Ljudsko oko i vid. Oko kao optički instrument

Struktura ljudskog oka uključuje mnoge složene sustave koji čine vizualni sustav, koji daje informacije o onome što okružuje osobu. Osjetilni organi uključeni u njegov sastav, karakterizirani kao upareni, odlikuju se strukturnom složenošću i jedinstvenošću. Svatko od nas ima svoje oči. Njihove karakteristike su izuzetne. Istodobno, struktura ljudskog oka i njegova funkcionalnost imaju zajedničke značajke.

Evolucijski razvoj doveo je do činjenice da su organi vida postali najsloženije formacije na razini struktura tkivnog podrijetla. Glavna svrha oka je osigurati vid. Tu mogućnost jamče krvne žile, vezivna tkiva, živci i pigmentne stanice. Ispod je opis anatomije i glavnih funkcija oka sa simbolima.

Struktura ljudskog oka treba shvatiti kao cijeli očni aparat, koji ima optički sustav odgovoran za obradu informacija u obliku vizualnih slika. To podrazumijeva njegovu percepciju, naknadnu obradu i prijenos. Sve se to ostvaruje zahvaljujući elementima koji tvore očnu jabučicu.

Oči su okruglog oblika. Njegovo mjesto je poseban usjek u lubanji. Označava se kao oftalmološki. Vanjski dio prekrivaju kapci i nabori kože koji služe za smještaj mišića i trepavica.

Njihova funkcionalnost je sljedeća:

• hidratacija koju osiguravaju žlijezde smještene u trepavicama. Sekretorne stanice ove vrste doprinose stvaranju odgovarajuće tekućine i sluzi;
• zaštita od mehaničkih oštećenja. To se postiže zatvaranjem kapaka;
• uklanjanje najmanjih čestica koje padaju na bjeloočnicu.

Funkcioniranje vizualnog sustava konfigurirano je na takav način da prenosi primljene svjetlosne valove s maksimalnom točnošću. U tom slučaju potrebno je pažljivo rukovanje. Dotični su osjetilni organi krhki.

Očni kapci

Kožni nabori su ono što čini kapke, koji su stalno u pokretu. Javlja se bljeskanje. Ova je prilika dostupna zbog prisutnosti ligamenata koji se nalaze duž rubova kapaka. Ove formacije također djeluju kao povezujući elementi. Uz njihovu pomoć, kapci su pričvršćeni za očnu duplju. Koža čini gornji sloj kapaka. Zatim dolazi sloj mišića. Sljedeće dolazi hrskavičnog tkiva i konjunktive.

Kapci na dijelu vanjskog ruba imaju dva rebra, od kojih je jedno prednje, a drugo stražnje. Oni čine intermarginalni prostor. Ovdje se ulijevaju kanalići koji dolaze iz meibomskih žlijezda. Uz njihovu pomoć proizvodi se tajna koja omogućuje iznimno lako klizanje kapaka. Time se postiže gustoća vjeđa i stvaraju uvjeti za pravilnu drenažu suzne tekućine.

Na prednjem rebru nalaze se lukovice koje osiguravaju rast cilija. Ovdje također nastaju kanalići koji služe kao transportni putevi za masne sekrete. Ovdje se nalaze i zaključci znojnih žlijezda. Kutovi vjeđa odgovaraju otvorima suznih kanala. Stražnje rebro osigurava da svaki kapak tijesno prilegne uz očnu jabučicu.

Vjeđe karakteriziraju složeni sustavi koji opskrbljuju te organe krvlju i održavaju pravilno provođenje živčanih impulsa. Karotidna arterija odgovorna je za opskrbu krvlju. Regulacija razine živčani sustav– zahvaćenost motornih vlakana koja nastaju facijalni živac, kao i pružanje odgovarajuće osjetljivosti.

Glavne funkcije kapka uključuju zaštitu od oštećenja uslijed mehanički utjecaj i strana tijela. Tome treba dodati i funkciju ovlaživanja, koja pomaže zasićenju unutarnjih tkiva organa vida vlagom.

Očna duplja i njen sadržaj

Koštana šupljina odnosi se na očnu duplju, koja se također naziva koštana orbita. Služi kao pouzdana zaštita. Struktura ove formacije uključuje četiri dijela - gornji, donji, vanjski i unutarnji. Oni čine jednu cjelinu zbog stabilne međusobne veze. Međutim, njihova snaga varira.

Vanjski zid je posebno pouzdan. Unutarnji je puno slabiji. Tupe ozljede mogu uzrokovati njegovo uništenje.

Značajke zidova koštane šupljine uključuju njihovu blizinu zračnih sinusa:

• unutra je rešetkasti labirint;
• dno – maksilarni sinus;
• vrh – frontalna praznina.

Takvo strukturiranje stvara određenu opasnost. Tumorski procesi koji se razvijaju u sinusima mogu se proširiti na orbitalnu šupljinu. Moguće je i obrnuto djelovanje. Orbita komunicira s lubanjskom šupljinom kroz veliki broj rupe, što ukazuje na mogućnost širenja upale na područja mozga.

Učenik

Zjenica oka je okrugla rupa koja se nalazi u središtu šarenice. Njegov promjer se može mijenjati, što vam omogućuje reguliranje stupnja prodora svjetlosnog toka u unutarnje područje oka. Mišići zjenice u obliku sfinktera i dilatatora osiguravaju uvjete kada se mijenja osvjetljenje mrežnice. Korištenje sfinktera sužava zjenicu, a dilatatora je širi.

Ovakvo funkcioniranje spomenutih mišića slično je funkcioniranju dijafragme fotoaparata. Zasljepljujuće svjetlo dovodi do smanjenja njegovog promjera, što odsijeca preintenzivne svjetlosne zrake. Uvjeti se stvaraju kada se postigne kvaliteta slike. Nedostatak rasvjete dovodi do drugačijeg rezultata. Dijafragma se širi. Kvaliteta slike opet ostaje visoka. Ovdje možemo govoriti o funkciji dijafragme. Uz njegovu pomoć osigurano je pupilarni refleks.

Veličina zjenica se automatski prilagođava, ako je takav izraz prihvatljiv. Ljudska svijest ne kontrolira eksplicitno ovaj proces. Manifestacija refleksa zjenice povezana je s promjenom osvjetljenja mrežnice. Apsorpcija fotona pokreće proces prijenosa odgovarajuće informacije, pri čemu se primatelji shvaćaju kao živčani centri. Potreban odgovor sfinktera postiže se nakon što signal obradi živčani sustav. Njegov parasimpatički odjel stupa u akciju. Što se tiče dilatatora, tu na scenu stupa simpatički odjel.

Refleksi zjenica

Reakcija u obliku refleksa osigurava se zbog osjetljivosti i uzbuđenja motorna aktivnost. Prvo se formira signal kao odgovor na određeni utjecaj, a živčani sustav ulazi u igru. Zatim slijedi specifična reakcija na podražaj. Mišićno tkivo je uključeno u rad.

Osvjetljenje uzrokuje sužavanje zjenice. Time se uklanja odsjaj, što pozitivno utječe na kvalitetu vida.

Ova se reakcija može karakterizirati na sljedeći način:

• ravno – jedno oko je osvijetljeno. Reagira na traženi način;
• prijateljski - drugi organ vida nije osvijetljen, ali reagira na svjetlosni utjecaj na prvo oko. Ova vrsta učinka postiže se djelomičnim presijecanjem vlakana živčanog sustava. Formira se kijazma.

Nadražujuće sredstvo u obliku svjetlosti nije jedini uzrok promjena u promjeru zjenice. Mogući su i momenti kao što su konvergencija - stimulacija aktivnosti rektusnih mišića vidnog organa, te akomodacija - aktivacija cilijarnog mišića.

Do pojave zjeničnih refleksa dolazi kada se mijenja točka stabilizacije vida: pogled se prebacuje s predmeta koji se nalazi na velikoj udaljenosti na predmet koji se nalazi na bližoj udaljenosti. Aktiviraju se proprioceptori navedenih mišića koji daju vlakna koja idu do očne jabučice.

Emocionalni stres, poput boli ili straha, potiče širenje zjenica. Ako je trigeminalni živac nadražen, a to ukazuje na nisku ekscitabilnost, tada se opaža učinak suženja. Također, slične reakcije se javljaju prilikom uzimanja određenih lijekova koji uzbuđuju receptore odgovarajućih mišića.

Optički živac

Funkcionalnost vidnog živca je isporuka odgovarajućih poruka određenim područjima mozga posvećenim obradi svjetlosnih informacija.

Svjetlosni impulsi prvo pogađaju mrežnicu. Mjesto vizualnog centra određeno je okcipitalnim režnjem mozga. Struktura optičkog živca sugerira prisutnost nekoliko komponenti.

Na pozornici intrauterini razvoj strukture mozga, unutarnje ovojnice oka i vidnog živca su identične. To daje osnovu za tvrdnju da je potonji dio mozga koji se nalazi izvan lubanje. U isto vrijeme, obični kranijalni živci imaju drugačiju strukturu od njega.

Duljina vidnog živca je kratka. Ima 4–6 cm.Uglavnom se nalazi u prostoru iza očne jabučice, gdje je uronjena masna stanica orbita, što jamči zaštitu od vanjskih oštećenja. Očna jabučica u dijelu stražnjeg pola je područje gdje počinje živac ove vrste. Na ovom mjestu postoji akumulacija živčanih procesa. Oni čine neku vrstu diska (OND). Ovaj naziv se objašnjava spljoštenim oblikom. Krećući se dalje, živac izlazi u orbitu s naknadnim uranjanjem u moždane ovojnice. Zatim dospijeva u prednju lubanjsku jamu.

Vidni putovi formiraju hijazmu unutar lubanje. Oni se sijeku. Ova značajka je važna u dijagnosticiranju očnih i neuroloških bolesti.

Neposredno ispod kijazme nalazi se hipofiza. Njegovo stanje određuje koliko učinkovito može raditi. endokrilni sustav. Ova anatomija je jasno vidljiva ako tumorski procesi utječu na hipofizu. Glavna patologija ove vrste je optičko-kijazmalni sindrom.

Unutarnje grane karotidna arterija odgovorni su za opskrbu vidnog živca krvlju. Nedovoljna duljina cilijarnih arterija isključuje mogućnost dobre opskrbe krvlju optičkog diska. U isto vrijeme, drugi dijelovi dobivaju krv u potpunosti.

Obrada svjetlosnih informacija izravno ovisi o optičkom živcu. Njegova glavna funkcija je isporuka poruka o primljenoj slici određenim primateljima u obliku odgovarajućih područja mozga. Sve ozljede ove formacije, bez obzira na težinu, mogu dovesti do negativnih posljedica.

Kamere očne jabučice

Zatvoreni prostori u očnoj jabučici su takozvane komore. Sadrže intraokularnu vlagu. Između njih postoji veza. Postoje dvije takve formacije. Jedan je u prednjem položaju, a drugi u stražnjem. Učenik djeluje kao poveznica.

Prednji prostor nalazi se neposredno iza regije rožnice. Njegova stražnja strana ograničena je irisom. Što se tiče prostora iza šarenice, ovo je stražnja komora. Kao oslonac služi joj staklasto tijelo. Fiksni volumen komore je norma. Proizvodnja vlage i njezin odljev procesi su koji pridonose prilagodbi sukladnosti sa standardnim volumenima. Proizvodnja očne tekućine moguća je zbog funkcionalnosti cilijarnih procesa. Njegov odljev osiguran je sustavom odvodnje. Nalazi se u frontalnom dijelu, gdje rožnica dodiruje bjeloočnicu.

Funkcionalnost kamera je održavanje "suradnje" između intraokularnih tkiva. Oni su također odgovorni za protok svjetlosti na mrežnicu. Svjetlosne zrake na ulazu se u skladu s tim lome kao rezultat zajedničke aktivnosti s rožnicom. To se postiže optičkim svojstvima svojstvenim ne samo vlazi unutar oka, već i rožnici. Stvara se efekt leće.

Rožnica, u dijelu svog endotelnog sloja, djeluje kao vanjski limiter za prednju sobicu. Granicu naličja čine šarenica i leća. Najveća dubina je u području gdje se nalazi zjenica. Njegova veličina doseže 3,5 mm. Kako se krećete prema periferiji, ovaj se parametar polako smanjuje. Ponekad se ta dubina pokaže većom, na primjer, u nedostatku leće zbog njezina uklanjanja, ili manjom ako je oljuštena žilnica.

Stražnji prostor sprijeda je ograničen listom šarenice, a stražnjim dijelom se oslanja na njega staklasto tijelo. Ekvator leće djeluje kao unutarnji limiter. Vanjska barijera tvori cilijarno tijelo. Unutra se nalazi veliki broj zinnskih ligamenata, koji su tanke niti. Oni stvaraju tvorevinu koja djeluje kao poveznica između cilijarnog tijela i biološke leće u obliku leće. Oblik potonjeg može se promijeniti pod utjecajem cilijarnog mišića i odgovarajućih ligamenata. Time se osigurava potrebna vidljivost objekata bez obzira na udaljenost do njih.

Sastav vlage unutar oka korelira sa karakteristikama krvne plazme. Intraokularna tekućina omogućuje porod hranjivim tvarima, potrebno osigurati normalna operacija organa vida. Također omogućuje uklanjanje metaboličkih proizvoda.

Kapacitet komora određen je volumenima u rasponu od 1,2 do 1,32 cm3. Važno je kako dolazi do stvaranja i otjecanja očne tekućine. Ovi procesi zahtijevaju ravnotežu. Svaki poremećaj u radu takvog sustava dovodi do negativnih posljedica. Na primjer, postoji mogućnost razvoja glaukoma, što može dovesti do ozbiljnih problema s kvalitetom vida.

Cilijarni nastavci služe kao izvori očne vlage, što se postiže filtriranjem krvi. Neposredno mjesto gdje se proizvodi tekućina je stražnja komora. Nakon toga se pomiče prema naprijed s naknadnim odljevom. Mogućnost ovog procesa određena je razlikom u tlaku koji se stvara u venama. Na posljednja faza ove posude upijaju vlagu.

Schlemmov kanal

Praznina unutar bjeloočnice, karakterizirana kao kružna. Ime je dobio po njemačkom liječniku Friedrichu Schlemmu. Prednja sobica, u dijelu svog kuta gdje se formira spoj šarenice i rožnice, preciznije je područje lokacije Schlemmovog kanala. Njegova je svrha drenirati očnu vodicu i osigurati njezinu naknadnu apsorpciju u prednjoj cilijarnoj veni.

