Valguse läbimine läbi silma. Inimese nägemisorganite ehitus ja funktsioonid. Silmamuna ja abiseadmed. Tohutu hulk detaile

, lääts ja klaaskeha. Nende kombinatsiooni nimetatakse dioptriaparaadiks. Tavalistes tingimustes toimub sarvkesta ja läätse valguskiirte murdumine (murdumine) visuaalsest sihtmärgist, nii et kiired keskenduvad võrkkestale. Sarvkesta (silma peamine murdumiselement) murdumisvõime on 43 dioptrit. Objektiivi kumerus võib varieeruda ja selle murdumisvõime on 13–26 dioptrit. Tänu sellele tagab lääts silmamuna kohandumise objektidele, mis on lähedal või kaugel. Kui näiteks kauge objekti valguskiired sisenevad normaalsesse silma (lõdvestunud tsiliaarlihasega), ilmub sihtmärk fookuses võrkkestale. Kui silm on suunatud lähedalasuvale objektile, keskenduvad nad võrkkesta taha (st sellel olev pilt on hägune), kuni toimub akommodatsioon. Tsiliaarlihas tõmbub kokku, lõdvendades vöökiudude pinget; läätse kumerus suureneb ja selle tulemusena on pilt fokuseeritud võrkkestale.

Sarvkest ja lääts moodustavad koos kumera läätse. Objekti valguskiired läbivad läätse sõlmpunkti ja moodustavad võrkkestale ümberpööratud kujutise, nagu kaameras. Võrkkesta võib võrrelda fotofilmiga, sest mõlemad pildistavad visuaalseid pilte. Võrkkesta on aga palju keerulisem. See töötleb pidevat pildijada ja saadab ajju ka sõnumeid visuaalsete objektide liikumise, ohumärkide, perioodiliste valguse ja pimeduse muutuste ning muude väliskeskkonna visuaalsete andmete kohta.

Kuigi inimsilma optiline telg läbib läätse sõlmpunkti ja võrkkesta punkti fovea ja nägemisnärvi pea vahel (joon. 35.2), orienteerib okulomotoorne süsteem silmamuna objekti asukohale, mida nimetatakse fikseerimispunktiks. Sellest punktist läbib valguskiir sõlmpunkti ja keskendub foveasse; seega kulgeb see piki visuaalset telge. Ülejäänud objekti kiired fokusseeritakse fovea ümber asuvasse võrkkesta piirkonda (joonis 35.5).

Kiirte teravustamine võrkkestale ei sõltu ainult läätsest, vaid ka vikerkest. Iiris toimib kaamera diafragmana ja reguleerib mitte ainult silma siseneva valguse hulka, vaid, mis veelgi olulisem, nägemisvälja sügavust ja läätse sfäärilist aberratsiooni. Pupilli läbimõõdu vähenemisega suureneb nägemisvälja sügavus ja valguskiired suunatakse läbi pupilli keskosa, kus sfääriline aberratsioon on minimaalne. Pupilli läbimõõdu muutused toimuvad automaatselt (s.o refleksiivselt), kui silma kohandatakse (kohandatakse) lähedaste objektide vaatamiseks. Seetõttu parandab pildikvaliteeti lugemise või muude silmadega seotud tegevuste ajal, mis on seotud väikeste objektide eristamisega, silma optiline süsteem.

Pildikvaliteeti mõjutab veel üks tegur – valguse hajumine. Seda minimeeritakse, piirates valguskiirt, samuti selle neeldumist koroidi pigmendi ja võrkkesta pigmendikihi poolt. Selles suhtes meenutab silm taas kaamerat. Ka seal välditakse valguse hajumist, piirates kiirte kiiret ja neelates seda kambri sisepinda katva musta värviga.

Kujutise teravustamine on häiritud, kui pupilli suurus ei ühti dioptriaparaadi murdumisvõimega. Müoopia (lühinägelikkuse) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta ette, mitte ei ulatu selleni (joonis 35.6). Defekt parandatakse nõgusate läätsedega. Ja vastupidi, hüpermetroopia (kaugnägelikkus) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta taha. Probleemi kõrvaldamiseks on vaja kumerläätsi (joonis 35.6). Tõsi, pilti saab akommodatsiooni tõttu ajutiselt teravustada, kuid ripslihased väsivad ja silmad väsivad. Astigmatismiga tekib asümmeetria sarvkesta või läätse (ja mõnikord ka võrkkesta) pindade kõverusraadiuste vahel erinevates tasapindades. Korrigeerimiseks kasutatakse spetsiaalselt valitud kõverusraadiusega läätsi.

