Человеческий глаз – это очень комплексная оптическая система, состоящая из многообразия элементов, каждый из которых отвечает за свои собственные задачи. В целом же глазной аппарат помогает воспринимать внешнюю картинку, обрабатывать её и передавать информацию в уже подготовленном виде в головной мозг. Без его функций органы тела человека не могли бы столь же полноценно взаимодействовать. Хотя орган зрения и устроен сложно, хотя бы в базовом виде понимать описание принципа его функционирования стоит каждому человеку.
Общий принцип функционирования
Разобравшись, что такое глаз, поняв его описание, рассмотрим принцип его работы. Глаз работает за счёт восприятия света, отражённого от окружающих предметов. Этот свет попадает на роговицу, особую линзу, позволяющую сфокусировать поступающие лучи. После роговицы лучи проходят через камеру глаза (которая заполнена бесцветной жидкостью), а потом попадают на радужку, которая в своём центре имеет зрачок. У зрачка имеется отверстие (глазная щель), через которое проходят только центральные лучи, то есть часть лучей, находящихся по краям светового потока, отсеивается.
https://www.youtube.com/watch?v=DBMNKvUayt4
Зрачок помогает приспосабливаться к различным уровням освещения. Он (точнее говоря, его глазная щель) отсеивает только те лучи, которые не влияет на качество изображения, но регулирует их поток. В итоге то, что осталось, идёт на хрусталик, который, как и роговица, является линзой, но только предназначенной для другого – для более точной, «чистовой» фокусировки света. Хрусталик и роговица – это оптические среды глаза.
Далее свет через особое стекловидное тело, входящее в оптический аппарат глаза, проходит на сетчатку, куда изображение проецируется как на киноэкран, но только в перевёрнутом виде. В центре сетчатки находится макула, та зона, которая отвечает на остроту зрения, в которую попадает объект, на который мы смотрим напрямую.
На финальных этапах получения изображения клетки сетчатки обрабатывают то, что на них находится, переводя всё в электромагнитные импульсы, которые далее отправляются в мозг. Схожим образом функционирует цифровой фотоаппарат.
Из всех элементов глаза в обработке сигнала не участвует только склера, особая непрозрачная оболочка, которая покрывает глазное яблоко снаружи. Окружает она его почти что целиком, приблизительно на 80%, на в передней части она плавно переходит в роговицу. В народе её наружную часть принято называть белком, хотя это и не совсем корректно.
Доклад на тему «Устройство глаза человека»
Под ней находится сосудистая оболочка, которая переходит спереди в радужную оболочку, в центре которой имеется отверстие – зрачок, который способен сужаться и расширяться под влиянием мышц. В сосудистой оболочке находится ресничная мышца, которая регулирует кривизну хрусталика. Во внутренней оболочке глаза – сетчатке находятся светочувствительные рецепторы – палочки и колбочки. В них энергия света превращается в процесс возбуждения, который передается по зрительному нерву в мозг. Колбочки сосредоточены в центре сетчатки, напротив зрачка – в желтом теле и обеспечивают дневное зрение, воспринимая цвета, форму и детали предметов. На периферии сетчатки имеются только палочки, которые раздражаются слабым сумеречным светом, но они не чувствительны к цвету.
Внутреннее ядро глазного яблока образует (вместе с роговицей) оптическую систему глаза и состоит из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги камер глаза. Прозрачный и эластичный хрусталик, расположенный позади зрачка, имеет форму двояковыпуклой линзы. Он вместе с роговицей и внутриглазными жидкостями преломляет входящие в глаз лучи света и фокусирует их на сетчатке.
Внимание!
Если вам нужна помощь с академической работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.
Расчет стоимости Гарантии Отзывы
Итак, рефлекторный механизм, с помощью которого лучи света, исходящие от объекта, фокусируются на сетчатке называется аккомодацией. Он включает в себя два процесса – рефлекторное изменение диаметра зрачка и преломление (рефракция) света.
