Budowa i funkcje analizatora wizualnego. Narząd wzroku. Analizator wzrokowy, jego budowa i funkcje, narząd wzroku. Krótko mówiąc, analizator wzrokowy narządu wzroku

RAPORT NA TEMAT:

FIZJOLOGIA ANALIZATORA WIZUALNEGO.

STUDENCI: Putilina M., Adzhieva A.

Nauczyciel: Bunina T.P.

Fizjologia analizatora wizualnego

Analizator wzrokowy (lub wzrokowy układ sensoryczny) jest najważniejszym z narządów zmysłów człowieka i większości wyższych kręgowców. Dostarcza ponad 90% informacji docierających do mózgu ze wszystkich receptorów. Dzięki szybkiemu ewolucyjnemu rozwojowi mechanizmów wzrokowych mózg zwierząt mięsożernych i naczelnych przeszedł dramatyczne zmiany i osiągnął znaczną doskonałość. Percepcja wzrokowa jest procesem wieloogniwowym, rozpoczynającym się od projekcji obrazu na siatkówkę i pobudzeniem fotoreceptorów, a kończąc na podjęciu przez wyższe partie analizatora wzrokowego, zlokalizowane w korze mózgowej, decyzji o obecności określony obraz wizualny w polu widzenia.

Struktury analizatora wizualnego:

Gałka oczna.

Aparatura pomocnicza.

Budowa gałki ocznej:

Jądro gałki ocznej otoczone jest trzema błonami: zewnętrzną, środkową i wewnętrzną.

Zewnętrzna - bardzo gęsta włóknista błona gałki ocznej (tunica fibrosabulbi), do której przyczepione są mięśnie zewnętrzne gałki ocznej, pełni funkcję ochronną, a dzięki turgorowi określa kształt oka. Składa się z przedniej przezroczystej części - rogówki i tylnej nieprzezroczystej białawej części - twardówki.

Środkowa, czyli naczyniówkowa, warstwa gałki ocznej odgrywa ważną rolę w procesach metabolicznych, zapewniając odżywienie oka i usuwanie produktów przemiany materii. Jest bogata w naczynia krwionośne i barwnik (bogate w pigment komórki naczyniówki zapobiegają przenikaniu światła przez twardówkę, eliminując jego rozpraszanie). Tworzą go tęczówka, ciało rzęskowe i sama naczyniówka. W centrum tęczówki znajduje się okrągły otwór – źrenica, przez którą promienie świetlne wnikają do gałki ocznej i docierają do siatkówki (wielkość źrenicy zmienia się w wyniku współdziałania włókien mięśni gładkich – zwieracza i rozszerzacza, zawarte w tęczówce i unerwione przez nerwy przywspółczulny i współczulny). Tęczówka zawiera różną ilość pigmentu, który decyduje o jej kolorze – „kolorze oczu”.

Wewnętrzna lub siatkowa powłoka gałki ocznej (tunica internabulbi), siatkówka, jest częścią receptorową analizatora wzrokowego, w której dochodzi do bezpośredniego postrzegania światła, przemian biochemicznych pigmentów wzrokowych, zmian właściwości elektrycznych neuronów i przekazywania sygnałów informacje docierają do centralnego układu nerwowego. Siatkówka składa się z 10 warstw:

Pigmentowy;

Fotosensoryczny;

Zewnętrzna membrana ograniczająca;

Zewnętrzna warstwa ziarnista;

Zewnętrzna warstwa siatki;

Wewnętrzna warstwa ziarnista;

Wewnętrzna siatka;

Warstwa komórek zwojowych;

Warstwa włókien nerwu wzrokowego;

Wewnętrzna membrana ograniczająca

Dołek centralny (plamka plamka). Obszar siatkówki zawierający tylko czopki (fotoreceptory wrażliwe na kolor); w związku z tym ma ślepotę zmierzchową (hemerolopię); Obszar ten charakteryzuje się miniaturowymi polami recepcyjnymi (jeden stożek - jeden dwubiegunowy - jedna komórka zwojowa), a co za tym idzie, maksymalną ostrością wzroku

Z funkcjonalnego punktu widzenia błony oka i jego pochodne dzielą się na trzy aparaty: refrakcyjny (załamujący światło) i akomodacyjny (adaptacyjny), które tworzą układ optyczny oka, oraz aparat sensoryczny (receptywny).

Aparat refrakcyjny światła

Aparat oka załamujący światło to złożony układ soczewek, który tworzy na siatkówce zredukowany i odwrócony obraz świata zewnętrznego; obejmuje rogówkę, komorę humoralną - płyny przedniej i tylnej komory oka, soczewkę , a także ciało szkliste, za którym znajduje się siatkówka, która odbiera światło.

Soczewka (łac. soczewka) - przezroczysty korpus umieszczony wewnątrz gałki ocznej naprzeciw źrenicy; Będąc soczewką biologiczną, soczewka jest ważną częścią aparatu załamującego światło oka.

Soczewka jest przezroczystą, obustronnie wypukłą, okrągłą, elastyczną formacją, kołowo przymocowaną do ciała rzęskowego. Tylna powierzchnia soczewki przylega do ciała szklistego, przed nią znajduje się tęczówka oraz komora przednia i tylna.

Maksymalna grubość soczewki osoby dorosłej wynosi około 3,6-5 mm (w zależności od napięcia akomodacji), jej średnica wynosi około 9-10 mm. Promień krzywizny przedniej powierzchni soczewki w spoczynku wynosi 10 mm, a powierzchni tylnej 6 mm; przy maksymalnym naprężeniu akomodacji porównuje się promienie przedni i tylny, zmniejszając się do 5,33 mm.

Współczynnik załamania soczewki jest niejednorodny pod względem grubości i wynosi średnio 1,386 lub 1,406 (rdzeń), również w zależności od stanu akomodacji.

W spoczynku moc refrakcyjna soczewki wynosi średnio 19,11 dioptrii, przy maksymalnym napięciu akomodacyjnym - 33,06 dioptrii.

U noworodków soczewka jest prawie kulista, ma miękką konsystencję i siłę załamania do 35,0 dioptrii. Jego dalszy wzrost następuje głównie ze względu na wzrost średnicy.

Aparatura noclegowa

Aparat akomodacyjny oka zapewnia skupienie obrazu na siatkówce, a także przystosowanie oka do natężenia światła. Obejmuje tęczówkę z otworem pośrodku - źrenicę - i ciało rzęskowe z pasmem rzęskowym soczewki.

Ostrość obrazu zapewnia zmiana krzywizny soczewki, którą reguluje mięsień rzęskowy. W miarę wzrostu krzywizny soczewka staje się bardziej wypukła i mocniej załamuje światło, dostosowując się do widzenia pobliskich obiektów. Kiedy mięsień się rozluźnia, soczewka staje się bardziej płaska, a oko przystosowuje się do widzenia odległych obiektów. U innych zwierząt, zwłaszcza głowonogów, podczas akomodacji dominuje właśnie zmiana odległości soczewki od siatkówki.

Źrenica to otwór w tęczówce o zmiennej wielkości. Pełni funkcję przepony oka, regulując ilość światła padającego na siatkówkę. W jasnym świetle mięśnie okrężne tęczówki kurczą się, a mięśnie promieniowe rozluźniają, źrenica zwęża się i zmniejsza się ilość światła wpadającego do siatkówki, co chroni ją przed uszkodzeniem. Natomiast przy słabym oświetleniu mięśnie promieniowe kurczą się, a źrenica rozszerza się, wpuszczając więcej światła do oka.

więzadła Zinna (pasma rzęskowe). Procesy ciała rzęskowego kierowane są do torebki soczewki. W stanie rozluźnionym mięśnie gładkie ciała rzęskowego maksymalnie rozciągają torebkę soczewki, w wyniku czego jest ona maksymalnie spłaszczona, a jej zdolność refrakcyjna jest minimalna (dzieje się to podczas oglądania obiektów znajdujących się w dużej odległości od oczy); w warunkach ściągniętego stanu mięśni gładkich ciała rzęskowego pojawia się odwrotny obraz (podczas badania obiektów blisko oczu)

Odpowiednio przednia i tylna komora oka są wypełnione cieczą wodnistą.

Aparat receptorowy analizatora wizualnego. Budowa i funkcje poszczególnych warstw siatkówki

Siatkówka to wewnętrzna warstwa oka, która ma złożoną wielowarstwową strukturę. Istnieją dwa rodzaje fotoreceptorów o różnym znaczeniu funkcjonalnym - pręciki i czopki oraz kilka typów komórek nerwowych z ich licznymi procesami.