Läätse elastsus väheneb järk-järgult koos vanusega. Vähendab tema majutuse efektiivsust lähedal asuvate objektide vaatamisel (presbioopia). Noores eas võib läätse murdumisvõime varieeruda laias vahemikus, kuni 14 dioptrini. 40. eluaastaks väheneb see vahemik poole võrra ja 50 aasta pärast - kuni 2 dioptrit ja alla selle. Presbüoopiat korrigeeritakse kumerläätsedega.

Varustus: kokkupandav silmamudel, tabel "Visuaalne analüsaator", kolmemõõtmelised objektid, maalide reproduktsioonid. Jaotusmaterjalid töölaudadele: joonised "Silma struktuur", kaardid sellel teemal fikseerimiseks.

Tundide ajal

I. Organisatsioonimoment

II. Õpilaste teadmiste kontrollimine

1. Mõisted (tahvlil): meeleelundid; analüsaator; analüsaatori struktuur; analüsaatorite tüübid; retseptorid; närviteed; mõttekoda; modaalsus; ajukoore piirkonnad; hallutsinatsioonid; illusioonid.

2. Kodutööde lisateave (õpilaste sõnumid):

– esimest korda kohtame mõistet “analüsaator” I.M. Sechenov;
- 1 cm naha kohta 250 kuni 400 tundlikku otsa, keha pinnal on neid kuni 8 miljonit;
- umbes 1 miljard retseptorit paiknevad siseorganitel;
- NEED. Sechenov ja I.P. Pavlov uskus, et analüsaatori tegevus taandub välis- ja sisekeskkonna kehale avalduvate mõjude analüüsile.

III. uue materjali õppimine

(Tunni teema sõnum, õpilaste õppetegevuse eesmärgid, eesmärgid ja motivatsioon.)

1. Nägemise tähendus

Mis on nägemuse tähendus? Vastame sellele küsimusele koos.

Jah, tõepoolest, nägemisorgan on üks tähtsamaid meeleorganeid. Me tajume ja tunneme ümbritsevat maailma eelkõige nägemise abil. Nii saame aimu eseme kujust, suurusest, värvist, märkame ohtu õigel ajal, imetleme looduse ilu.

Tänu nägemisele avaneb meie ees sinine taevas, noor kevadine lehestik, nende kohal lehvivad lillede ja liblikate erksad värvid, kuldne põldude väli. Imelised sügisvärvid. Tähistaevast saame imetleda veel kaua. Maailm meie ümber on ilus ja hämmastav, imetlege seda ilu ja hoolitsege selle eest.

Nägemise rolli inimese elus on raske üle hinnata. Inimkonna tuhandeaastane kogemus antakse põlvest põlve edasi raamatute, maalide, skulptuuride, arhitektuurimälestiste kaudu, mida tajume nägemise abil.

Seega on nägemisorgan meie jaoks eluliselt tähtis, selle abil saab inimene 95% teabest.

2. Silmade asend

Mõelge õpiku joonisele ja tehke kindlaks, millised luuprotsessid on seotud silmakoopa moodustumisega. ( Frontaalne, sigomaatiline, ülalõualuu.)

Mis roll on silmakoopadel?

Ja mis aitab silmamuna erinevatesse suundadesse pöörata?

Katse nr 1. Katse viivad läbi ühe laua taga istuvad õpilased. Pliiatsi liikumist tuleb jälgida 20 cm kaugusel silmast. Teine liigutab käepidet üles-alla, paremale-vasakule, kirjeldab sellega ringi.

Mitu lihast liigutab silmamuna? ( Vähemalt 4, aga kokku on 6: neli sirget ja kaks viltu. Nende lihaste kokkutõmbumise tõttu võib silmamuna orbiidil pöörlema ​​hakata.)

3. Silmakaitsed

Kogemus number 2. Jälgige oma naabri silmalaugude pilgutamist ja vastake küsimusele: mis on silmalaugude funktsioon? ( Kaitse kerge ärrituse eest, kaitseb silmi võõrosakeste eest.)

Kulmud hoiavad otsaesist voolava higi kinni.

Pisaratel on silmamuna määriv ja desinfitseeriv toime. Pisaranäärmed - omamoodi "pisaravabrik" - avanevad ülemise silmalau all 10-12 kanaliga. Pisarad on 99% vett ja ainult 1% soola. See on suurepärane silmamuna puhastusvahend. Samuti on kindlaks tehtud pisarate teine ​​funktsioon - need eemaldavad kehast ohtlikud mürgid (toksiinid), mis tekivad stressi ajal. 1909. aastal uuris Tomski teadlane P.N. Laštšenkov avastas pisaravedelikust erilise aine, lüsosüümi, mis on võimeline tapma paljusid mikroobe.

