосудистая оболочка питает глаз.
Радужка – самая красивая часть нашего глаза. Различное содержание и качество пигмента в ней обуславливает цвет глаз. Она представляет собой круглый диск с отверстием по центру (зрачок). Зрачок имеет диаметр от 2 до 8 миллиметров. Изменение диаметра происходит рефлекторно путём сокращения специальных мышц. Таким образом функция радужки – регулировка количества света, поступающего в глаз.
Между роговицей и радужкой расположена передняя камера глаза, заполненная водянистой влагой.
Позади радужки находится хрусталик – прозрачная и эластичная двояковыпуклая линза диаметром 10 мм., способная изменять свою кривизну.
Между радужкой и хрусталиком расположена задняя камера глаза. Полость глазного яблока за хрусталиком заполнена студенистой прозрачной массой – стекловидным телом . Оно придаёт упругость, сохраняет форму глазного яблока, а также обеспечивает контакт склеры и сосудистой оболочки с сетчаткой.
Сетчатка состоит из двух видов светочувствительных клеток — колбочек ( около 6 млн.) и палочек (около 130 млн.). Палочки и колбочки содержат зрительные пигменты. Палочки – родопсин . Колбочки – йодопсин .
Палочки воспринимают форму, колбочки – цвет.
Колбочки бывают трёх типов. Каждый из трёх типов обладает чувстви-тельностью к определённому спектру излучения.
Колбочки сосредоточены на задней поверхности глаза против зрачка, образуя жёлтое пятно — место наилучшего видения. Место, откуда выходит зрительный нерв, носит название «слепое пятно». Слепое пятно не имеет светочувствительных клеток.
Краткосрочный план урока по биологии в 8 классе.
Учитель биологии и химии
Сидоренко Ольга Михайловна
«Орган зрения. Строение и функции глаза».
Приложение № 1
Заполните таблицу «Строение и функции органа зрения».
Приложение № 2
Приложение № 3
Приложение № 4
1, 3, 6, 7 – преодоление препятствий
2, 11, 12, 18, 19 — общение и дружеская поддержка
4 – устойчивое положение и не желание добиваться успеха
5 – утомляем, слаб и стеснителен
9 – развлечение
13, 21 –замкнут, тревожность
8 – отстранен от учебного процесса
10, 15 – комфортное состояние, нормальная адаптация
14 –кризис, падение в пропасть
20 – лидер
играет важнейшую роль в восприятии окружающего мира. Более
% информации мы получаем с помощью зрения.
Зрительный анализатор состоит из трёх частей. Глаза — это периферическая часть, зрительные нервы — проводниковая, а зрительная зона коры больших полушарий — центральная часть. С участием всех трёх элементов воспринимаются и анализируются световые раздражители, и мы видим окружающий мир.
Периферический отдел зрительного анализатора представлен органом зрения.
Глазное яблоко защищено от внешних воздействий вспомогательным аппаратом. От механических повреждений глазное яблоко защищено стенками , в которой оно располагается. От попадания пыли и влаги защищают и . выделяют слезу, которая смывает пыль и увлажняет поверхность.
Рис.
. Вспомогательный аппарат глаза
К глазному яблоку прикреплены , которые обеспечивают его движения.
Рис.
. Глазные мышцы
В глазном яблоке выделяют три оболочки: наружную, сосудистую и сетчатую.
Наружная (белочная) оболочка в передней части представлена прозрачной выпуклой , а в задней части — непрозрачной белой .
Сосудистая оболочка снабжает глаз кровью. В передней её части находится . Клетки радужки содержат пигмент меланин, от количества которого зависит её цвет. В центральной части радужки находится . Зрачок может расширяться и сужаться в зависимости от яркости света.
Рис. . Радужка и зрачок
За зрачком располагается — двояковыпуклая прозрачная линза. Хрусталик может изменять свою кривизну и фокусировать световые лучи на внутренней оболочке глаза. Этот процесс носит название .
В глазном яблоке есть две камеры, заполненные жидкостью. Передняя камера располагается между роговицей и радужкой, а задняя — между радужкой и хрусталиком. Жидкость этих камер снабжает роговицу и хрусталик питательными веществами.
Пространство за хрусталиком заполнено .
Рис.
