Budowa i funkcja siatkówki. Struktura głównych struktur oka
Budowa oka ludzkiego jest niemal identyczna z budową wielu gatunków zwierząt. Nawet rekiny i kałamarnice mają budowę ludzkiego oka. Sugeruje to, że ten pojawił się bardzo dawno temu i praktycznie nie zmienił się z biegiem czasu. Wszystkie oczy według ich urządzenia można podzielić na trzy typy:
- plamka oczna w organizmach jednokomórkowych i pierwotniakach wielokomórkowych;
- proste oczy stawonogów przypominające szkło;
Urządzenie oka jest złożone, składa się z kilkunastu elementów. Strukturę ludzkiego oka można nazwać najbardziej złożoną i bardzo dokładną w jego ciele. Najmniejsze naruszenie lub niespójność anatomii prowadzi do zauważalnego pogorszenia widzenia lub całkowitej ślepoty. Dlatego istnieją indywidualni specjaliści, którzy skupiają swoje wysiłki na tym ciele. Niezwykle ważne jest dla nich, aby w najdrobniejszych szczegółach wiedzieli, jak działa ludzkie oko.
Ogólne informacje o konstrukcji
Cały skład narządów wzroku można podzielić na kilka części. Układ wzrokowy obejmuje nie tylko samo oko, ale także wychodzące z niego nerwy wzrokowe, część mózgu przetwarzającą napływające informacje, a także narządy chroniące oko przed uszkodzeniem.
Ochronnymi narządami wzroku są powieki i gruczoły łzowe. Ważny jest również układ mięśniowy oka.
Samo oko składa się z układu refrakcyjnego, akomodacyjnego i receptorowego.
Proces pozyskiwania obrazu
Początkowo światło przechodzi przez rogówkę - przezroczystą część zewnętrznej powłoki, która zajmuje się głównym skupieniem światła. Niektóre promienie są filtrowane przez tęczówkę, druga część przechodzi przez otwór w niej - źrenicę. Adaptacja do natężenia strumienia świetlnego jest wykonywana przez źrenicę poprzez rozszerzanie lub kurczenie.
Ostateczne załamanie światła następuje za pomocą soczewki. Następnie, przechodząc przez ciało szkliste, promienie światła padają na siatkówkę oka - ekran receptorowy, który przekształca informacje o strumieniu światła w informacje o impulsie nerwowym. Sam obraz powstaje w wizualnej części ludzkiego mózgu.
Aparatura do zmiany i przetwarzania światła
Struktura załamująca światło
Jest to system soczewek. Pierwsza soczewka - dzięki tej części oka pole widzenia osoby wynosi 190 stopni. Naruszenia tej soczewki prowadzą do widzenia tunelowego.
Ostateczne załamanie światła następuje w soczewce oka, skupia promienie światła na niewielkim obszarze siatkówki. Soczewka odpowiada za zmiany kształtu prowadzące do krótkowzroczności lub dalekowzroczności.
Struktura zakwaterowania
System ten reguluje intensywność wpadającego światła i jego skupienie. Składa się z mięśnia tęczówki, źrenicy, pierścienia, promieniowego i rzęskowego, a soczewkę można również przypisać temu systemowi. Skupienie w celu widzenia odległych lub bliskich obiektów następuje poprzez zmianę ich krzywizny. Krzywizna soczewki jest zmieniana przez mięśnie rzęskowe.
Regulacja strumienia świetlnego wynika ze zmiany średnicy źrenicy, rozszerzenia lub skurczu tęczówki. Mięśnie pierścieniowe tęczówki odpowiadają za skurcz źrenicy, a mięśnie promieniowe tęczówki za jej rozszerzenie.
Struktura receptora
Jest reprezentowana przez siatkówkę, składającą się z komórek fotoreceptorowych i odpowiednich dla nich zakończeń neuronowych. Anatomia siatkówki jest złożona i niejednorodna, ma martwą plamkę i obszar o podwyższonej wrażliwości, sama składa się z 10 warstw. Komórki fotoreceptorowe odpowiadają za główną funkcję przetwarzania informacji świetlnych, podzielonych według kształtu na pręciki i czopki.
urządzenie ludzkiego oka
Tylko niewielka część gałki ocznej jest dostępna do obserwacji wzrokowej, a mianowicie jedna szósta. Reszta gałki ocznej znajduje się w głębi orbity. Waga to około 7 gramów. W kształcie ma nieregularny kulisty kształt, lekko wydłużony w kierunku strzałkowym (głębokim).
Zmiana długości strzałkowej skutkuje krótkowzrocznością i nadwzrocznością oraz zmianą kształtu soczewki.
Ciekawostka: oko jest jedyną częścią ludzkiego ciała, która ma taką samą wielkość i masę dla całej naszej rodziny, różni się tylko ułamkami milimetrów i miligramów.
Powieki
Ich celem jest ochrona i nawilżenie oka. Na powiece znajduje się cienka warstwa skóry i rzęs, które mają za zadanie odprowadzać spływające krople potu i chronić oko przed zabrudzeniem. Powieka zaopatrzona jest w obfitą sieć naczyń krwionośnych, utrzymuje swój kształt za pomocą warstwy chrzęstnej. Poniżej znajduje się spojówka - warstwa śluzowa zawierająca wiele gruczołów. Gruczoły nawilżają gałkę oczną, aby zmniejszyć tarcie podczas ruchu. Sama wilgoć jest równomiernie rozprowadzana po oku w wyniku mrugania.
Ciekawostka: osoba mruga 17 razy na minutę, podczas czytania książki częstotliwość jest prawie o połowę mniejsza, a podczas czytania tekstu na komputerze znika prawie całkowicie. Dlatego oczy tak bardzo męczą się od komputera.
W przypadku mrugania główną częścią powieki jest warstwa mięśniowa. Równomierne nawilżenie występuje, gdy górna i dolna powieka są połączone, półzamknięta górna powieka nie przyczynia się do równomiernego nawilżenia. Miganie chroni również narząd wzroku przed latającymi drobinkami kurzu i owadów. Mruganie pomaga również w usuwaniu ciał obcych, za to odpowiadają również gruczoły łzowe.