Pod wpływem promieni świetlnych w fotoreceptorach zachodzą reakcje fotochemiczne, polegające na zmianach w światłoczułych pigmentach wzrokowych. Powoduje to pobudzenie fotoreceptorów, a następnie pobudzenie synaptyczne komórek nerwowych pręcika i czopka. Te ostatnie tworzą aparat nerwowy samego oka, który przekazuje informacje wzrokowe do ośrodków mózgu i bierze udział w ich analizie i przetwarzaniu.

URZĄDZENIE POMOCNICZE

Aparat dodatkowy oka obejmuje urządzenia ochronne i mięśnie oka. Do urządzeń ochronnych zaliczają się powieki z rzęsami, spojówka i narząd łzowy.

Powieki to sparowane fałdy skórno-spojówkowe, które zakrywają gałkę oczną z przodu. Przednia powierzchnia powieki pokryta jest cienką, łatwo fałdującą się skórą, pod którą znajduje się mięsień powieki, który na obwodzie przechodzi w skórę czoła i twarzy. Tylna powierzchnia powieki pokryta jest spojówką. Powieki mają przednie krawędzie powiek, na których znajdują się rzęsy, oraz tylne krawędzie powiek, które łączą się ze spojówką.

Pomiędzy powiekami górnymi i dolnymi znajduje się szczelina powiekowa o kącie środkowym i bocznym. W środkowym kąciku szczeliny powieki, przednia krawędź każdej powieki ma niewielkie wzniesienie - brodawkę łzową, na szczycie której otwiera się kanał łzowy z otworkiem. Grubość powiek obejmuje chrząstkę, która jest ściśle połączona ze spojówką i w dużej mierze determinuje kształt powiek. Chrząstki te są wzmocnione aż do krawędzi oczodołu przez więzadła przyśrodkowe i boczne powiek. W grubości chrząstki znajdują się dość liczne (do 40) gruczoły chrzęstne, których kanały otwierają się w pobliżu wolnych tylnych krawędzi obu powiek. Osoby pracujące w zakurzonych warsztatach często doświadczają zablokowania tych gruczołów, co objawia się stanem zapalnym.

Aparat mięśniowy każdego oka składa się z trzech par antagonistycznie działających mięśni okoruchowych:

Górne i dolne linie proste,

Linie proste wewnętrzne i zewnętrzne,

Skośne górne i dolne.

Wszystkie mięśnie, z wyjątkiem mięśnia skośnego dolnego, zaczynają się, podobnie jak mięśnie unoszące górną powiekę, od pierścienia ścięgnistego zlokalizowanego wokół kanału wzrokowego oczodołu. Następnie cztery mięśnie proste są kierowane, stopniowo rozchodząc się, do przodu i po przebiciu torebki Tenona ich ścięgna wpadają do twardówki. Linie ich przyczepu znajdują się w różnych odległościach od rąbka: wewnętrzne proste - 5,5-5,75 mm, dolne - 6-6,6 mm, zewnętrzne - 6,9-7 mm, górne - 7,7-8 mm.

Górny mięsień skośny z otworu wzrokowego jest skierowany do bloku ścięgna kostnego znajdującego się w górnym wewnętrznym rogu oczodołu i po rozprzestrzenieniu się przez niego przechodzi do tyłu i na zewnątrz w postaci zwartego ścięgna; przyczepia się do twardówki w górnej zewnętrznej ćwiartce gałki ocznej w odległości 16 mm od rąbka.

Mięsień skośny dolny zaczyna się od dolnej ściany kostnej oczodołu, nieco z boku od wejścia do kanału nosowo-łzowego, biegnie do tyłu i na zewnątrz pomiędzy dolną ścianą oczodołu a mięśniem prostym dolnym; przyczepia się do twardówki w odległości 16 mm od rąbka (dolny zewnętrzny kwadrant gałki ocznej).

Mięśnie proste wewnętrzne, górne i dolne oraz mięsień skośny dolny unerwione są przez gałęzie nerwu okoruchowego, mięśnie proste zewnętrzne – przez nerw odwodzący, a skośny górny – przez nerw bloczkowy.

Kiedy jeden lub drugi mięsień się kurczy, oko porusza się wokół osi prostopadłej do jego płaszczyzny. Ten ostatni biegnie wzdłuż włókien mięśniowych i przecina punkt obrotu oka. Oznacza to, że w przypadku większości mięśni okoruchowych (z wyjątkiem mięśni prostych zewnętrznych i wewnętrznych) osie obrotu mają taki lub inny kąt nachylenia w stosunku do pierwotnych osi współrzędnych. W rezultacie, gdy takie mięśnie kurczą się, gałka oczna wykonuje złożony ruch. I tak na przykład mięsień prosty górny, mając oko w pozycji środkowej, unosi go do góry, obraca do wewnątrz i lekko obraca w stronę nosa. Pionowe ruchy oka będą się zwiększać wraz ze zmniejszaniem się kąta rozbieżności między płaszczyzną strzałkową i mięśniową, tj. gdy oko zwróci się na zewnątrz.

Wszystkie ruchy gałek ocznych dzielą się na połączone (powiązane, sprzężone) i zbieżne (fiksacja obiektów w różnych odległościach z powodu zbieżności). Ruchy kombinowane to takie, które są skierowane w jednym kierunku: w górę, w prawo, w lewo itp. Ruchy te wykonują mięśnie - synergetycy. Na przykład, patrząc w prawo, mięsień prosty zewnętrzny kurczy się w prawym oku, a mięsień prosty wewnętrzny kurczy się w lewym oku. Ruchy zbieżne realizowane są poprzez działanie mięśni prostych wewnętrznych każdego oka. Różnorodne z nich to ruchy fuzyjne. Ponieważ są bardzo małe, wykonują szczególnie precyzyjną fiksację oczu, tworząc w ten sposób warunki do swobodnego łączenia dwóch obrazów siatkówkowych w jeden jednolity obraz w korowej części analizatora.

Postrzeganie światła

Światło postrzegamy dzięki temu, że jego promienie przechodzą przez układ optyczny oka. Tam pobudzenie jest przetwarzane i przekazywane do centralnych części układu wzrokowego. Siatkówka to złożona warstwa oka zawierająca kilka warstw komórek różniących się kształtem i funkcją.

Pierwszą (zewnętrzną) warstwą jest warstwa pigmentu, składająca się z gęsto rozmieszczonych komórek nabłonkowych zawierających fucynę czarnego pigmentu. Pochłania promienie świetlne, przyczyniając się do wyraźniejszego obrazu obiektów. Druga warstwa to warstwa receptorowa, utworzona przez komórki światłoczułe – receptory wzrokowe – fotoreceptory: czopki i pręciki. Postrzegają światło i przekształcają jego energię w impulsy nerwowe.

Każdy fotoreceptor składa się z światłoczułego segmentu zewnętrznego zawierającego pigment wzrokowy oraz segmentu wewnętrznego zawierającego jądro i mitochondria, które zapewniają procesy energetyczne w komórce fotoreceptora.

Badania mikroskopii elektronowej wykazały, że zewnętrzny segment każdego pręcika składa się z 400–800 cienkich płytek, czyli krążków, o średnicy około 6 mikronów. Każdy dysk jest podwójną membraną składającą się z jednocząsteczkowych warstw lipidów znajdujących się pomiędzy warstwami cząsteczek białka. Siatkówka, która jest częścią barwnika wzrokowego rodopsyny, jest powiązana z cząsteczkami białka.

Zewnętrzne i wewnętrzne segmenty komórki fotoreceptorowej są oddzielone błonami, przez które przechodzi wiązka 16-18 cienkich włókienek. Segment wewnętrzny przechodzi w proces, za pomocą którego komórka fotoreceptorowa przekazuje wzbudzenie przez synapsę do stykającej się z nią komórki nerwu dwubiegunowego.

W oku człowieka znajduje się około 6-7 milionów czopków i 110-125 milionów pręcików. Pręciki i czopki są rozmieszczone nierównomiernie w siatkówce. Centralny dołek siatkówki (fovea centralis) zawiera tylko czopki (do 140 000 czopków na 1 mm2). W kierunku obwodu siatkówki liczba czopków maleje, a rośnie liczba pręcików. Obwód siatkówki zawiera prawie wyłącznie pręciki. Czopki działają w jasnym świetle i postrzegają kolory; pręciki to receptory odbierające promienie świetlne w warunkach widzenia o zmierzchu.