. Строение глазного яблока
Внутренняя оболочка глаза — сетчатка — содержит (), представленные и .
Рис.
. Строение сетчатки
Палочки обеспечивают сумеречное зрение. Колбочки реагируют на яркий свет и обеспечивают цветное зрение. В сетчатке содержатся три вида колбочек: одни воспринимают красный цвет, другие — зелёный, третьи — синий. В результате взаимодействия всех трёх видов колбочек мы видим разные цвета.
Большая часть колбочек располагается в средней части сетчатки и образует так называемое . Место выхода зрительного нерва из сетчатки не содержит фоторецепторов и называется .
Рис. 1. Вспомогательный аппарат глаза. https://image.shutterstock.com/image-vector/human-eye-anatomy-lacrimal-glands-600w-1943738713
Рис. 2. Глазные мышцы. https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/illustration-human-eye-on-white-background-139691572
Рис. 3. Радужка и зрачок. https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/realistic-human-eyeball-retina-foreground-vector-1453386551
Рис. 5. Строение сетчатки. https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/anatomy-eyeball-functions-structure-retina-projection-1952499976
Эта статья — о глазах в общем. О глазах человека см. Глаз человека.
Запрос «Око» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Глаз человека с центральной гетерохромией (левый)
Эволюция глаза: глазное пятно — глазная ямка — глазной бокал — глазной пузырь — глазное яблоко.
У беспозвоночных животных встречаются разнообразные по типу строения и зрительным возможностям глаза и глазки — одноклеточные и многоклеточные, прямые и обращённые (инвертированные), паренхимные и эпителиальные, простые и сложные.
У членистоногих часто присутствует несколько простых глаз (иногда непарный простой глазок как, например, науплиальный глаз ракообразных) или пара сложных фасеточных глаз. Среди членистоногих некоторые виды одновременно имеют и простые, и сложные глаза. Например, у ос два сложных глаза и три простых глаза (глазка). У скорпионов 3—6 пар глаз (1 пара — главные, или медиальные, остальные — боковые). У щитня — 3. Принято считать, что эволюция фасеточных глаз произошла путём слияния простых глазков. Близкие по строению к простому глазу глаза мечехвостов и скорпионов, видимо, возникли из сложных глаз трилобитообразных предков путём слияния их элементов.
Глаз человека состоит из глазного яблока и зрительного нерва с его оболочками.
У человека и других позвоночных имеется по два глаза, расположенных в глазницах черепа.
Глаз гигантского кальмара
У взрослого человека диаметр глаза равен примерно 24 мм, его размер у всех людей практически одинаков и отличается лишь на доли миллиметра. Объём глаза у человека, в среднем, равен 7,448 см³, масса составляет 7—8 г.
В пропорциональном отношении самые крупные глаза по отношению к размерам тела среди всех млекопитающих имеет филиппинский долгопят.
С функциональной точки зрения, оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата: рефракционный (светопреломляющий) и аккомодационный (приспособительный), формирующие оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.
Светопреломляющий аппарат глаза представляет собой сложную систему органических линз, формирующих на сетчатке уменьшенное и перевёрнутое изображение внешнего мира, включает в себя роговицу, камерную влагу — жидкости передней и задней камер глаза, хрусталик, а также стекловидное тело, позади которого лежит сетчатка, воспринимающая свет.
Фокусировка изображения обеспечивается за счёт изменения кривизны хрусталика, которая регулируется цилиарной мышцей. При увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет, настраиваясь на видение близко расположенных объектов. При расслаблении мышцы хрусталик становится более плоским, и глаз приспосабливается для видения удалённых предметов. У других животных, в частности, головоногих, при аккомодации превалирует изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.
Зрачок представляет собой отверстие переменного размера в радужной оболочке. Он выполняет роль диафрагмы глаза, регулируя количество света, падающего на сетчатку. При ярком свете кольцевые мышцы радужки сокращаются, а радиальные расслабляются, при этом зрачок сужается, и количество света, попадающего на сетчатку, уменьшается, это предохраняет её от повреждения. При слабом свете наоборот, радиальные мышцы сокращаются и зрачок расширяется, пропуская в глаз больше света.