Ciekawostka: mięśnie powieki są najszybsze, mruganie trwa 100-150 milisekund, osoba może mrugać z prędkością 5 razy na sekundę.
Kierunek spojrzenia człowieka zależy od jego pracy, przy niekonsekwentnej pracy pojawia się zez. są podzielone na kilkanaście grup, główne to te, które odpowiadają za kierunek spojrzenia osoby, podniesienie i opuszczenie powieki. Ścięgna mięśniowe wrastają w tkankę błony sklerotycznej.
Ciekawostka: mięśnie oka są najbardziej aktywne, nawet mięsień sercowy jest im gorszy.
Ciekawostka: Majowie uważali zeza za piękny, rozwinęli zeza u swoich dzieci za pomocą specjalnych ćwiczeń.
Twardówka i rogówka
Twardówka chroni strukturę ludzkiego oka, jest reprezentowana przez tkankę włóknistą i obejmuje 4/5 jej części. Jest dość mocny i gęsty. Dzięki tym właściwościom struktura oka nie zmienia swojego kształtu, a wewnętrzne membrany są niezawodnie chronione. Twardówka jest nieprzezroczysta, ma biały kolor („białka” oczu), zawiera naczynia krwionośne.
Natomiast rogówka jest przezroczysta, nie ma naczyń krwionośnych, tlen przedostaje się przez górną warstwę z otaczającego powietrza. Rogówka jest bardzo wrażliwą częścią oka, po uszkodzeniu nie regeneruje się, powodując ślepotę.
Irys i źrenica
Tęczówka to ruchoma przepona. Bierze udział w regulacji strumienia światła przechodzącego przez źrenicę - dziurę w niej. Aby odfiltrować światło, tęczówka jest nieprzezroczysta, ma specjalne mięśnie do rozszerzania i zwężania światła źrenicy. Mięśnie okrężne otaczają tęczówkę w kształcie pierścienia, a kiedy się kurczą, źrenica zwęża się. Mięśnie promieniowe tęczówki odsuwają się od źrenicy jak promienie, a kiedy się kurczą, źrenica rozszerza się.
Tęczówka ma różne kolory. Najczęstsze z nich to brązowe, zielone, szare i niebieskie oczy są mniej powszechne. Ale są bardziej egzotyczne kolory tęczówki: czerwony, żółty, fioletowy, a nawet biały. Brązowy kolor uzyskuje się dzięki melaninie, przy dużej jej zawartości tęczówka staje się czarna. Przy niskiej zawartości tęczówka nabiera szarego, niebieskiego lub niebieskiego odcienia. Kolor czerwony występuje u albinosów, a żółty kolor jest możliwy w przypadku pigmentu lipofuscyny. Zielony to połączenie niebieskiego i żółtego.
Ciekawostka: schemat linii papilarnych ma 40 unikalnych wskaźników, a schemat tęczówki ma 256. Dlatego stosuje się skanowanie siatkówki.
Ciekawostka: niebieski kolor oczu to patologia, pojawił się w wyniku mutacji około 10 000 lat temu. Wszystkie kamienie milowe niebieskookich ludzi miały wspólnego przodka.
obiektyw
Jego anatomia jest dość prosta. Jest to soczewka dwuwypukła, której głównym zadaniem jest skupienie obrazu na siatkówce. Soczewka jest zamknięta w powłoce z jednowarstwowych sześciennych komórek. Jest mocowany w oku za pomocą silnych mięśni, mięśnie te mogą wpływać na krzywiznę soczewki, zmieniając w ten sposób skupienie promieni.
Siatkówka oka
Wielowarstwowa struktura receptorowa znajduje się wewnątrz oka, na jego tylnej ścianie. Jej anatomia została zmieniona, aby lepiej radzić sobie z wpadającym światłem. Podstawą aparatu receptorowego siatkówki są komórki: pręciki i czopki. Przy braku światła dzięki patyczkom możliwa jest klarowność percepcji. Za transmisję kolorów odpowiadają czopki. Konwersja strumienia świetlnego na sygnał elektryczny odbywa się za pomocą procesów fotochemicznych.
Ciekawostka: dzieci nie rozróżniają kolorów po porodzie, warstwa szyszek powstaje ostatecznie dopiero po dwóch tygodniach.
Czopki reagują na fale świetlne na różne sposoby. Są podzielone na trzy grupy, z których każda postrzega tylko swój specyficzny kolor: niebieski, zielony lub czerwony. Na siatkówce jest miejsce, do którego wchodzi nerw wzrokowy, nie ma komórek fotoreceptorowych. Ten obszar nazywa się „martwym punktem”. Jest też strefa o największej zawartości komórek światłoczułych „Yellow Spot”, która powoduje wyraźny obraz w centrum pola widzenia. Siatkówka jest interesująca, ponieważ nie przylega ściśle do następnej warstwy naczyniowej. Z tego powodu czasami pojawia się taka patologia jak odwarstwienie siatkówki.
Nasze ciało wchodzi w interakcję ze środowiskiem poprzez zmysły, czyli analizatory. Z ich pomocą człowiek jest w stanie nie tylko „poczuć” świat zewnętrzny, na podstawie tych wrażeń ma specjalne formy refleksji - samoświadomość, kreatywność, umiejętność przewidywania zdarzeń itp.
Co to jest analizator?
Według I.P. Pavlova każdy analizator (a nawet narząd wzroku) to nic innego jak złożony „mechanizm”. Potrafi nie tylko postrzegać sygnały otoczenia i przekształcać ich energię w impuls, ale także dokonywać najwyższej analizy i syntezy.
Narząd wzroku, jak każdy inny analizator, składa się z 3 integralnych części:
Część obwodowa, która odpowiada za postrzeganie energii podrażnienia zewnętrznego i jego przetwarzanie w impuls nerwowy;
Prowadzenie ścieżek, dzięki którym impuls nerwowy przechodzi bezpośrednio do centrum nerwowego;
Korowy koniec analizatora (lub ośrodek sensoryczny), znajdujący się bezpośrednio w mózgu.