Struktura kanala je više povezana s njegovim izgledom limfna žila. Njegov unutarnji dio, koji dolazi u dodir s proizvedenom vlagom, je mrežasta tvorevina.

Kapacitet kanala za prijenos tekućine kreće se od 2 do 3 mikrolitre u minuti. Ozljede i infekcije blokiraju funkcioniranje kanala, što izaziva pojavu bolesti u obliku glaukoma.

Prokrvljenost oka

Stvaranje protoka krvi u organima vida je funkcija oftalmološke arterije, koja je sastavni dio strukture oka. Formira se odgovarajuća grana karotidne arterije. Dolazi do palpebralnog otvora i prodire u orbitu, što čini zajedno s vidnim živcem. Tada se njegov smjer mijenja. Živac se savija izvana tako da je grana na vrhu. Oblikuje se luk iz kojeg izlaze mišićne, cilijarne i druge grane. Središnja arterija osigurava opskrbu krvlju mrežnice. Plovila koja sudjeluju u ovom procesu formiraju vlastiti sustav. Također uključuje cilijarne arterije.

Nakon što je sustav u očnoj jabučici, dijeli se na grane, što jamči dobra prehrana Mrežnica. Takve se formacije definiraju kao terminalne: nemaju veze s obližnjim plovilima.

Cilijarne arterije karakterizira položaj. Stražnji dopiru do stražnjeg dijela očne jabučice, prolaze bjeloočnicu i divergiraju. Značajke prednjih uključuju činjenicu da se razlikuju po duljini.

Cilijarne arterije, definirane kao kratke, prolaze kroz bjeloočnicu i tvore zasebnu vaskularnu formaciju koja se sastoji od mnogih grana. Na ulazu u bjeloočnicu formira se vaskularni vjenčić iz arterija ove vrste. Javlja se tamo gdje polazi vidni živac.

Cilijarne arterije kraće duljine također završavaju u očnoj jabučici i žure do cilijarnog tijela. U prednjem dijelu svaka takva posuda se dijeli na dva debla. Stvorena je formacija s koncentričnom strukturom. Nakon čega se susreću sa sličnim granama druge arterije. Formira se krug, definiran kao veliki arterijski krug. Slična manja tvorba se javlja i na mjestu gdje se nalazi cilijarna i pupilarna zona šarenice.

Cilijarne arterije, karakterizirane kao prednje, dio su mišićnih krvnih žila ove vrste. Ne završavaju u području koje čine rektusni mišići, već se protežu dalje. Do imerzije dolazi u episkleralnom tkivu. Prvo, arterije prolaze duž periferije očne jabučice, a zatim se produbljuju u nju kroz sedam grana. Kao rezultat toga, međusobno su povezani. Krug cirkulacije krvi formira se duž perimetra irisa, označen kao veliki.

Na pristupu očnoj jabučici formira se petljasta mreža koja se sastoji od cilijarnih arterija. Zapliće rožnicu. Također su podijeljene grane koje osiguravaju opskrbu konjunktive krvlju.

Odljev krvi djelomično olakšavaju vene koje prolaze uz arterije. To je uglavnom moguće zahvaljujući venskim kanalima koji se skupljaju u zasebne sustave.

Vrtložne vene služe kao jedinstveni kolektori. Njihova funkcija je prikupljanje krvi. Prolaz ovih vena kroz bjeloočnicu događa se pod kosim kutom. Uz njihovu pomoć osigurava se odvod krvi. Ulazi u očnu duplju. Glavni sakupljač krvi je oftalmološka vena, koja zauzima gornji položaj. Kroz odgovarajući otvor ispušta se u kavernozni sinus.

Oftalmološka vena ispod prima krv iz vrtložnih vena koje prolaze na ovom mjestu. Raspada se. Jedna grana povezuje se s oftalmičkom venom koja se nalazi iznad, a druga dopire do duboke vene lica i proreznog prostora s pterigoidnim nastavkom.

U osnovi, protok krvi iz cilijarnih vena (anteriornih) ispunjava slične žile orbite. Kao rezultat toga, glavni volumen krvi ulazi u venske sinuse. Stvara se obrnuto kretanje toka. Preostala krv kreće se naprijed i ispunjava vene lica.

Orbitalne vene povezuju se s venama nosne šupljine, žilama lica i etmoidnim sinusom. Najveću anastomozu tvore vene orbite i lica. Njegova granica zahvaća unutarnji kut kapaka i izravno povezuje oftalmičku venu i venu lica.

Mišići oka

Mogućnost dobrog i trodimenzionalnog vida postiže se kada se očne jabučice mogu pomicati na određeni način. Ovdje postaje posebno važna dosljednost vidnih organa. Jamci ovog funkcioniranja su šest mišića oka, od kojih su četiri ravna i dva kosa. Potonji se tako nazivaju zbog osobitosti poteza.

Za aktivnost ovih mišića odgovorni su kranijalni živci. Vlakna skupine mišićnog tkiva koja se razmatra maksimalno su zasićena živčanim završecima, što određuje njihov rad s visokom preciznošću.

Kroz mišiće odgovorne za tjelesna aktivnost očne jabučice, dostupni su različiti pokreti. Potreba za implementacijom ove funkcionalnosti određena je činjenicom da je potreban koordinirani rad mišićnih vlakana ove vrste. Iste slike predmeta trebale bi biti snimljene na istim područjima mrežnice. To vam omogućuje da osjetite dubinu prostora i savršeno vidite.

Građa očnih mišića

Mišići oka počinju u blizini prstena, koji služi kao okruženje optičkog kanala blizu vanjskog otvora. Jedina iznimka odnosi se na koso mišićno tkivo, koje zauzima niži položaj.

Mišići su raspoređeni tako da tvore lijevak. Kroz njega prolaze živčana vlakna i krvne žile. Kako se odmičete od početka ove formacije, kosi mišić koji se nalazi na vrhu odstupa. Postoji pomak prema svojevrsnom bloku. Ovdje se transformira u tetivu. Prolazak kroz petlju bloka postavlja smjer pod kutom. Mišić je pričvršćen na gornju šarenicu očne jabučice. Tu, od ruba orbite, počinje kosi mišić (donji).

Kako se mišići približavaju očnoj jabučici, stvara se gusta čahura (Tenonova membrana). Uspostavlja se veza s bjeloočnicom, što se događa s u različitim stupnjevima udaljenost od uda. Unutarnji pravi mišić nalazi se na minimalnoj udaljenosti, a mišić superior nalazi se na maksimalnoj udaljenosti. Kosi mišići su fiksirani bliže središtu očne jabučice.

Funkcija okulomotornog živca je održavanje pravilnog funkcioniranja očnih mišića. Odgovornost živca abducensa određena je održavanjem aktivnosti ravnog mišića (vanjski), a trohlearni živac je odgovoran za održavanje aktivnosti gornjeg kosog mišića. Regulacija ove vrste ima svoju osobitost. Mali broj mišićnih vlakana kontrolira jedna grana motornog živca, što značajno povećava jasnoću pokreta očiju.

Nijanse pričvršćivanja mišića određuju varijabilnost u tome kako se očne jabučice mogu pomicati. Pravi mišići (unutarnji, vanjski) pričvršćeni su na takav način da im je omogućena horizontalna rotacija. Aktivnost unutarnjeg rektus mišića omogućuje rotaciju očne jabučice prema nosu, a vanjskog rektusa mišića prema sljepoočnici.

Pravi mišići odgovorni su za okomite pokrete. Postoji nijansa u njihovom položaju zbog činjenice da postoji određeni nagib linije fiksacije, ako se usredotočite na liniju ekstremiteta. Ova okolnost stvara uvjete kada se, uz okomiti pokret, očna jabučica okreće prema unutra.

Funkcioniranje kosih mišića je složenije. To se objašnjava osobitostima položaja ovog mišićnog tkiva. Spuštanje oka i okretanje prema van osigurava kosi mišić, koji se nalazi na vrhu, a podizanje, uključujući okretanje prema van, također osigurava kosi mišić, ali ovaj put niže.

U sposobnosti spomenutih mišića spada i pružanje manjih rotacija očne jabučice u skladu s kretanjem kazaljke na satu, bez obzira na smjer. Regulacija na razini održavanja željene aktivnosti živčana vlakna i koherentnost rada očnih mišića - dvije točke koje doprinose provedbi složenih okretaja očnih jabučica bilo kojeg smjera. Kao rezultat toga, vid dobiva svojstvo volumena, a njegova se jasnoća značajno povećava.

Školjke za oči

Oblik oka održavaju odgovarajuće membrane. Iako funkcionalnost ovih formacija ne završava tu. Uz njihovu pomoć dostavljaju se hranjive tvari i podržava proces akomodacije (jasan vid predmeta kada se udaljenost do njih promijeni).

Organi vida odlikuju se višeslojnom strukturom, koja se očituje u obliku sljedećih membrana:

• vlaknast;
• krvožilni;
• Mrežnica.

Fibrozna membrana oka

Vezivno tkivo koje pomaže u održavanju specifičnog oblika oka. Djeluje i kao zaštitna barijera. Struktura vlaknaste membrane sugerira prisutnost dvije komponente, od kojih je jedna rožnica, a druga bjeloočnica.

Rožnica

Školjka koju karakterizira prozirnost i elastičnost. Oblik odgovara konveksno-konkavnoj leći. Funkcionalnost je gotovo identična onome što radi leća fotoaparata: fokusira svjetlosne zrake. Konkavna strana rožnice okrenuta je prema natrag.

Sastav ove ljuske formiran je kroz pet slojeva:

• epitel;
• Bowmanova membrana;
• stroma;
• Descemetova membrana;
• endotel.

Bjeloočnica

U strukturi oka važna uloga ima vanjsku ulogu u zaštiti očne jabučice. Obrasci fibrozna membrana, što također uključuje rožnicu. Za razliku od potonjeg, bjeloočnica je neprozirno tkivo. To je zbog kaotičnog rasporeda kolagenih vlakana.

Glavna funkcija je kvalitetan vid koji je zajamčen sprječavanjem prodiranja svjetlosnih zraka kroz bjeloočnicu.

Eliminira mogućnost zasljepljivanja. Ova tvorevina također služi kao potpora za komponente oka koje se nalaze izvan očne jabučice. To uključuje živce, krvne žile, ligamente i ekstraokularne mišiće. Gustoća strukture osigurava održavanje intraokularnog tlaka na određenim vrijednostima. Helmet kanal djeluje kao transportni kanal koji osigurava otjecanje očne vlage.

Žilnica

Formira se na temelju tri dijela:

• iris;
• cilijarnog tijela;
• žilnica.

Iris

Dio žilnice, koji se razlikuje od ostalih dijelova ove formacije po tome što je njegov položaj frontalni u odnosu na parijetalni, ako se usredotočite na ravninu limbusa. Predstavlja disk. U središtu je rupa poznata kao zjenica.

Strukturno se sastoji od tri sloja:

• granični, smješten ispred;
• stromalni;
• pigmentno-mišićni.

Fibroblasti sudjeluju u stvaranju prvog sloja, povezujući se međusobno svojim procesima. Iza njih su melanociti koji sadrže pigment. Boja šarenice ovisi o broju ovih specifičnih stanica kože. Ova osobina je naslijeđena. Što se tiče nasljeđivanja, smeđa je šarenica dominantna, a plava recesivna.

Kod većine novorođenčadi šarenica ima svijetloplavu nijansu, što je posljedica slabo razvijene pigmentacije. Bliže šest mjeseci starosti, boja postaje tamnija. To je zbog povećanja broja melanocita. Odsutnost melanosoma kod albina dovodi do dominacije Ružičasta boja. U nekim slučajevima moguća je heterokromija, kada oči u dijelovima irisa dobiju drugačiju boju. Melanociti mogu izazvati razvoj melanoma.

Daljnjim uranjanjem u stromu otkriva se mreža koja se sastoji od velikog broja kapilara i kolagenih vlakana. Širenje potonjeg uključuje mišiće irisa. Postoji veza s cilijarnim tijelom.

Stražnji sloj šarenice sastoji se od dva mišića. Sfinkter zjenice, u obliku prstena, i dilatator, koji ima radijalnu orijentaciju. Djelovanje prvog osigurava okulomotorni živac, a drugi je simpatičan. Ovdje je također prisutan pigmentni epitel kao dio nediferenciranog područja mrežnice.

Debljina irisa varira ovisno o specifičnom području ove formacije. Raspon takvih promjena je 0,2–0,4 mm. Minimalna debljina se promatra u zoni korijena.

Središte šarenice zauzima zjenica. Njegova širina varira pod utjecajem svjetla, koje osiguravaju odgovarajući mišići. Jače osvjetljenje izaziva kompresiju, a manje - širenje.

Šarenica je dijelom svoje prednje površine podijeljena na pupilarni i cilijarni pojas. Širina prvog je 1 mm, a drugog - od 3 do 4 mm. Razgraničenje u ovom slučaju osigurava vrsta valjka s nazubljenim oblikom. Mišići zjenice raspoređeni su na sljedeći način: sfinkter je pupilarni pojas, a dilatator je cilijarni pojas.

Cilijarne arterije tvore veliku arterijski krug, isporučuju krv u šarenicu. U tom procesu sudjeluje i mali arterijski krug. Inervacija ovih specifičnih zona žilnice ostvaruje se cilijarnim živcima.

Cilijarno tijelo

Područje žilnice odgovorno za proizvodnju očne tekućine. Također se koristi i naziv cilijarno tijelo.
Struktura dotične formacije je mišićno tkivo i krvne žile. Mišićni sadržaj ove ljuske ukazuje na prisutnost nekoliko slojeva s različitim smjerovima. Njihova aktivnost zaokuplja objektiv. Njegov oblik se mijenja. Kao rezultat toga, osoba dobiva priliku jasno vidjeti objekte na različitim udaljenostima. Druga funkcija cilijarnog tijela je zadržavanje topline.

Krvni kapilari smješteni u cilijarnim nastavcima doprinose proizvodnji intraokularna vlaga. Protok krvi se filtrira. Ova vrsta vlažnosti osigurava potrebno funkcioniranje oka. Intraokularni tlak se održava konstantnim.

Cilijarno tijelo također služi kao potpora šarenici.