Рефлекторное изменение диаметра зрачка.
При ярком свете кольцевая мускулатура радужки сокращается, а радиальная расслабляется; в результате происходит сужение зрачка и количество света, попадающего на сетчатку уменьшается, что предотвращает ее повреждение. При слабом свете, наоборот, радиальная мускулатура сокращается, а кольцевая расслабляется. Дополнительное преимущество, доставляемое сужением зрачка, состоит в том, что увеличивается глубина резкости, и поэтому различия в расстоянии от объекта до глаза меньше сказываются на изображении.
Преломление света.
От объекта, удаленного на расстояние больше 6 см, в глаз поступают практически параллельные лучи света, тогда как лучи, идущие от более близких предметов, заметно расходятся. В обоих случаях для того, чтобы свет сфокусировался на сетчатке, он должен быть преломлен, и для близких предметов преломление должно быть более сильным. Нормальный глаз способен точно фокусировать свет от объектов, находящихся на расстоянии от 25 см до бесконечности. Форма роговицы не может изменяться поэтому рефракция здесь зависит только от угла падения света на роговицу, который в свою очередь зависит от удаленности предмета. В роговице происходит наиболее сильное преломление света, а функция хрусталика состоит в окончательной «наводке на фокус». При сокращении ресничной мышцы хрусталик меняет свою кривизну, принимая форму для дальнего или ближнего зрения. Преломившиеся лучи света от рассматриваемого предмета, падая на сетчатку, образуют на ней уменьшенное обратное изображение предмета.
Однако мы видим предметы в прямом виде благодаря повседневной тренировке зрительного анализатора, что достигается образованием условных рефлексов, показаниями других анализаторов, их взаимодействиями, постоянной проверкой зрительных ощущений, повседневной практикой.
Двигательный аппарат каждого глаза состоит из 6-ти мышц, сокращения которых позволяют изменять направление взгляда.
У людей с нормальным зрением на сетчатке возникает четкое изображение предметов, т.к. оно сфокусировано на центре сетчатки.
Нарушения зрения часто связанны с ненормальной длинной глазного яблока. Близорукость развивается при увеличении продольной оси глаза. Параллельные лучи, идущие от далеких предметов, собираются (фокусируются) впереди сетчатки, на которую попадают расходящиеся лучи, и в результате получается расплывчатое изображение. При близорукости назначают очки с двояковогнутыми стеклами, уменьшающими преломление лучей настолько, что изображение предметов возникает на сетчатке.
Закажите работу от 200 рублей
Если вам нужна помощь с академической работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.
Расчет стоимости Гарантии Отзывы
При укорочении оси глазного яблока наблюдается дальнозоркость. Изображение фокусируется позади сетчатки. Для исправления требуются двояковыпуклые стекла. Старческая дальнозоркость развивается обычно после 40 лет, когда хрусталик теряет эластичность, твердеет и утрачивает способность менять кривизну, что мешает четко видеть на близком расстоянии. Глаз утрачивает способность к ясному видению разноудаленных предметов.
В книгу рекордов Гиннеса занесен рекорд остроты человеческого зрения. Его поставил Деннис М. Леви из штата Техас, США. В апреле 1984 года он неоднократно определял относительное положение тонкой ярко-зеленой линии с точностью до 0.85 дуговой секунды. Это эквивалентно смещению в 6 мм наблюдаемому с расстояния 1,6 км.
Количество различаемых цветов
Человеческий орган зрения воспринимает изображение в цвете, причём количество оттенков цветов, которые он может различать, является очень большим. То, сколько разных цветов различается глазом (точнее, сколько оттенков), может варьироваться от индивидуальных особенностей человека, а также уровня его натренированности и типа его профессиональной деятельности. «Работает» глаз с так называемым видимым излучением, которое представляет собой электромагнитные волны, имеющие длину волны от 380 до 740 нм, то есть со светом.