Stymulacja różnych części siatkówki pokazuje, że różne kolory są najlepiej odbierane, gdy bodźce świetlne zostaną przyłożone do dołka siatkówki, gdzie zlokalizowane są prawie wyłącznie czopki. W miarę oddalania się od środka siatkówki postrzeganie kolorów ulega pogorszeniu. Obwód siatkówki, na którym znajdują się tylko pręciki, nie postrzega koloru. Światłoczułość aparatu czopkowego siatkówki jest wielokrotnie mniejsza niż elementów związanych z pręcikami. Dlatego o zmierzchu i w warunkach słabego oświetlenia centralne widzenie czopków jest znacznie ograniczone i dominuje peryferyjne widzenie pręcików. Ponieważ pręty nie postrzegają kolorów, człowiek nie rozróżnia kolorów o zmierzchu.

Ślepy punkt. Punkt wejścia nerwu wzrokowego do gałki ocznej, sutek wzrokowy, nie zawiera fotoreceptorów i dlatego jest niewrażliwy na światło; Jest to tak zwany martwy punkt. Istnienie martwego pola można zweryfikować za pomocą eksperymentu Marriott.

Marriott przeprowadził eksperyment w następujący sposób: umieścił dwóch szlachciców w odległości 2 m naprzeciw siebie i poprosił ich, aby jednym okiem patrzyli w określony punkt z boku - wtedy każdemu wydawało się, że jego odpowiednik nie ma głowy.

Co ciekawe, dopiero w XVII wieku ludzie dowiedzieli się, że na siatkówce ich oczu znajduje się „martwa plamka”, o której nikt wcześniej nie myślał.

Neurony siatkówki. Wewnątrz warstwy komórek fotoreceptorowych siatkówki znajduje się warstwa neuronów dwubiegunowych, które od wewnątrz sąsiadują z warstwą komórek nerwowych zwojowych.

Aksony komórek zwojowych tworzą włókna nerwu wzrokowego. Zatem wzbudzenie zachodzące w fotoreceptorze pod wpływem światła wchodzi do włókien nerwu wzrokowego przez komórki nerwowe - dwubiegunowe i zwojowe.

Postrzeganie obrazów obiektów

Wyraźny obraz obiektów na siatkówce zapewnia złożony, unikalny układ optyczny oka, składający się z rogówki, płynów komory przedniej i tylnej, soczewki i ciała szklistego. Promienie świetlne przechodzą przez wymienione ośrodki układu optycznego oka i załamują się w nich zgodnie z prawami optyki. Soczewka odgrywa kluczową rolę w załamywaniu światła w oku.

Aby móc wyraźnie postrzegać obiekty, konieczne jest, aby ich obraz był zawsze skupiony na środku siatkówki. Funkcjonalnie oko jest przystosowane do oglądania odległych obiektów. Jednak ludzie mogą wyraźnie odróżnić obiekty znajdujące się w różnych odległościach od oka, dzięki zdolności soczewki do zmiany swojej krzywizny, a co za tym idzie, siły refrakcyjnej oka. Zdolność oka do przystosowania się do wyraźnego widzenia obiektów znajdujących się w różnych odległościach nazywa się akomodacją. Naruszenie zdolności akomodacyjnej soczewki prowadzi do pogorszenia ostrości wzroku i wystąpienia krótkowzroczności lub dalekowzroczności.

Przywspółczulne włókna przedzwojowe wychodzą z jądra Westphala-Edingera (trzewna część jądra trzeciej pary nerwów czaszkowych), a następnie jako część trzeciej pary nerwów czaszkowych idą do zwoju rzęskowego, który leży bezpośrednio za okiem. Tutaj włókna przedzwojowe tworzą synapsy z pozazwojowymi neuronami przywspółczulnymi, które z kolei wysyłają włókna jako część nerwów rzęskowych do gałki ocznej.

Nerwy te pobudzają: (1) mięsień rzęskowy, który reguluje ogniskowanie soczewek oka; (2) zwieracz tęczówki, który zwęża źrenicę.

Źródłem współczulnego unerwienia oka są neurony rogów bocznych pierwszego odcinka piersiowego rdzenia kręgowego. Wyłaniające się stąd włókna współczulne wchodzą do łańcucha współczulnego i wznoszą się do zwoju szyjnego górnego, gdzie łączą się z neuronami zwojowymi. Ich włókna pozazwojowe biegną wzdłuż powierzchni tętnicy szyjnej i dalej wzdłuż mniejszych tętnic, docierając do oka.

Tutaj włókna współczulne unerwiają włókna promieniowe tęczówki (które rozszerzają źrenicę), a także niektóre mięśnie zewnątrzgałkowe oka (omówione poniżej w odniesieniu do zespołu Hornera).

Dla utrzymania wysokiej ostrości wzroku ważny jest mechanizm akomodacji, skupiający układ optyczny oka. Akomodacja następuje w wyniku skurczu lub rozluźnienia mięśnia rzęskowego oka. Skurcz tego mięśnia zwiększa siłę refrakcyjną soczewki, a rozluźnienie ją zmniejsza.

Akomodacja soczewki jest regulowana za pomocą mechanizmu ujemnego sprzężenia zwrotnego, który automatycznie dostosowuje moc refrakcyjną soczewki, aby uzyskać najwyższy stopień ostrości wzroku. Kiedy oczy skupione na jakimś odległym obiekcie muszą nagle skupić się na obiekcie bliskim, soczewka zwykle dostosowuje się w czasie krótszym niż 1 sekunda. Chociaż dokładny mechanizm regulacyjny powodujący to szybkie i dokładne skupienie oka nie jest jasny, niektóre jego cechy są znane.

Po pierwsze, gdy nagle zmienia się odległość do punktu fiksacji, moc refrakcyjna soczewki zmienia się w kierunku odpowiadającym osiągnięciu nowego stanu ostrości w ułamku sekundy. Po drugie, różne czynniki pomagają zmienić siłę soczewki w pożądanym kierunku.

1. Aberracja chromatyczna. Na przykład promienie czerwone skupiają się nieco za promieniami niebieskimi, ponieważ promienie niebieskie są bardziej załamywane przez soczewkę niż promienie czerwone. Oczy wydają się być w stanie określić, który z tych dwóch rodzajów promieni jest lepiej skupiony, i ten „klucz” przekazuje informację do mechanizmu akomodacyjnego w celu zwiększenia lub zmniejszenia mocy soczewki.

2. Konwergencja. Kiedy oczy skupiają się na bliskim obiekcie, oczy się zbiegają. Mechanizmy konwergencji nerwowej wysyłają jednocześnie sygnał zwiększający siłę refrakcyjną soczewki oka.

3. Jasność ostrości w głębi dołka jest inna niż klarowność ostrości na krawędziach, ponieważ dołek centralny leży nieco głębiej niż reszta siatkówki. Uważa się, że ta różnica daje również sygnał, w jakim kierunku należy zmienić moc obiektywu.

4. Stopień akomodacji soczewki zmienia się cały czas nieznacznie z częstotliwością do 2 razy na sekundę. W takim przypadku obraz staje się wyraźniejszy, gdy moc obiektywu zmienia się we właściwym kierunku, i staje się mniej wyraźny, gdy moc obiektywu zmienia się w złym kierunku. Może to zapewnić szybki sygnał do wybrania prawidłowego kierunku zmiany mocy obiektywu, aby zapewnić odpowiednią ostrość. Obszary kory mózgowej regulujące funkcję akomodacji są ściśle połączone równolegle z obszarami kontrolującymi ruchy gałek ocznych w fiksacji.

W tym przypadku analizę sygnałów wzrokowych przeprowadza się w obszarach kory odpowiadających polom Brodmanna 18 i 19, a sygnały motoryczne do mięśnia rzęskowego przekazywane są przez strefę przedtekcyjną pnia mózgu, a następnie przez pasmo Westphala-Edingera jądro i ostatecznie przez przywspółczulne włókna nerwowe do oczu.

Reakcje fotochemiczne w receptorach siatkówki

Pręciki siatkówki ludzi i wielu zwierząt zawierają barwnik rodopsynę, czyli fiolet wzrokowy, którego skład, właściwości i przemiany chemiczne zostały szczegółowo zbadane w ostatnich dziesięcioleciach. Pigment jodopsyna występuje w szyszkach. Szyszki zawierają również pigmenty chlorolab i erythrolab; pierwszy z nich pochłania promienie odpowiadające zielonej, a drugi - czerwonej części widma.