Сетчатка также имеет слоистое строение. Микроскопически в ней выделяют 10 слоёв. Внешний слой является свето-цветовоспринимающим, он обращён к сосудистой оболочке (внутрь) и состоит из нейроэпителиальных клеток — палочек и колбочек, воспринимающих свет и цвета, следующие слои образованы клетками и нервными волокнами, проводящими нервное раздражение. Толщина сетчатки человека очень мала, на разных участках она составляет от 0,05 до 0,5 мм.
Свет входит в глаз через роговицу, проходит последовательно сквозь жидкость передней (и задней) камеры, хрусталик и стекловидное тело, пройдя через всю толщу сетчатки, попадает на отростки светочувствительных клеток — палочек и колбочек. В них протекают фотохимические процессы, обеспечивающие цветовое зрение.
Областью наиболее чувствительного зрения в сетчатке является так называемое жёлтое пятно с центральной ямкой, содержащей только колбочки (здесь толщина сетчатки до 0,08—0,05 мм) — ответственных за цветовое зрение (цветоощущение). То есть вся световая информация, которая попадает на жёлтое пятно, передаётся в мозг наиболее полно. Место на сетчатке, где нет ни палочек, ни колбочек, называется слепым пятном, — оттуда зрительный нерв выходит на другую сторону сетчатки и далее в мозг.
У многих позвоночных позади сетчатки расположен тапетум — особый слой сосудистой оболочки глаза, выполняющий функцию зеркальца. Он отражает прошедший сквозь сетчатку свет обратно на неё, таким образом повышая световую чувствительность глаз. Покрывает всё глазное дно или его часть, визуально напоминает перламутр.
Структура коннекто́ма сетчатки глаза человека картируется в рамках проекта EyeWire.
Восприятие изображения предметов
Одной из причин развития близорукости является перенапряжение ресничных мышц хрусталика при работе с очень мелкими предметами, длительного чтения при плохом освещении, чтение в транспорте. Во время чтения, письма или иной работы предмет следует располагать на расстоянии 30−35 см от глаза. Слишком яркое освещение очень раздражает фоторецепторы сетчатки глаза. Это также вредит зрению. Свет должен быть мягким, не слепить глаза.
При письме, рисовании, черчении правой рукой источник света располагают слева, чтобы тень от руки не затемняла рабочую область. Важно, чтобы было верхнее освещение. При длительном зрительном напряжении через каждый час необходимо делать 10-минутные перерывы. Следует беречь глаза от травм, пыли, инфекции.
Нарушение зрения, связанное с неравномерным преломлением света роговицей или хрусталиком, называют астигматизмом. При астигматизме обычно снижается острота зрения, изображение становится нечётким и искажённым. Астигматизм устраняется при помощи очков с особыми (цилиндрическими) стёклами.
Близорукость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять лучи, которое заключается в том, что изображение предметов, расположенных далеко от глаз, возникают перед сетчаткой. Близорукость бывает врождённой и приобретённой. При естественной близорукости глазное яблоко имеет удлинённую форму, поэтому лучи от предметов фокусируются перед сетчаткой. Чётко видны предметы, расположенные на близком расстоянии, а изображение удалённых предметов нечёткое, расплывчатое. Приобретённая близорукость развивается при увеличении кривизны хрусталика вследствие нарушения обмена веществ или несоблюдения правил гигиены зрения. Существует наследственная предрасположенность к развитию близорукости. Основными причинами приобретённой близорукости являются повышенная зрительная нагрузка, плохое освещение, недостаток витаминов в пище, гиподинамия. Для исправления близорукости носят очки с двояковогнутыми линзами.
Дальнозоркость — отклонение от нормальной способности оптической системы глаза преломлять световые лучи. При врождённой дальнозоркости глазное яблоко укороченное. Поэтому изображения предметов, расположенных близко к глазам, возникают позади сетчатки. В основном дальнозоркость возникает с возрастом (приобретённая дальнозоркость) вследствие уменьшения эластичности хрусталика. При дальнозоркости нужны очки с двояковыпуклыми линзами.
Мы воспринимаем свет благодаря тому, что его лучи проходят через оптическую систему глаза. Там возбуждение обрабатывается и передаётся в центральные отделы зрительной системы. Сетчатка — это сложная оболочка глаза, содержащая несколько слоёв клеток, различных по форме и функциям.