Artikkel ilmus ettevõtte "Zamki-Service" toel. Ettevõte pakub Sulle meistri teenuseid uste ja lukkude parandamisel, uste lõhkumisel, lukkude avamisel ja vahetamisel, vastsete vahetusel, metalluksele sulgude ja lukkude paigaldamisel, samuti uste kunstnahaga polsterdamisel ja uste restaureerimisel. Suur valik lukke sissepääsu- ja soomusustele parimatelt tootjatelt. Kvaliteedi ja teie ohutuse garantii, meistri väljasõit tunni jooksul Moskvas. Lisateavet ettevõtte, pakutavate teenuste, hindade ja kontaktide kohta saate veebisaidilt, mis asub aadressil: http://www.zamki-c.ru/.

4. Visuaalse analüsaatori struktuur

Me näeme ainult siis, kui on valgus. Silma läbipaistvat keskkonda läbivate kiirte järjestus on järgmine:

valguskiir → sarvkest → silma eeskamber → pupill → silma tagumine kamber → lääts → klaaskeha → võrkkest.

Võrkkesta kujutis väheneb ja pööratakse ümber. Küll aga näeme objekte nende loomulikul kujul. See on tingitud inimese elukogemusest, aga ka kõigi meelte signaalide koosmõjust.

Visuaalsel analüsaatoril on järgmine struktuur:

1. lüli - retseptorid (vardad ja koonused võrkkestal);
2. lüli - nägemisnärv;
3. lüli - ajukeskus (aju kuklasagara).

Silm on isereguleeruv seade, mis võimaldab näha lähedasi ja kaugeid objekte. Isegi Helmholtz uskus, et silma mudel on kaamera, lääts on silma läbipaistev murdumisvahend. Silm on ajuga ühendatud nägemisnärvi kaudu. Nägemine on kortikaalne protsess ja see sõltub silmast ajukeskustesse tuleva teabe kvaliteedist.

Info mõlemast silmast nägemisvälja vasakust küljest edastatakse paremale poolkerale ja mõlema silma nägemisvälja paremalt küljelt vasakule.

Kui parema ja vasaku silma pilt siseneb vastavatesse ajukeskustesse, loovad need ühtse kolmemõõtmelise pildi. Binokulaarne nägemine – nägemine kahe silmaga – võimaldab tajuda kolmemõõtmelist pilti ja aitab määrata kaugust objektist.

Tabel. Silma struktuur

5. Kokkuvõtted

1. Inimene tajub valgust nägemisorgani abil.

2. Valguskiired murduvad silma optilises süsteemis. Võrkkestale moodustub vähendatud pöördkujutis.

3. Visuaalne analüsaator sisaldab:

- retseptorid (vardad ja koonused);
- närviteed (nägemisnärv);
- ajukeskus (ajukoore kuklaluu ​​tsoon).

IV. Konsolideerimine. Jaotusmaterjalidega töötamine

1. harjutus. Määra vaste.

1. Objektiiv. 2. Võrkkesta. 3. Retseptor. 4. Õpilane. 5. Klaaskeha. 6. Nägemisnärv. 7. Valgumembraan ja sarvkest. 8. Valgus. 9. Vaskulaarne membraan. 10. Ajukoore visuaalne piirkond. 11. Kollane laik. 12. Pime nurk.

A. Visuaalse analüsaatori kolm osa.
B. Täidab silma sisemuse.
B. Koonuste kobar võrkkesta keskel.
G. Muudab kumerust.
D. Teostab erinevaid visuaalseid stiimuleid.
E. Silma kaitsemembraanid.
G. Nägemisnärvi väljumiskoht.
3. Pildistamise sait.
I. Auk iirises.
K. Must silmamuna toitev kiht.

(Vastus: A - 3, 6, 10; B - 5; AT 11; G - 1; D - 8; E - 7; W -12; Z - 2; I - 4; K - 9.)

2. ülesanne. Vasta küsimustele.

Kuidas mõistate väljendit "Silm näeb, aga aju näeb"? ( Silmas toimub teatud kombinatsioonis ainult retseptorite ergastus ja pilti tajume siis, kui närviimpulsid jõuavad ajukoore tsooni.)

Silmad ei tunne soojust ega külma. Miks? ( Sarvkestas ei ole kuuma- ja külmaretseptoreid.)

Kaks õpilast vaidlesid vastu: üks väitis, et silmad väsivad rohkem, kui vaadata väikeseid esemeid, mis on lähedal, ja teine ​​- kaugeid objekte. Milline neist on õige? ( Silmad väsivad rohkem lähedal asuvaid objekte vaadates, kuna see koormab tugevalt läätse tööd (kumeruse suurenemist) tagavaid lihaseid. Kaugetele objektidele vaatamine on silmadele puhkus.)