Kije składają się z segmentów wewnętrznych i zewnętrznych. Ta ostatnia powstaje za pomocą podwójnych dysków membranowych, które są fałdami błony plazmatycznej. Szyszki różnią się wielkością (są większe) i charakterem dysków.
Istnieją trzy rodzaje stożków i tylko jeden rodzaj prętów. Liczba wędek może sięgać 70 milionów, a nawet więcej, a szyszek tylko 5-7 milionów.
Jak już wspomniano, istnieją trzy rodzaje szyszek. Każdy z nich postrzega inny kolor: niebieski, czerwony lub żółty.
Potrzebne są patyczki, aby dostrzec informacje o kształcie obiektu i oświetleniu pomieszczenia.
Z każdej z komórek fotoreceptorowych odchodzi cienki proces, który tworzy synapsę (miejsce kontaktu dwóch neuronów) z innym procesem neuronów dwubiegunowych (neuron II). Te ostatnie przekazują pobudzenie do już większych komórek zwojowych (neuron III). Aksony (procesy) tych komórek tworzą nerw wzrokowy.
obiektyw
Jest to dwuwypukła, krystalicznie przejrzysta soczewka o średnicy 7-10 mm. Nie ma nerwów ani naczyń krwionośnych. Pod wpływem mięśnia rzęskowego soczewka może zmienić swój kształt. To właśnie te zmiany kształtu soczewki nazywane są akomodacją oka. Po ustawieniu na widzenie do dali soczewka spłaszcza się, a po ustawieniu na widzenie do bliży zwiększa się.
Wraz z soczewką tworzy ośrodek refrakcyjny oka.
ciało szkliste
Wypełnia całą wolną przestrzeń między siatkówką a soczewką. Posiada przezroczystą strukturę przypominającą galaretkę.
Struktura narządu wzroku jest podobna do zasady aparatu fotograficznego. Źrenica pełni rolę przesłony, zwężającej się lub rozszerzającej w zależności od światła. Jako soczewka - ciało szkliste i soczewka. Promienie światła uderzają w siatkówkę, ale obraz jest odwrócony.
Dzięki środkom załamującym światło (a więc soczewce i ciału szklistemu) wiązka światła trafia w żółtą plamkę na siatkówce, która jest najlepszą strefą widzenia. Fale świetlne docierają do czopków i pręcików dopiero po przejściu przez całą grubość siatkówki.
aparatura lokomotywy
Aparat ruchowy oka składa się z 4 prążkowanych mięśni prostych (dolny, górny, boczny i przyśrodkowy) oraz 2 skośnych (dolny i górny). Mięśnie proste odpowiadają za obracanie gałki ocznej w odpowiednim kierunku, a mięśnie skośne za obrót wokół osi strzałkowej. Ruchy obu gałek ocznych są synchroniczne tylko dzięki mięśniom.
Powieki
Fałdy skórne, których celem jest ograniczenie szpary powiekowej i zamknięcie jej w stanie zamkniętym, chronią gałkę oczną od przodu. Na każdej powiece znajduje się około 75 rzęs, których celem jest ochrona gałki ocznej przed ciałami obcymi.
Mniej więcej raz na 5-10 sekund osoba mruga.
aparat łzowy
Składa się z gruczołów łzowych i układu przewodów łzowych. Łzy neutralizują mikroorganizmy i są w stanie zwilżyć spojówkę. Bez łez spojówka oka i rogówka po prostu wysycha i osoba traci wzrok.
Gruczoły łzowe wytwarzają około 100 mililitrów łez dziennie. Ciekawostka: kobiety płaczą częściej niż mężczyźni, ponieważ uwalnianiu płynu łzowego sprzyja hormon prolaktyna (którego dziewczęta mają znacznie więcej).
Zasadniczo łza składa się z wody zawierającej około 0,5% albuminy, 1,5% chlorku sodu, trochę śluzu i lizozymu, który ma działanie bakteriobójcze. Ma odczyn lekko zasadowy.
Struktura ludzkiego oka: schemat
Przyjrzyjmy się bliżej anatomii narządu wzroku za pomocą rysunków.
Powyższy rysunek przedstawia schematycznie części narządu wzroku w przekroju poziomym. Tutaj:
1 - ścięgno mięśnia prostego środkowego;
2 - kamera tylna;
3 - rogówka oka;
4 - uczeń;
5 - soczewka;
6 - komora przednia;
7 - tęczówka oka;
8 - spojówka;
9 - ścięgno mięśnia prostego bocznego;
10 - ciało szkliste;
11 - twardówka;
12 - naczyniówka;
13 - siatkówka;
14 - żółta plama;
15 - nerw wzrokowy;
16 - naczynia krwionośne siatkówki.
Ten rysunek przedstawia schematycznie strukturę siatkówki. Strzałka pokazuje kierunek wiązki światła. Numery są oznaczone:
1 - twardówka;
2 - naczyniówka;
3 - komórki barwnikowe siatkówki;
4 - kije;
5 - szyszki;
6 - komórki poziome;
7 - komórki dwubiegunowe;
8 - komórki amakrynowe;
9 - komórki zwojowe;
10 - włókna nerwu wzrokowego.
Rysunek przedstawia schemat osi optycznej oka:
1 - obiekt;
2 - rogówka oka;
3 - uczeń;
4 - tęczówka;
5 - soczewka;
6 - punkt centralny;
7 - obraz.
Jakie są funkcje narządu?
Jak już wspomniano, ludzki wzrok przekazuje prawie 90% informacji o otaczającym nas świecie. Bez niego świat byłby tego samego rodzaju i nieciekawy.
Narząd wzroku jest dość złożonym i nie do końca zrozumiałym analizatorem. Nawet w naszych czasach naukowcy czasami mają pytania dotyczące struktury i celu tego narządu.
Główne funkcje narządu wzroku to percepcja światła, formy otaczającego świata, położenie obiektów w przestrzeni itp.
