Что показывают глаза человека
Строение и функции глаз человека
Человеческий глаз является сложным парным органом, который дает возможность получать большую часть информации об окружающем мире. Глаз каждого человека обладает уникальными характеристиками, но имеет особенности строения. Знание строения глаза позволяет понять, как работает зрительный анализатор.
Зрительный анализатор имеет очень сложное строение, характеризующееся сочетанием различных тканевых структур, обеспечивающих его основную функцию – зрение.
Человеческий глаз имеет шарообразную или сферическую форму, поэтому его и назвали «глазным яблоком». Глазное яблоко располагается в глазнице – костной структуре черепа, благодаря чему защищено от повреждений. Переднюю его поверхность защищают веки.
Поверхность глазного яблока постоянно увлажняется слезой, продуцируемой слезными железами. Отток слезной жидкости осуществляется через слезоотводящие пути. Слеза образует защитную пленку на поверхности глаза.
Оболочки глаза
Конъюнктива. Наружная прозрачная оболочка, выстилающая поверхность глаза и внутреннюю поверхность век. При движении глазных яблок она обеспечивает достаточное скольжение.
Фиброзная оболочка глаза. Ее большую часть составляет склера – белая оболочка, являющаяся наиболее плотной, роль которой заключается в обеспечении опорной функции, защиты. Фиброзная оболочка в передней части прозрачная, имеет вид часового стекла. Данная ее часть называется роговицей. Она обильно иннервирована, поэтому обладает высокой чувствительностью. Благодаря сферической форме роговица является оптической преломляющей средой. Ее прозрачность позволяет световым лучам проникать внутрь глаза. На границе склеры с роговицей находится переходная зона – лимб. Здесь располагаются стволовые клетки, обеспечивающие регенерацию наружных слоев роговицы.
Сосудистая оболочка. Обеспечивает кровоснабжение, трофику внутриглазных структур. Состоит из следующих структур:
— собственно хориоидеа – тесно контактирует с сетчаткой, склерой, выполняет трофическую и амортизационную функции;
— цилиарное тело – нейро-эндокринно-мышечный орган, участвует в аккомодации, продуцирует водянистую влагу;
— радужка – данная часть сосудистой оболочки определяет цвет глаз, в зависимости от содержания пигмента ее цвет может варьировать от бледно-голубого, зеленоватого до темно-коричневого. В самом центре радужки имеется зрачок – отверстие, ограничивающее проникновение световых лучей.
Несмотря на то, что радужка, цилиарное тело и хориоидеа относятся к единой структуре, они имеют различную иннервацию и кровоснабжение, что определяет характер многих заболеваний.
Сетчатка. Это самая внутренняя оболочка, являющаяся высокодифференцированной многослойной нервной тканью. Выстилает 2/3 задней части сосудистой оболочки. Здесь начинаются волокна зрительного нерва, по которым импульсы через сложный зрительный тракт попадают в головной мозг. Импульсы преобразуются, анализируются, воспринимаются как объективная реальность. Наиболее чувствительная тонкая часть сетчатки – макула – обеспечивает центральное зрение.
Камеры глаза
Между роговицей и радужкой находится пространство – передняя камера глаза. Между периферической частью роговицы и радужки расположен угол передней камеры. Здесь находится сложная дренажная система, обеспечивающая отток внутриглазной жидкости. За радужкой расположен хрусталик, имеющий форму двояковыпуклой линзы. Хрусталик фиксирован к цилиарному телу при помощи множества тонких связок. Между задней поверхностью цилиарного тела и радужки, а также передней поверхностью хрусталика расположена задняя камера глаза. Позади хрусталика находится стекловидное тело, заполняющее полость глазного яблока, поддерживающее его тургор.
Камеры глаза заполнены внутри водянистой влагой – внутриглазной бесцветной жидкостью, омывающей внутренние глазные структуры, питающей роговицу, хрусталик, которые не имеют собственного кровоснабжения.