Koroideja

Regija vaskularni trakt, koji se nalazi straga. Granice ove membrane ograničene su vidnim živcem i nazubljenom linijom.
Parametar debljine stražnjeg pola kreće se od 0,22 do 0,3 mm. Kada se približi zubnoj liniji, smanjuje se na 0,1–0,15 mm. Žilnica se u dijelu krvnih žila sastoji od cilijarnih arterija, gdje stražnje kratke idu prema ekvatoru, a prednje - prema žilnici, kada se spajanje potonje s prvim postiže u njegovoj prednjoj regiji.

Cilijarne arterije zaobilaze bjeloočnicu i dopiru do suprahoroidalnog prostora, omeđenog žilnicom i bjeloočnicom. Dolazi do dezintegracije na značajan broj grana. Oni postaju osnova žilnice. Vaskularni krug Zinn-Galera formira se duž perimetra glave vidnog živca. Ponekad može postojati dodatna grana u području makule. Vidljiv je ili na mrežnici ili na optičkom disku. Važna točka u slučaju embolije središnje retinalne arterije.

Žilnica se sastoji od četiri komponente:

• supravaskularni s tamnim pigmentom;
• vaskularne smećkaste boje;
• vaskularno-kapilarni, podržavajući funkcioniranje mrežnice;
• bazalni sloj.

Retina oka (mrežnica)

Mrežnica je periferni dio koji pokreće vizualni analizator koji ima važnu ulogu u građi ljudskog oka. Uz njegovu pomoć, svjetlosni valovi se hvataju, pretvaraju u impulse na razini uzbude živčanog sustava, a daljnji prijenos informacija provodi se kroz optički živac.

Retina je živčano tkivo koje čini unutarnju ovojnicu očne jabučice. Ograničava prostor ispunjen staklastim tijelom. Vanjski okvir je žilnica. Debljina retine je beznačajna. Parametar koji odgovara normi je samo 281 mikrona.

Unutarnja površina očne jabučice uglavnom je prekrivena mrežnicom. Optički disk se može smatrati početkom mrežnice. Zatim se proteže do takve granice kao nazubljena linija. Zatim se pretvara u pigmentni epitel, obavija unutarnju ovojnicu cilijarnog tijela i širi se na šarenicu. Optički disk i nazubljena linija su područja na kojima je mrežnica najsigurnije pričvršćena. Na drugim mjestima njegova veza je niske gustoće. Upravo ta činjenica objašnjava zašto se tkanina lako odlijepi. To uzrokuje mnoge ozbiljne probleme.

Struktura mrežnice sastoji se od nekoliko slojeva koji se razlikuju po različitim funkcijama i strukturi. Međusobno su usko povezani. Formira se tijesan kontakt, uzrokujući stvaranje onoga što se obično naziva vizualni analizator. Kroz njega se čovjeku daje mogućnost da ispravno percipira svijet oko sebe, kada se vrši odgovarajuća procjena boje, oblika i veličine predmeta, kao i udaljenosti do njih.

Kada svjetlosne zrake uđu u oko, prolaze kroz nekoliko lomnih medija. Treba ih shvatiti kao rožnicu, očnu tekućinu, prozirno tijelo leće i staklasto tijelo. Ako je refrakcija unutar normalnih granica, tada se kao rezultat takvog prolaska svjetlosnih zraka na mrežnici formira slika objekata koji padaju u vidno polje. Dobivena slika je drugačija po tome što je okrenuta naopako. Zatim određeni dijelovi mozga primaju odgovarajuće impulse, a osoba stječe sposobnost da vidi što ga okružuje.

S gledišta strukture, mrežnica je najsloženija formacija. Sve njegove komponente su u bliskoj interakciji jedna s drugom. Višeslojna je. Oštećenje bilo kojeg sloja može dovesti do negativnog ishoda. Vizualnu percepciju kao funkcionalnost mrežnice osigurava tro-neuralna mreža koja provodi ekscitacije iz receptora. Njegov sastav čini širok raspon neurona.

Slojevi mrežnice

Retina tvori "sendvič" od deset redova:

1. Pigmentni epitel, uz Bruchovu membranu. Odlikuje ga široka funkcionalnost. Zaštita, stanična prehrana, transport. Prima segmente odbijanja fotoreceptora. Služi kao barijera svjetlosnom zračenju.

2. Fotosenzorni sloj. Stanice koje su osjetljive na svjetlost, u obliku osebujnih štapića i čunjića. Štapićasti cilindri sadrže vidni segment rodopsin, a čunjići jodopsin. Prvi omogućuje percepciju boja i periferni vid, a drugi omogućuje vid pri slabom osvjetljenju.

3. Granična membrana(vanjski). Strukturno se sastoji od završnih formacija i vanjskih područja receptora mrežnice. Struktura Müllerovih stanica, zahvaljujući svojim procesima, omogućuje prikupljanje svjetlosti na mrežnici i predaju je do odgovarajućih receptora.

4. Nuklearni sloj(vanjski). Ime je dobio jer nastaje na temelju jezgri i tijela stanica osjetljivih na svjetlost.

5. Pleksiformni sloj(vanjski). Određeno kontaktima na staničnoj razini. Javljaju se između neurona karakteriziranih kao bipolarni i asocijativni. To također uključuje fotoosjetljive formacije ove vrste.

6. Nuklearni sloj(interijer). Nastaju iz različitih stanica, na primjer, bipolarnih i Müllerovih stanica. Potražnja za potonjim povezana je s potrebom održavanja funkcija živčanog tkiva. Drugi su usmjereni na obradu signala iz fotoreceptora.

7. Pleksiformni sloj(interijer). Isprepletanje živčanih stanica u dijelovima njihovih nastavaka. Služi kao razdjelnik između unutarnji dio retina, okarakterizirana kao vaskularna, i vanjska retina, okarakterizirana kao avaskularna.

8. Ganglijske stanice. Omogućuju slobodan prodor svjetlosti zbog nepostojanja ovojnice kao što je mijelin. Oni su most između stanica osjetljivih na svjetlost i vidnog živca.

9. Ganglijska stanica. Sudjeluje u formiranju vidnog živca.

10. Granična membrana(unutarnji). Retina premaz iznutra. Sastoji se od Müllerovih stanica.

Optički sustav oka

Kvaliteta vida ovisi o glavnim dijelovima ljudskog oka. Stanje propusnosti u obliku rožnice, mrežnice i leće izravno utječe na to kako će čovjek vidjeti: loše ili dobro.

Rožnica ima veću ulogu u lomu svjetlosnih zraka. U ovom kontekstu može se povući analogija s principom rada kamere. Dijafragma je zjenica. Uz njegovu pomoć regulira se protok svjetlosnih zraka, a žarišna duljina postavlja kvalitetu slike.

Zahvaljujući leći, svjetlosne zrake padaju na "foto film". U našem slučaju to treba shvatiti kao mrežnicu.

Staklasto tijelo i vlaga koja se nalazi u očnim komorama također lome svjetlosne zrake, ali u puno manjoj mjeri. Iako stanje ovih formacija značajno utječe na kvalitetu vida. Može se pogoršati kada se smanji stupanj prozirnosti vlage ili se u njoj pojavi krv.

Ispravna percepcija okolnog svijeta kroz organe vida pretpostavlja da prolazak svjetlosnih zraka kroz sve optičke medije dovodi do stvaranja na mrežnici smanjene i obrnute slike, ali stvarne. Konačna obrada informacija iz vizualnih receptora događa se u dijelovima mozga. Za to su odgovorni okcipitalni režnjevi.

Suzni aparat

Fiziološki sustav koji osigurava proizvodnju posebne vlage i njegovo naknadno otpuštanje u nosnu šupljinu. Organi suznog sustava klasificirani su ovisno o sekretornom odjelu i aparatu za suznu drenažu. Osobitost sustava leži u uparivanju njegovih organa.

Zadatak krajnjeg dijela je stvaranje suza. Njegova struktura uključuje suznu žlijezdu i dodatne formacije slične vrste. Prvi se odnosi na seroznu žlijezdu, koja ima složenu strukturu. Podijeljena je na dva dijela (donji, gornji), pri čemu tetiva mišića zadužena za podizanje gornjeg kapka djeluje kao razdjelna barijera. Površina na vrhu u smislu veličine je sljedeća: 12 x 25 mm s debljinom od 5 mm. Njegov položaj je određen zidom orbite, koji je usmjeren prema gore i prema van. Ovaj dio uključuje ekskretorne tubule. Njihov broj varira od 3 do 5. Izlaz se provodi u konjunktivu.

Što se tiče donjeg dijela, on je manjih dimenzija (11 x 8 mm) i manje debljine (2 mm). Ima tubule, gdje se neki spajaju s istim formacijama gornjeg dijela, a drugi se ispuštaju u konjunktivalnu vrećicu.

Lakrimalna žlijezda se opskrbljuje krvlju preko suzne arterije, a odljev je organiziran u suznu venu. Trigeminalni živac lica djeluje kao inicijator odgovarajuće ekscitacije živčanog sustava. Simpatička i parasimpatička živčana vlakna također su povezana s ovim procesom.

U standardna situacija Rade samo pomoćne žlijezde. Njihova funkcionalnost osigurava proizvodnju suza u volumenu od oko 1 mm. To osigurava potrebnu hidrataciju. Što se tiče glavne suzne žlijezde, ona počinje raditi kada se pojave razne vrste iritansa. To mogu biti strana tijela, prejako svjetlo, emocionalni ispad itd.

Struktura suznog odjela temelji se na formacijama koje potiču kretanje vlage. Oni su također odgovorni za njegovo uklanjanje. Ovo funkcioniranje osiguravaju suzni tok, jezero, punkta, kanalići, vrećica i nazolakrimalni kanal.

Navedene točke su savršeno vizualizirane. Njihov položaj određen je unutarnjim kutovima kapaka. Orijentirani su prema suznom jezeru iu bliskom su kontaktu s konjunktivom. Uspostavljanje veze između vrećice i točaka postiže se posebnim cjevčicama koje dosežu duljinu od 8-10 mm.

Položaj suzne vrećice određen je koštanom jamom koja se nalazi blizu kuta orbite. S anatomskog gledišta, ova formacija je zatvorena cilindrična šupljina. Izdužen je za 10 mm, a širina mu je 4 mm. Na površini vrećice nalazi se epitel koji sadrži vrčasti glandulocit. Dotok krvi osigurava oftalmološka arterija, a odljev male vene. Dio vrećice ispod komunicira s nazolakrimalnim kanalom, koji izlazi u nosna šupljina.

Staklasto tijelo

Tvar slična gelu. Ispunjava očnu jabučicu 2/3. Prozirna je. Sastoji se od 99% vode, sadrži hijaluronsku kiselinu.

Na prednjoj strani je urez. Nalazi se uz leću. Inače je ova tvorevina dijelom svoje membrane u dodiru s mrežnicom. Optički disk i leća povezani su hijaloidnim kanalom. Strukturno, staklasto tijelo sastoji se od proteina kolagena u obliku vlakana. Postojeći razmaci između njih ispunjeni su tekućinom. To objašnjava da je dotična tvorba želatinozna masa.

Po periferiji se nalaze hijalociti - stanice koje pridonose stvaranju hijaluronske kiseline, proteina i kolagena. Oni su također uključeni u stvaranje proteinskih struktura poznatih kao hemidesmosomi. Uz njihovu pomoć uspostavlja se čvrsta veza između membrane mrežnice i samog staklastog tijela.

Glavne funkcije potonjeg uključuju:

• dajući oku specifičan oblik;
• refrakcija svjetlosnih zraka;
• stvaranje određene napetosti u tkivima organa vida;
• postizanje efekta nestišljivosti oka.

Fotoreceptori

Tip neurona koji čine mrežnicu oka. Oni omogućuju obradu svjetlosnog signala na način da se on pretvara u električne impulse. To pokreće biološke procese koji dovode do stvaranja vizualnih slika. U praksi fotoreceptorski proteini apsorbiraju fotone, čime se stanica zasićuje odgovarajućim potencijalom.

Fotoosjetljive formacije su osebujni štapići i čunjići. Njihova funkcionalnost doprinosi ispravnoj percepciji objekata u vanjskom svijetu. Kao rezultat toga, možemo govoriti o formiranju odgovarajućeg učinka - vizije. Osoba može vidjeti zahvaljujući biološkim procesima koji se odvijaju u takvim dijelovima fotoreceptora kao što su vanjski režnjevi njihovih membrana.

Tu su i stanice osjetljive na svjetlost poznate kao Hesseove oči. Nalaze se unutar pigmentne stanice koja ima oblik čaše. Rad ovih formacija je uhvatiti smjer svjetlosnih zraka i odrediti njihov intenzitet. Uz njihovu pomoć, svjetlosni signal se obrađuje kada se na izlazu dobiju električni impulsi.

Sljedeća klasa fotoreceptora postala je poznata 1990-ih. Odnosi se na svjetlosno osjetljive stanice ganglijskog sloja mrežnice. Oni podržavaju vizualni proces, ali u neizravnom obliku. To se odnosi na biološke ritmove tijekom dana i zjenični refleks.

Takozvane šipke i čunjevi značajno se razlikuju jedni od drugih u smislu funkcionalnosti. Na primjer, prvi se odlikuju visokom osjetljivošću. Ako je osvjetljenje slabo, jamče stvaranje barem neke vrste vizualne slike. Ova činjenica jasno pokazuje zašto se boje slabo razlikuju u uvjetima slabog osvjetljenja. U ovom slučaju aktivna je samo jedna vrsta fotoreceptora - štapići.

Čunjićima je potrebno jače svjetlo da bi funkcionirali kako bi omogućili prolaz odgovarajućih bioloških signala. Struktura mrežnice zahtijeva prisutnost različitih vrsta čunjića. Ukupno ih je tri. Svaki definira fotoreceptore podešene na određenu valnu duljinu svjetlosti.

Dijelovi korteksa usmjereni na obradu vizualnih informacija odgovorni su za percepciju slika u boji, što podrazumijeva prepoznavanje impulsa u RGB formatu. Čunjići su sposobni razlikovati svjetlosni tok prema valnoj duljini, karakterizirajući ih kao kratke, srednje i duge. Ovisno o tome koliko je fotona stožac sposoban apsorbirati, nastaju odgovarajuće biološke reakcije. Različiti odgovori ovih formacija temelje se na specifičnom broju apsorbiranih fotona jedne ili druge duljine. Konkretno, proteini fotoreceptora L-konusa apsorbiraju konvencionalnu crvenu boju povezanu s dugim valnim duljinama. Svjetlosne zrake kraće duljine mogu dati isti odgovor ako su dovoljno svijetle.