Światło jest w stanie wywoływać złożone zmiany, a tym samym jest odpowiednim bodźcem dla narządu wzroku. Uważa się, że rodopsyna jako pierwsza dostrzega podrażnienie.
Najwyższej jakości percepcja wzrokowa będzie zapewniona, że obraz obiektu pada na obszar plamki siatkówki, najlepiej na jej centralny dół. Im dalej od centrum jest rzut obrazu przedmiotu, tym jest on mniej wyraźny. Taka jest fizjologia narządu wzroku.
Choroby narządu wzroku
Przyjrzyjmy się niektórym z najczęstszych chorób oczu.
- Dalekowzroczność. Drugą nazwą tej choroby jest hipermetropia. Osoba z tą chorobą nie widzi obiektów, które są blisko. Zwykle jest to trudne do odczytania, praca z małymi przedmiotami. Zwykle rozwija się u osób starszych, ale może również pojawić się u osób młodszych. Dalekowzroczność można całkowicie wyleczyć tylko za pomocą interwencji chirurgicznej.
- Krótkowzroczność (zwana również krótkowzrocznością). Choroba charakteryzuje się niemożnością dobrego zobaczenia obiektów znajdujących się wystarczająco daleko.
- Jaskra to wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego. Występuje z powodu naruszenia krążenia płynu w oku. Jest leczony lekami, ale w niektórych przypadkach może być wymagany zabieg chirurgiczny.
- Zaćma to nic innego jak naruszenie przezroczystości soczewki oka. Tylko okulista może pomóc pozbyć się tej choroby. Konieczna jest operacja, w której można przywrócić wzrok.
- Choroby zapalne. Należą do nich zapalenie spojówek, zapalenie rogówki, zapalenie powiek i inne. Każdy z nich jest na swój sposób niebezpieczny i ma inne metody leczenia: niektóre można wyleczyć za pomocą leków, a niektóre tylko za pomocą operacji.
Zapobieganie chorobom
Przede wszystkim musisz pamiętać, że twoje oczy również muszą odpoczywać, a nadmierne obciążenie nie doprowadzi do niczego dobrego.
Używaj tylko wysokiej jakości oświetlenia z lampą o mocy od 60 do 100 watów.
Wykonuj ćwiczenia dla oczu częściej i przynajmniej raz w roku poddaj się badaniu przez okulistę.
Pamiętaj, że choroby narządów oka stanowią dość poważne zagrożenie dla jakości Twojego życia.
Strona internetowa, Moskwa
18.08.13
22:26
Gałka oczna jest kulista. Jej ściana składa się z trzech skorup: zewnętrznej, środkowej i wewnętrznej. Zewnętrzna (włóknista) błona obejmuje rogówkę i twardówkę. Błona środkowa nazywana jest naczyniową (naczyniówkową) i składa się z trzech części - tęczówki, ciała rzęskowego (rzęskowego) i naczyniówki właściwej.
Strzałkowy odcinek gałki ocznej
Retina (łac. siatkówka) - wewnętrzna powłoka gałki ocznej. Siatkówka zapewnia percepcję wzrokową, przekształcając energię świetlną w energię impulsu nerwowego przekazywanego przez łańcuch neuronów (komórek nerwowych) do kory mózgowej. Siatkówka jest najsilniej połączona z leżącymi poniżej błonami gałki ocznej wzdłuż krawędzi głowy nerwu wzrokowego oraz w rejonie linii zębatej. Grubość siatkówki w różnych częściach nie jest taka sama: na krawędzi głowy nerwu wzrokowego wynosi 0,4-0,5 mm, w dole środkowym 0,2-0,25 mm, w dołku tylko 0,07-0,08 mm, w okolicy linie ząbkowane około 0,1 mm.
Głowa nerwu wzrokowego jest połączeniem włókien nerwowych siatkówki i stanowi początek nerwu wzrokowego, który przenosi impulsy wzrokowe do mózgu. Jego kształt jest okrągły lub nieco owalny, średnica wynosi około 1,5–2,0 mm. W centrum tarczy nerwu wzrokowego znajduje się fizjologiczny wykop (zagłębienie), przez który przechodzi tętnica środkowa i żyła siatkówki.
Obraz dna oka jest normalny: 1) tarcza nerwu wzrokowego (w środku tarczy jest jaśniejsza - obszar wykopu); 2) żółta plamka (obszar plamki).
Przekrój przez rejon głowy nerwu wzrokowego: 1) koło tętnicze nerwu wzrokowego (koło Zinna-Hallera); 2) tętnica rzęskowa krótka (rzęskowa); 3) osłonki nerwu wzrokowego; 4) tętnica centralna i żyła siatkówki; 5) tętnicy i żyły ocznej; 6) wykop tarczy nerwu wzrokowego.
Plamka (synonimy: obszar plamki, plamka żółta) ma kształt poziomego owalu o średnicy około 5,5 mm. W centrum plamki znajduje się wgłębienie - środkowy dołek (dołek), a na dole tego ostatniego - dołek (dołek). Dołek znajduje się po skroniowej stronie tarczy nerwu wzrokowego, w odległości około 4 mm. Osobliwością dołka jest to, że w tej strefie gęstość fotoreceptorów jest maksymalna i nie ma naczyń krwionośnych. Obszar ten odpowiada za percepcję kolorów i wysoką ostrość wzroku. Plamka pozwala nam czytać. Tylko obraz skupiony w plamce może być wyraźnie i wyraźnie odebrany przez mózg.
Topografia obszaru plamki
Jeśli pamiętasz z kursu fizyki, obraz powstały po załamaniu promieni przez soczewkę skupiającą jest odwróconym (odwróconym), rzeczywistym obrazem. Rogówka i soczewka to dwie silnie zbieżne soczewki, dlatego po załamaniu promieni przez układ optyczny oka w obszarze plamki powstaje odwrócony obraz obiektów.
Tak wygląda obraz powstały w obszarze plamki
Siatkówka jest bardzo złożoną, zorganizowaną strukturą. Pod mikroskopem wyróżnia się w nim 10 warstw.
