Ludzkie oko.docx

Ludzkie oko

Najlepszy układ optyczny

BUDOWA OKA:

Narząd wzroku zbudowany jest z gałki ocznej, aparatu ochronnego i aparatu ruchowego oka oraz połączeń nerwowych siatkówki oka ze strukturami mózgu.

Gałka oczna ma w przybliżeniu kształt kuli o średnicy 24 mm, wypełnionej w większości bezpostaciową substancją (ciałkiem szklistym), znajdującej się pod ciśnieniem pozwalającym na utrzymanie jego kształtu. 

Twardówka jest najbardziej zewnętrzną częścią oka. Zbudowana jest z nieprzeźroczystej błony włóknistej. W przedniej części oka przechodzi w rogówkę.

Rogówka  kształtem przypomina wypukłe szkiełko od zegarka. Zbudowana jest z przeźroczystej błony włóknistej.

Między twardówką i siatkówką leży naczyniówka, która wraz z tęczówką  i ciałem rzęskowym  tworzy błonę naczyniową, w której znajdują się naczynia krwionośne, które odżywiają i zaopatrują w tlen oko. Ciało rzęskowe utrzymuje soczewkę w odpowiednim położeniu.

Siatkówka  jest receptorową częścią oka. Składa się z trzech warstw, przy czym najbliższa środka oka warstwa składa się z czopków i pręcików (komórek światłoczułych), a dwie pozostałe z neuronów przewodzących bodźce wzrokowe. Na siatkówce znajduje się plamka żółta, będąca miejscem o największym skupieniu czopków i z tego powodu cechuje się największą wrażliwością na barwy i światło. Nieco niżej znajduje się plamka ślepa, która jest miejscem zbiegu nerwów łączących komórki światłoczułe z nerwem wzrokowym, pozbawionym komórek światłoczułych, a więc nie czułych na światło.

Soczewka jest zawieszona między tęczówką a ciałem szklistym i ma dwie wypukłe powierzchnie - przednią i tylną.

Tęczówka jest umięśnioną częścią błony naczyniowej otaczającej otwór nazywany źrenicą. Dzięki zawartemu w niej pigmentowi jest kolorowa. Mięśnie tęczówki pozwalają na zwiększanie lub zmniejszanie dopływu światła przez regulację wielkości źrenicy.

Wnętrze oka wypełnia przeźroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciałem szklistym.

Przednia część gałki ocznej i wewnętrzna część powiek pokryte są spojówką.

Gruczoł łzowy wydziela łzy mające za zadanie oczyszczać powierzchnię oka z zabrudzeń i nawilżać ją.

DZIAŁANIE OKA :

Promień świetlny wpadający do oka biegnie przez rogówkę, komorę przednią oka, soczewkę i ciało szkliste, po czym trafia na siatkówkę wywołując wrażenie wzrokowe przekazywane do mózgu za pośrednictwem nerwów łączących się w nerw wzrokowy.

Rogówka, wraz z cieczą wodnistą, soczewką i ciałem szklistym, stanowią układ skupiający promienie świetlne tak, by na siatkówce pojawiał się ostry obraz obserwowanego przedmiotu i dawał jak najostrzejsze wrażenie wzrokowe. Dlatego też soczewka ma możliwość zmiany swojego kształtu, a co za tym idzie mocy optycznej. Pozwala to na ogniskowanie na siatkówce przedmiotów znajdujących się w różnych odległościach od oka. Zdolność tę nazywamy AKOMODACJĄ. Ostre widzenie uzyskiwane jest wtedy, gdy ognisko obrazowe pokrywa się z siatkówką.

Do soczewki ocznej przylega tęczówka spełniająca rolę przysłony kurczącej się pod wpływem bodźców świetlnych co powoduje zmianę średnicy źrenicy wejściowej oka. Tęczówka ma zdolność do zmiany wielkości średnicy w od 8 mm w ciemności do 2 mm przy intensywnym oświetleniu.

Siatkówka jako odbiornik promieniowania elektromagnetycznego zbudowane jest z dwóch rodzajów komórek światłoczułych: czopków i pręcików połączonych za pomocą nerwów z mózgiem.