3. ülesanne. Märkige numbritega tähistatud silma struktuurielemendid.

Kirjandus

Vadchenko N.L. Pange oma teadmised proovile. Entsüklopeedia 10 köites. T. 2. - Donetsk, ICF "Stalker", 1996.
Zverev I.D. Lugemisraamat inimese anatoomiast, füsioloogiast ja hügieenist. – M.: Valgustus, 1983.
Kolesov D.V., Mash R.D., Beljajev I.N. Bioloogia. Inimene. Õpik 8 lahtrile. – M.: Bustard, 2000.
Khripkova A.G. Loodusteadus. – M.: Valgustus, 1997.
Sonin N.I., Sapin M.R. Inimese bioloogia. – M.: Bustard, 2005.

Foto saidilt http://beauty.wild-mistress.ru

Eraldi silma osadel (sarvkest, lääts, klaaskeha) on võime murda neid läbivaid kiiri. KOOS silma füüsika vaatenurk ise optiline süsteem, mis on võimeline kiiri koguma ja murdma.

murduv üksikute osade tugevus (seadmes olevad läätsed re) ja kogu silma optilist süsteemi mõõdetakse dioptrites.

Under ühe dioptri all mõistetakse objektiivi murdumisvõimet, mille fookuskaugus on 1 m. Kui murdumisvõime suureneb, fookuskaugus lüheneb võitleb. Siit sellest järeldub, et fookuskaugusega objektiiv 50 cm kaugusel on murdumisvõime 2 dioptrit (2 D).

Silma optiline süsteem on väga keeruline. Piisab, kui märkida, et murdumiskandjaid on ainult mitu ja igal kandjal on oma murdumisjõud ja struktuurilised omadused. Kõik see muudab silma optilise süsteemi uurimise äärmiselt keeruliseks.

Riis. Pildi loomine silmas (selgitatud tekstis)

Silma võrreldakse sageli kaameraga. Kaamera rolli täidab silmaõõs, mida tumeneb soonkesta; Võrkkesta on valgustundlik element. Kaameral on auk, kuhu objektiiv sisestatakse. Aukusse sisenevad valguskiired läbivad läätse, murduvad ja langevad vastasseinale.

Silma optiline süsteem on refraktsiooni kogumissüsteem. See murrab seda läbivad kiired ja koondab need uuesti ühte punkti. Seega ilmub reaalne kujutis reaalsest objektist. Objekti kujutis võrkkestal on aga vastupidine ja vähendatud.

Selle nähtuse mõistmiseks pöördugem skemaatilise silma poole. Riis. annab aimu kiirte liikumisest silmas ja võrkkesta objekti pöördkujutise saamisest. Objekti ülemisest punktist väljuv kiir, mis on tähistatud tähega a, läbib objektiivi, murdub, muudab suunda ja hõivab võrkkesta alumise punkti positsiooni, mis on näidatud joonisel A 1 Objekti B alumisest punktist tulev kiir langeb murdudes võrkkestale kui ülemisele punktile aastal 1 . Kõigist punktidest langevad kiired ühtemoodi. Järelikult saadakse võrkkestale objektist reaalne kujutis, kuid see pööratakse ümber ja vähendatakse.

Niisiis näitavad arvutused, et selle raamatu tähtede suurus, kui see on lugemisel silmast 20 cm kaugusel, on võrkkestal 0,2 mm. see, et me näeme objekte mitte ümberpööratud kujutisel (tagurpidi), vaid loomulikul kujul, tuleneb ilmselt kogunenud elukogemusest.

Laps esimestel kuudel pärast sündi segab eseme ülemist ja alumist külge. Kui sellisele lapsele näidatakse põlevat küünalt, püüab laps leeki haarata, sirutab käe mitte küünla ülemise, vaid alumise otsa poole. Hilisemas elus käte ja teiste meeleelunditega silma näitu kontrollides hakkab inimene nägema objekte sellistena, nagu nad on, vaatamata nende pöördkujutisele võrkkestale.

Silmade majutus. Inimene ei näe samaaegselt silmast erineval kaugusel asuvaid objekte võrdselt selgelt.

Objekti hästi nägemiseks on vajalik, et sellelt objektilt lähtuvad kiired kogutakse võrkkestale. Ainult siis, kui kiired langevad võrkkestale, näeme objektist selget pilti.

Silma kohanemist erinevatel kaugustel asuvate objektide erinevate kujutiste vastuvõtmiseks nimetatakse akommodatsiooniks.