Первый (внешний) слой — пигментный, состоит из плотно расположенных эпителиальных клеток, содержащих чёрный пигмент фусцин. Он поглощает световые лучи, способствуя более четкому изображению предметов. Второй слой — рецепторный, образован светочувствительными клетками — зрительными рецепторами — фоторецепторами: колбочками и палочками. Они воспринимают свет и превращают его энергию в нервные импульсы.
В сетчатке человека насчитывают около 130 млн палочек и 7 млн колбочек. Расположены они неравномерно: в центре сетчатки находятся преимущественно колбочки, дальше от центра — колбочки и палочки, а на периферии преобладают палочки.
Колбочки обеспечивают восприятие формы и цвета предмета. Они малочувствительны к свету, возбуждаются только при ярком освещении. Больше колбочек вокруг центральной ямки. Это место скопления колбочек называют жёлтым пятном. Жёлтое пятно, особенно его центральную ямку, считают местом наилучшего видения. В норме изображение всегда фокусируется оптической системой глаза на жёлтом пятне. При этом предметы, которые воспринимаются периферическим зрением, различаются хуже.
Палочки имеют удлинённую форму, цвет не различают, но очень чувствительны к свету и поэтому возбуждаются даже при малом, так называемом сумеречном, освещении. Поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате или в сумерках, когда очертания предметов едва отличаются. Благодаря тому, что палочки преобладают на периферии сетчатки, мы способны видеть «уголком глаза», что происходит вокруг нас.
Итак, фоторецепторы воспринимают свет и превращают его в энергию нервного импульса, который продолжает свой путь в сетчатке и проходит через третий слой клеток, образованный соединением фоторецепторов с нервными клетками, имеющими по два отростка (их называют биполярными). Далее информация по зрительным нервам через средний и промежуточный мозг передаётся в зрительные зоны коры головного мозга. На нижней поверхности мозга зрительные нервы частично пересекаются, поэтому часть информации от правого глаза поступает в левое полушарие и наоборот.
Место, где зрительный нерв выходит из сетчатки, называется слепым пятном. Оно лишено фоторецепторов. Предметы, изображение которых попадает на этот участок, не видны. Площадь слепого пятна сетчатки глаза человека (в норме) составляет от 2,5 до 6 мм².
Многоцветность воспринимается благодаря тому, что колбочки реагируют на определённый спектр света изолированно. Существует три типа колбочек. Колбочки первого типа реагируют преимущественно на красный цвет, второго — на зелёный и третьего — на синий. Эти цвета называют основными. Под действием волн различной длины колбочки каждого типа возбуждаются неодинаково. Вследствие этого каждая длина волны воспринимается как особый цвет. Например, когда мы смотрим на радугу, то самыми заметными для нас кажутся основные цвета (красный, зелёный, синий).
Оптическим смешением основных цветов можно получить остальные цвета и оттенки. Если все три типа колбочек возбуждаются одновременно и одинаково, возникает ощущение белого цвета.
Некоторые люди, так называемые тетрахроматы, способны видеть излучения, выходящие за пределы видимого глазом обычного человека спектра и различают цвета, которые для обычного человека воспринимаются как идентичные.
Восприятие расположения предметов в пространстве
Правильная оценка расположения предметов в пространстве и расстояния до них достигается глазомером. Его можно улучшить, как и любое свойство. Глазомер особенно важен для пилотов, водителей. Улучшения восприятия предметов достигается благодаря таким характеристикам, как поле зрения, угловая скорость, бинокулярное зрение и конвергенция.
Поле зрения — это пространство, которое можно охватить глазом при фиксированном состоянии глазного яблока. Полем зрения можно охватить значительное количество предметов, их расположение на определённом расстоянии. Однако изображение предметов, находящихся в поле зрения, но расположенных ближе, частично накладывается на изображения тех, что за ними. С удалением предметов от глаза уменьшаются их размеры, рельефность их формы, разница теней на поверхности, насыщенность цветов и т. п., пока предмет не исчезает из поля зрения.