Rodopsyna to związek o dużej masie cząsteczkowej (masa cząsteczkowa 270 000), składający się z siatkówki, aldehydu witaminy A i wiązki opsyny. Pod działaniem kwantu światła następuje cykl przemian fotofizycznych i fotochemicznych tej substancji: siatkówka ulega izomeryzacji, prostowaniu jej łańcucha bocznego, zerwaniu połączenia siatkówki z białkiem i aktywacji centrów enzymatycznych cząsteczki białka . Zmiana konformacyjna cząsteczek pigmentu aktywuje jony Ca2+, które poprzez dyfuzję docierają do kanałów sodowych, w wyniku czego zmniejsza się przewodność Na+. W wyniku spadku przewodnictwa sodu następuje wzrost elektroujemności wewnątrz komórki fotoreceptorowej w stosunku do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Następnie siatkówka jest oddzielana od opsyny. Pod wpływem enzymu zwanego reduktazą siatkówkową, ta ostatnia przekształca się w witaminę A.

Kiedy oczy ciemnieją, regeneruje się fiolet wizualny, tj. resynteza rodopsyny. Proces ten wymaga, aby siatkówka otrzymała izomer cis witaminy A, z którego powstaje siatkówka. Jeśli w organizmie nie ma witaminy A, tworzenie rodopsyny zostaje gwałtownie zakłócone, co prowadzi do rozwoju ślepoty nocnej.

Procesy fotochemiczne w siatkówce zachodzą bardzo ekonomicznie, tj. Pod wpływem nawet bardzo jasnego światła tylko niewielka część rodopsyny obecnej w pręcikach ulega rozkładowi.

Struktura jodopsyny jest zbliżona do rodopsyny. Jodopsyna jest także związkiem siatkówki z białkiem opsyną, które tworzy się w czopkach i różni się od opsyny w pręcikach.

Absorpcja światła przez rodopsynę i jodopsynę jest różna. Jodopsyna najsilniej absorbuje światło żółte o długości fali około 560 nm.

Siatkówka jest dość złożoną siecią neuronową z poziomymi i pionowymi połączeniami między fotoreceptorami i komórkami. Komórki dwubiegunowe siatkówki przekazują sygnały z fotoreceptorów do warstwy komórek zwojowych i do komórek amakrynowych (komunikacja pionowa). Komórki poziome i amakrynowe biorą udział w sygnalizacji poziomej pomiędzy sąsiadującymi fotoreceptorami i komórkami zwojowymi.

Percepcja kolorów

Postrzeganie koloru rozpoczyna się od absorpcji światła przez czopki – fotoreceptory siatkówki (fragment poniżej). Stożek zawsze reaguje na sygnał w ten sam sposób, ale jego aktywność przekazywana jest do dwóch różnych typów neuronów, zwanych komórkami bipolarnymi typu ON i OFF, które z kolei są połączone z komórkami zwojowymi typu ON i OFF, a ich aksony przenoszą sygnał do mózgu – najpierw do ciała kolankowatego bocznego, a stamtąd dalej do kory wzrokowej

Wielokolorowość jest postrzegana dzięki temu, że czopki reagują na określone spektrum światła w izolacji. Istnieją trzy rodzaje stożków. Szyszki typu 1 reagują głównie na kolor czerwony, typ 2 na kolor zielony, a typ 3 na kolor niebieski. Kolory te nazywane są podstawowymi. Każdy rodzaj stożka pod wpływem fal o różnej długości jest wzbudzany inaczej.

Najdłuższa długość fali odpowiada czerwieni, najkrótsza fioletowi;

Kolory pomiędzy czerwienią a fioletem układają się w dobrze znaną sekwencję czerwony-pomarańczowy-żółty-zielony-niebieski-niebieski-fioletowy.

Nasze oko odbiera fale jedynie z zakresu 400-700 nm. Fotony o długości fali powyżej 700 nm zaliczane są do promieniowania podczerwonego i odbierane są w postaci ciepła. Fotony o długości fali poniżej 400 nm zaliczane są do promieniowania ultrafioletowego i ze względu na dużą energię mogą działać uszkadzająco na skórę i błony śluzowe; Po ultrafiolecie przychodzi promieniowanie rentgenowskie i gamma.

W rezultacie każda długość fali jest postrzegana jako specjalny kolor. Na przykład, gdy patrzymy na tęczę, kolory podstawowe (czerwony, zielony, niebieski) wydają nam się najbardziej zauważalne.

Poprzez optyczne mieszanie kolorów podstawowych można uzyskać inne kolory i odcienie. Jeśli wszystkie trzy typy czopków zostaną wzbudzone jednocześnie i jednakowo, pojawi się wrażenie białego koloru.

Sygnały kolorów są przesyłane wzdłuż wolnych włókien komórek zwojowych

W wyniku zmieszania się sygnałów niosących informację o kolorze i kształcie człowiek może zobaczyć coś, czego by się nie spodziewał na podstawie analizy długości fali światła odbitego od obiektu, co wyraźnie pokazują iluzje.

Ścieżki wizualne:

Z aksonów komórek zwojowych powstaje nerw wzrokowy. Prawy i lewy nerw wzrokowy łączą się u podstawy czaszki, tworząc skrzyżowanie, w którym włókna nerwowe wychodzące z wewnętrznych połówek obu siatkówek krzyżują się i przechodzą na przeciwną stronę. Włókna wychodzące z zewnętrznych połówek każdej siatkówki łączą się z oddzieloną wiązką aksonów z przeciwległego nerwu wzrokowego, tworząc przewód wzrokowy. Droga wzrokowa kończy się w głównych ośrodkach analizatora wzrokowego, do których należą ciało kolankowate boczne, wzgórek górny i obszar przedtekcyjny pnia mózgu.

Ciała kolankowate boczne są pierwszą strukturą ośrodkowego układu nerwowego, w której impulsy wzbudzenia przełączają się na drodze między siatkówką a korą mózgową. Neurony siatkówki i ciała kolankowatego bocznego analizują bodźce wzrokowe, oceniając ich charakterystykę kolorystyczną, kontrast przestrzenny i średnie oświetlenie w różnych częściach pola widzenia. W bocznych ciałach kolankowatych interakcja obuoczna rozpoczyna się od siatkówki prawego i lewego oka.

Aby wchodzić w interakcję ze światem zewnętrznym, człowiek musi otrzymywać i analizować informacje ze środowiska zewnętrznego. W tym celu natura obdarzyła go narządami zmysłów. Jest ich sześć: oczy, uszy, język, nos, skóra i W ten sposób człowiek tworzy wyobrażenie o wszystkim, co go otacza i o nim samym, w wyniku wrażeń wzrokowych, słuchowych, węchowych, dotykowych, smakowych i kinestetycznych.

Trudno twierdzić, że jeden narząd zmysłu jest ważniejszy od innych. Uzupełniają się, tworząc pełny obraz świata. Ale faktem jest, że przede wszystkim informacji jest aż 90%! - ludzie postrzegają za pomocą oczu - to fakt. Aby zrozumieć, w jaki sposób te informacje docierają do mózgu i jak są analizowane, musisz zrozumieć strukturę i funkcje analizatora wizualnego.

Funkcje analizatora wizualnego

Dzięki percepcji wzrokowej poznajemy wielkość, kształt, kolor, względne położenie obiektów w otaczającym świecie, ich ruch czy bezruch. Jest to proces złożony i wieloetapowy. Struktura i funkcje analizatora wizualnego – systemu odbierającego i przetwarzającego informacje wizualne, a tym samym zapewniającego widzenie – są bardzo złożone. Początkowo można go podzielić na część peryferyjną (odbierającą dane początkowe), przewodzącą i analizującą. Informacje odbierane są przez aparat receptorowy, do którego zalicza się gałkę oczną i układy pomocnicze, a następnie przesyłane nerwami wzrokowymi do odpowiednich ośrodków mózgu, gdzie są przetwarzane i powstają obrazy wizualne. W artykule zostaną omówione wszystkie działy analizatora wizualnego.

Jak działa oko. Zewnętrzna warstwa gałki ocznej

Oczy są narządem parzystym. Każda gałka oczna ma kształt lekko spłaszczonej kuli i składa się z kilku błon: zewnętrznej, środkowej i wewnętrznej, otaczających wypełnione płynem jamy oka.