Selge pildi saamiseks igal juhulSelleks, et muuta kaugust murdumisläätse ja kaamera tagaseina vahel. Kaamera töötab nii. Kaamera tagaküljel selge pildi saamiseks liigutage objektiivi tagasi või suumige sisse. Selle põhimõtte kohaselt toimub majutus kaladel. Nendes liigub lääts spetsiaalse aparaadi abil eemale või läheneb silma tagaseinale.

Riis. 2 LÄÄTSE KUVERUSE MUUTUS MAJUTUSES 1 - lääts; 2 - läätse kott; 3 - tsiliaarsed protsessid. Ülemine näitaja on objektiivi kumeruse suurenemine. Tsiliaarne side on lõdvestunud. Alumine figuur - läätse kõverus väheneb, tsiliaarsed sidemed on venitatud.

Selge pildi saab aga ka siis, kui läätse murdumisvõime muutub ja see on võimalik selle kumerust muutes.

Selle põhimõtte kohaselt toimub akommodatsioon inimestel. Erineval kaugusel asuvate objektide nägemisel muutub läätse kumerus ja tänu sellele läheneb või eemaldub kiirte koondumispunkt, langedes iga kord võrkkestale. Kui inimene uurib lähedasi objekte, muutub lääts kumeramaks ja kaugemate objektide puhul lamedamaks.

Kuidas läätse kumerus muutub? Objektiiv on spetsiaalses läbipaistvas kotis. Läätse kumerus sõltub koti pingeastmest. Objektiivil on elastsus, nii et kui kott on venitatud, siis see tasandub. Kui kott on lõdvestunud, omandab lääts oma elastsuse tõttu kumera kuju (joonis 2). Koti pingemuutus toimub spetsiaalse ringikujulise akommodatiivlihase abil, mille külge kinnituvad kapsli sidemed.

Akommodatsioonilihaste kokkutõmbumisel läätsekoti sidemed nõrgenevad ja lääts omandab kumera kuju.

Läätse kõveruse muutumise määr sõltub ka selle lihase kontraktsiooni astmest.

Kui kaugemal asuv objekt tuuakse järk-järgult silmale lähemale, algab majutus 65 m kauguselt. Kui objekt silmale lähemale läheneb, suurenevad kohanemispingutused ja 10 cm kaugusel ammenduvad. Seega jääb lähinägemispunkt 10 cm kaugusele.Vanusega läätse elastsus järk-järgult väheneb ja sellest tulenevalt muutub ka kohanemisvõime. Lähim selge nägemise punkt 10-aastasel on 7 cm kaugusel, 20-aastasel - 10 cm kaugusel, 25-aastasel - 12,5 cm, 35-aastasel - 17 cm, 45-aastasel - 33 cm, 60-------------------------------------------- 75-aastaselt on kohanemisvõime peaaegu kadunud ja lähim selge nägemise punkt taandub lõpmatuseni.

Objektiiv ja klaaskeha. Nende kombinatsiooni nimetatakse dioptriaparaadiks. Tavalistes tingimustes murduvad (murduvad) valguskiired visuaalsest sihtmärgist sarvkesta ja läätse poolt, nii et kiired on fokuseeritud võrkkestale. Sarvkesta (silma peamine murdumiselement) murdumisvõime on 43 dioptrit. Objektiivi kumerus võib varieeruda ja selle murdumisvõime on 13–26 dioptrit. Tänu sellele tagab lääts silmamuna kohandumise objektidele, mis on lähedal või kaugel. Kui näiteks kauge objekti valguskiired sisenevad normaalsesse silma (lõdvestunud tsiliaarlihasega), ilmub sihtmärk fookuses võrkkestale. Kui silm on suunatud lähedalasuvale objektile, keskenduvad nad võrkkesta taha (st sellel olev pilt on hägune), kuni toimub akommodatsioon. Tsiliaarlihas tõmbub kokku, lõdvendades vöökiudude pinget; läätse kumerus suureneb ja selle tulemusena on pilt fokuseeritud võrkkestale.

Sarvkest ja lääts koos moodustavad kumera läätse. Objekti valguskiired läbivad läätse sõlmpunkti ja moodustavad võrkkestale ümberpööratud kujutise, nagu kaameras. Võrkkesta võib võrrelda fotofilmiga, sest mõlemad pildistavad visuaalseid pilte. Võrkkesta on aga palju keerulisem. See töötleb pidevat kujutiste jada ning saadab ajju ka sõnumeid visuaalsete objektide liikumise, ohumärkide, perioodiliste valguse ja pimeduse muutuste ning muude väliskeskkonna visuaalsete andmete kohta.