Czopki przeznaczone są do obserwacji przy świetle dziennym. Ich maksymalne zagęszczenie występuje w dołku środkowym, jest to tzn. plamka żółta. Jeśli zatem obraz obserwowanego przedmiotu znajdzie się dokładnie w tym obszarze uzyskujemy wtedy najlepszą ostrość widzenia. Wraz ze spadkiem natężenia światła wpadającego do oka rośnie średnica źrenicy. W momencie, gdy czułość czopków jest niewystarczająca do prowadzenia obserwacji, mimo dużych wymiarów źrenicy, funkcję receptorów przejmują pręciki. Pręciki znajdują się poza dołkiem środkowym, a największe ich zagęszczenie znajduje się w odległości kątowej 15 stopni od jego środka.

W miejscu gdzie połączenia nerwowe elementów światłoczułych z mózgiem tworzą wspólny nerw wzrokowy powstaje plamka ślepa pozbawiona zupełnie czopków i pręcików. Jeśli obraz przedmiotu obserwowanego znajdzie się w tym miejscu wrażenie wzrokowe nie zostanie odebrane i obserwator nie zauważy tego przedmiotu.

Powstający na siatkówce obraz jest:

·        

pomniejszony,

·         rzeczywisty,

·         i odwrócony.

CZOPKI:

·         Widzenie dzienne (w kolorze),

·         Ok. 4,5 milionów w jednym oku,

·         Barwnik: jodopsyna,

·         Niewielka czułość, jedynie na bezpośrednie światło,

·         Ich brak powoduje ślepotę,

·         Gwarantują dobrą ostrość widzenia,

·         Szybka reakcja na światło,

·         Posiadają mniej pigmentu niż pręciki, dlatego potrzebują większego natężenia światła.

PRĘCIKI:

·         Widzenie nocne (czarno-białe),

·         Ok. 90 milionów w jednym oku,

·         Barwnik: rodopsyna,

·         Bardzo duża czułość na światło, nawet rozproszone,

·         Ich brak powoduje ślepotę zmierzchową,

·         Mała ostrość otrzymywanych obrazów,

·         Wolna reakcja na światło,

·         Posiadają więcej pigmentu niż czopki, dlatego wykrywają nawet bardzo słabe światło.

WIDZENIE BARW:

Oko odbiera tylko część promieniowania, które na nie pada. Związane jest to z własnościami fizyko-chemicznymi rogówki, czopków i pręcików. Odbieramy zatem tylko światło, które mieści się w zakresie tzw. okna optycznego. Okno optyczne to przedział długości fali elektromagnetycznej (światła) od ok. 400nm (co odpowiada światłu o barwie fioletowej) do ok. 700nm (co odpowiada światłu o barwie czerwonej). Powyżej długości 700nm znajduje się niewidoczna dla człowieka podczerwień, a poniżej 400nm, również niewidoczny, ultrafiolet.

Promieniowanie o długości fali spoza okna optycznego nie jest przepuszczane przez rogówkę oka. Promieniowanie, które wniknie do oka w różnym stopniu wywołuje reakcje elektrochemiczne w czopkach i pręcikach stając się źródłem bodźców. Tak jak w przyrodzie istnieją trzy kolory podstawowe, tak w oku znajdują się trzy grupy fotoreceptorów, które dają wrażenie odpowiednio barwy czerwonej, zielonej i niebieskiej. W zależności od tego, które z nich są pobudzane, do mózgu trafiają impulsy, które ten przypisuje odpowiedniej barwie.

Wrażenie koloru białego powstaje na skutek wymieszania się impulsów, płynących z receptorów każdej z barw. Z kolei jednoczesne pobudzenie receptorów barwy czerwonej i zielonej daje wrażanie koloru żółtego. Natomiast jednoczesna impulsacja z receptorów dla czerwieni i niebieskiego daje wrażenie koloru pośredniego między barwą fioletową a czerwoną tzw. magenta. I w końcu jednoczesne pobudzenie receptorów barwy niebieskiej i zielonej powoduje powstanie wrażenia koloru błękitnego opisywanego jako cyjan.

DLACZEGO CZŁOWIEK MA   PARĘ OCZU?

Gdy patrzymy na przedmiot ustawiony bardzo daleko od nas osie patrzenia obu oczu ustawione są prawie równolegle. Jeżeli przedmiot ten będziemy zbliżali w naszym kierunku, to mięśnie gałek ocznych będą zmieniać położenie gałek tak by osie widzenia podążały za tym przedmiotem, a tym samym przecięły się. Zjawisko to nosi nazwę konwergencji. Im bliżej oczu znajdzie się nasz przedmiot, tym osie patrzenia przetną się pod większym kątem. Analizując ten kąt mózg człowieka wnioskuje o odległości obserwowanego przedmiotu od oczu. Gdyby zatem człowiek wyposażony był w tylko jedno oko bardzo trudno byłoby mu określać odległość obserwowanego przedmiotu od siebie.