Если брать средние показатели, то человек суммарно может отличать около 150 тысяч цветовых тонов и оттенков.
Впрочем, тут имеется неоднозначность, которая заключается в относительной субъективности цветового восприятия. Потому некоторые учёные сходятся на другой цифре, сколько оттенков цветов обычно видит/различает человек – от семи до десяти миллионов. В любом случае, цифра внушительная. Все эти оттенки получаются за счёт варьирования семи основных цветов, находящихся в разных частях радужного спектра. Считается, что у профессиональных художников и дизайнеров количество воспринимаемых оттенков выше, а также иногда человек рождается с мутацией, позволяющей ему видеть в разы больше цветов и оттенков. Сколько разных цветов видят такие люди – открытый вопрос.
Внутреннее строение глаза
Главные внутренние структуры глаза включают:
- Радужную оболочку — окрашенную в цвет часть нашего глаза.
- Зрачок, черное округлое отверстие в центре роговицы.
- Хрусталик глаза за радужной оболочкой, позволяющий фокусировать взгляд на ближних и дальних предметах.
- Сетчатку — очень тонкий слой миллионов фоторецепторов, называемых «колбочки и конусы»
Каждый день сет проникает в глаз через роговицу и зрачок. Если вы в темной комнате включаете свет, ваш зрачок сузится для уменьшения количества света. Противоположное происходит если из освещенного солнечным светом помещения перейти в темную комнату. Ваш зрачок расширится, чтобы лучше видеть в новом окружении.
После прохождения через зрачок и хрусталика глаза, свет фокусируется на сетчатке. Это самый удивительный этап зрительного процесса, когдаизображение находится в перевернутом виде на задней стенке глаза. Да, все верно.
После достижения задней стенки свет проходит по нервным окончаниям. Эти изображения попадают в мозг через зрительные нервы. По мере переработки мозгом этой информации, происходит поворот изображений, и мы не видим их перевернутыми. Без этого мы бы жили в необычном мире!
Наша зрительная система воистину эффективно спроектирована.
В то время как это может странно выглядеть, это наиболее эффективный и быстрый процесс обработки информации. Напрашивается вопрос: «Что происходит, когда функция какого-либо органа зрения нарушена»?
Глазные заболевания
Как и любая другая система человеческого организма, орган зрения подвержен различным заболеваниям и патологиям. Условно их можно разделить на инфекционные и неинфекционные. Частые виды заболеваний, что вызываются бактериями, вирусами или микроорганизмами – это конъюнктивиты, ячмени и блефариты.
Если заболевание неинфекционное, то обычно оно возникает из-за серьёзного переутомления глаз, из-за наследственной предрасположенности или просто из-за изменений, которые возникают в организме человека с возрастом. Реже проблема может заключаться в том, что возникла общая патология организма, например, развилась гипертония или сахарный диабет. В итоге может возникнуть глаукома, катаракта или синдром сухого глаза, человек в итоге хуже видит или различает объекты.
В медицинской практике все заболевания делятся на следующие категории:
- болезни отдельных элементов глаза, например, хрусталика, конъюнктивы и так далее;
- патологии зрительных нервов/путей;
- патологии мышц, по причине которых нарушается содружественное движение яблок;
- заболевания, связанные со слепотой и различными зрительными расстройствами, нарушением силы зрения;
- глаукома.
Чтобы не возникало проблем и патологий, глаза необходимо оберегать, не держать подолгу направленными в одну точку, поддерживать оптимальное освещение при чтении или работе. Тогда сила зрения не будет падать.
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.
Внешнее строение глаза
Глаз человека имеет не только лишь внутреннее строение, но также и внешнее, которое представлено веками. Это особые перегородки, которые защищают глаза от травматизма и негативных факторов окружающей среды. Они преимущественно состоят из мышечной ткани, которая снаружи покрывается тонкой и нежной кожей. В офтальмологии принято считать, что веки – это один из важнейших элементов, при возникновении проблем с которым могут возникнуть проблемы.