Kuigi inimsilma optiline telg läbib läätse sõlmpunkti ja võrkkesta punkti fovea ja nägemisnärvi pea vahel (joon. 35.2), orienteerib okulomotoorne süsteem silmamuna objekti asukohale, mida nimetatakse fikseerimispunktiks. Sellest punktist läbib valguskiir sõlmpunkti ja keskendub foveasse; seega kulgeb see piki visuaalset telge. Ülejäänud objektilt tulevad kiired fokusseeritakse fovea ümber asuvasse võrkkesta piirkonda (joonis 35.5).

Kiirte teravustamine võrkkestale ei sõltu ainult läätsest, vaid ka vikerkest. Iiris toimib kaamera diafragmana ja reguleerib mitte ainult silma siseneva valguse hulka, vaid, mis veelgi olulisem, nägemisvälja sügavust ja läätse sfäärilist aberratsiooni. Pupilli läbimõõdu vähenemisega suureneb nägemisvälja sügavus ja valguskiired suunatakse läbi pupilli keskosa, kus sfääriline aberratsioon on minimaalne. Pupilli läbimõõdu muutused toimuvad automaatselt (s.o refleksiivselt), kui silma kohandatakse (kohandatakse) lähedaste objektide vaatamiseks. Seetõttu parandab pildikvaliteeti lugemise või muude silmadega seotud tegevuste ajal, mis on seotud väikeste objektide eristamisega, silma optiline süsteem.

Pildikvaliteeti mõjutab veel üks tegur – valguse hajumine. Seda minimeeritakse, piirates valguskiirt, samuti selle neeldumist koroidi pigmendi ja võrkkesta pigmendikihi poolt. Selles suhtes meenutab silm taas kaamerat. Ka seal välditakse valguse hajumist, piirates kiirte kiiret ja neelates seda kambri sisepinda katva musta värviga.

Kujutise teravustamine on häiritud, kui pupilli suurus ei ühti dioptriaparaadi murdumisvõimega. Müoopia (lühinägelikkuse) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta ette, mitte ei ulatu selleni (joonis 35.6). Defekt parandatakse nõgusate läätsedega. Ja vastupidi, hüpermetroopia (kaugnägelikkus) korral fokusseeritakse kaugete objektide kujutised võrkkesta taha. Probleemi lahendamiseks on vaja kumerläätsi (joonis 35.6). Tõsi, pilti saab akommodatsiooni tõttu ajutiselt teravustada, kuid ripslihased väsivad ja silmad väsivad. Astigmatismiga tekib asümmeetria sarvkesta või läätse (ja mõnikord ka võrkkesta) pindade kõverusraadiuste vahel erinevates tasapindades. Korrigeerimiseks kasutatakse spetsiaalselt valitud kõverusraadiusega läätsi.

Läätse elastsus väheneb järk-järgult koos vanusega. Vähendab tema majutuse efektiivsust lähedal asuvate objektide vaatamisel (presbioopia). Noores eas võib läätse murdumisvõime varieeruda laias vahemikus, kuni 14 dioptrini. 40. eluaastaks väheneb see vahemik poole võrra ja 50 aasta pärast - kuni 2 dioptrit ja alla selle. Presbüoopiat korrigeeritakse kumerläätsedega.

Nägemine on kanal, mille kaudu inimene saab ligikaudu 70% kogu teda ümbritseva maailma andmetest. Ja see on võimalik ainult sel põhjusel, et inimese nägemine on meie planeedi üks keerukamaid ja hämmastavamaid visuaalseid süsteeme. Kui nägemist poleks, elaksime suure tõenäosusega lihtsalt pimeduses.

Inimese silm on täiusliku ehitusega ja tagab nägemise mitte ainult värviliselt, vaid ka kolmemõõtmeliselt ja suurima teravusega. Sellel on võimalus koheselt muuta fookust erinevatel kaugustel, reguleerida sissetuleva valguse hulka, eristada tohutul hulgal värve ja veelgi rohkem toone, korrigeerida sfäärilisi ja kromaatilisi aberratsioone jne. Silma ajuga on seotud kuus võrkkesta taset, milles juba enne teabe ajju saatmist läbivad andmed kokkusurumise etapi.

Aga kuidas on meie nägemus paigutatud? Kuidas objektidelt peegelduvat värvi võimendades muuta see kujutiseks? Tõsiselt järele mõeldes võib järeldada, et inimese visuaalse süsteemi seade on selle loonud Looduse poolt peensusteni “läbi mõeldud”. Kui eelistate uskuda, et Looja või mõni kõrgem jõud vastutab inimese loomise eest, võite selle teene neile omistada. Kuid ärme mõista, vaid jätkame vestlust nägemisseadme üle.