Struktura mikroskopowa siatkówki: 1) nabłonek barwnikowy; 2) warstwa prętów i stożków; 3) glejowa zewnętrzna błona ograniczająca; 4) zewnętrzna warstwa ziarnista; 5) zewnętrzna warstwa siatki; 6) wewnętrzna warstwa ziarnista; 7) wewnętrzna warstwa siatki; 8) warstwa zwojowa; 9) warstwa włókien nerwowych; 10) wewnętrzna glejowa błona ograniczająca.
Cechą siatkówki oka ludzkiego jest to, że należy ona do typu odwróconego (odwróconego).
Warstwy siatkówki liczone są od zewnątrz do wewnątrz, tj. nabłonek pigmentowy, który sąsiaduje bezpośrednio z naczyniówką, jest pierwszą warstwą, warstwa fotoreceptorów (pręcików i czopków) jest drugą warstwą i tak dalej. Światło przechodzące przez układ optyczny oka rozchodzi się niejako od wnętrza gałki ocznej na zewnątrz i aby dotrzeć do warstwy fotoreceptorów odwróconych od światła, musi przejść przez całą grubość siatkówki.
Pierwsza warstwa siatkówki, bezpośrednio granicząca z leżącą poniżej naczyniówką, to nabłonek barwnikowy siatkówki. Jest to jedna warstwa gęsto upakowanych heksagonalnych komórek zawierających dużą ilość pigmentu. Komórki nabłonka barwnikowego są wielofunkcyjne: pochłaniają nadmierną ilość światła wnikającego do fotoreceptorów (wystarczy kilka fotonów światła, aby pojawił się impuls nerwowy), uczestniczą w procesie niszczenia martwych pręcików i czopków, procesy ich odbudowy (regeneracji), a także metabolizmu fotoreceptorów (życia komórki). Komórki nabłonka pigmentowego są częścią tak zwanej bariery hematoretinalnej, która zapewnia selektywne wnikanie pewnych substancji z naczyń włosowatych naczyniówki do siatkówki.
Druga warstwa siatkówki jest reprezentowana przez komórki światłoczułe (fotoreceptory). Komórki te otrzymały swoją nazwę (stożkowaty i pręcikowy lub po prostu stożki i pręciki) ze względu na kształt zewnętrznego segmentu. Pręciki i czopki to pierwszy neuron w siatkówce.
Pręcikowate (po lewej) i stożkowate (po prawej) komórki światłoczułe (fotoreceptory).
Łączna liczba pręcików w całej siatkówce sięga 125-130 milionów, podczas gdy czopków jest tylko około 6-7 milionów.Gęstość ich położenia w różnych częściach siatkówki nie jest taka sama. Tak więc w centralnej dole gęstość szyszek sięga 110-150 tysięcy na 1 mm², pręty są całkowicie nieobecne. Wraz z odległością od dołka gęstość pręcików wzrasta, a szyszki, przeciwnie, maleją. Na obrzeżach siatkówki obecne są głównie pręciki.
Pręciki i czopki mają różną światłoczułość: te pierwsze działają w słabym świetle i są odpowiedzialne za widzenie o zmierzchu, podczas gdy te drugie mogą funkcjonować tylko w wystarczająco jasnym świetle (widzenie dzienne).
Stożki zapewniają widzenie kolorów. Przydziel stożki „niebieskie”, „zielone” i „czerwone”, w zależności od długości fali światła, które jest głównie pochłaniane przez ich wizualny pigment (jodopsynę). Wędki nie są w stanie rozróżnić kolorów, z ich pomocą widzimy w czerni i bieli. Zawierają rodopsynę pigmentu wizualnego.
Pigmenty wizualne znajdują się w specjalnych dyskach membranowych stożków i pręcików, które znajdują się w ich zewnętrznych segmentach. Krążki pręcikowe są stale aktualizowane (co 40 minut pojawia się nowy krążek) przy aktywnym udziale nabłonka barwnikowego. Dyski stożków nie są odnawiane w czasie życia ogniwa, wymieniane są tylko niektóre z ich ważnych elementów.
Rejon głowy nerwu wzrokowego pozbawiony jest fotoreceptorów, dlatego fizjologicznie jest to tzw. „martwy punkt”. Nie widzimy w tym obszarze pola widzenia.
Schematyczne przedstawienie pól widzenia: krzyż w środku to punkt fiksacji wzroku (obszar dołka). Naczynia siatkówki, które „zakrywają” fotoreceptory w miejscach ich przejścia, to tak zwane angioscotomy (angio - naczynie, mroczek - lokalny obszar utraty pola widzenia); nie widzimy tych części siatkówki.
Test martwego pola. Zamknij lewe oko dłonią. Prawym okiem spójrz na czworobok po lewej. Stopniowo przybliżaj twarz do ekranu. W odległości około 35-40 cm od ekranu okrąg po prawej stronie zniknie. Wyjaśnienie tego zjawiska jest następujące: w tych warunkach okrąg opada na obszar tarczy nerwu wzrokowego, który nie zawiera fotoreceptorów i dlatego „znika” z pola widzenia. Wystarczy lekko odwrócić wzrok od czworokąta, a okrąg pojawia się ponownie.
Warstwy siatkówki to seria trzech neuronów i ich połączeń międzykomórkowych.
Struktura siatkówki. Strzałka pokazuje drogę promieni świetlnych. PE - nabłonek pigmentowy; K - stożek; P - różdżka; B - ogniwo dwubiegunowe; G - komórka zwojowa; A - komórka amakrynowa, Go - komórka pozioma (te dwa typy komórek należą do tzw. neuronów interkalarnych, które zapewniają połączenia między komórkami na poziomie warstw siatkówki), M - komórka Mullera (komórka zapewniająca wspierająca, wspierająca, jej procesy tworzą zewnętrzną i wewnętrzną glejową błonę graniczną siatkówki).