В пространстве много предметов движется, и мы можем воспринимать не только их движение, но и скорость движения. Скорость движения предметов определяют на основании скорости перемещения их по сетчатке, так называемой угловой скорости. Угловая скорость близко расположенных предметов выше, к примеру, вагоны движущегося поезда проносятся мимо наблюдателя с большой скоростью, а самолёт в небе исчезает из поля зрения медленно, хотя скорость его гораздо больше скорости поезда. Это потому, что поезд находится относительно наблюдателя намного ближе, чем самолёт. Таким образом, близко расположенные предметы исчезают из поля зрения раньше, чем отдалённые, поскольку их угловая скорость больше. Однако движение предметов, которые перемещаются чрезвычайно быстро или слишком медленно, глаз не воспринимает.
Точной оценке пространственного расположения предметов, их движения способствует также бинокулярное зрение. Это позволяет не только воспринимать объёмное изображение предмета, поскольку одновременно охватывается и левая, и правая части объекта, но и определить местоположение в пространстве, расстояние до него. Это можно объяснить тем, что когда в коре большого головного мозга объединяются ощущения от изображений предметов в левом и правом глазу, в ней происходит оценка последовательности расположения предметов, их формы.
Если преломление в левом и правом глазу неодинаковое, это приводит к нарушению бинокулярного зрения (видение двумя глазами) — косоглазия. Тогда на сетчатке возникает резкое изображение от одного глаза и расплывчатое от другого. Вызывается косоглазие нарушением иннервации мышц глаза, прирождённо или приобретённым снижением остроты зрения на один глаз и тому подобное.
Ещё одним из механизмов пространственного восприятия является восхождение глаз (конвергенция). Оси правого и левого глаза с помощью глазодвигательной мышцы сходятся на предмете, который рассматривается. Чем ближе расположен предмет, тем сильнее сокращены прямые внутренние и растянуты прямые внешние мышцы глаза. Это позволяет определить удалённость предметов.
Фасеточные глаза и простые глазки стрекозы
Фоторецепторная способность найдена у некоторых простейших существ. Беспозвоночные, многие черви, а также двустворчатые моллюски имеют глаза простейшей структуры — без хрусталика. Среди моллюсков только головоногие имеют сложные глаза, похожие на глаза позвоночных.
Большую часть информации, которая поступает из окружающей среды, человек получает с помощью зрения. Глаз человека — сложная и совершенная оптическая система. Давайте рассмотрим, как он устроен.
Рис.
. Устройство человеческого глаза
Фиброзная оболочка глазного яблока — оболочка глаза, выполняющая защитную и формообразующую функции.
(от греч. σκληρός — твёрдый) — наружная белочная оболочка глаза, защищающая от повреждений, задняя часть фиброзной оболочки.
— наиболее выпуклая часть глаза, прозрачная светопреломляющая среда, передняя часть фиброзной оболочки.
За роговицей располагается радужная оболочка. В радужной оболочке есть круглое отверстие — . Радужная оболочка способна деформироваться и таким образом менять диаметр зрачка. Изменение это происходит рефлекторно (без участия сознания), в зависимости от количества света, попадающего в глаз. Это свойство называется адаптацией.
— способность глаза приспосабливаться к различной яркости наблюдаемых предметов.
Внутри глаза, непосредственно за зрачком, расположен , представляющий собой прозрачное упругое тело, имеющее форму двояковыпуклой линзы. Кривизна поверхностей хрусталика может меняться, благодаря чему изменяется оптическая сила. Это помогает регулировать расстояние от хрусталика до изображения предмета, которое должно попасть на сетчатку. глаза — это его внутренняя оболочка, состоящая из разветвлённых нервных волокон и сосудов.
— способность человеческого глаза преломлять световые лучи таким образом, чтобы видеть одинаково хорошо как на близких, так и на средних и дальних расстояниях.
Изображение, полученное на сетчатке через , поступает в мозг.
В получении изображения также принимает участие — прозрачная студенистая масса, которая заполняет пространство между хрусталиком и сетчаткой. Свет, попадающий на поверхность глаза, преломляется в роговице, хрусталике и стекловидном теле. В результате на сетчатке получается действительное, перевёрнутое, уменьшенное изображение предмета.
Рис.
. Схема получения изображения
Глаз. https://www.shutterstock.com/ru/image-vector/human-body-parts-detailed-vector-set-134749994. 2021-08-22.