Tohutu hulk detaile

Silma ehitust ja selle füsioloogiat võib kahtlemata nimetada tõeliselt ideaalseks. Mõelge ise: mõlemad silmad on kolju luustes pesades, mis kaitsevad neid igasuguste kahjustuste eest, kuid need ulatuvad neist välja just selleks, et oleks võimalikult lai horisontaalvaade.

Silmade vahekaugus annab ruumilise sügavuse. Ja silmamunadel endil, nagu kindlalt teada, on sfääriline kuju, mille tõttu nad saavad pöörlema ​​neljas suunas: vasakule, paremale, üles ja alla. Kuid igaüks meist võtab seda kõike iseenesestmõistetavana – vähesed inimesed mõtlevad, mis juhtuks, kui meie silmad oleksid kandilised või kolmnurksed või nende liikumine oleks kaootiline – see muudaks nägemise piiratuks, kaootiliseks ja ebaefektiivseks.

Seega on silma struktuur äärmiselt keeruline, kuid just see võimaldab umbes neljakümnel selle erineval komponendil töötada. Ja isegi kui nendest elementidest poleks isegi ühtki, lakkaks nägemisprotsess toimumast nii, nagu see peaks toimuma.

Et näha, kui keeruline silm on, soovitame teil pöörata tähelepanu allolevale joonisele.

Räägime sellest, kuidas visuaalse taju protsessi praktikas rakendatakse, millised visuaalse süsteemi elemendid on sellega seotud ja mille eest igaüks neist vastutab.

Valguse läbiminek

Kui valgus läheneb silmale, põrkuvad valguskiired sarvkestaga (muidu tuntud kui sarvkest). Sarvkesta läbipaistvus võimaldab valgusel läbi selle silma sisepinnale pääseda. Läbipaistvus, muide, on sarvkesta kõige olulisem omadus ja see jääb läbipaistvaks tänu sellele, et selles sisalduv spetsiaalne valk pärsib veresoonte arengut - protsessi, mis toimub peaaegu kõigis inimkeha kudedes. Juhul, kui sarvkest ei olnud läbipaistev, ei omaks muud visuaalse süsteemi komponendid tähtsust.

Muuhulgas takistab sarvkest mustuse, tolmu ja igasuguste keemiliste elementide sattumist silma sisemistesse õõnsustesse. Ja sarvkesta kõverus võimaldab sellel valgust murda ja aidata läätsel suunata valguskiiri võrkkestale.

Pärast seda, kui valgus on läbinud sarvkesta, läbib see iirise keskel asuva väikese augu. Iiris on ümmargune diafragma, mis asub läätse ees vahetult sarvkesta taga. Iiris on ka element, mis annab silmadele värvi ja värvus sõltub iirises domineerivast pigmendist. Iirise keskne auk on meile kõigile tuttav pupill. Selle augu suurust saab muuta, et kontrollida silma siseneva valguse hulka.

Pupilli suurus muutub vahetult koos vikerkestaga ja see on tingitud tema ainulaadsest struktuurist, kuna see koosneb kahest erinevat tüüpi lihaskoest (isegi siin on lihaseid!). Esimene lihas on ümmargune surve - see paikneb iirises ringikujuliselt. Kui valgus on ere, siis see tõmbub kokku, mille tulemusena tõmbub pupill kokku, justkui lihase poolt sissepoole tõmmates. Teine lihas on laienemas – see paikneb radiaalselt, st. piki vikerkesta raadiust, mida saab võrrelda ratta kodaratega. Pimedas valguses tõmbub see teine ​​lihas kokku ja iiris avab pupilli.

Paljud inimesed kogevad endiselt mõningaid raskusi, kui nad püüavad selgitada, kuidas moodustuvad ülalnimetatud inimese visuaalse süsteemi elemendid, sest mis tahes muul vahevormil, s.o. mis tahes evolutsioonifaasis nad lihtsalt ei saanud töötada, kuid inimene näeb oma eksistentsi algusest peale. Müsteerium…

Keskendumine

Ülaltoodud etappidest mööda minnes hakkab valgus läbi iirise taga oleva läätse. Objektiiv on kumera pikliku kuuli kujuga optiline element. Objektiiv on täiesti sile ja läbipaistev, selles puuduvad veresooned ja see asub elastses kotis.

Läätse läbides valgus murdub, misjärel see keskendub võrkkesta süvendile - kõige tundlikumale kohale, mis sisaldab maksimaalset arvu fotoretseptoreid.

Oluline on märkida, et ainulaadne struktuur ja koostis tagab sarvkesta ja läätse suure murdumisvõime, mis tagab lühikese fookuskauguse. Ja kui hämmastav on, et nii keeruline süsteem mahub vaid ühte silmamuna (mõelge vaid, milline võiks välja näha inimene, kui objektidelt tulevate valguskiirte fokuseerimiseks oleks vaja näiteks meetrit!).