Reakcija istog fotoreceptora može biti izazvana svjetlosnim valovima različite duljine, pri čemu se razlike uočavaju i na razini intenziteta svjetlosti. Kao rezultat toga, mozak ne određuje uvijek svjetlost i rezultirajuću sliku. Kroz vizualne receptore dolazi do odabira i odabira najsvjetlijih zraka. Tada nastaju biosignali koji ulaze u one dijelove mozga gdje se ta vrsta informacija obrađuje. Stvara se subjektivna percepcija optičke slike u boji.

Ljudska se mrežnica sastoji od 6 milijuna čunjića i 120 milijuna štapića. U životinja je njihov broj i omjer različit. Glavni utjecaj ima stil života. Kod sova mrežnica sadrži vrlo značajna količinaštapići za jelo Ljudski vidni sustav sastoji se od gotovo 1,5 milijuna ganglijskih stanica. Među njima postoje stanice s fotoosjetljivošću.

Leće

Biološka leća karakterizirana oblikom kao bikonveksna. Djeluje kao element sustava koji vodi i lomi svjetlost. Pruža mogućnost fokusiranja na objekte na različitim udaljenostima. Smješten u stražnjoj očnoj komori. Visina leće je od 8 do 9 mm sa debljinom od 4 do 5 mm. S godinama se zgušnjava. Ovaj proces je spor ali siguran. Prednji dio ovog prozirnog tijela ima manje konveksnu površinu u odnosu na stražnju stranu.

Oblik leće odgovara bikonveksnoj leći, s polumjerom zakrivljenosti u prednjem dijelu od oko 10 mm. Štoviše, na poleđini ovaj parametar ne prelazi 6 mm. Promjer leće je 10 mm, a veličina u prednjem dijelu je od 3,5 do 5 mm. Tvar koja se nalazi unutra nalazi se u kapsuli s tankim stijenkama. Prednji dio ima epitelno tkivo smješteno ispod. Na stražnjoj strani kapsule nema epitela.

Epitelne stanice se razlikuju po tome što se neprestano dijele, ali to ne utječe na volumen leće u smislu njezine promjene. Ova situacija se objašnjava dehidracijom starih stanica koje se nalaze na minimalnoj udaljenosti od središta prozirnog tijela. To pomaže smanjiti njihov volumen. Ova vrsta procesa dovodi do takve značajke kao što je dob. Kada osoba navrši 40 godina, elastičnost leće se gubi. Rezerva akomodacije se smanjuje, a sposobnost dobrog vida na blizinu značajno je pogoršana.

Leća se nalazi neposredno iza šarenice. Njegovo zadržavanje osiguravaju tanke niti koje tvore ligament cimeta. Jedan njihov kraj ulazi u ljusku leće, a drugi je pričvršćen za cilijarno tijelo. Stupanj napetosti ovih niti utječe na oblik prozirnog tijela, što mijenja snagu loma. Kao rezultat toga, proces smještaja postaje moguć. Leća služi kao granica između dva dijela: prednjeg i stražnjeg.

Razlikuju se sljedeće funkcije leće:

• svjetlosna vodljivost - postignuta zbog činjenice da je tijelo ovog elementa oka prozirno;
• lom svjetlosti - radi kao biološka leća, djeluje kao drugi lomni medij (prvi je rožnica). U mirovanju, parametar snage loma je 19 dioptrija. Ovo je norma;
• akomodacija - mijenjanje oblika prozirnog tijela u svrhu dobrog vida predmeta koji se nalaze na na različitim udaljenostima. Snaga loma u ovom slučaju varira u rasponu od 19 do 33 dioptrije;
• podjela - formira dva dijela oka (prednji, stražnji), što je određeno osobitošću lokacije. Djeluje kao barijera koja zadržava staklasto tijelo. Ne može završiti u prednjoj sobici;
• zaštita – osigurana je biološka sigurnost. Patogeni mikroorganizmi, jednom u prednjoj sobici, ne mogu prodrijeti u staklasto tijelo.

Urođene bolesti u nekim slučajevima dovode do pomaka leće. On uzima neispravan položaj zbog ligamentarni aparat oslabljen ili ima neki strukturni nedostatak. To također uključuje vjerojatnost kongenitalnih nuklearnih zamućenja. Sve to pridonosi smanjenju vida.

Zinnov ligament

Formacija na bazi vlakana, definirana kao glikoprotein i zonular. Omogućuje fiksiranje leće. Površina vlakana prekrivena je mukopolisaharidnim gelom, što je određeno potrebom zaštite od vlage prisutne u očnim komorama. Prostor iza leće je mjesto gdje se nalazi ova formacija.

Aktivnost ligamenta cinna dovodi do kontrakcije cilijarnog mišića. Objektiv mijenja zakrivljenost, što vam omogućuje fokusiranje na objekte na različitim udaljenostima. Napetost mišića popušta napetost, a leća poprima oblik blizak kugli. Opuštanje mišića dovodi do napetosti u vlaknima, što spljošti leću. Promjene fokusa.

Vlakna koja se razmatraju podijeljena su na stražnja i prednja. Jedna strana stražnjih vlakana pričvršćena je na nazubljenom rubu, a druga na prednjem dijelu leće. Početna točka prednjih vlakana je baza cilijarnih procesa, a pričvršćivanje se provodi u stražnjem dijelu leće i bliže ekvatoru. Ukrštena vlakna pridonose stvaranju prostora poput proreza duž periferije leće.

Vlakna su pričvršćena na cilijarno tijelo u dijelu staklaste membrane. U slučaju odvajanja ovih tvorevina dolazi do tzv. iščašenja leće, zbog njenog pomaka.

Zinnov ligament djeluje kao glavni element sustava koji omogućuje akomodaciju oka.

Video

3-11-2013, 19:05

Opis

Uvod

Ljudski vizualni sustav dosegao je najviše savršenstvo. Znanstvenici koji rade na stvaranju elektroničkih ili kemijski sustavi s usporedivim karakteristikama, mogu se samo diviti njegovoj osjetljivosti, kompaktnosti, izdržljivosti, visokom stupnju ponovljivosti i elegantnoj prilagodljivosti potrebama ljudsko tijelo. Iskreno radi, treba, naravno, napomenuti da su pokušaji stvaranja odgovarajućih umjetnih sustava započeli prije manje od jednog stoljeća, dok se ljudski vizualni sustav formirao milijunima godina. Nastala je iz određenog "kozmičkog" skupa elemenata - odabranih, odabranih i odabranih dok se nije pojavila uspješna kombinacija. Malo tko sumnja da je ljudska evolucija bila “slijepa”, probabilističke prirode, te ju je potpuno nemoguće pratiti korak po korak. Troškovi evolucije odavno su pali u zaborav, ne ostavljajući traga.

Vizija zauzima gotovo jedinstveno mjesto u shemi evolucije. Može se pretpostaviti, primjerice, da će daljnji evolucijski razvoj dovesti do povećanja volumena mozga, složenijeg živčanog sustava ili do raznih poboljšanja postojećih funkcija. Međutim, nemoguće je zamisliti da će se osjetljivost vizualnog procesa značajno povećati. Vizualni proces predstavlja apsolutnu posljednju prekretnicu u lancu evolucije. Ako uzmemo u obzir da se u vizualnom procesu “broji” svaki apsorbirani foton, tada je daljnji porast osjetljivosti malo vjerojatan osim ako se apsorpcija ne poveća. Zakoni kvantne fizike postavljaju čvrstu granicu kojoj se naš vizualni sustav jako približio.

Opomenuli smo da vid zauzima gotovo jedinstveno mjesto, budući da su prema nekim podacima i neki drugi procesi opažanja dosegli apsolutnu granicu u svojoj evoluciji. Sposobnost određenog broja insekata (na primjer, moljaca) da "otkriju" pojedinačne molekule dokaz je da je osjetilo mirisa u drugim slučajevima doseglo kvantnu granicu. Slično tome, naš sluh je do krajnjih granica ograničen toplinskim šumom okoline.

Visoka osjetljivost vizualnog procesa nije privilegija samo ljudi. Postoje jasni dokazi da su manje napredne vrste životinja i noćnih ptica ovdje dosegle sličnu razinu. Očigledno, ribe koje žive u mračnim dubinama oceana također moraju maksimalno iskoristiti oskudne informacije koje do njih dopiru s nasumičnim svjetlosnim zrakama. Konačno, možemo istaknuti fotosintezu kao dokaz da raznih oblika Biljni život odavno je naučio koristiti gotovo svaki upadni foton, barem unutar određenog spektralnog područja.

Glavni cilj ovog poglavlja je pokazati visoku kvantnu učinkovitost ljudskog oka u širokom rasponu intenziteta svjetlosti. Da bi se početni podaci o ljudskom vidu izrazili kroz gustoću fotona po jedinici površine mrežnice, potrebno je poznavati optičke parametre ljudskog oka. Pogledat ćemo ih u sljedećem odjeljku.

Optički parametri

Na sl. Slika 10 prikazuje strukturu ljudskog oka.

Otvor zjenice leće varira od 2 mm pri jakom svjetlu do približno 8 mm blizu praga vizualne percepcije. Ove se promjene događaju u vremenu od otprilike desetinki sekunde. Žarišna duljina leća je 16 mm. To znači da se omjer otvora blende optičkog sustava mijenja od 1:2 pri slabom osvjetljenju do 1:8 pri visokom osvjetljenju. Približna ovisnost područja zjenice o razini osvjetljenja prikazana je na sl. jedanaest.

Sloj osjetljiv na svjetlost, nazvan mrežnica, sastoji se od diskretnih stanica, štapića i čunjića osjetljivih na svjetlost, udaljenih oko 2 mikrona. Cijela mrežnica - njena površina je blizu 10 cm 2 - sadrži 10 8 takvi elementi. Češeri smješteni pretežno u području fovea, s kutnim dimenzijama od oko 1°, rade pri srednjem i visokom osvjetljenju i prenose osjećaje boja. Štapići, koji zauzimaju većinu područja mrežnice, rade do najnižeg osvjetljenja i nemaju osjetljivost na boju. Čunjići određuju granicu rezolucije pri visokim razinama osvjetljenja, koja je 1-2", što je blizu veličine difrakcijskog diska koji odgovara promjeru zjenice leće, jednakom 2 mm. Proučavanje funkcioniranja oko i anatomska studija njegove strukture pokazuju da se kako se udaljavate od središta mrežnice štapići spajaju u sve veće i veće skupine, do nekoliko tisuća elemenata u svakoj. Svjetlost koja ulazi u mrežnicu prolazi kroz sloj živčanih vlakana koja zrače iz vidnog živca do stanica retine.

Prostor između leće i mrežnice ispunjen je vodenastim medijem, tzv. staklastim tijelom, čiji je indeks loma 1,5. Prema različitim procjenama, samo polovica svjetlosti koja pada na oko dospijeva do mrežnice. Ostatak svjetlosti se odbija ili apsorbira.

Fizičko vrijeme nakupljanja fotona okom leži u rasponu od 0,1 do 0,2 s i vjerojatno je bliže posljednjoj znamenki. Vrijeme fizičke akumulacije je ekvivalentno vremenu ekspozicije u fotografiji. Pri prelasku s visokog osvjetljenja na prag vizualne percepcije, vrijeme nakupljanja povećava se najviše dva puta. "Rad" oka podliježe zakonu zamjenjivosti: s vremenom ekspozicije manjim od 0,1-0,2 s, njegova reakcija ovisi samo o proizvodu intenziteta svjetlosti i vremena izlaganja potonjem.

Kvalitativni pokazatelji Tijekom proteklih stotinu godina kontinuirano se prikupljaju podaci o ljudski vid. Blackwell je objavio najnovija i najcjelovitija mjerenja sposobnosti oka da razlikuje pojedinačne točke različite veličine i kontrasta pod velikim varijacijama u osvjetljenju. Na sl. Slika 12 prikazuje podatke dobivene od strane Blazkulla u rasponima osvjetljenja od 10-9 - 10-1 janjaca, kontrasta 1 - 100% i kutne rezolucije 3-100". Izostavili smo podatke koji se odnose na kontraste manje od 1% i kutnu rezoluciju ispod 3 , budući da je očito da karakteristike oka u ovom području nisu ograničene čimbenicima buke, već drugim razlozima; potonji postavljaju apsolutnu granicu vidljivosti kontrasta na 0,5%, a kutnu rezoluciju na 1-2". Geometrijska granica rezolucije određena je konačnom veličinom štapića i stožaca. Na sl. Slika 13 prikazuje slične podatke koje su ranije dobili Conner i Gunung (1935.), kao i Cobb i Moss (1928.). Kao što vidite, podaci prikazani na Sl. 12 i 13 se općenito međusobno slažu. Međutim, značajna je razlika u tome što se, prema Blackwellu, izvedba ne poboljšava s promjenama svjetline unutar raspona od 10-2-10-1 janjaca, dok se, prema Cobbu i Mossu, takvo poboljšanje događa. slike, linije koje idu pod kutom od 45°, predstavljaju karakteristike koje bi se očekivale da su svojstva sustava ograničena šumom, prema relaciji (1.2). Na sl. 13 eksperimentalnih točaka prilično se dobro uklapa na ravne linije koje odgovaraju ograničenjima buke i teku pod kutom od 45°. Na sl. 12 eksperimentalnih krivulja ima oblik zakrivljenih linija koje dodiruju naznačene ravne linije samo u ograničenim područjima. Takva se odstupanja očito mogu objasniti utjecajem ograničenja koja nisu povezana s fotonskim šumom.? Kvantna učinkovitost ljudskog vida

Za procjenu kvantne učinkovitosti oka, podaci prikazani na Sl. 12 i 13 treba izraziti u smislu broja fotona koji upadaju na 1 cm 2 retine. Da biste to učinili, pretpostavite da je vrijeme nakupljanja 0,2 s, propusnost leće 0,5, a granice širenja zjenice određene su Reeveovim podacima prikazanim na slici. 11. Nakon što smo završili ovu transformaciju, gustoću fotona zamijenimo u relaciju (1.3) , napisano u obrascu

C 2 *d 2 *?*n=k 2=25 ,

Gdje? - kvantni učinak oka (kvantna učinkovitost? 100*?%) - prag omjera signala i šuma k uzima se jednako 5.