Строение и функции человеческого глаза
Наши глаза — это сложный аппарат, который позволяет человеку получать информацию и видеть мир во всей его красе. У глаз очень сложное строение — они сочетают в себе различные тканевые структуры и системы сосудов.
Понимание того, из чего состоит глаз, как работают его составляющие и какие функции выполняют, помогает внимательно и со знанием дела относиться к собственному зрению, распознавать «сигналы» о нарушениях и — соответственно — принимать решения для их устранения.
Глазное яблоко
Благодаря своей шарообразной или сферической форме человеческий глаз получил название «глазное яблоко». Оно располагается в глазнице — специальной костной структуре черепа, которая защищает глазное яблоко от повреждений. Переднюю поверхность глазного яблока защищают веки.
Шесть наружных мышц обеспечивают движения глазного яблока и создают бинокулярное зрение — то есть зрение двумя глазами, что создает трехмерное изображение (стереоскопическое зрение).
Через слезоотводящие пути происходит отток слезной жидкости. Слезные железы вырабатывают слезы, которые увлажняют поверхность глазного яблока и создают защитную пленку на его поверхности.
Оболочки глаза
Выделяют несколько оболочек глаза.
Конъюнктива — это наружная прозрачная оболочка, которая покрывает поверхность глаза и внутреннюю сторону век. Конъюнктива помогает необходимому скольжению при движении глазных яблок.
Фиброзная оболочка — это оболочка газа, которая состоит из склеры, лимбы и роговицы.
Склера — белая оболочка, выполняющая защитную и опорную функции. Это наиболее плотная часть глазного яблока.
Лимб — переходная оболочка глаза между склерой и роговицей. В лимбе расположены стволовые клетки, которые регенерируют наружные слои роговицы.
Роговица — прозрачная часть фиброзной оболочки. Она обильно снабжена нервами, поэтому ей свойственна высокая чувствительность. Прозрачность роговицы позволяет световым лучам проникать внутрь глаза.
Сосудистая оболочка — часть глаза, обеспечивающая кровоснабжение глаза и трофику (питание) его клеток. Сосудистая оболочка состоит из:
За центральное зрение человека отвечает тонкая чувствительная часть сетчатки — макула.
Камеры глаза
Камеры глаза — это замкнутые и связанные друг с другом пространства. Они содержат в себе внутриглазную жидкость, питающую роговицу и хрусталик. В глазном яблоке расположены две камеры — передняя и задняя.
Передняя находится между роговицей и радужкой. А между периферической частью роговицы и радужки выделяют угол передней камеры. В этом месте осуществляется отток внутриглазной жидкости.
Задняя камера находится между радужкой и задней поверхностью цилиарного тела.
За радужкой располагается хрусталик. Он имеет форму двояковыпуклой линзы и прикрепляется к цилиарному (ресничному) телу с помощью большого количества тонких связок.
За хрусталиком полость глазного яблока заполняет стекловидное тело, которое необходимо, чтобы поддерживать напряженное состояние клеточных оболочек глаза (тургор).
Оптическая система глаза
Оптическая система глаза — это и есть наше зрение. Оптическая система позволяет человеку визуально воспринимать всевозможные объекты внешнего мира. Четкость зрения определяется состоянием важнейших структур оптической системы — роговицы, хрусталика и стекловидного тела.
Роговица преломляет световые лучи, которые затем проходят через зрачок и формируют изображение. Зрачок часто сравнивают с диафрагмой фотоаппарата — именно он отвечает за «четкость» получившейся картинки.
Через хрусталик световые лучи попадают на сетчатку — световоспринимающую структуру глаза.
Стекловидное тело и степень прозрачности внутриглазной жидкости в глазных камерах влияют на качество остроты нашего зрения. Так, иногда в водянистой влаге образуются сгустки крови или другие плавающие помутнения, которые могут снижать зрение.
После попадания на сетчатку световые лучи передают в мозг по волокнам зрительного нерва специальные импульсы. Мозг анализирует информацию и выдает окончательное реальное изображение.
Наш глаз — словно отдельный организм — буквально ежесекундно выполняет сложную работу, четкость и успех которой зависит от здорового состояния каждой структуры зрительного аппарата.