Jednym z głównych organów, który jest bezpośrednio związany z percepcją otaczającego nas świata, jest analizator oka. Narząd wzroku odgrywa pierwszorzędną rolę w różnorodnych działaniach człowieka, w swojej ewolucji osiągnął doskonałość i pełni ważne funkcje. Za pomocą oka człowiek wybiera kolory, wychwytuje strumienie promieni świetlnych i kieruje je do komórek światłoczułych, rozpoznaje obrazy trójwymiarowe i rozróżnia obiekty w różnych odległościach od niego. Ludzki narząd wzroku jest sparowany i znajduje się w czaszkowym oczodole.
Oko (narząd wzroku) znajduje się w czaszce w jamie oczodołu. Jest trzymany przez kilka mięśni znajdujących się z tyłu i po bokach. Zapinają i zapewniają aktywność ruchową, skupiając wzrok.
Anatomia narządu wzroku wyróżnia trzy główne części:
- gałka oczna;
- włókna nerwowe;
- części pomocnicze (mięśnie, rzęsy, gruczoły wytwarzające łzy, brwi, powieki).
Kształt gałki ocznej jest kulisty. Wizualnie widoczne tylko z przodu, na który składa się rogówka. Wszystko inne leży głęboko w oczodole. Średnia wielkość gałki ocznej u osoby dorosłej wynosi 2,4 cm i oblicza się ją, mierząc odległość między przednimi i tylnymi biegunami. Linia prosta łącząca tę lukę to oś zewnętrzna (geometryczna, strzałkowa).
Jeśli połączymy wewnętrzną powierzchnię rogówki z punktem na siatkówce, otrzymamy wewnętrzną oś ciała oka, która znajduje się na tylnym biegunie. Jego średnia długość to 2,13 cm.
Główna część gałki ocznej to przezroczysta substancja, która jest otoczona trzema muszlami:
- Białko to dość silna tkanka, która ma cechy tkanki łącznej. Jego funkcją jest ochrona przed urazami o różnym charakterze. Powłoka białkowa pokrywa cały analizator wizualny. Część przednia (widoczna) jest przezroczysta - to rogówka. Twardówka jest tylnym (niewidocznym) płaszczem białkowym. Jest kontynuacją rogówki, ale różni się od niej tym, że nie jest przezroczystą strukturą. Gęstość otoczki białkowej nadaje oku odpowiedni kształt.
- Środkowa błona oczna to struktura tkankowa, która jest przesiąknięta naczyniami włosowatymi krwi. Dlatego jest również nazywany naczyniowym. Jego główną funkcją jest odżywienie oka wszystkimi niezbędnymi substancjami i tlenem. Jest grubsza w widocznej części i tworzy mięsień rzęskowy oraz korpus, co poprzez obkurczenie gwarantuje możliwość zginania się soczewki. Tęczówka jest kontynuacją ciała rzęskowego. Składa się z kilku warstw. To tutaj znajdują się komórki odpowiedzialne za pigmentację, decydują o odcieniu oczu. Źrenica wygląda jak dziura pośrodku tęczówki. Jest otoczony okrągłymi włóknami mięśniowymi. Ich funkcją jest kontraktowanie ucznia. Inna grupa mięśni (radykalna), wręcz przeciwnie, rozszerza źrenicę. Wszystko razem pomaga ludzkiemu oku regulować ilość wpadającego światła.
- Siatkówka jest powłoką wewnętrzną, składa się z części grzbietowej i wizualnej. Przednia siatkówka zawiera komórki pigmentowe i neurony.
Ponadto narząd wzroku ma soczewkę, ciecz wodnistą i ciało szkliste. Stanowią wewnętrzny element oka i część układu optycznego. Rozbijają i przenoszą promienie świetlne przez wewnętrzną strukturę oka i skupiają obraz na siatkówce.
Ze względu na swoje zdolności optyczne (zmiany kształtu soczewki) narząd wzroku przekazuje obraz obiektów znajdujących się w różnych odległościach od analizatora wzrokowego.
Anatomia części pomocniczych analizatora wizualnego
Anatomia i fizjologia narządu wzroku składa się również z aparatu pomocniczego. Pełni funkcję ochronną i zapewnia aktywność ruchową.
Łza wytwarzana przez specjalne gruczoły chroni oko przed wychłodzeniem, wysychaniem i oczyszczaniem z kurzu i zanieczyszczeń.
Cały aparat łzowy składa się z następujących głównych części:
- gruczoł łzowy;
- kanały wylotowe;
- worek łzowy;
- kanał łzowy;
- przewód nosowo-łzowy.
Zdolności ochronne mają również powieki, rzęsy i brwi. Te ostatnie chronią aparat wzrokowy od góry i mają owłosioną strukturę. Odprowadzają pot. Powieki to fałdy skóry, które po zamknięciu całkowicie zakrywają gałkę oczną. Chronią narząd wzroku przed ostrym światłem, kurzem. Od wewnątrz powieka pokryta jest spojówką, a ich brzegi pokryte są rzęskami. Znajdują się tu również gruczoły łojowe, których sekret smaruje brzegi powiek.
Nie można sobie wyobrazić ogólnej struktury narządu wzroku bez aparatu mięśniowego, który zapewnia normalną aktywność ruchową.
Składa się z 6 włókien mięśniowych:
- na dole;
- Top;
- linia prosta przyśrodkowa i boczna;
- skośny.
Praca całego analizatora wizualnego zależy od jego zdolności do kurczenia się i rozluźniania.
Etapy rozwoju oka ludzkiego i sekrety dobrego widzenia
Anatomia i fizjologia narządu wzroku ma różne cechy na wszystkich etapach jego powstawania. Podczas normalnego przebiegu ciąży u kobiety wszystkie struktury oka tworzą się w wyraźnej kolejności. Już w uformowanym 9-miesięcznym płodzie narząd wzroku ma wszystkie w pełni rozwinięte błony. Istnieją jednak pewne różnice między okiem dorosłego a noworodka (masa, kształt, wielkość, fizjologia).