Оптическая система глаза
Человеческий глаз является сложной оптической системой, обеспечивающей возможность зрения. Данная система имеет важные оптические структуры. Восприятие объектов внешнего мира обеспечивается функционированием светопроводящих и воспринимающих структур. Именно от состояния пропускающих, преломляющих, воспринимающих структур зависит четкость зрения.
Прошедшие через светопреломляющие среды световые лучи попадают на воспринимающий отдел – сетчатку. Здесь формируется реальное уменьшенное перевернутое изображение.
Глаза и их особенности
Глаза являются частью зрительной системы, благодаря которой человек может видеть окружающие его объекты и анализировать полученную информацию. Глаз воспринимает световое излучение, преобразует его в информационные импульсы и посредством зрительных нервов передает данные в кору головного мозга.
За счет того, что глаз у человека два, воспринимаемое изображение получается трехмерным. Так как каждый глаз воспринимает объекты независимо, любые нарушения в функциональности одного из зрительных органов влекут ухудшение общей картинки. Также в случае нарушения синхронного движения обоих глаз возникают отклонения бинокулярного зрения и может наблюдаться двоение картинки.
Особенности строения глаз человека
Глаз имеет шарообразную форму и расположен в глазнице вместе с мышцами, нервами, кровеносными сосудами и слезными железами.
Склера – это внешняя оболочка глаза, которая по передней части глаза имеет дополнительный защитный слой конъюнктивы. На задней поверхности склеры находится сосудистая оболочка, которая обеспечивает кровоснабжение глаза.
К сосудистой оболочке тесно прилегает сетчатка. Ткани сетчатки состоят из светочувствительных рецепторов (палочек и колбочек), а также нервных окончаний. Колбочки обеспечивают цветное видение объектов, а палочки помогают человеку видеть в сумеречное время при недостаточной освещенности. Палочек в сравнении с колбочками значительно больше. Для передачи нервных импульсов от сетчатки ведут отростки нейронов, формирующие зрительный нерв. При помощи зрительного нерва обеспечивается передача информации от глаза к мозгу.
Стекловидное тело является внутренней основой глаза. Оно поддерживает его форму и отвечает за обменные процессы.
Роговица – прозрачная передняя оболочка глаза, расположенная перед зрачком и радужкой. Роговица является важным элементом, обеспечивающим преломление световых лучей во время зрительной функции и фокусировку их на сетчатке.
Радужная оболочка регулирует светопоток. При сокращении мышц меняется размер расположенного в центре зрачка, который уменьшается при большом количестве света. В зависимости от количества пигментных клеток в радужке определяется цвет глаза человека.
Хрусталик – это природная линза, которая у здорового человека эластичная и прозрачная. Для фокусировки зрения на объекте хрусталик под воздействием глазных мышц выгибается и меняет свою форму, чтобы человек мог видеть вблизи и вдаль.
Функции глаза
Зрительная система в целом обеспечивает восприятие объектов, находящихся в поле зрения. Глаз представляет собой оптическую систему, которая проецирует изображение рассматриваемого предмета, находящегося вблизи или на расстоянии. Кроме восприятия картинки, глаз преобразует ее в информацию и передает в виде импульсов в кору головного мозга для дальнейшей обработки и восприятия трехмерного изображения.
Интересные факты о глазах человека
Вес одного глаза взрослого человека составляет 8 г, а диаметр – 2,5 см.
1/6 часть глаза видна, остальное скрыто веками и находится внутри глазницы.
Радужная оболочка имеет 256 уникальных характеристик, а в отпечатках пальцев их всего лишь 40.
Глаз моргает со скоростью 5 раз в секунду.
Пропускную способность нервного канала, по которому передается информация от сетчатки в кору головного мозга, можно сравнить с интернет-каналом провайдера в крупном городе.
Глаз может сфокусироваться в течение одной секунды на 50 объектах.
Из-за гравитации в космосе астронавты не могут плакать.