Zewnętrzna powłoka to gęsta włóknista kapsułka, która utrzymuje kształt oka i chroni jego wewnętrzne struktury. Ponadto przyczepionych jest do niego sześć mięśni motorycznych gałki ocznej. Zewnętrzna powłoka składa się z przezroczystej części przedniej – rogówki i tylnej, nie przepuszczającej światła części – twardówki.

Rogówka jest ośrodkiem refrakcyjnym oka, jest wypukła, wygląda jak soczewka i składa się z kilku warstw. Nie ma w nim naczyń krwionośnych, ale jest wiele zakończeń nerwowych. Biała lub niebieskawa twardówka, której widoczna część nazywana jest zwykle białkiem oka, zbudowana jest z tkanki łącznej. Przyłączone są do niego mięśnie umożliwiające obrót oczu.

Środkowa warstwa gałki ocznej

Środkowa naczyniówka bierze udział w procesach metabolicznych, zapewniając odżywienie oka i usuwanie produktów przemiany materii. Przednią, najbardziej zauważalną częścią jest tęczówka. Substancja pigmentowa znajdująca się w tęczówce, a raczej jej ilość, decyduje o indywidualnym odcieniu oczu człowieka: od niebieskiego, jeśli jest go mało, do brązowego, jeśli jest go w wystarczającej ilości. Jeśli pigment jest nieobecny, jak to ma miejsce w przypadku albinizmu, wówczas splot naczyń krwionośnych staje się widoczny, a tęczówka staje się czerwona.

Tęczówka znajduje się tuż za rogówką i opiera się na mięśniach. Źrenica – okrągły otwór pośrodku tęczówki – dzięki tym mięśniom reguluje wnikanie światła do oka, rozszerzając się przy słabym oświetleniu i zwężając przy zbyt jasnym. Kontynuacją tęczówki, funkcją tej części analizatora wzrokowego jest wytwarzanie płynu, który odżywia te części oka, które nie mają własnych naczyń. Ponadto ciało rzęskowe poprzez specjalne więzadła bezpośrednio wpływa na grubość soczewki.

W tylnej części oka, w warstwie środkowej, znajduje się naczyniówka, czyli sama naczyniówka, zbudowana prawie w całości z naczyń krwionośnych o różnej średnicy.

Siatkówka oka

Wewnętrzną, najcieńszą warstwą jest siatkówka lub siatkówka, utworzona przez komórki nerwowe. Tutaj następuje bezpośrednia percepcja i pierwotna analiza informacji wizualnych. Tył siatkówki składa się ze specjalnych fotoreceptorów zwanych czopkami (7 milionów) i pręcikami (130 milionów). Odpowiadają za postrzeganie obiektów przez oko.

Czopki odpowiadają za rozpoznawanie kolorów i zapewniają widzenie centralne, dzięki czemu można dostrzec najdrobniejsze szczegóły. Pręciki, jako bardziej czułe, umożliwiają widzenie w kolorach czarno-białych w warunkach słabego oświetlenia, a także odpowiadają za widzenie peryferyjne. Większość czopków koncentruje się w tzw. plamce żółtej, naprzeciw źrenicy, nieco powyżej wejścia nerwu wzrokowego. To miejsce odpowiada maksymalnej ostrości wzroku. Siatkówka, podobnie jak wszystkie części analizatora wizualnego, ma złożoną strukturę - w jej strukturze znajduje się 10 warstw.

Budowa jamy oka

Jądro oka składa się z soczewki, ciała szklistego i komór wypełnionych płynem. Soczewka wygląda jak przezroczysta soczewka wypukła po obu stronach. Nie ma naczyń ani zakończeń nerwowych i jest zawieszony w procesach otaczającego ciała rzęskowego, którego mięśnie zmieniają swoją krzywiznę. Ta zdolność nazywa się akomodacją i pomaga oku skupić się na bliskich lub, odwrotnie, odległych obiektach.

Za soczewką, w sąsiedztwie niej i dalej na całej powierzchni siatkówki, znajduje się ta przezroczysta galaretowata substancja, wypełniająca większą część jej objętości.Skład tej żelowatej masy składa się w 98% z wody. Zadaniem tej substancji jest przewodzenie promieni świetlnych, kompensacja zmian ciśnienia wewnątrzgałkowego i utrzymanie stałości kształtu gałki ocznej.

Przednia komora oka jest ograniczona rogówką i tęczówką. Łączy się poprzez źrenicę z węższą komorą tylną, rozciągającą się od tęczówki do soczewki. Obie jamy wypełnione są płynem wewnątrzgałkowym, który swobodnie krąży pomiędzy nimi.

Załamanie światła

System analizatora wizualnego działa tak, że początkowo promienie świetlne są załamywane i skupiane na rogówce, a następnie przechodzą przez komorę przednią do tęczówki. Przez źrenicę środkowa część strumienia świetlnego trafia do soczewki, gdzie jest dokładniej skupiana, a następnie przez ciało szkliste do siatkówki. Obraz obiektu rzutowany jest na siatkówkę w postaci zredukowanej i odwróconej, a energia promieni świetlnych jest przetwarzana przez fotoreceptory na impulsy nerwowe. Informacje następnie wędrują nerwem wzrokowym do mózgu. Obszar siatkówki, przez który przechodzi nerw wzrokowy, nie posiada fotoreceptorów i dlatego nazywany jest martwym punktem.

Aparat ruchowy narządu wzroku

Oko musi być ruchliwe, aby móc reagować na bodźce w odpowiednim czasie. Za ruch aparatu wzrokowego odpowiadają trzy pary mięśni zewnątrzgałkowych: dwie pary mięśni prostych i jedna para mięśni skośnych. Mięśnie te są prawdopodobnie najszybciej działającymi mięśniami w ludzkim ciele. Nerw okoruchowy kontroluje ruchy gałki ocznej. Łączy się z czterema z sześciu mięśni oka, zapewniając ich prawidłowe funkcjonowanie i skoordynowane ruchy gałek ocznych. Jeśli nerw okoruchowy z jakiegoś powodu przestaje normalnie funkcjonować, wyraża się to różnymi objawami: zezem, opadającymi powiekami, podwójnym widzeniem, rozszerzeniem źrenic, zaburzeniami akomodacji, wysunięciem oczu.

Układy ochronne oka

Kontynuując tak obszerny temat, jak budowa i funkcje analizatora wizualnego, nie sposób nie wspomnieć o systemach, które go chronią. Gałka oczna znajduje się w jamie kostnej - oczodole, na amortyzującej poduszce tłuszczowej, gdzie jest niezawodnie chroniona przed uderzeniami.

Oprócz oczodołu aparat ochronny narządu wzroku obejmuje powieki górne i dolne z rzęsami. Chronią oczy przed różnymi przedmiotami z zewnątrz. Dodatkowo powieki pomagają równomiernie rozprowadzać płyn łzowy po powierzchni oka i usuwać najmniejsze cząsteczki kurzu z rogówki podczas mrugania. Brwi pełnią także w pewnym stopniu funkcje ochronne, chroniąc oczy przed potem spływającym z czoła.

Gruczoły łzowe znajdują się w górnym zewnętrznym kąciku oczodołu. Ich wydzielina chroni, odżywia i nawilża rogówkę, a także działa dezynfekująco. Nadmiar płynu spływa kanałem łzowym do jamy nosowej.

Dalsze przetwarzanie i ostateczne przetwarzanie informacji

Część przewodząca analizatora składa się z pary nerwów wzrokowych, które wychodzą z oczodołów i wchodzą do specjalnych kanałów w jamie czaszki, tworząc dalej niepełną dyskusję, czyli chiazm. Obrazy ze skroniowej (zewnętrznej) części siatkówki pozostają po tej samej stronie, a z wewnętrznej, nosowej części, krzyżują się i są przekazywane na przeciwną stronę mózgu. W rezultacie okazuje się, że prawe pola widzenia przetwarzane są przez lewą półkulę, a lewe przez prawą. Takie przecięcie jest konieczne, aby utworzyć trójwymiarowy obraz wizualny.

Po omówieniu nerwy odcinka przewodzącego kontynuują bieg w drogach wzrokowych. Informacje wizualne docierają do części kory mózgowej odpowiedzialnej za ich przetwarzanie. Strefa ta znajduje się w okolicy potylicznej. Tam następuje ostateczna przemiana otrzymanej informacji w wrażenie wizualne. Jest to centralna część analizatora wizualnego.