Na sl. Na slici 14. prikazana je ovisnost kvantne učinkovitosti oka (izračunate iz Blackwellovih podataka) o svjetlini objekata. Ono što je najupečatljivije kod ovih rezultata je relativno mala promjena u kvantnoj učinkovitosti kada se intenzitet svjetlosti promijeni za 8 redova veličine. Kvantna učinkovitost je 3% pri ekstremno niskim svjetlinama blizu apsolutnog praga (pribl. 10 -10 janjetina) i polako se smanjuje na oko 0,5% na 0,1 janjetine.

Naravno, radi se o deseterostrukoj promjeni učinkovitosti. Međutim, treba imati na umu da je u ranim studijama, za objašnjenje fenomena prilagodbe na tamu u takvim slučajevima, pretpostavljena promjena kvantne učinkovitosti od 1000 do 10 000 puta. (U nastavku ćemo detaljnije razmotriti ovo pitanje.) Štoviše, čak i ova deseterostruka promjena zapravo može biti veliko precjenjivanje. Pri izračunu kvantne učinkovitosti pretpostavili smo da su vrijeme ekspozicije i množitelj k su konstantne, ali, prema nekim podacima, pri niskim razinama osvjetljenja vrijeme ekspozicije može biti dvostruko dulje nego pri visokim razinama osvjetljenja. Ako je to tako, tada se kvantna učinkovitost mijenja samo za faktor pet. Nadalje, moguće je da množitelj k manje pri niskim razinama osvjetljenja nego pri visokim razinama osvjetljenja. Takva promjena k(točnije, k 2) može lako dovesti do pojave još jednog faktora 2, kao rezultat ispada da se kvantna učinkovitost mijenja samo za faktor 2 kada se intenzitet svjetlosti promijeni za 10 8 jednom.

Drugi važna točka, što treba imati na umu pri analizi Sl. 14 je relativno velika vrijednost kvantne učinkovitosti.

Prema procjenama u literaturi, osjetljiva tvar mrežnice (rodopsin) apsorbira samo 10% upadne svjetlosti. Ako je to točno, tada je kvantna učinkovitost (za bijelu svjetlost) u odnosu na apsorbirano svjetlo oko 60% pri niskim osvjetljenjima. Stoga ostaje vrlo malo prostora za poboljšanje samog mehanizma za brojanje fotona.
Međutim, teško je razumjeti što uzrokuje tako nisku apsorpciju (samo 10%) upadne svjetlosti, koja je nastala tijekom procesa evolucije. Moguće je da je razlog tome bio ograničen izbor bioloških materijala.

Neko smanjenje kvantne učinkovitosti pri visokom osvjetljenju može se pripisati specifičnim zahtjevima koji se postavljaju pred sustav koji može razlikovati boje. Ako, kao što pokazuju nedavni podaci, postoje 3 vrste čunjića s različitim spektralnim karakteristikama, tada je područje osjetljivo na svjetlost dane valne duljine prepolovljeno pri visokom osvjetljenju.

Vrijednosti kvantne učinkovitosti prikazane na Sl. 14 donja krivulja, pogledajte bijela svjetlost. Poznato je da je vizualni odgovor na zeleno svjetlo približno tri puta veći nego na isti ukupni broj “bijelih” fotona, odnosno fotona raspoređenih po cijelom vidljivom spektru. Korištenje zelenog svjetla (ili zeleno-plavog pri niskim razinama osvjetljenja) rezultiralo bi trostrukim povećanjem kvantne učinkovitosti, kao što je prikazano na sl. 14. U ovom slučaju, kvantna učinkovitost pri niskom osvjetljenju bila bi približno 10%, a morali bismo pretpostaviti da mrežnica apsorbira ne 10%, već najmanje 20% upadne svjetlosti.

Ponovno treba naglasiti da su kvantne učinkovitosti prikazane na Sl. 14, ovise o izboru parametara: vremenu akumulacije (0,2 s) i omjeru praga signala i šuma ( k= 5). Vrijednosti ovih parametara nisu dovoljno precizno određene, posebno za Blackwellove podatke.

Možda će odgovarajuća poboljšanja dovesti do viših vrijednosti kvantne učinkovitosti. Na primjer, ako pretpostavimo da je vrijeme akumulacije 0,1 s, tada će kvantna učinkovitost biti dvostruko veća od one prikazane na Sl. 14. Međutim, malo je vjerojatno da bi trebalo uložiti napor u razjašnjavanje ovih parametara; Ne bi li bilo bolje razviti poboljšanu eksperimentalnu tehniku ​​za mjerenje kvantne učinkovitosti koja ne ovisi o ovim parametrima?

Preferirana metoda za određivanje kvantne učinkovitosti

Trenutno postoji samo jednostavna tehnika prilično pouzdano određivanje kvantne učinkovitosti oka. Novorazvijena televizijska kamera sa silicijskim pojačalom sposobna je prenositi slike pri niskim razinama osvjetljenja gdje su te slike jasno ograničene šumom, točnije šumom zbog udjela upadnih fotona koji proizvode fotoelektrone na fotokatodi.

Važno je da takve slike, ograničene samo šumom, omogućuju pouzdano određivanje kvantne učinkovitosti fotokatode. Postupak uključuje promatrača i televizijsku kameru koji "gledaju" isti slabo osvijetljeni objekt s iste udaljenosti. Otvor blende na optici kamere postavlja se u skladu s otvorom zjenice oka promatrača. Zatim promatrač uspoređuje njemu izravno vidljivi slabo osvijetljeni objekt sa slikom na kineskopu televizijskog sustava. Ako je informacija ista, tada je kvantna učinkovitost oka promatrača jednaka izmjerenoj učinkovitosti fotokatode odašiljačke cijevi. Ako promatrač vidi više ili manje od kamere, otvor blende se podešava dok razlika ne nestane, nakon čega se iz omjera otvora leće izračunava kvantna učinkovitost oka promatrača.

Glavna prednost metode usporedne usporedbe je ta što ne ovisi o vremenu vizualne ekspozicije ili izboru odgovarajućeg praga omjera signala i šuma. Ovi parametri, bez obzira na njihove točne vrijednosti, ostaju uglavnom isti kada promatrač promatra sam objekt i njegovu sliku na televizijskom ekranu, te su stoga isključeni iz usporedbe. Štoviše, utjecaj pamćenja na efektivno vrijeme izloženost u ova dva slučaja vjerojatno će biti ista.

Odlučili smo se za ovu metodu jer je sada lako dostupna eksperimentatorima s iskustvom u proučavanju vizualnog procesa. Različite uređaje prikladne za usporedbu koristili su i autor ove knjige i drugi istraživači kako bi napravili preliminarne procjene kvantne učinkovitosti pri niskim razinama osvjetljenja. U jednom od pokusa korišten je uređaj za skeniranje pokretnom svjetlosnom točkom (slika 15); J. E. Rudy koristio je superortikonski pojačivač slike, a T. D. Reynolds koristio je višestupanjsko pojačivač slike. Svi ovi uređaji proizveli su slike ograničene fotonskim šumom, au svim slučajevima kvantna učinkovitost procijenjena je na oko 10% za niske razine osvjetljenja.


Niz slika prikazanih na sl. 15, pokazuje što maksimalan iznos informacija se može prenijeti različitim danim brojem fotona. Svaki foton se bilježi kao diskretna vidljiva točka. Informacije koje primamo ograničene su samo statističkim fluktuacijama koje se neizbježno pojavljuju prilikom snimanja toka fotona. U tablici je prikazan ukupan broj fotona N koji bi bili sadržani u slici kada bi sva bila ravnomjerno osvijetljena intenzitetom koji odgovara njezinim najsvjetlijim područjima.

Svjetline prikazane u tablici izračunate su pod pretpostavkom da oko koristi jedan od svakih deset upadnih fotona. U proračunu su uzeti u obzir i drugi parametri: vrijeme nakupljanja - 0,2 s, promjer zjenice - približno 6 mm. Drugim riječima, ako predmet zamijenimo bijelim limom zadane svjetline, izračunamo broj fotona koji uđu u oko za 0,2 s i taj broj podijelimo s 10, tada ćemo kao rezultat dobiti broj fotona N. koji odgovara zadanoj vrijednosti svjetline. Posljedično, gornja serija slika pokazuje maksimalnu količinu informacija koju promatrač zapravo može percipirati pri navedenim svjetlinama, ako je kvantna učinkovitost njegovog vizualnog procesa 10%, a udaljenost od objekta do promatrača 120 cm.

Usporedba različitih procjena kvantne učinkovitosti

Prije više od jednog stoljeća postalo je poznato da je na apsolutnom pragu vidljivosti bljesak iz malog izvora jedva vidljiv, s otprilike 100 fotona koji pogađaju oko. Time je uspostavljena donja granica za kvantnu učinkovitost od približno 1%. Zatim je nekoliko istraživačkih skupina provelo niz eksperimenata kako bi otkrili koliko od tih 100 fotona oko zapravo koristi. Kad bi, primjerice, oko koristilo svih 100 fotona, tada bi prijelaz iz nevida u vid bio prilično oštar i dogodio bi se kad bi se tok fotona povećao na 100. Kad bi oko koristilo samo nekoliko fotona, prijelaz bi bio zamagljen zbog kaotične prirode emisije fotona. Dakle, oštrina prijelaza može poslužiti kao mjera broja korištenih fotona, a time i kvantne učinkovitosti oka

Ideja takvog eksperimenta nije bila bez određene jednostavnosti i elegancije. Nažalost, kao rezultat takvih eksperimenata, pokazalo se da broj fotona koje koristi oko tijekom percepcije praga varira u širokom rasponu od 2 do 50. Dakle, pitanje kvantne učinkovitosti ostalo je otvoreno. Raspršenost dobivenih rezultata vjerojatno ne bi iznenadila inženjera specijaliziranog za elektroniku ili fiziku. Mjerenja su obavljena blizu apsolutnog praga vidljivosti, kada se šum toka fotona lako miješa sa šumom iz stranih izvora unutar samog oka. Na primjer, ako su slična mjerenja napravljena s fotomultiplikatorom, tada bi takvo raspršenje bilo zbog utjecaja šuma povezanog s termoionskom emisijom iz fotokatode ili sa nasumičnim električnim slomom koji se javlja između elektroda. Sve ovo vrijedi za mjerenja blizu apsolutnog praga. Ako se omjer signala i šuma mjeri pri osvjetljenju znatno iznad praga, kada fotonski šum premašuje šum povezan sa vanjskim izvorima, ovaj postupak daje pouzdanu vrijednost kvantne učinkovitosti. Zato su pouzdaniji rezultati mjerenja vizualne kvantne učinkovitosti pri osvjetljenostima koje značajno prelaze apsolutni vizualni prag.

R. Clark Jones analizirao je iste podatke iz kojih je dobivena krivulja kvantne učinkovitosti prikazana na sl. 1. 14. Učinkovitosti koje je on odredio su općenito oko deset puta manje od prikazanih na sl. 14; u svojim je proračunima pošao od kraćeg vremena akumulacije (0,1 s) i mnogo manje vrijednosti k (1,2) . Jones vjeruje da budući da promatrač mora odabrati samo jedan od osam mogućih položaja ispitnog objekta, tada takva vrijednost k pruža 50% pouzdanosti. U kvantitativnom smislu, ova izjava je, naravno, točna.

Glavno je pitanje donose li promatrači doista svoje zaključke o onome što vide na ovaj način. Ako pogledamo Sl. 4, a, onda nalazimo to k= 1,2 znači da promatrač može primijetiti s kojeg je od osam mogućih mjesta operater uklonio jedan ili dva fotona. Jednostavan pregled Sl. 4, ali pokazuje da je to nemoguće. Pitanja poput ovih naglašavaju potrebu za razvojem metode mjerenja koja izbjegava dvosmislenosti povezane s izborom ispravne vrijednosti k ili vrijeme akumulacije. Gore opisana usporedna usporedba između ljudskog oka i elektroničkog uređaja ograničenog fotonskim šumom upravo je takav postupak i zaslužuje svoju najširu primjenu.

U svojim ranim procjenama vizualne kvantne učinkovitosti, De Vries se također oslanjao na količinu k= 1, a njegovi su rezultati bili značajno niži od vrijednosti prikazanih na sl. 14. De Vries je, međutim, bio jedan od prvih koji je istaknuo da se opažena moć razlučivanja oka i njegova kontrastna osjetljivost mogu objasniti fotonskim šumom. Osim toga, on je, kao i autor ove knjige, skrenuo pozornost na činjenicu da je fluktuirajuća, zrnata priroda slika dobivenih pri slabom osvjetljenju dokaz diskretnosti svjetla.

Barlow je uglavnom izbjegavao dvosmislenost u svom odabiru k, vršeći mjerenja pomoću dvije ispitne svjetlosne točke smještene jedna pored druge. NJEGOV cilj bio je utvrditi koja je točka svjetlija, s različitim intenzitetom pjega. Kao što pokazuje statistička analiza rezultata, provedena pod pretpostavkom da je sposobnost razlikovanja svjetline ograničena fotonskim šumom, vrijednosti kvantne učinkovitosti oka leže u rasponu od 5-10% kada se svjetlina mijenja. do vrijednosti 100 puta veće od apsolutnog vizualnog praga. Barlow citira rad Baumgardta i Hechta, koji su analizom krivulje vjerojatnosti detekcije blizu apsolutnog praga dobili kvantnu učinkovitost blizu 7%.

Ukratko, većina istraživača vjeruje da kvantna učinkovitost ljudskog oka leži u rasponu od 5-10% kada se intenzitet svjetlosti promijeni od apsolutnog praga do vrijednosti 100 puta veće od njega. Ova učinkovitost određena je za valne duljine blizu maksimuma krivulje osjetljivosti oka (zeleno-plavo područje) i odnosi se na svjetlost koja pada na rožnicu oka. Ako pretpostavimo da samo polovica te svjetlosti dospije do mrežnice, tada će učinkovitost na mrežnici biti 10-20%. Budući da je, prema dostupnim procjenama, udio svjetlosti koju mrežnica apsorbira također unutar ovih granica, učinkovitost oka, u odnosu na apsorbiranu svjetlost, je blizu 100%. Drugim riječima, oko je u stanju prebrojati svaki apsorbirani foton.