Rozwój oka po urodzeniu przechodzi przez pewne etapy:
- w pierwszych sześciu miesiącach dziecko rozwija żółtą plamkę i siatkówkę (centralny dołek);
- w tym samym okresie następuje rozwój pracy ścieżek wizualnych;
- tworzenie funkcji reakcji nerwowych występuje do 4 miesiąca życia;
- ostateczne tworzenie komórek kory mózgowej i ich centrów następuje w ciągu 24 miesięcy;
- w pierwszym roku życia obserwuje się rozwój połączeń między aparatem wzrokowym a innymi narządami zmysłów.
Tak więc stopniowo formuje się i poprawia narząd wzroku. Jego rozwój trwa do okresu dojrzewania. W tym okresie oczy dziecka prawie całkowicie odpowiadają parametrom osoby dorosłej.
Od urodzenia należy przestrzegać higieny narządu wzroku, co zapewni długotrwałą pracę analizatora. Jest to szczególnie ważne, gdy następuje jego rozwój i formowanie.
W tym okresie wzrok dzieci często się pogarsza, co wiąże się z nadmiernym przemęczeniem oczu, nieprzestrzeganiem podstawowych zasad np. podczas czytania czy brakiem w diecie niezbędnych witamin i minerałów.
Rozważ niektóre z ważnych zasad higieny wzrokowej, których należy przestrzegać nie tylko w okresie rozwoju, ale przez całe życie:
- Chroń oczy przed negatywnymi skutkami mechanicznymi i chemicznymi.
- Podczas czytania zadbaj o dobre oświetlenie, które powinno znajdować się po lewej stronie. Ale jednocześnie nie powinien być zbyt jasny, ponieważ powoduje to bezużyteczność komórek światłoczułych. Zapewnij miękkie oświetlenie.
- Odległość książki od oczu nie powinna być mniejsza niż 35 cm.
- Nie czytaj w transporcie, leżąc. Ciągły ruch i zmiana odległości między książką a aparatem oka prowadzi do szybkiego zmęczenia, ciągłych zmian ostrości i nieprawidłowej pracy mięśni.
- Upewnij się, że masz wystarczająco dużo witaminy A w swoim ciele.
Oko to złożony aparat optyczny ludzkiego ciała. Jego główną funkcją jest przesyłanie obrazu do kory mózgowej w celu analizy otaczających obiektów. Jednocześnie mózg i narządy wzroku są ze sobą ściśle powiązane. Dlatego bardzo ważne jest zachowanie podstawowych funkcji naszego analizatora wizualnego.
Ludzie przez cały czas myśleli o złożonej strukturze ludzkiego ciała. Tak mądry grecki Herofilus opisał siatkówkę oka w starożytności: „Zabrana sieć rybacka, zarzucona na dno muszli ocznej, która łapie promienie słoneczne”. To poetyckie porównanie okazało się zaskakująco trafne. Dziś można śmiało stwierdzić, że siatkówka oka jest właśnie „siatką” zdolną do „łapania” nawet pojedynczych kwantów światła.
Siatkówkę można zdefiniować jako wieloelementowy fotodetektor, który w swojej uproszczonej budowie przedstawia się jako widelec nerwu wzrokowego z dodatkowymi funkcjami przetwarzania obrazu.
Siatkówka oka zajmuje strefę o średnicy około 22 mm, dzięki czemu prawie całkowicie (około 72% wewnętrznej powierzchni gałki ocznej) pokrywa dno oka fotoreceptorami od ciała rzęskowego do osoby niewidomej spot - strefa wyjścia z dna nerwu wzrokowego. W oftalmoskopii wygląda jak lekki dysk ze względu na wyższy (niż w innych obszarach siatkówki) współczynnik odbicia światła.
Martwy punkt i centralny obszar siatkówki
W strefie wyjściowej nerwu wzrokowego siatkówka nie ma receptorów światłoczułych. Dlatego obrazu przedmiotów, które wpadają w to miejsce, osoba nie widzi (stąd nazwa „martwy punkt”). Ma rozmiar około 1,8 - 2 mm średnicy, umieszczony w płaszczyźnie poziomej w odległości 4 mm od tylnego bieguna gałki ocznej w kierunku nosa poniżej bieguna gałki ocznej.
Centralny obszar siatkówki, zwany plamką, plamką lub obszarem plamki, wygląda jak najciemniejszy obszar dna oka. U różnych osób jego kolor może różnić się od ciemnożółtego do ciemnobrązowego. Strefa środkowa ma nieco wydłużony owalny kształt w płaszczyźnie poziomej. Wielkość plamki nie jest dokładnie określona, ale ogólnie przyjmuje się, że w płaszczyźnie poziomej wynosi od 1,5 do 3 mm.
Żółta plama, podobnie jak martwa plamka, nie znajduje się w strefie bieguna gałki ocznej. Jego środek jest przesunięty w płaszczyźnie poziomej w kierunku przeciwnym do martwego pola: w odległości około 1 mm od osi symetrii układu optycznego oka.
Siatkówka oka ma różną grubość. W obszarze martwego pola jest najgrubszy (0,4 – 0,5 mm). Najmniejszą grubość ma w środkowej strefie plamki (0,07 – 0,1 mm), gdzie tworzy się tzw. Na brzegach siatkówki (linia zębata) jej grubość wynosi około 0,14 mm.
Chociaż siatkówka wygląda jak cienka warstwa, nadal ma złożoną mikrostrukturę. W kierunku promieni wpadających do siatkówki przez przezroczysty ośrodek oka i błonę oddzielającą ciało szkliste od siatkówki pierwsza warstwa siatkówki to przezroczyste włókna nerwowe. Są „przewodnikami”, przez które sygnały fotoelektryczne są przekazywane do mózgu, niosąc informacje o wizualnym obrazie obiektów obserwacji: obrazy, które są skupiane przez układ optyczny oka na dnie oka.
Światło, którego gęstość rozsyłu na powierzchni siatkówki jest proporcjonalna do jasności pola obiektów, przenika przez wszystkie warstwy siatkówki i wchodzi do warstwy światłoczułej, złożonej ze stożków i pręcików. Warstwa ta aktywnie pochłania światło.