AKOMODACJA OKA:

Zdolność oka do uzyskania na siatkówce ostrego obrazu zarówno przedmiotów odległych jak i bliskich. Możliwe jest to dzięki sprężystości soczewki oka, która po zwolnieniu połączonych z jej brzegiem wiązadeł, może przybierać kształt zbliżony do kulistego, zwiększając w ten sposób zdolność skupiania promieni świetlnych. Zwolnienie wiązadeł następuje poprzez skurcz równolegle do nich przebiegających włókien mięśnia rzęskowego. Proces ten jest sterowany na drodze odruchowej. Zakres zdolności akomodacyjnej oka maleje wraz z wiekiem.

ADAPTACJA OKA:

Zdolność oka do dopasowywania się do różnego natężenia światła, dzięki któremu możliwe jest dobre widzenie zarówno przy pełnym oświetleniu, jak i o zmroku. Za adaptację odpowiada wiele mechanizmów adaptacyjnych.

Mechanizmy adaptacyjne - czynności oka pozwalające na obniżenie lub podniesienie czułości oka.

Należą do nich:

-        odruch źreniczny (zdolność oka do zmiany średnicy źrenicy, przez co zmieniana jest ilość światła padającego na siatkówkę; przy silnych bodźcach świetlnych otwór jest mały i niewiele światła pada na siatkówkę; przy słabych bodźcach świetlnych źrenica jest szeroko otwarta, tak by jak najwięcej fotonów padło na siatkówkę i wywołało wrażenie wzrokowe),

-        zmiana koncentracji barwników wzrokowych (polega na zmniejszeniu stężenia barwnika przy dużym natężeniu światła lub jego zwiększeniu przy słabych bodźcach),

-        sumowanie przestrzenne (polega na sumowaniu sygnałów pochodzących z większej ilości receptorów przy słabych bodźcach i z mniejszej przy bodźcach silnych),

-        i sumowanie czasowe (pozwala na obserwację słabych bodźców świetlnych w wyniku długotrwałego wpatrywania się w przedmiot; silne bodźce świetlne nie wymagają długiego czasu ekspozycji).

WADY   WZROKU:

I.       ASTYGMATYZM:

Astygmatyzm jest wadą polegającą na zniekształceniu widzenia wskutek niesymetryczności rogówki oka. Jeżeli promień krzywizny rogówki oka w płaszczyźnie pionowej jest inny niż w płaszczyźnie poziomej, to promienie świetlne padające na różne części rogówki załamywane są w różnym stopniu. Powoduje to, że obraz widziany przez pacjenta jest nieostry. Do korekcji tej wady używane są soczewki cylindryczne.

Urazy oka są często przyczyną nierównej powierzchni rogówki, co powoduje astygmatyzm nieregularny, cechujący się większą ilością ogniskowych. Aby skorygować taką wadę konieczne jest zastosowanie soczewek kontaktowych na powierzchni oka, lub specjalnych żeli okulistycznych wyrównujących powierzchnię rogówki.

Budowa rogówki oka z astygmatyzmem:

II.    DALTONIZM:

Jedną z wad wzroku jest daltonizm polegający na złym rozpoznawaniu barw. Może być to wada wrodzona lub nabyta. Daltonizm wrodzony jest wadą dziedziczną, na którą cierpi w różnym stopniu  8% mężczyzn i 0,5% kobiet. Daltonizm nabyty może być   wynikiem   przejścia   choroby   siatkówki   lub   drogi  wzrokowej.
W większości przypadków osoby źle rozróżniające barwy od urodzenia nie zdają sobie sprawy z istnienia tej wady, gdyż ostrość wzroku jest zwykle u nich prawidłowa. Całkowita ślepota na barwy jest wynikiem niedorozwoju czopków siatkówki i łączy się ze znacznym obniżeniem ostrości wzroku i trudnością przystosowania się do światła.
Wadę tę wykrywa się na podstawie specjalistycznych badań przy użyciu tablic barwnych   pseudoizochromatycznych.

Osoby źle rozróżniające barwy nie mogą wykonywać wielu zawodów wymagających bezbłędnego rozpoznawania barw, np. kierowca, maszynista kolejowy, lotnik, itp.
 

III. 
DALEKOWZROCZNOŚĆ:

Dalekowzroczność jest najczęściej spotykaną wadą refrakcyjną oka ludzkiego. Jest wynikiem zbyt małej długości oka lub niewystarczającej siły...