Podaci prikazani na Sl. 14 ukazuje na još jednu vrlo značajnu okolnost: u području od apsolutnog praga osjetljivosti do 0,1 jagnjeta, odnosno kada se intenzitet mijenja za faktor 10, kvantna učinkovitost se smanjuje za najviše 10 puta. U budućnosti bi se moglo pokazati da taj faktor ne prelazi 2-3. Dakle, oko održava visoku razinu kvantne učinkovitosti kada se intenzitet svjetlosti mijenja 10 8 jednom! Tim se zaključkom koristimo pri tumačenju pojave tamna adaptacija te pojava vizualnog šuma.

Tamna adaptacija

Jedan od najpoznatijih, a opet iznenađujućih aspekata vizualnog procesa je adaptacija na tamu. Osoba koja uđe u mračnu dvoranu s gradske ulice preplavljene svjetlom ispada da je doslovno slijepa u roku od nekoliko sekundi ili čak minuta. Zatim postupno počinje vidjeti sve više i nakon pola sata potpuno se navikne na tamu. Sada može vidjeti predmete više od tisuću puta tamnije od onih koje je u početku jedva vidio.

Ove činjenice govore da se tijekom procesa adaptacije na tamu osjetljivost oka povećava više od tisuću puta. Opažanja poput ovih navela su istraživače na potragu za mehanizmom ili kemijskim modelom koji bi objasnio tako dramatične promjene u osjetljivosti. Na primjer, Hecht je posebnu pozornost posvetio fenomenu reverzibilnog blijeđenja osjetljivog materijala mrežnice, takozvanom vizualnom purpuru. Tvrdio je da je pri niskim razinama osvjetljenja vizualna ljubičasta potpuno nepromijenjena i stoga ima maksimalnu apsorpciju. Kako se osvjetljenje povećava, ono postaje sve više i više bezbojno i, sukladno tome, apsorbira sve manje i manje upadne svjetlosti. Vjerovalo se da je dugo vrijeme prilagodbe na tamu posljedica dugog trajanja procesa oporavka visoka gustoća vizualno ljubičasta. Na taj način oku se vraća osjetljivost.

Međutim, takvi su zaključci bili u suprotnosti s rezultatima analize buke osjetljivosti oka, koja je pokazala da se vlastita osjetljivost oka ne može promijeniti više od 10 puta pri prelasku iz tame na jako svjetlo. Prednost metode analize buke je u tome što njezini rezultati ne ovise o specifičnim fizikalnim ili kemijskim modelima samog vizualnog procesa. Osjetljivost je mjerena u apsolutnoj ljestvici, dok je postulirana samo kvantna priroda svjetlosti i kaotičnost distribucije fotona.

Kako onda možemo objasniti tisuću puta ili čak i veće povećanje sposobnosti vida opaženo tijekom procesa prilagodbe na tamu? Nametnula se određena analogija između ovog procesa i rada uređaja kao što su radio i televizijski prijamnici. Ako se prilikom promjene prijemnika s jake postaje na slabiju zvuk pokaže gotovo nečujnim, slušatelj hvata regulator glasnoće i dovodi razinu zvuka slabe postaje na ugodnu razinu. Važno je da osjetljivost radio prijemnika ostane konstantna i pri prelasku s jake postaje na slabiju i pri podešavanju glasnoće. Određuje se samo karakteristikama antene i prve cijevi pojačala. Procesom "okretanja gumba za glasnoću" ne mijenja se osjetljivost prijemnika, već samo "razina prezentacije" slušatelju. Cjelokupna operacija promjene s jake na slabu postaju, uključujući i trajanje procesa podešavanja glasnoće, potpuno je slična vrlo dugom procesu vizualne adaptacije na tamu.

Tijekom vremena dok se provodi prilagodba na tamu, pojačanje "pojačala" se povećava kao rezultat kemijskih reakcija do željene "razine prezentacije". Vlastita osjetljivost oka ostaje gotovo konstantna tijekom razdoblja adaptacije na tamu. Ne preostaje nam ništa drugo nego pretpostaviti da je određeno pojačalo uključeno u vizualni proces, djelujući između mrežnice i mozga, te da njegovo pojačanje varira ovisno o osvjetljenju: pri visokom osvjetljenju ono je malo, a pri slabom osvjetljenju veliko .

Automatska kontrola pojačanja

Zaključak da vizualni proces nužno uključuje automatsku kontrolu pojačanja izveden je u prethodnom odjeljku na temelju velikih promjena u prividnoj osjetljivosti koje doživljavamo tijekom prilagodbe na tamu i relativne postojanosti intrinzične osjetljivosti koja slijedi iz analize šuma vizualnog procesa .
Do sličnog ćemo zaključka doći ako uzmemo u obzir druge, izravnije podatke koji se nalaze u literaturi. Poznato je da je energija živčanog impulsa mnogo redova veličine veća od energije onih nekoliko fotona koji su potrebni za pokretanje živčanog impulsa na apsolutnom pragu osjetljivosti. Stoga je za generiranje živčanih impulsa potreban mehanizam s odgovarajućim visokim pojačanjem izravno na mrežnici. Iz Hartlineovih ranih radova na električnim snimanjima vizualnih živčanih impulsa potkovnjaka, bilo je poznato da učestalost živčanih impulsa raste s povećanjem intenziteta svjetlosti ne linearno, već samo logaritamski. To znači da je pri visokim razinama osvjetljenja dobitak manji nego pri niskim razinama osvjetljenja.

Iako energija živčanog impulsa nije točno poznata, može se približno procijeniti uz pretpostavku da pohranjena energija impulsa odgovara naponu od 0,1 V na kondenzatoru 10-9 F (ovo je kapacitet 1 cm vanjske ovojnice živčanog vlakna). Tada je električna energija 10 -11 J, što je unutra 10 8 puta energija fotona vidljive svjetlosti. Mi, naravno, možemo pogriješiti u našoj procjeni energije živčanog impulsa za nekoliko redova veličine, ali to ne dovodi u sumnju naš zaključak da se iznimno veliki proces pojačanja mora dogoditi izravno na mrežnici, i to samo zahvaljujući ova energija nekoliko fotona može izazvati živčani impuls.

Progresivno smanjenje pojačanja s povećanjem intenziteta svjetla jasno je vidljivo u Hartlineovim podacima, prema kojima učestalost živčanih impulsa polako raste logaritamski s povećanjem intenziteta svjetla. Konkretno, s povećanjem intenziteta svjetlosti u 10 4 puta se frekvencija poveća samo 10 puta. To znači da je dobitak smanjen za 10 3 jednom.

Iako nisu poznate specifične kemijske reakcije na kojima se temelji proces amplifikacije, čini se malo vjerojatnim da se može pretpostaviti bilo što drugo osim nekog oblika katalize. Foton apsorbiran od strane molekule osjetljivog materijala (rodopsina) uzrokuje promjenu njegove konfiguracije. Slijedeće faze procesa tijekom kojih pobuđeni rodopsin vrši katalitički učinak na okolni biokemijski materijal još nisu jasne. Međutim, razumno je pretpostaviti da će se katalitički dobitak smanjiti s povećanjem intenziteta svjetlosti ili broja pobuđenih molekula, jer bi to trebalo smanjiti količinu kataliziranog materijala po pobuđenoj molekuli. Također se može pretpostaviti da je brzina iscrpljivanja kataliziranog materijala (prilagodba na svjetlo) visoka u usporedbi s brzinom njegove regeneracije (prilagodba na tamu). Poznato je da se adaptacija na svjetlost događa u djeliću sekunde, dok adaptacija na tamu može trajati i do 30 minuta.

Vizualni šum

Kao što smo više puta naglasili, naše vizualne informacije ograničene su na nasumične fluktuacije u distribuciji upadnih fotona. Stoga bi ove fluktuacije trebale biti vidljive. Međutim, to ne primjećujemo uvijek, barem pod normalnim svjetlosnim uvjetima. Iz toga slijedi da je na svakoj razini osvjetljenja pojačanje točno takvo da je fotonski šum jedva primjetan, ili još bolje, gotovo nerazlučiv. Da je dobit veća, ovo ne bi dalo dodatne informacije, ali bi samo pridonio povećanju buke. Da je dobit manja, to bi dovelo do gubitka informacija. Slično, pojačanje televizijskog prijamnika treba odabrati tako da šum bude na pragu vidljivosti.

Iako fotonski šum nije lako zamjetljiv pri normalnim osvjetljenjima, autor je iz vlastitih opažanja potvrdio da pri osvjetljenjima od cca. 10 -8 -10 -7 Jednoliko osvijetljen zid poprima isti fluktuirajući, zrnati izgled kao slika na TV ekranu u prisutnosti jake buke. Štoviše, stupanj vidljivosti te buke uvelike ovisi o stupnju uzbuđenja samog promatrača. Prikladno je takva promatranja vršiti neposredno prije spavanja. Ako se tijekom promatranja u kući čuje neki zvuk koji nagovještava pojavu neočekivanog ili neželjenog posjetitelja, tada se protok adrenalina trenutno povećava, a istovremeno se značajno povećava "vidljivost" zvukova. U tim uvjetima mehanizmi samoodržanja uzrokuju povećanje pojačanja vizualnog procesa (točnije amplitude signala koji dolaze iz svih osjetila) do razine koja jamči potpunu percepciju informacije, odnosno do razine na kojoj je šum lako uočljiv.

Naravno, takva zapažanja su subjektivna. De Vries je jedan od rijetkih koji se, uz autora ove knjige, usudio objaviti svoja komparativna zapažanja. No, mnogi su istraživači u privatnim razgovorima govorili autoru o sličnim rezultatima.

Očito, gore opisani uzorci šuma nastaju zbog upadnog toka fotona, budući da ih nema u "potpuno crnim" područjima slike. Prisutnost samo nekoliko osvijetljenih područja dovoljna je za postavljanje pojačanja na razinu na kojoj druga, mnogo tamnija područja izgledaju potpuno crna.

S druge strane, ako je promatrač potpuno tamna soba ili su mu oči zatvorene, ne stvara vizualni dojam jednolikog crnog polja. Umjesto toga, on vidi niz blijedih, pokretnih sivih slika koje su se u ranijoj literaturi često spominjale pod nazivom "e15epHns;" , odnosno kao nešto što nastaje unutar samog vizualnog sustava. Opet, primamljivo je racionalno tumačiti ova opažanja sugerirajući da, u nedostatku stvarne svjetlosne slike koja bi dovela do utvrđivanja određene vrijednosti dobitka, dobitak doseže svoju najveću vrijednost u potrazi za objektivnim vizualnim informacijama. S takvim pojačanjem otkrivaju se šumovi samog sustava, koji su, očito, povezani s procesima toplinske ekscitacije u mrežnici ili nastaju u nekom dijelu živčanog sustava koji je udaljen od njega.

Posljednja primjedba posebno se odnosi na proces pojačavanja vizualnih osjeta, za koji se kaže da se javlja kao rezultat uzimanja razne tvari izazivajući halucinacije. Čini se vrlo vjerojatnim da su učinci koje proizvode te tvari posljedica povećanja pojačanja snažnog pojačivača smještenog u samoj mrežnici.

Kao što smo već primijetili, emocionalno stanje povezano s nekom vrstom napetosti ili povećana pozornost promatrača, dovodi do značajnog povećanja dobitka.

Naknadne slike

Postojanje mehanizma kontrole pojačanja u mrežnici daje očito objašnjenje za različita promatranja u kojima osoba gleda u svijetli objekt, a zatim gleda u neutralni sivi zid. Istodobno, u prvom trenutku osoba još uvijek vidi određenu prijelaznu sliku, koja zatim postupno nestaje. Na primjer, svijetli crno-bijeli objekt daje prijelaznu dodatnu sliku (zakasnu sliku) u obliku fotografskog negativa originala. Jarko crveni objekt proizvodi dodatnu boju - zelenu. U svakom slučaju, u dijelu mrežnice gdje pada slika svijetlog objekta pojačanje je smanjeno, tako da kada se na mrežnici prikaže jednolika površina, prethodno svijetla područja mrežnice šalju slabiji signal mozgu. a slike koje se pojavljuju na njima izgledaju tamnije od okolne pozadine. Zelena boja naknadne slike jarko crvenog objekta pokazuje da se mehanizam pojačanja ne mijenja samo lokalno u različitim dijelovima mrežnice, već djeluje i neovisno za tri kanala boje u istom području. U našem slučaju, pojačanje za crveni kanal trenutno je smanjeno, što je dovelo do pojave slike u komplementarnoj boji na neutralnom sivom zidu.

Vrijedno je napomenuti da naknadne slike nisu nužno uvijek negativne. Ako, gledajući u jarko osvijetljeni prozor, zatvorite oči, zatim ih odmah otvorite na neko vrijeme, kao da koristite fotografski zatvarač, a zatim ih ponovno čvrsto zatvorite, tada će se za nekoliko sekundi ili čak minuta naknadna slika pojaviti pozitivno (barem u početku. To je sasvim prirodno, budući da je vrijeme propadanja bilo kojeg procesa fotopobuđenja u čvrstom tijelu konačno. Poznato je da oko akumulira svjetlost unutar 0,1-0,2 s, pa bi prosječno vrijeme njegove fotopobude također trebalo biti 0,1 -0,2 s, a tijekom vremena od reda sekunde fotoekscitacija opada na sve nižu razinu; naknadna slika ostaje vidljiva, budući da pojačanje nastavlja rasti nakon što zatvorimo oči. Ako, u procesu promatranja pozitivne slike, mala količina vanjske svjetlosti ulazi u oko, tada se ova slika odmah pretvara u negativ iz razloga navedenih u prethodnom odjeljku. Kako se strana svjetlost pojavljuje ili nestaje, možemo se pomaknuti s pozitivne naknadne slike na negativnu i natrag. Ako u mračnoj prostoriji pogledate vrh upaljene cigarete koji se kreće u krug, tada će se upaljeni kraj percipirati kao traka svjetlosti konačne duljine zbog inercije vizualne percepcije (pozitivna naknadna slika). U ovom slučaju promatrana slika, poput kometa, ima svijetlo crvenu glavu i plavičasti rep. Očito je da plave komponente svjetla cigarete imaju veću inerciju od crvenih. Sličan učinak možemo uočiti gledajući crvenkasti zid: kako se svjetlina smanjuje na razinu ispod približno 10 -6 Janjetina poprima plavu nijansu. Oba niza opažanja mogu se objasniti ako pretpostavimo da dobitak za plavo doseže veće vrijednosti nego za crveno; kao rezultat toga, percepcija plave boje održava se na nižim razinama retinalne ekscitacije od crvene.