Czopki mają długość 0,035 mm i średnicę od 2 µm w centralnej strefie plamki do 6 µm w obwodowej strefie siatkówki. Próg czułości czopków to około 30 kwantów światła, a energia progowa to 1,2 10 -17 J. Czopki są fotoreceptorami „kolorowego” dnia widzenia.
Największą akceptacją cieszy się trójskładnikowa teoria G. Helmholtza, zgodnie z którą percepcję barwy przez oko zapewniają trzy rodzaje czopków o różnej wrażliwości barwnej. Każdy czopek ma w różnych stężeniach trzy rodzaje pigmentu – substancję światłoczułą:
- pierwszy rodzaj pigmentu (niebiesko-niebieski) pochłania światło w zakresie długości fal 435-450 nm;
- drugi typ (zielony) - w zakresie 525-540 nm;
- trzeci typ (czerwony) - w zakresie 565-570 nm.
Pręciki są receptorami dla widzenia nocnego, "czarno-białego". Ich długość wynosi 0,06 mm, a średnica około 2 mikrony. Mają czułość progową 12 fotonów światła o długości fali 419 nm lub energię progową 4,8 0-18 J. Dlatego są znacznie bardziej wrażliwe na strumień światła.Jednak ze względu na słabą czułość spektralną pręcików obiekty obserwacji w nocy są postrzegane przez osobę jako szare lub czarno-białe.
Gęstość czopków i pręcików na siatkówce nie jest taka sama. Największą gęstość obserwuje się w obszarze żółtej plamki. Zbliżając się do obwodu siatkówki, gęstość maleje.
W centrum dołka (foveoli) znajdują się tylko szyszki. Ich średnica w tym miejscu jest najmniejsza, są gęsto obudowane heksagonalnie. W strefie dołkowej gęstość szyszek wynosi 147 000-238 000 na 1 mm. Ten obszar siatkówki ma najwyższą rozdzielczość przestrzenną, dlatego jest przeznaczony do obserwowania najważniejszych fragmentów przestrzeni, na których człowiek skupia swój wzrok.
Dalej od środka gęstość spada do 95 000 na 1 mm, aw parafovea do 10 000 na 1 mm. Gęstość pręcików jest najwyższa w parafoveoli - 150 000-160 000 na 1 mm. Dalej od środka zmniejsza się również ich gęstość, a na obwodzie siatkówki wynosi tylko 60 000 na 1 mm. Średnia gęstość pręcików na siatkówce wynosi 80 000-100 000 na 1 mm.
Funkcje siatkówki
Istnieje rozbieżność między liczbą pojedynczych fotoreceptorów (7000000 czopków i 120000000 pręcików) a 1,2 miliona włókien nerwu wzrokowego. Przejawia się to w tym, że liczba „fotodetektorów” jest ponad 10 razy większa niż liczba „przewodników” łączących siatkówkę z odpowiednimi ośrodkami mózgu.
To wyjaśnia funkcję warstw siatkówki: polega na przełączaniu między poszczególnymi fotoreceptorami i obszarami wzrokowego centrum mózgu. Z jednej strony nie obciążają mózgu „małymi”, wtórnymi informacjami, a z drugiej nie pozwalają na utratę ważnej składowej wizualnej informacji o otoczeniu, które obserwuje oko. Dlatego każdy stożek ze strefy dołka ma swój osobisty kanał do przechodzenia impulsów nerwowych do mózgu.
Jednak w miarę oddalania się od dołka takie kanały już tworzą się dla grup fotoreceptorów. Służy temu poziomy, dwubiegunowy amakryn, a także jego warstwa zewnętrzna i wewnętrzna. Jeśli każda komórka zwojowa ma tylko własne włókno osobiste (akson) do przesyłania sygnałów do mózgu, oznacza to, że ze względu na przełączające działanie komórek dwubiegunowych i poziomych, musi mieć kontakt synaptyczny albo z jednym (w strefie dołka) albo z kilkoma (w strefie peryferyjnej) fotoreceptorami.
Oczywiste jest, że w tym celu konieczne jest przeprowadzenie odpowiedniego poziomego przełączania fotoreceptorów i komórek bipolarnych na niższym poziomie, a także komórek bipolarnych i zwojowych na wyższym. Takie przełączanie jest zapewniane przez procesy komórek poziomych i amakrynowych.
Kontakty synaptyczne to kontakty elektrochemiczne (synapsy) między komórkami, które zachodzą w wyniku procesów elektrochemicznych z udziałem określonych substancji (neuroprzekaźników). Zapewniają „przenoszenie materii” przez „nerwy-przewodniki”. Dlatego połączenia między różnymi dendrytami siatkówki zależą nie tylko od impulsów nerwowych, ale także od procesów zachodzących w całym ciele. Procesy te mogą dostarczać neuroprzekaźniki do stref synaptycznych w siatkówce i mózgu zarówno przy udziale impulsów nerwowych, jak iz przepływem krwi i innych płynów.
Dendryty to wyrostki komórek nerwowych, które odbierają sygnały z innych neuronów, komórek receptorowych i przewodzą impulsy nerwowe poprzez kontakty synaptyczne do ciała neuronów. Zbiór dendrytów tworzy gałąź dendrytyczną. Zbiór gałęzi dendrytycznych nazywany jest drzewem dendrytycznym.
Komórki amakrynowe wykonują „boczne hamowanie” między sąsiednimi komórkami zwojowymi. To sprzężenie zwrotne zapewnia przełączanie komórek dwubiegunowych i zwojowych. To nie tylko rozwiązuje problem połączenia ograniczonej liczby włókien nerwowych z dużą liczbą fotoreceptorów w mózgu, ale także wstępnie przetwarza informacje płynące z siatkówki do mózgu, czyli przestrzenne i czasowe filtrowanie sygnałów wizualnych.
Takie są funkcje siatkówki. Jak widać, jest bardzo kruche i ważne. Zaopiekuj się nią!