Zatem budowa i funkcje analizatora wizualnego są takie, że zaburzenia w którymkolwiek z jego obszarów, czy to w strefie percepcyjnej, przewodzącej, czy też analizującej, prowadzą do niepowodzenia jego działania jako całości. To bardzo różnorodny, subtelny i doskonały system.

Naruszenia analizatora wizualnego – wrodzone lub nabyte – prowadzą z kolei do znacznych trudności w rozumieniu rzeczywistości i ograniczonych możliwości.

Narząd wzroku odgrywa kluczową rolę w interakcji człowieka z otoczeniem. Z jego pomocą aż 90% informacji o świecie zewnętrznym dociera do ośrodków nerwowych. Zapewnia percepcję światła, koloru i poczucie przestrzeni. Ze względu na to, że narząd wzroku jest sparowany i mobilny, obrazy wizualne odbierane są trójwymiarowo, tj. nie tylko w obszarze, ale także w głębi.

Narząd wzroku obejmuje gałkę oczną i narządy pomocnicze gałki ocznej. Z kolei narząd wzroku jest integralną częścią analizatora wzrokowego, który oprócz wskazanych struktur obejmuje drogę wzrokową, podkorowe i korowe ośrodki widzenia.

Oko ma zaokrąglony kształt, bieguny przednie i tylne (ryc. 9.1). Gałka oczna składa się z:

1) zewnętrzna błona włóknista;

2) środkowy - naczyniówka;

3) siatkówka;

4) jądra oka (komora przednia i tylna, soczewka, ciało szkliste).

Średnica oka wynosi około 24 mm, objętość oka u osoby dorosłej wynosi średnio 7,5 cm 3.

1)Włóknista membrana – zewnętrzna gęsta skorupa pełniąca funkcje ramowe i ochronne. Błona włóknista jest podzielona na część tylną - twardówka i przezroczysty przód – rogówka.

Twardówka – gęsta błona tkanki łącznej o grubości 0,3–0,4 mm w tylnej części, 0,6 mm w pobliżu rogówki. Tworzą go pęczki włókien kolagenowych, pomiędzy którymi znajdują się spłaszczone fibroblasty z niewielką ilością włókien elastycznych. W grubości twardówki w obszarze jej połączenia z rogówką znajduje się wiele małych rozgałęzionych wnęk komunikujących się ze sobą, tworząc zatoka żylna twardówki (kanał Schlemma), przez który zapewnia się odpływ płynu z przedniej komory oka.Mięśnie zewnątrzgałkowe są przyczepione do twardówki.

Rogówka- jest to przezroczysta część muszli, która nie posiada naczyń i ma kształt szkiełko zegarkowe. Średnica rogówki wynosi 12 mm, grubość około 1 mm. Główne właściwości rogówki to przezroczystość, jednolita kulistość, wysoka czułość i duża moc refrakcyjna (42 dioptrie). Rogówka pełni funkcje ochronne i optyczne. Składa się z kilku warstw: zewnętrznej i wewnętrznej nabłonka z wieloma zakończeniami nerwowymi, wewnętrznej, utworzonej przez cienkie płytki tkanki łącznej (kolagen), pomiędzy którymi znajdują się spłaszczone fibroblasty. Komórki nabłonkowe warstwy zewnętrznej są wyposażone w wiele mikrokosmków i są obficie nawilżone łzami. Rogówka pozbawiona jest naczyń krwionośnych, jej odżywianie następuje w wyniku dyfuzji z naczyń rąbka i płynu z przedniej komory oka.

Ryż. 9.1. Schemat budowy oka:

A: 1 – oś anatomiczna gałki ocznej; 2 – rogówka; 3 – komora przednia; 4 – kamera tylna; 5 – spojówka; 6 – twardówka; 7 – naczyniówka; 8 – więzadło rzęskowe; 8 – siatkówka; 9 – plamka żółta, 10 – nerw wzrokowy; 11 – martwy punkt; 12 – ciało szkliste, 13 – ciało rzęskowe; 14 – więzadło Zinna; 15 – irys; 16 – soczewka; 17 – oś optyczna; B: 1 – rogówka, 2 – rąbek (krawędź rogówki), 3 – zatoka żylna twardówki, 4 – kąt tęczowo-rogówkowy, 5 – spojówka, 6 – część rzęskowa siatkówki, 7 – twardówka, 8 – naczyniówka, 9 – ząbkowany brzeg siatkówki, 10 – mięsień rzęskowy, 11 – wyrostki rzęskowe, 12 – tylna komora oka, 13 – tęczówka, 14 – tylna powierzchnia tęczówki, 15 – pas rzęskowy, 16 – torebka soczewki , 17 - soczewka, 18 - zwieracz źrenicy (mięsień, zwężająca źrenica), 19 - komora przednia gałki ocznej

2) Naczyniówka zawiera dużą liczbę naczyń krwionośnych i pigmentu. Składa się z trzech części: naczyniówka właściwa, ciało rzęskowe I irysy.

Sama naczyniówka tworzy większość naczyniówki i wyściela tylną część twardówki.

Większość rzęskowe ciało - to jest mięsień rzęskowy , utworzone przez wiązki miocytów, wśród których wyróżnia się włókna podłużne, okrągłe i promieniowe. Skurcz mięśnia prowadzi do rozluźnienia włókien pasma rzęskowego (więzadła cynowego), soczewka prostuje się i zaokrągla, w wyniku czego zwiększa się wypukłość soczewki i jej moc refrakcyjna oraz następuje akomodacja do pobliskich obiektów. Miocyty w starszym wieku częściowo zanikają, rozwija się tkanka łączna; prowadzi to do zakłóceń w zakwaterowaniu.

Ciało rzęskowe biegnie dalej do przodu irys, który jest okrągłym dyskiem z otworem pośrodku (źrenicą). Tęczówka znajduje się pomiędzy rogówką a soczewką. Oddziela komorę przednią (ograniczoną od przodu rogówką) od komory tylnej (ograniczoną od tyłu soczewką). Krawędź źrenicowa tęczówki jest postrzępiona, boczna krawędź obwodowa - krawędź rzęskowa - przechodzi do ciała rzęskowego.

Irys składa się z tkanki łącznej z naczyniami krwionośnymi, komórek pigmentowych decydujących o kolorze oczu oraz włókien mięśniowych rozmieszczonych promieniowo i okrężnie, które tworzą zwieracz (zwieracz) źrenicy I rozszerzacz źrenic. Różna ilość i jakość pigmentu melaniny decyduje o kolorze oczu - brązowym, czarnym (jeśli pigmentu jest duża) lub niebieskim, zielonkawym (jeśli pigmentu jest mało).

3) Siatkówka oka - wewnętrzna (światłoczuła) błona gałki ocznej przylega do naczyniówki na całej jej długości. Składa się z dwóch liści: wewnętrznego - światłoczuły (część nerwowa) i zewnętrzne - pigmentowany. Siatkówka jest podzielona na dwie części - tylny wzrokowy i przedni (rzęskowy i tęczówkowy). Ten ostatni nie zawiera komórek światłoczułych (fotoreceptorów). Granica między nimi jest ząbkowana krawędź, który znajduje się na poziomie przejścia naczyniówki właściwej do koła rzęskowego. Miejsce, w którym nerw wzrokowy wychodzi z siatkówki, nazywa się dysk optyczny(martwy punkt, w którym również nie ma fotoreceptorów). W środku dysku tętnica środkowa siatkówki wchodzi do siatkówki.

Część wizualna składa się z zewnętrznej części pigmentowej i wewnętrznej części nerwowej. Wewnętrzna część siatkówki zawiera komórki z wyrostkami w postaci czopków i pręcików, które są światłoczułymi elementami gałki ocznej. Szyszki postrzegają promienie świetlne w jasnym (dziennym) świetle i są jednocześnie receptorami koloru, oraz patyki działają w oświetleniu zmierzchowym i pełnią rolę receptorów światła zmierzchowego. Pozostałe komórki nerwowe odgrywają rolę łączącą; aksony tych komórek, połączone w wiązkę, tworzą nerw wychodzący z siatkówki.