Хотя веко и является мягким, его прочность и постоянство формы обеспечивает хрящ, который по своей сути является коллагеновым образованием. Движение век осуществляется благодаря мышечному слою. Когда веки смыкаются, это несёт функциональную роль – глазное яблоко увлажняется, а небольшие инородные частицы, сколько бы их ни было на поверхности глаза, удаляются. Кроме того, благодаря смачиванию глазного яблока, веко получает возможность свободно скользить относительно его поверхности.
Важным компонентом век также является разветвлённая система кровоснабжения и множество нервных окончаний, которые помогают векам осуществлять свои функции.
Как устроен глаз человека, объяснение для детей
Зрение – это способность человека воспринимать свет, форму и цвет окружающих предметов или, по-другому, способность их видеть. Происходит это благодаря особым светочувствительным клеткам нашего организма, которые собраны в особых органах — глазах. Как устроен глаз человека?
Светочувствительные клетки бывают двух видов и называются они палочками и колбочками. Палочки воспринимают только темное и светлое, а колбочки различают цвет. Колбочки и палочки расположены на тонкой внутренней оболочке глазного яблока, которая называется сетчаткой. Сетчатка пронизана множеством кровеносных сосудов. Само глазное яблоко состоит из плотной многослойной соединительной ткани, которая придает ему форму. Передняя часть глазного яблока – прозрачная роговица, сквозь неё свет проникает внутрь глазного яблока. Затем свет улавливается своеобразной «диафрагмой» глаза – его радужной оболочкой. Радужная оболочка, благодаря входящим в её состав пигментным клеткам, определяет цвет глаз. Если их много, то глаза человека имеют коричневый цвет, если мало или совсем нет – то светло-зеленый или голубой. Через радужную оболочку глаза свет проникает сквозь отверстие, которое называется зрачком. Зрачок снабжен двумя мышцами, одна из них делает его больше в темноте, а другая сужает при ярком свете. Миновав отверстие зрачка свет попадает на шарообразный хрусталик. Так называется эластичный орган, который заключен в кольцо из мышц. Растягиваясь, они уменьшают выпуклость хрусталика и меняют кривизну его поверхности. Хрусталик, как линза, преломляет лучи и направляет их на светочувствительные клетки, расположенные на сетчатке. Так мы видим.
Если человек рассматривает предметы, расположенные близко, то хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет световые лучи. Если мы рассматриваем предметы расположенные далеко, то хрусталик становится более плоским и преломляет лучи меньше. С годами хрусталик теряет свою эластичность и ему приходится «помогать» при помощи очков. Кстати, благодаря хрусталику все предметы отражаются на сетчатке в перевернутом виде, но наш мозг исправляет такую искаженную картинку. Можно провести параллель между тем, как устроен глаз человека и фотоаппаратом. Роговица – это окошко объектива, радужная оболочка и зрачок – диафрагма, хрусталик – регулируемая линза, а светочувствительный слой сетчатки – фотопленка. Однако, у человека два глаза, наш мозг постоянно «сравнивает» увиденное ими и, благодаря этому, мы обладаем пространственным зрением.
Строение уха человека
Движение глаз
Глаза человека двигаются при помощи специальных мышц, обеспечивающих глазам нормальное постоянное функционирование. Зрительный аппарат двигается при помощи слаженной работы десятков мышц, основными из которых являются четыре прямых и два косых мышечных отростка. Прямые мышцы окружают глазной нерв с разных сторон и помогают поворачивать глазное яблоко вокруг различных осей. Каждая группа позволяет повернуть глаз человека в своём направлении.
Также мышцы помогают осуществлять поднятие и опускание век. Когда всё мышцы работают слаженно, это не только лишь позволяет управлять глазами по отдельности, но также и осуществить их слаженную работу и координацию их направления.