Зрение как оно есть
Рассказываем, как мозг помогает нам видеть окружающий мир
В самом простом смысле зрение — это в первую очередь два глаза, которые получают и обрабатывают информацию об окружающем нас мире. На самом деле человеческое зрение, разумеется, устроено гораздо сложнее, и информация от органов чувств (то есть глаз) проходит несколько этапов обработки: как самим глазом, так и далее — мозгом. Вместе с офтальмологической клиникой 3Z рассказываем, как зрительная система человека формирует изображение действительности, и объясняем, почему мы не видим мир перевернутым, маленьким, трясущимся и разделенным на две части.
Из школьного курса физики вы можете помнить про линзы — приборы из прозрачного материала с преломляющей поверхностью, способные, в зависимости от своей формы, собирать или рассеивать попадающий на них свет. Именно линзам мы обязаны тому, что в мире существуют фотоаппараты, видеокамеры, телескопы, бинокли и, конечно, контактные линзы и очки, которые носят люди. Человеческий глаз — это точно такая же линза, а точнее — сложная оптическая система, состоящая из нескольких биологических линз.
Проекция объекта через двояковыпуклую линзу
Первая из них — роговица, внешняя оболочка глаза, наиболее выпуклая его часть. Роговица — это вогнуто-выпуклая линза, которая принимает лучи, исходящие из каждой точки предмета, и передает их дальше через переднюю камеру, заполненную влагой, и зрачок к хрусталику. Хрусталик, в свою очередь, представляет собой двояковыпуклую линзу, по форме напоминающую миндаль или сплющенную сферу.
Двояковыпуклая линза — собирающая: лучи, проходящие через ее поверхность, собираются за ней в одну точку, после чего формируется копия наблюдаемого предмета. Интересный момент состоит в том, что изображение объекта, сформированное на заднем фокусе такой линзы, — действительное (то есть соответствует тому самому наблюдаемому предмету), перевернутое и уменьшенное. Изображение, которое формируется за хрусталиком, поэтому, точно такое же.
То, что изображение уменьшенное, позволяет глазу видеть объекты, по величине в несколько десятков, сотен и тысяч раз превосходящие его по размеру. Другими словами, хрусталик компактно складывает изображение и в таком же виде отдает его сетчатке, выстилающей бо́льшую часть внутренней поверхности глаза — места заднего фокуса хрусталика. Вместе роговица и хрусталик, таким образом, — это компонент зрительной системы, который собирает рассеянные лучи, исходящие от объекта, в одну точку и формирует их проекцию на сетчатке. Строго говоря, никакой «картинки» на сетчатке на самом деле нет: это всего лишь следы фотонов, которые затем преобразуются рецепторами и нейронами сетчатки в электрический сигнал.
Внутреннее строение глаза
Этот электрический сигнал затем проходит в головной мозг, где обрабатывается отделами зрительной коры. Все вместе эти отделы отвечают за то, чтобы преобразовать сигналы о расположении фотонов — единственную информацию, которую получает сам глаз — в имеющие смысл образы. При этом мозг — система взаимосвязанная, и за то, как мы воспринимаем то, что происходит в действительности, отвечают не только наши глаза и зрительная система, но и другие органы чувств, способные получать информацию. Мы не видим мир перевернутым благодаря тому, что у нашего вестибулярного аппарата есть информация о том, что мы стоим ровно, двумя ногами на земле, и дерево, растущее из земли, соответственно, перевернутым быть не должно.
Подтверждение этому — эксперимент, который поставил на самом себе американский психолог Джордж Стрэттон (George Stratton) в 1896 году: ученый изобрел специальное устройство — инвертоскоп, чьи линзы также могут переворачивать изображение, на которое смотрит тот, кто их носит. В своем устройстве Стрэттон проходил неделю и при этом не сошел с ума от необходимости передвигаться в перевернутом пространстве. Его зрительная система быстро адаптировалась под измененные обстоятельства, и уже через пару дней ученый видел мир таким, каким привык видеть его с детства.