Vidljivost visokoenergetskog zračenja

Vizualna percepcija inicira se elektronskom ekscitacijom molekula. Stoga možemo pretpostaviti postojanje određenog energetskog praga, ali, općenito govoreći, moguće je da će i visokoenergetsko zračenje izazvati elektronske prijelaze i pokazati se vidljivim. Ako je prijelaz koji uzrokuje vizualno uzbuđenje oštra rezonanca između dviju elektroničkih energetskih razina, tada fotoni više energije neće učinkovito pobuditi prijelaz. S druge strane, elektroni ili ioni visoke energije mogu pobuditi prijelaze u širokom energetskom rasponu, a tada bi trebali biti vidljivi jer na svom putu ostavljaju gusta područja pobude i ionizacije. U ranije objavljenom radu koji govori o problemima vidljivosti visokoenergetskog zračenja, autor je izrazio iznenađenje da još nitko nije izvijestio o izravnim vizualnim promatranjima kozmičkih zraka.

Trenutno postoje neki podaci koji se tiču ​​problema vidljivosti zračenja u širokom rasponu visokih energija. Prije svega, već je poznato da je ultraljubičasto odsijecanje uzrokovano apsorpcijom u rožnici. Ljudi kojima je, iz ovog ili onog razloga, rožnica uklonjena ili zamijenjena prozirnijom tvari, zapravo mogu vidjeti ultraljubičasto zračenje.

Mnogo je rečeno o mogućnosti gledanja rendgenskog zračenja. rani stadiji X-zrake studije. Publikacije na ovom području prestale su kada se saznalo za štetne učinke X-zraka. Ova rana opažanja bila su kontroverzna jer je ostalo nejasno pobuđuju li rendgenske zrake mrežnicu izravno ili putem pobuđivanja fluorescencije u staklastom tijelu. Neki noviji i precizniji pokusi sugeriraju da dolazi do izravne stimulacije mrežnice; To posebno dokazuje percepcija oštrih sjena neprozirnih predmeta.

Sposobnost vizualnog promatranja kozmičkih zraka sada je potvrđena izvješćima astronauta o viđenju pruga i bljeskova svjetlosti kada je kabina svemirske letjelice bila u mraku. Međutim, još uvijek nije jasno je li to izravno povezano s ekscitacijom retine ili sa stvaranjem rendgenskih zraka u staklastom tijelu. Kozmičke zrake stvaraju gust trag ekscitacije u svakom čvrstom tijelu, pa bi bilo čudno da ne mogu izazvati izravnu ekscitaciju mrežnice.

Vizija i evolucija

Sposobnost živih stanica da broje fotone, ili barem da reagiraju na svaki foton, pojavila se rano u razvoju biljnog svijeta. Procjenjuje se da je kvantna učinkovitost fotosinteze približno 30% za crveno svjetlo. Tijekom procesa fotosinteze energija fotona se izravno koristi u određenim kemijskim reakcijama. Ne postaje jači. Biljka koristi svjetlost za prehranu, ali ne i za dobivanje informacija, ako izuzmemo heliotropne učinke i sinkronizaciju biološkog sata.

Korištenje svjetla za dobivanje informacija znači da se izravno na receptoru mora stvoriti vrlo složeno pojačivač, zahvaljujući kojem se zanemariva energija fotona pretvara u mnogo veću energiju živčanih impulsa. SAMO na taj način oko može prenijeti informacije do mišića ili mozga. Takvo se pojačalo očito pojavilo rano u razvoju životinjskog svijeta, budući da mnoge jednostavne životinje žive u mraku. Posljedično, umijeće brojanja fotona bilo je ovladano davno prije pojave čovjeka.

Brojanje fotona svakako je bio značajan napredak u evolucijskom procesu. Također se pokazalo da je to bio najteži korak u razvoju vidnog sustava. Za opstanak je bilo potrebno jamstvo da se mogu zabilježiti svi dostupni podaci. Uz takvo jamstvo, prilagodba vidnog sustava ovisno o specifičnim potrebama pojedine životinje čini se lakšim i sekundarnim uspjehom.

Ova prilagodba poprimila je široku paletu oblika. Čini se da je većina njih posljedica očitih razloga. Ovdje ćemo navesti samo nekoliko primjera kako bismo potvrdili blisku vezu između optičkih parametara i životnih uvjeta životinje.

Struktura mrežnice dnevnih ptica, poput jastreba, nekoliko je puta tanja nego kod noćnih životinja, poput lemura. Očito, kod jastreba koji leti visoko, veća razlučivost vidnog sustava i, shodno tome, tanja struktura mrežnice opravdani su visokom svjetlinom osvjetljenja usred dana. Štoviše, u potrazi za poljskim mišem, jastreb svakako treba više detalja u vizualnoj slici. S druge strane, lemur se svojim noćnim načinom života nosi s takvima niske razine osvjetljenje da su njegove vizualne slike, čija je kvaliteta ograničena fotonskim šumom, grubo zrnate i ne zahtijevaju više od grubo zrnate strukture mrežnice. Doista, s tako niskim intenzitetom svjetla korisno je imati leće s velikim otvorom blende (f/D) = 1,0), iako te leće neizbježno moraju proizvoditi loša kvaliteta optička slika (slika 16).

Krivulja spektralne osjetljivosti ljudskog oka dobro odgovara maksimalnoj raspodjeli dnevne sunčeve svjetlosti (5500A). U sumrak se maksimalna osjetljivost oka pomiče na 5100 A, što odgovara plavičastoj nijansi svjetlosti raspršene nebom nakon zalaska sunca. Moglo bi se očekivati ​​da će se osjetljivost oka proširiti u crveno područje barem do valne duljine gdje se toplinska ekscitacija mrežnice počinje natjecati s fotonima koji dolaze izvana. Na primjer, pri apsolutnom vizualnom pragu od 10 -9 janjadi, spektralna osjetljivost oka mogla bi se proširiti na približno 1,4 μm, gdje takva konkurencija postaje značajna. Ostaje nejasno zašto je stvarna granica osjetljivosti oka 0,7 µm, osim ako to ograničenje nije posljedica nedostatka prikladnog biološkog materijala.

Vrijeme nakupljanja informacija okom (0,2 s) dobro se slaže s vremenom živčane i mišićne reakcije ljudski sustav općenito. Postojanje takve dosljednosti potvrđuje činjenica da su posebno dizajnirane televizijske kamere s vremenom opuštanja od 0,5 s ili više očigledno nezgodne i dosadne za korištenje. Moguće je da je kod ptica vrijeme nakupljanja vidnih informacija kraće zbog njihove veće pokretljivosti. Neizravna potvrda tome može biti činjenica da neke trilove ili nizove nota ptice "pjevaju" tako brzo da ih ljudsko uho percipira kao zbor.

Postoji stroga podudarnost između promjera štapića i čunjića ljudskog oka i promjera difrakcijskog diska u trenutku kada je otvor zjenice blizu njezina minimalna vrijednost(cca. 2 mm), koji je postavljen na visoke intenzitete svjetla. Kod mnogih životinja zjenice nisu okrugle, već su u obliku proreza i usmjerene su okomito (na primjer, zmije, aligatori) ili vodoravno (na primjer, koze, konji) u smjeru. Okomiti prorez pruža visoku oštrinu slike, ograničenu za okomite linije aberacijama leće, a za vodoravne linije efektima difrakcije.

Pokušaji da se uvjerljivo objasni prilagodljivost ovih optičkih parametara životnom stilu pojedinih životinja potpuno su opravdani. .
Vizualni sustav žabe upečatljiv je primjer prilagodbe na način života. Njegove neuronske veze osmišljene su kako bi istaknule pokrete muha koji su privlačni žabama i zanemaruju strane vizualne informacije. Čak iu ljudskom vidnom sustavu primjećujemo nešto povećanu osjetljivost perifernog vida na treperavo svjetlo, što se očito može protumačiti kao sigurnosni sustav upozorenja na nadolazeću opasnost.

Završit ćemo naše rasprave jednom pomalo “domaćom” opaskom. S jedne strane, naglasili smo da se ljudsko oko približilo granici zbog kvantne prirode svjetlosti. S druge strane, postoji, primjerice, izraz "vidi kao mačka", što znači da vizualna osjetljivost domaće mačke u njenim noćnim pustolovinama znatno premašuje našu. Čini se da bismo ove dvije tvrdnje trebali pomiriti napomenom da bismo, ako bismo noću odlučili hodati četveronoške, stekli istu sposobnost snalaženja u mraku koju ima mačka.

Dakle, kvantna učinkovitost ljudskog oka varira od oko 10% pri niskim osvjetljenjima do nekoliko posto pri visokim osvjetljenjima. Cijeli raspon osvjetljenja u kojem naš vizualni sustav djeluje proteže se od 10 -10 janjetina na apsolutnom pragu do 10 janjadi na jakom suncu.

Izravno na mrežnici nalazi se biokemijsko pojačalo s pojačanjem vjerojatno većim od 10 6 , koji pretvara nisku energiju upadnih fotona u znatno veću energiju vizualnih živčanih impulsa. Pojačanje ovog pojačala varira ovisno o svjetlosnim uvjetima, opadajući pri visokim razinama osvjetljenja. Ove promjene objašnjavaju fenomen adaptacije na tamu i niz učinaka povezanih s pojavom naknadnih slika. Vidni sustav ljudi i životinja služi kao dokaz njihove evolucije i prilagodbe vanjskim uvjetima.

Članak iz knjige: .

Ako zatvorite oči samo na minutu i pokušate živjeti u potpunom mraku, počinjete shvaćati koliko je vid važan za osobu. Kako bespomoćni postaju ljudi kada izgube sposobnost vida. I ako su oči ogledalo duše, onda je zjenica naš prozor u svijet.

Građa oka

Ljudski organ vida složen je optički sustav. Njegova glavna svrha je prijenos slike kroz optički živac u mozak.

Očna jabučica, oblika sfere, nalazi se u orbiti i ima tri vaskularne i retinalne strukture. Unutar njega su očna vodica, leća i staklasto tijelo.

Bijeli segment očne jabučice prekriven je sluznicom (sklerom). Prednji prozirni dio, nazvan rožnica, optička je leća velike lomne moći. Ispod njega je šarenica, koja djeluje kao dijafragma.

Struja svjetlosti koja se reflektira od površine predmeta prvo pogađa rožnicu i nakon loma ulazi kroz zjenicu na leću koja je također bikonveksna leća i ulazi u optički sustav oka.

Sljedeća točka na putu slike vidljive ljudima je mrežnica. To je ljuska stanica osjetljivih na svjetlost: čunjića i štapića. Mrežnica prekriva unutarnju površinu oka i prenosi informacije u mozak živčanim vlaknima kroz vidni živac. U njemu se događa konačna percepcija i svijest o viđenom.

Funkcija zjenice

U narodu postoji popularna frazeologija: “čuvati je kao zjenicu oka”, ali malo tko danas zna da se u stara vremena upravo zjenica zvala jabučica. Ovaj izraz se koristi već dugo i savršeno pokazuje kako se trebamo odnositi prema svojim očima – kao prema najvrjednijem i najskupljem.

Ljudsku zjenicu reguliraju dva mišića: sfinkter i dilatator. Njima upravljaju različiti sustavi povezani sa simpatičkim i parasimpatičkim sustavima.

Zjenica je u biti otvor kroz koji ulazi svjetlost. Djeluje kao regulator, sužava se pri jakom svjetlu i širi pri slabom svjetlu. Dakle, štiti mrežnicu od opeklina i povećava vidnu oštrinu.

Midriaz

Smatra li se normalnim da osoba ima proširenu zjenicu? To ovisi o brojnim čimbenicima. U medicinskoj zajednici ovaj se fenomen naziva midrijaza.

Ispostavilo se da zjenice ne reagiraju samo na svjetlo. Njihovo širenje može biti izazvano uzbuđenim emocionalnim stanjem: jakim interesom (uključujući i seksualnu prirodu), intenzivnom radošću, nepodnošljivom boli ili strahom.

Gore navedeni čimbenici uzrokuju prirodnu midrijazu, koja ne utječe na vidnu oštrinu i zdravlje očiju. U pravilu, ovo stanje učenika brzo prolazi ako emocionalna pozadina vraća se u normalu.

Fenomen midrijaze je tipičan za osobe pod alkoholom ili opijenost drogom. Osim toga, proširene zjenice često ukazuju na ozbiljno trovanje, poput botulizma.

Patološka midrijaza često se može primijetiti u bolesnika s traumatskom ozljedom mozga. Stalno govore o prisutnosti niza mogućih bolesti kod osobe:

• glaukom;
• migrena;
• paraliza;
• encefalopatija;
• poremećaj rada štitnjače;
• Edijev sindrom.

Mnogi ljudi iz filmova znaju da kad se netko onesvijesti, prvo što liječnici hitne pomoći preglede oči. Reakcija zjenica na svjetlo, kao i njihova veličina, liječnicima mogu puno reći. Blago povećanje ukazuje na plitak gubitak svijesti, dok "staklaste", gotovo crne oči ukazuju na vrlo ozbiljno stanje.

Mioza

Pretjerano sužena zjenica je suprotnost midrijazi. Oftalmolozi to nazivaju mioza. Ovo odstupanje također ima više razloga, može biti bezopasan nedostatak vida, ali često je to razlog da se odmah obratite liječniku.

Stručnjaci razlikuju nekoliko vrsta mioza:

1. Funkcionalni, u kojem se suženje javlja iz prirodnih razloga, kao što su slabo osvjetljenje, stanje spavanja, djetinjstvo ili starost, dalekovidnost, prekomjerni rad.
2. Mioza izazvana lijekovima je posljedica uzimanja lijekova koji, osim svoje glavne funkcije, utječu na rad očnih mišića.
3. Paralitički - karakteriziran potpunim ili djelomična odsutnost motorna sposobnost dilatatora.
4. Mioza iritacije - opažena s grčem sfinktera. Često se nalazi kod tumora na mozgu, meningitisa, encefalitisa, kao i kod osoba koje boluju od Multipla skleroza i epilepsije.
5. Sifilitička mioza - može se manifestirati u bilo kojoj fazi bolesti, iako se s pravodobnim liječenjem razvija izuzetno rijetko.

Anizokorija

Prema statistikama, svaka peta osoba na Zemlji ima zjenice različite veličine. Ta se asimetrija naziva anizokorija. U većini slučajeva razlike su zanemarive i vidljive samo oftalmologu, ali u nekim slučajevima ta je razlika vidljiva golim okom. Regulacija promjera zjenice s ovom značajkom događa se asinkrono, au nekim slučajevima veličina se mijenja samo u jednom oku, dok drugi ostaje nepomičan.