Każdy różdżka zawiera na wolnym powietrzu I segmenty wewnętrzne. Segment zewnętrzny– światłoczułe – utworzone przez podwójne dyski membranowe, które są fałdami błony komórkowej. Wizualny fiolet – rodopsyna, zlokalizowane w błonach segmentu zewnętrznego ulegają zmianom pod wpływem światła, co prowadzi do pojawienia się impulsu. Segmenty zewnętrzny i wewnętrzny są ze sobą połączone rzęsa. W segment wewnętrzny – wiele mitochondriów, rybosomów, elementów retikulum endoplazmatycznego i blaszkowatego kompleksu Golgiego.

Pręciki pokrywają prawie całą siatkówkę z wyjątkiem martwego punktu. Najwięcej czopków znajduje się w odległości około 4 mm od głowy nerwu wzrokowego, w okrągłym zagłębieniu, tzw. żółta plama, nie ma w nim naczyń i jest to miejsce, w którym oko ma najlepsze widzenie.

Istnieją trzy rodzaje czopków, z których każdy odbiera światło o określonej długości fali. W przeciwieństwie do prętów, segment zewnętrzny jednego typu ma jodopsyna, k który postrzega światło czerwone. Liczba czopków w ludzkiej siatkówce sięga 6–7 milionów, liczba pręcików jest 10–20 razy większa.

4) Jądro oka składa się z komór oka, soczewki i ciała szklistego.

Tęczówka dzieli przestrzeń między rogówką z jednej strony a soczewką z więzadłem Zinna i ciałem rzęskowym z drugiej dwie kamery – przód I z powrotem, które odgrywają ważną rolę w krążeniu cieczy wodnistej wewnątrz oka. Wodny humor jest cieczą o bardzo niskiej lepkości i zawiera około 0,02% białka. Wodny humor jest wytwarzany przez naczynia włosowate wyrostków rzęskowych i tęczówkę. Obie kamery komunikują się ze sobą poprzez źrenicę. W narożniku komory przedniej, utworzonym przez brzeg tęczówki i rogówki, na obwodzie znajdują się pęknięcia pokryte śródbłonkiem, przez które komora przednia łączy się z zatoką żylną twardówki, a ta z układem żylnym, gdzie płynie wodnisty humor. Zwykle ilość utworzonej cieczy wodnistej ściśle odpowiada ilości wypływającej. Kiedy odpływ cieczy wodnistej zostaje zakłócony, następuje wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego - jaskra. Jeśli nie zostanie szybko leczony, stan ten może prowadzić do ślepoty.

Obiektyw- przezroczysta dwuwypukła soczewka o średnicy około 9 mm, której przednia i tylna powierzchnia łączą się ze sobą na równiku. Współczynnik załamania soczewki w warstwach powierzchniowych wynosi 1,32; w centralnych – 1,42. Komórki nabłonkowe znajdujące się w pobliżu równika są komórkami rozrodczymi; dzielą się, wydłużają i różnicują włókna soczewki i nakładają się na włókna obwodowe za równikiem, co powoduje zwiększenie średnicy soczewki. W procesie różnicowania zanika jądro i organelle, w komórce pozostają jedynie wolne rybosomy i mikrotubule. Włókna soczewki różnicują się w okresie embrionalnym od komórek nabłonkowych pokrywających tylną powierzchnię rozwijającej się soczewki i utrzymują się przez całe życie człowieka. Włókna są sklejane ze sobą substancją, której współczynnik załamania światła jest podobny do współczynnika załamania światła soczewki.

Obiektyw sprawia wrażenie zawieszonego pasmo rzęskowe (więzadło cynamonowe) pomiędzy którymi znajdują się włókna przestrzeń obręczy (kanał mały), komunikowanie się z kamerami oczu. Włókna obręczy są przezroczyste, łączą się z substancją soczewki i przekazują jej ruchy mięśnia rzęskowego. Gdy więzadło jest napięte (rozluźnienie mięśnia rzęskowego), soczewka spłaszcza się (nastawiona na widzenie w dali), gdy więzadło się rozluźnia (skurcz mięśnia rzęskowego), zwiększa się wypukłość soczewki (nastawia się na widzenie do bliży). Nazywa się to akomodacją oka.

Na zewnątrz soczewka pokryta jest cienką przezroczystą elastyczną torebką, do której przymocowane jest pasmo rzęskowe (więzadło Zinna). Kiedy mięsień rzęskowy kurczy się, zmienia się wielkość soczewki i jej moc refrakcji.Soczewka zapewnia akomodację gałce ocznej, załamując promienie świetlne z siłą 20 dioptrii.

Ciało szkliste wypełnia przestrzeń pomiędzy siatkówką z tyłu, soczewką i tyłem pasma rzęskowego z przodu. Jest to amorficzna substancja międzykomórkowa o konsystencji galaretowatej, nie posiadająca naczyń krwionośnych ani nerwów, pokryta błoną, której współczynnik załamania światła wynosi 1,3. Ciało szkliste składa się z higroskopijnego białka witreina i kwas hialuronowy. Na przedniej powierzchni ciała szklistego znajduje się otwór, w którym znajduje się soczewka.

Dodatkowe narządy oka. Narządy pomocnicze oka obejmują mięśnie gałki ocznej, powięź oczodołu, powieki, brwi, aparat łzowy, ciało tłuszczowe, spojówkę, pochwę gałki ocznej. Układ motoryczny oka jest reprezentowany przez sześć mięśni. Mięśnie zaczynają się od pierścienia ścięgnistego wokół nerwu wzrokowego w głębi oczodołu i są przyczepione do gałki ocznej. Mięśnie działają w taki sposób, że oba oczy obracają się zgodnie i są skierowane w ten sam punkt (ryc. 9.2).

Ryż. 9.2. Mięśnie gałki ocznej (mięśnie okoruchowe):

A – widok z przodu, B – widok z góry; 1 - mięsień prosty górny, 2 - bloczek, 3 - mięsień skośny górny, 4 - mięsień prosty przyśrodkowy, 5 - mięsień skośny dolny, b - mięsień prosty dolny, 7 - mięsień prosty boczny, 8 - nerw wzrokowy, 9 - skrzyżowanie wzrokowe

Oczodół, w którym znajduje się gałka oczna, składa się z okostnej orbity. Pomiędzy pochwą a okostną orbity znajduje się grube ciało oczodół, który działa jak elastyczna poduszka dla gałki ocznej.

Powieki(górna i dolna) to formacje, które leżą przed gałką oczną i zakrywają ją od góry i od dołu, a po zamknięciu całkowicie ją ukrywają. Nazywa się przestrzeń między krawędziami powiek Pęcherz Moczowy, Rzęsy znajdują się wzdłuż przedniej krawędzi powiek. Podstawą powieki jest chrząstka, która z wierzchu pokryta jest skórą. Powieki ograniczają lub blokują dostęp strumienia światła. Brwi i rzęsy to krótkie, szczeciniaste włosy. Podczas mrugania rzęsy zatrzymują duże cząsteczki kurzu, a brwi pomagają odprowadzać pot z gałki ocznej w kierunku bocznym i środkowym.

Aparat łzowy składa się z gruczołu łzowego z przewodami wydalniczymi i kanałami łzowymi (ryc. 9.3). Gruczoł łzowy znajduje się w górno-bocznym rogu oczodołu. Wydziela łzy, składające się głównie z wody, która zawiera około 1,5% NaCl, 0,5% albuminy i śluzu, a łza zawiera także lizozym, który ma wyraźne działanie bakteriobójcze.

Ponadto łzy zapewniają zwilżenie rogówki – zapobiegają jej stanom zapalnym, usuwają cząsteczki kurzu z jej powierzchni i uczestniczą w zapewnieniu jej odżywienia. Ruch łez ułatwiają mrugające ruchy powiek. Następnie łza przepływa przez szczelinę włosowatą przy krawędzi powiek do jeziora łzowego. W tym miejscu rozpoczynają się kanaliki łzowe, które otwierają się do worka łzowego. Ten ostatni znajduje się w dole o tej samej nazwie w dolnym rogu orbity. W dół przechodzi do dość szerokiego kanału nosowo-łzowego, przez który płyn łzowy dostaje się do jamy nosowej.

Percepcja wzrokowa

Tworzenie obrazu w oku zachodzi przy udziale układów optycznych (rogówki i soczewki), dając odwrócony i zmniejszony obraz obiektu na powierzchni siatkówki. Kora mózgowa dokonuje kolejnej rotacji obrazu wizualnego, dzięki czemu widzimy w rzeczywistej postaci różne obiekty otaczającego świata.