Другими словами, в мозге нет специального отдела, который переворачивает изображение, поступившее на сетчатку: за это отвечает вся зрительная система головного мозга, которая, с учетом информации от других органов чувств, позволяет нам точно определить ориентацию объектов в пространстве.
Что касается самой сетчатки, то для того, чтобы понять, как работает зрение, нужно также подробнее рассмотреть ее функционирование и строение. Сетчатка представляет собой тонкую многослойную структуру, в которой находятся нейроны, принимающие и обрабатывающие световые сигналы от оптической системы глаза и отправляющие их друг другу и в мозг для дальнейшей обработки. Всего в сетчатке выделяют три слоя нейронов и еще два слоя синапсов, получающих и передающих сигналы от этих нейронов.
Первые и главные нейроны, участвующие в обработке светового стимула, — это фоторецепторы (светочувствительные сенсорные нейроны). Два основных вида фоторецепторов в сетчатке — это палочки и колбочки, получившие свои название за палочко- и колбочкообразную форму, соответственно. Палочки и колбочки заполнены светочувствительными пигментами — родопсином и йодопсином соответственно. Родопсин в разы чувствительнее к свету, чем йодопсин, но только к свету с одной длиной волны (около 500 нанометров в видимой области) — именно поэтому палочки, содержащие родопсин, отвечают за зрение человека в темноте: они улавливают даже мельчайшие лучи, помогая нам различать очертания предметов, при этом не позволяя точно определить их цвет. А вот за цветовосприятие уже как раз отвечают «дневные» фоторецепторы — колбочки.
Светочувствительный йодопсин, входящий в состав колбочек, бывает трех видов в зависимости от того, к свету с какой длиной волны он чувствителен. В нормальном состоянии колбочки человеческого глаза реагируют на свет с длинной, средней и короткой волной, что примерно соответствует красно-желтому, желто-зеленому и сине-фиолетовому цветам (а если проще — красному, зеленому и синему). Колбочек, которые содержат тот или иной вид йодопсина, в сетчатке разное количество, и их баланс как раз и помогает различать все краски окружающего мира. В случае, когда колбочек с тем или иным видом йодопсина, недостаточно или просто нет, говорят о наличии дальтонизма — особенности зрения, при котором недоступно распознавание всех или некоторых цветов. Вид дальтонизма напрямую зависит от того, какие именно колбочки «не работают», но самым распространенным у человека считается дейтеранопия — при ней отсутствуют колбочки, чей йодопсин чувствителен к свету со средней длиной волны (то есть плохо воспринимают зеленый цвет или не воспринимают его вообще).
Красное яблоко при нормальном зрении и яблоко при дейтеранопии
Глаз человека: строение и функции
Для многих из нас будет открытием, что глазами мы только смотрим, но не видим. Изображение формируется в коре головного мозга, которая воспринимает сигналы от зрительного нерва и преобразует в картинку, отражающую действительность. Орган зрения – совершенный анализатор, выработавшийся в процессе эволюционного развития. Ни одна современная технология не позволяет создать даже примитивный аналог человеческого глаза. Через глаза мы получаем более 80% информации, поэтому глаза необходимо беречь и периодически проходить обследование у врача-офтальмолога. Своевременное выявление заболеваний и адекватное лечение предотвратит развитие серьезных осложнений.
Как мы видим?
Обработка импульсов, поступающих в мозг от двух глаз, дает объемное изображение. Первичные сигналы от сетчаток обоих глаз передаются по зрительным нервам, которые образуют частичный перекрест (хиазму). Нервные волокна, идущие изначально от каждого глаза отдельно, перераспределяются таким образом, что в правое полушарие коры головного мозга поступает информация с правой стороны сетчатки обоих глаз, а в левое – с левой стороны. После перекреста нервный импульс попадает в подкорковые центры зрительного анализатора, где происходит анализ зрительных стимулов, оцениваются их цветовые характеристики, пространственный контраст и средняя освещенность в различных участках поля зрения. Далее нейроны подкоркового слоя через аксоны передают преобразованные сигналы в проекционную область зрительной коры, где и формируется изображение.