Anizokorija može biti nasljedna ili stečena. U prvom slučaju, ova struktura oka određena je genetikom, u drugom - ozljedom ili nekom bolešću.

Učenici različitih promjera nalaze se kod ljudi koji pate od sljedećih bolesti:

• oštećenje vidnog živca;
• aneurizma;
• ozljede mozga;
• tumori;
• neurološke bolesti.

Polikorija

Dvostruka zjenica je rijetka vrsta abnormalnosti oka. Ovaj kongenitalni učinak, nazvan polikorija, karakterizira prisutnost dvije ili više zjenica u jednoj šarenici.

Postoje dvije vrste ove patologije: lažna i istinita. Lažna verzija podrazumijeva da je zjenica neravnomjerno prekrivena membranom, a čini se da ima nekoliko rupa. U ovom slučaju, reakcija na svjetlo prisutna je samo u jednom.

Prava polikorija povezana je s patologijom u razvoju optičke čašice. Oblik zjenica nije uvijek okrugao, postoje rupice u obliku ovala, kapi.Reakcija na svjetlost postoji, iako nije jasno izražena, u svakoj od njih.

Osobe s ovom patologijom osjećaju značajnu nelagodu, oštećeno oko vidi mnogo lošije od normalnog. Ako je broj zjenica veći od 3, a dovoljno su velike (2 mm ili više), dijete će najvjerojatnije biti podvrgnuto kirurgija. Odraslima je propisano nošenje korektivnih kontaktnih leća.

Dobne karakteristike

Mnoge mlade majke često primjećuju da su zjenice njihovog djeteta proširene. Vrijedi li paničariti zbog ovoga? Izolirani slučajevi- nisu opasni, mogu biti uzrokovani slabom rasvjetom u prostoriji i karakteristikama lako podražljivog živčanog sustava. Ugledavši lijepu igračku ili se uplašivši strašnog Barmaleya, dijete će refleksno proširiti zjenice, koje će se uskoro vratiti u normalu.

Ako se ovo stanje stalno promatra, to je razlog za alarm i hitno se obratite liječniku. To može ukazivati ​​na neurološke bolesti, a dodatna konzultacija sa stručnjakom sigurno neće škoditi.

Reakcija zjenica na svjetlo mijenja se s godinama. Adolescenti doživljavaju maksimalno moguće širenje, za razliku od starijih ljudi, za koje su stalno sužene zjenice norma.

Ljudsko oko vrlo je složen optički sustav koji se sastoji od niza elemenata od kojih je svaki odgovoran za svoje zadatke. Općenito, očni aparat pomaže u opažanju vanjska slika, obrađuju ga i u već pripremljenom obliku prenose informaciju u mozak. Bez njegovih funkcija, organi ljudskog tijela ne bi mogli djelovati u potpunosti. Iako je organ vida složen, svaka bi osoba trebala razumjeti barem osnovni opis načela njegova funkcioniranja.

Opći princip rada

Nakon što smo shvatili što je oko i razumjeli njegov opis, razmotrimo princip njegovog rada. Oko radi tako da opaža svjetlost koja se reflektira od okolnih predmeta. Ovo svjetlo pogađa rožnicu, posebnu leću koja omogućuje fokusiranje ulaznih zraka. Nakon rožnice, zrake prolaze kroz očnu komoru (koja je ispunjena bezbojnom tekućinom), a zatim padaju na šarenicu koja u središtu ima zjenicu. Zjenica ima rupu (palpebralna fisura) kroz koju prolaze samo središnje zrake, odnosno dio zraka koji se nalazi na rubovima svjetlosnog toka se eliminira.

Zjenica pomaže u prilagodbi različitim razinama svjetlosti. Ona (točnije njezina palpebralna fisura) filtrira samo one zrake koje ne utječu na kvalitetu slike, ali regulira njihov protok. Kao rezultat toga, ono što ostane ide na leću, koja je, kao i rožnica, leća, ali samo namijenjena za nešto drugo - za točnije, "završno" fokusiranje svjetla. Leća i rožnica su optički medij oka.

Zatim svjetlost prolazi kroz posebno staklasto tijelo, koje ulazi u optički aparat oka, na mrežnicu, gdje se slika projicira kao na filmskom platnu, ali samo naopako. U središtu mrežnice nalazi se makula, zona koja reagira na objekt koji izravno gledamo.

Tijekom završnih faza dobivanja slike, stanice mrežnice obrađuju ono što je na njima, pretvarajući sve u elektromagnetske impulse, koji se zatim šalju u mozak. Digitalni fotoaparat funkcionira na sličan način.

Od svih elemenata oka samo bjeloočnica, posebna neprozirna membrana koja prekriva izvana, ne sudjeluje u obradi signala. Okružuje ga gotovo u cijelosti, otprilike 80%, u prednjem dijelu glatko prelazi u rožnicu. Ljudi obično njegov vanjski dio nazivaju proteinom, iako to nije sasvim točno.

Broj boja koje se mogu razlikovati

Ljudski organ vida percipira slike u boji, a broj nijansi boja koje može razlikovati je vrlo velik. Koliko različitih boja oko može razlikovati (točnije, koliko nijansi) može varirati ovisno o individualnim karakteristikama osobe, kao i o razini njegove obuke i vrsti njegove profesionalne aktivnosti. Oko “radi” s takozvanim vidljivim zračenjem, a to su elektromagnetski valovi valne duljine od 380 do 740 nm, odnosno svjetlom.

Ako uzmemo prosječne pokazatelje, tada osoba može razlikovati ukupno oko 150 tisuća tonova i nijansi boja.

Međutim, ovdje postoji dvosmislenost, koja leži u relativnoj subjektivnosti percepcije boja. Stoga se neki znanstvenici slažu oko druge brojke koliko nijansi boja čovjek obično vidi/razlikuje – od sedam do deset milijuna. U svakom slučaju brojka je impresivna. Sve ove nijanse dobivene su variranjem sedam osnovnih boja koje se nalaze u različite dijelove dugin spektar. Vjeruje se da profesionalni umjetnici i dizajneri imaju veći broj percipiranih nijansi, a ponekad se čovjek rodi s mutacijom koja mu omogućuje da vidi višestruko više boja i nijansi. Koliko različitih boja takvi ljudi vide, otvoreno je pitanje.

Očne bolesti

Kao i svaki drugi sustav ljudskog tijela, organ vida je podložan razne bolesti i patologije. Konvencionalno se mogu podijeliti na zarazne i neinfektivne. Uobičajene vrste bolesti koje uzrokuju bakterije, virusi ili mikroorganizmi su konjunktivitis, ječnjak i blefaritis.

Ako je bolest nezarazna, onda se obično javlja zbog ozbiljnog naprezanja očiju, zbog nasljedne predispozicije ili jednostavno zbog promjena koje se u ljudskom tijelu događaju s godinama. Rjeđe, problem može biti u tome opća patologija tijelo je, na primjer, razvilo hipertenziju ili dijabetes. Kao posljedica toga može doći do glaukoma, katarakte ili sindroma suhog oka, a osoba u konačnici sve lošije vidi ili razlikuje predmete.

U medicinska praksa Sve bolesti su podijeljene u sljedeće kategorije:

• bolesti pojedinih elemenata oka, na primjer, leće, konjunktive i tako dalje;
• patologije optičkih živaca/putova;
• mišićne patologije, zbog kojih je poremećeno prijateljsko kretanje jabuka;
• bolesti povezane sa sljepilom i raznim vidnim poremećajima, oštećenjem vida;
• glaukom.

Kako bi se izbjegli problemi i patologije, potrebno je zaštititi oči, ne držati ih dugo uperene u jednu točku i održavati optimalno osvjetljenje tijekom čitanja ili rada. Tada se moć vida neće smanjiti.

Vanjska građa oka

Ljudsko oko nema samo unutarnju strukturu, već i vanjsku, koja je predstavljena stoljećima. To su posebne pregrade koje štite oči od ozljeda i negativnih čimbenika okoliša. Uglavnom se sastoje od mišićnog tkiva, koje je izvana prekriveno tankom i nježnom kožom. U oftalmologiji je općeprihvaćeno mišljenje da su kapci jedan od najvažnijih elemenata koji može uzrokovati probleme ako se problemi pojave.

Iako je kapak mekan, njegovu čvrstoću i postojanost oblika osigurava hrskavica koja je u biti kolagena tvorevina. Kretanje kapaka provodi se zahvaljujući mišićnom sloju. Kada se kapci zatvore, to ima funkcionalnu ulogu - očna jabučica se navlaži, a sitne strane čestice, koliko god ih bilo na površini oka, odstrane. Osim toga, zbog vlaženja očne jabučice, kapak može slobodno kliziti u odnosu na svoju površinu.

Važna komponenta vjeđa također je opsežan sustav opskrbe krvlju i mnogi živčani završeci koji pomažu vjeđama u obavljanju njihovih funkcija.

Kretanje očima

Ljudske oči se pokreću uz pomoć posebnih mišića koji osiguravaju normalan, stalan rad očiju. Vizualni aparat kreće se uz pomoć koordiniranog rada desetaka mišića, od kojih su glavna četiri ravna i dva kosa mišićna procesa. okružen sa različite strane i pomažu rotirati očnu jabučicu oko različitih osi. Svaka grupa vam omogućuje da skrenete pogled osobe u vlastitom smjeru.

Mišići također pomažu u podizanju i spuštanju kapaka. Kada svi mišići rade skladno, to ne samo da omogućuje kontrolu očiju pojedinačno, već i njihov skladan rad i koordinaciju njihovog smjera.

Stranica 1

Područje zjenice kontinuirano se mjeri pomoću infracrvenog svjetla koje se reflektira od šarenice oka subjekta i percipira fotoćelija. Budući da zjenica apsorbira većinu svjetlosti koja pada na nju, refleksija se uglavnom događa od šarenice oka.

Slučajne fluktuacije u području ljudske zjenice predstavljaju zanimljiv primjer slučajnog procesa u biološkom sustavu.

Predviđanja za dinamiku buke i područje zjenice za prolazne ulaze podržana su prilično dobro, ali može se vidjeti da model buke predviđa brža vremena porasta za reakcije buke. Amplituda predviđenih odgovora ponekad se 2 ili 3 puta razlikuje od eksperimentalnih rezultata.

Ako je područje binokularnog okulara manje od područja zjenice oka (7zh7zr), tada će područje qap biti samo djelomično pokriveno svjetlosnim tokom koji mu se približava, a naznačeni omjer bit će manji od jedinice . Ako je 7ok7zr, onda su međusobno jednaki (docd3r), budući da svjetlosni tok koji ne dopire do zjenice oka ne sudjeluje u vizualnom procesu i može samo pogoršati uvjete promatranja kroz dalekozor.

Proces prilagodbe oka na povećanu svjetlinu sastoji se od promjene područja zjenice (pupilarni refleks, posebno uočljiv kod mačaka), potiskivanja štapića i smanjenja količine tvari osjetljive na svjetlost u čunjićima, a pri visokoj svjetlini - djelomično zaštita živčanih završetaka stanicama pigmentnog epitela smještenog duboko u mrežnici. Kada se oko prilagodi slaboj svjetlini, javljaju se suprotni fenomeni.

Ova promjena linearnog koeficijenta As uzrokuje promjenu valnih aberacija na području zjenice, identičnu translatornom kretanju same rupice u smjeru us osi uz zadržavanje valnih aberacija nepromijenjenima.

Dijeljenjem formule (240) s (239) dobivamo omjer površine zjenice za kosi snop i površine zjenice za aksijalni snop. Ovaj je omjer prethodno definiran kao funkcija koja izražava vinjetiranje; stoga je prikladno uzeti ovaj omjer kao funkciju koja izražava vinjetiranje aberacije.

Model je sustav čiji je ulaz razina osvjetljenja, a izlaz područje zjenice.

Za procjenu utjecaja nedostataka, važno je zapamtiti da je svaka točka slike nacrtana cijelim područjem zjenice leće, pa stoga mali nedostaci unutar zjenice mogu utjecati na sliku samo u onoj mjeri u kojoj ti nedostaci zauzimaju dio područja zjenice, pod uvjetom da su osvijetljene samo svjetlom koje im odgovara, koje dolazi od subjekta fotografije. Utjecaj pojedinačnih, čak i velikih ogrebotina na prvoj površini leće može se smanjiti ispunjavanjem ogrebotine crnom bojom. Uklanjanjem raspršenja svjetlosti, takvo zacrnjenje rezultira samo gubitkom svjetlosti proporcionalnim zacrnjenoj površini ogrebotine.

Za procjenu utjecaja nedostataka, važno je zapamtiti da je svaka točka slike nacrtana cijelim područjem zjenice leće, pa stoga mali nedostaci unutar zjenice mogu utjecati na sliku samo u onoj mjeri u kojoj ti nedostaci zauzimaju dio područja zjenice, pod uvjetom da su osvijetljene samo svjetlom koje im odgovara, koje dolazi od subjekta fotografije. Zbog toga velika područja leće postaju posebno opasna - zahvaćena ogrebotinama: Učinak čak i pojedinačnih velikih ogrebotina na prvoj površini leće može se smanjiti ispunjavanjem ogrebotine crnom bojom. Uklanjanjem raspršenja svjetlosti, takvo zacrnjenje rezultira samo gubitkom svjetlosti proporcionalnim zacrnjenoj površini ogrebotine.

Pri određivanju osvijetljenosti u točki određenoj tom udaljenošću došlo je do zbrajanja smetnji od elemenata područja zjenice, koji se mogu prikazati u obliku pravokutnika, okomito. U svim tim elementarnim pravokutnicima sačuvana je ista faza titranja.

Sličan je izrazu (3), ali umjesto prednje površine S nalazi se površina njezine projekcije (površina zjenice) R2, gdje je R radijus zjenice.

Tijekom adaptacije oka na tamu, mišići radijalno prema središtu zjenice rastežu šarenicu, čime se povećava površina zjenice. Zjenica oka adaptiranog na tamu može doseći promjer od 8 mm. Ako je bilo koje od oba oka iznenada izloženo jačem svjetlu, zjenice oba oka se automatski sužavaju. To je zbog kontrakcije kružnih mišića smještenih duž unutarnjeg ruba rupice u šarenici. Kao rezultat toga, pri jakom svjetlu koristi se samo najbolji, središnji dio optičkog sustava oka.