Nazywa się adaptacją oka do wyraźnego widzenia z odległości odległych obiektów zakwaterowanie. Mechanizm akomodacji oka związany jest ze skurczem mięśni rzęskowych, które zmieniają krzywiznę soczewki. Podczas oglądania obiektów z bliskiej odległości zakwaterowanie działa również jednocześnie konwergencja, tj. osie obu oczu zbiegają się. Im bliżej znajduje się dany obiekt, tym bliżej zbiegają się linie wizualne.

Moc refrakcyjna układu optycznego oka wyrażana jest w dioptriach - (dopter). Moc refrakcyjna ludzkiego oka wynosi 59 dioptrii podczas oglądania odległych obiektów i 72 dioptrii podczas oglądania bliskich obiektów.

Istnieją trzy główne anomalie w załamaniu promieni w oku (refrakcja): krótkowzroczność lub krótkowzroczność; dalekowzroczność lub nadwzroczność, I astygmatyzm (ryc. 9.4). Główną przyczyną wszystkich wad wzroku jest to, że moc refrakcyjna i długość gałki ocznej nie są ze sobą zgodne, jak w normalnym oku. W przypadku krótkowzroczności promienie zbiegają się przed siatkówką w ciele szklistym, a na siatkówce zamiast punktu pojawia się krąg rozpraszania światła, a gałka oczna jest dłuższa niż normalnie. Do korekcji wzroku stosuje się soczewki wklęsłe z ujemnymi dioptriami.

Ryż. 9.4. Droga promieni świetlnych w oku:

a – z prawidłowym widzeniem, b – z krótkowzrocznością, c – z dalekowzrocznością, d – z astygmatyzmem; 1 – korekcja soczewką dwuwklęsłą do korygowania wad krótkowzroczności, 2 – dwuwypukła – dalekowzroczność, 3 – cylindryczna – astygmatyzm

Przy dalekowzroczności gałka oczna jest krótka, dlatego równoległe promienie pochodzące z odległych obiektów gromadzą się za siatkówką, co powoduje niewyraźny, zamazany obraz obiektu. Wadę tę można skompensować, wykorzystując siłę załamania soczewek wypukłych z dodatnimi dioptriami. Astygmatyzm to odmienne załamanie promieni świetlnych w dwóch głównych meridianach.

Starcza dalekowzroczność (starczowzroczność) wiąże się ze słabą elastycznością soczewki i osłabieniem napięcia stref Zinna przy normalnej długości gałki ocznej. Tę wadę refrakcji można skorygować za pomocą soczewek dwuwypukłych.

Widzenie jednym okiem daje nam wyobrażenie o obiekcie tylko w jednej płaszczyźnie. Tylko widzenie obydwoma oczami jednocześnie zapewnia percepcję głębi i prawidłowe wyobrażenie o względnym położeniu obiektów. Zapewnia możliwość łączenia oddzielnych obrazów odbieranych przez każde oko w jedną całość widzenie obuoczne.

Ostrość wzroku charakteryzuje rozdzielczość przestrzenną oka i jest określana przez najmniejszy kąt, pod którym dana osoba jest w stanie rozróżnić dwa punkty oddzielnie. Im mniejszy kąt, tym lepsza widoczność. Zwykle kąt ten wynosi 1 minutę lub 1 jednostkę.

Aby określić ostrość wzroku, stosuje się specjalne tabele przedstawiające litery lub cyfry o różnych rozmiarach.

Linia wzroku - Jest to przestrzeń, którą postrzega jedno oko, gdy jest nieruchome. Zmiany w polu widzenia mogą być wczesnym objawem niektórych chorób oczu i mózgu.

Mechanizm fotorecepcji opiera się na stopniowej przemianie pigmentu wzrokowego rodopsyny pod wpływem kwantów światła. Te ostatnie są absorbowane przez grupę atomów (chromoforów) wyspecjalizowanych cząsteczek - chromolipoprotein. Aldehydy alkoholowe witaminy A, czyli siatkówki, pełnią rolę chromoforu, który decyduje o stopniu absorpcji światła w pigmentach wizualnych. Siatkówka normalnie (w ciemności) wiąże się z bezbarwnym białkiem opsyną, tworząc wizualny pigment rodopsynę. Kiedy foton zostaje zaabsorbowany, cis-retinal przechodzi pełną transformację (zmianę konformacji) i zostaje odłączony od opsyny, a w fotoreceptorze zostaje wyzwolony impuls elektryczny, który jest wysyłany do mózgu. W tym przypadku cząsteczka traci kolor, a proces ten nazywa się blaknięciem. Po zaprzestaniu ekspozycji na światło rodopsyna ulega natychmiastowej ponownej syntezie. W całkowitej ciemności adaptacja wszystkich pręcików i osiągnięcie przez oczy maksymalnej czułości zajmuje około 30 minut (wszystkie cis-siatkówki łączą się z opsyną, ponownie tworząc rodopsynę). Proces ten jest ciągły i leży u podstaw adaptacji do ciemności.

Z każdej komórki fotoreceptorowej rozciąga się cienki wyrostek, kończący się w zewnętrznej warstwie siatkowej zgrubieniem, które tworzy synapsę z procesami neuronów dwubiegunowych .

Neurony asocjacyjne zlokalizowane w siatkówce, przekazują wzbudzenie z komórek fotoreceptorów do dużych neurocyty optoglioniczne, którego aksony (500 tysięcy - 1 milion) tworzą nerw wzrokowy, który opuszcza orbitę przez kanał nerwu wzrokowego. Tworzy się na dolnej powierzchni mózgu chiazm optyczny. Informacje z bocznych części siatkówki, bez skrzyżowania, przesyłane są do przewodu wzrokowego, a z części środkowych są krzyżowane. Następnie impulsy kierowane są do podkorowych ośrodków widzenia, które znajdują się w śródmózgowiu i międzymózgowiu: wzgórki górne śródmózgowia odpowiadają na nieoczekiwane bodźce wzrokowe; tylne jądra wzgórza (wzgórze wzrokowe) międzymózgowia zapewniają nieświadomą ocenę informacji wzrokowych; z bocznych ciał kolankowych międzymózgowia, wzdłuż promieniowania wzrokowego, impulsy kierowane są do korowego środka wzroku. Znajduje się w rowku kalkarynowym płata potylicznego i zapewnia świadomą ocenę napływających informacji (ryc. 9.5).

inż. geol. badania mają na celu zebranie danych charakterystycznych dla budowy geologicznej obszaru, wzdłuż którego układana jest droga oraz jego warunków hydrogeologicznych

64. Wypełnij tabelę.

65. Rozważ rysunek przedstawiający budowę ludzkiego oka. Wpisz nazwy części oka oznaczone cyframi.

66. Wymień struktury należące do aparatu pomocniczego narządu wzroku.
Aparat pomocniczy obejmuje brwi, powieki i rzęsy, gruczoł łzowy, kanały łzowe, mięśnie okoruchowe.

67. Zapisz nazwy części oka, przez które przechodzą promienie świetlne, zanim dotrą do siatkówki.
Rogówka → komora przednia → tęczówka → komora tylna → krystaliczna → ciało szkliste → siatkówka

68. Zapisz definicje.
Pręciki to receptory światła zmierzchu, które odróżniają światło od ciemności.
Szyszki są mniej wrażliwe na światło, ale potrafią rozróżniać kolory.
Siatkówka to wewnętrzna warstwa oka, która jest obwodową częścią analizatora wzrokowego.
Plamka żółta jest miejscem w siatkówce o największej ostrości wzroku.
Martwy punkt to obszar siatkówki, który nie jest wrażliwy na światło. Włókna nerwowe od receptorów do plamki ślepej przechodzą przez siatkówkę i łączą się w nerwie wzrokowym.

69. Jakie wady wizualne widać na zdjęciach? Zaproponuj (kompletne) sposoby ich poprawienia.

70. Napisz zalecenia dotyczące utrzymania dobrego wzroku.
Książki czytaj tylko siedząc, przy dobrym oświetleniu. Trzymaj książkę w odległości 30 cm od oczu. Pracując przy komputerze, staraj się mrugać jak najczęściej i co godzinę rób 15-minutowe przerwy. Oglądaj telewizję nie dłużej niż trzy godziny dziennie; odległość od oczu do telewizora powinna być 5-krotnością jego przekątnej. Wykonuj ćwiczenia oczu, jedz produkty zawierające witaminy A, C i E.