Зачем нужно проверять зрение?
Глаз в этой сложнейшей системе является всего лишь «приемником», преобразующим изображение в миллионы нервных импульсов. Малейший сбой в сложнейшем механизме чреват серьезными последствиями, вплоть до полной слепоты. Диагностика с применением приборов последнего поколения позволяет выявить любую проблему на ранней стадии и принять меры к ее устранению.
Строение глаза
Глаза – не только «зеркало души», но и сложнейшие оптические приборы, принимающие и кодирующие электромагнитные волны видимой части спектра в нервные импульсы для передачи в мозг. В глазном яблоке заключены одновременно три аппарата – рефракционный, аккомодационный и сенсорный, согласованная работа которых и обеспечивает зрительное восприятие.
Оптик-Центр предлагает пройти комплексное обследование, по результатам которого врач-офтальмолог предложит оптимальный метод коррекции зрения – очки, контактные линзы, лазерную коррекцию или замену хрусталика. Очки и линзы совершенно бесплатно помогут подобрать в салонах «Оптик-Центр», а консультанты предложат красивую и модную оправу, которая станет отличным аксессуаром.
АНАТОМИЯ ГЛАЗ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗРЕНИЕ
Глаза — это сложное, деликатное и выразительное «зеркало души». Но как они видят?
Глаза принимают свет и передают подробные сообщения мозгу, который истолковывает их как изображения. Каждая часть глаза играет в передаче этих изображений свою особую роль.
Глаз — это маленькая почти правильная сфера, состоящая из прозрачного гелевого покрытия и специализированных компонентов внутри. Покрытие состоит из трех отдельных слоев, каждый из которых имеет свой собственный набор функций:
Наружный слой: склера
Склера — это плотная непрозрачная защитная белковая оболочка. Спереди находится роговая оболочка (роговица) — прозрачное «окно», которое позволяет свету проникать в глаз. Вокруг роговой оболочки находится тонкая прозрачная мембрана, называемая конъюнктивой, которая помогает защитить остальную часть глаза спереди и внутри под веками.
Средний слой: хориоидея
Позади склеры находится средний слой — хориоидея. Она имеет темный цвет, чтобы предотвращать отражение света внутри глаза, а содержит в основном питающие глаз кровеносные сосуды. Передняя часть хориоидеи — радужная оболочка, которая придает глазам их цвет. В центре радужки находится зрачок — круглое отверстие, похожее на черную точку. Мышцы в радужке управляют размером зрачка, впуская больше или меньше света.
Внутренний слой: сетчатка
Задача сетчатки заключается в сборе световой информации, которую основной нерв глаза (зрительный нерв) отправляет в мозг в форме нервных импульсов. Затем мозг переводит эти послания в изображения. Сетчатка имеет два типа светочувствительных клеток — палочки и колбочки, которые захватывают лучи света. Палочки помогают видеть при тусклом свете, в то время как колбочки позволяют видеть детали и цвета.
Хрусталик
Хрусталик глаза прозрачный и гибкий. Он фокусирует свет на сетчатке. Для точных задач свет фокусируется в центре сетчатки, в зоне, которая называется желтым пятном. Мышцы вокруг хрусталика контролируют его форму, позволяя вам видеть объекты на разных расстояниях.
Остальная часть глаза
Полость между хрусталиком и роговой оболочкой содержит жидкость, которая называется водянистой влагой. Желеобразное вещество, именуемое водянистой влагой, заполняет полость позади хрусталика. Водянистая влага и стекловидное тело придают глазам форму.
КАК ГЛАЗА ВИДЯТ
Учитывая сложную структуру глаз, неудивительно, что они не всегда работают так, как следовало бы. Это может приводить к нарушению четкости зрения. Проблемы зрения, такие, как дальнозоркость, близорукость и астигматизм, очень распространены. Если вы испытываете проблемы со зрением, обязательно запишитесь на проверку глаз к оптометристу. Найти ближайшего оптометриста можно с помощью нашего средства поиска.