Mitte vähem huvitav on asjaolu, et nende kahe elemendi (sarvkesta ja läätse) kombineeritud murdumisjõud on silmamunaga suurepärases proportsioonis ja seda võib julgelt nimetada järjekordseks tõendiks, et visuaalne süsteem on loodud lihtsalt ületamatu, sest. keskendumisprotsess on liiga keeruline, et rääkida kui millestki, mis toimus ainult astmeliste mutatsioonide – evolutsiooniliste etappide – kaudu.

Kui me räägime silma lähedal asuvatest objektidest (reeglina loetakse kaugust alla 6 meetri), siis siin on see siiski kurioossem, sest sellises olukorras on valguskiirte murdumine veelgi tugevam. Selle tagab läätse kumeruse suurenemine. Lääts on ühendatud tsiliaarsete ribade abil ripslihasega, mis kokkutõmbudes võimaldab läätsel omandada kumera kuju, suurendades seeläbi selle murdumisvõimet.

Ja siin on võimatu rääkimata läätse kõige keerulisemast struktuurist: see koosneb paljudest niitidest, mis koosnevad üksteisega ühendatud rakkudest ja õhukesed ribad ühendavad seda tsiliaarse kehaga. Fokuseerimine toimub aju kontrolli all ülikiiresti ja täis "automaati" peal – sellist protsessi teadlikult läbi viia on inimesel võimatu.

Sõna "film" tähendus

Fokuseerimise tulemuseks on kujutise teravustamine võrkkestale, mis on mitmekihiline valgustundlik kude, mis katab silmamuna tagumist osa. Võrkkestas on ligikaudu 137 000 000 fotoretseptorit (võrdluseks võib tuua tänapäevased digikaamerad, milles selliseid sensoorseid elemente ei ole rohkem kui 10 000 000). Selline tohutu hulk fotoretseptoreid on tingitud asjaolust, et need asuvad äärmiselt tihedalt - umbes 400 000 1 mm² kohta.

Ei oleks üleliigne siinkohal tsiteerida mikrobioloog Alan L. Gilleni sõnu, kes räägib oma raamatus "Body by Design" võrkkestast kui insenerdisaini meistriteosest. Ta usub, et võrkkest on silma kõige hämmastavam element, mis on võrreldav fotofilmiga. Valgustundlik võrkkest, mis asub silmamuna tagaküljel, on palju õhem kui tsellofaan (selle paksus ei ületa 0,2 mm) ja palju tundlikum kui mis tahes tehisfotofilm. Selle ainulaadse kihi rakud on võimelised töötlema kuni 10 miljardit footoni, samas kui kõige tundlikum kaamera suudab neist vaid paar tuhat. Kuid veelgi hämmastavam on see, et inimsilm suudab isegi pimedas tabada paar footonit.

Kokku koosneb võrkkest 10 kihist fotoretseptori rakke, millest 6 kihti on valgustundlike rakkude kihid. 2 tüüpi fotoretseptoritel on eriline kuju, mistõttu neid nimetatakse koonusteks ja vardadeks. Vardad on äärmiselt valgustundlikud ja tagavad silmale mustvalge taju ja öise nägemise. Käbid omakorda ei ole nii valgusele vastuvõtlikud, kuid suudavad eristada värve - koonuste optimaalne töö on märgitud päeval.

Tänu fotoretseptorite tööle muudetakse valguskiired elektriliste impulsside kompleksideks ja saadetakse uskumatult suure kiirusega ajju ning need impulsid ise ületavad sekundi murdosa jooksul üle miljoni närvikiu.

Fotoretseptori rakkude side võrkkestas on väga keeruline. Koonused ja vardad ei ole ajuga otseselt seotud. Saanud signaali, suunavad nad selle ümber bipolaarsetesse rakkudesse ja enda poolt juba töödeldud signaalid ümber ganglionrakkudesse, enam kui miljonisse aksonisse (neuriiti, mille kaudu edastatakse närviimpulsse), mis moodustavad ühe nägemisnärvi, mille kaudu andmed ajju sisenevad.

Kaks interneuronikihti aitavad enne visuaalsete andmete ajju saatmist kaasa selle teabe paralleelsele töötlemisele kuue silma võrkkesta tajumistasandi kaudu. See on vajalik piltide võimalikult kiireks äratundmiseks.

aju tajumine

Pärast töödeldud visuaalse teabe ajju sisenemist hakkab see seda sorteerima, töötlema ja analüüsima ning moodustab ka üksikandmetest tervikliku pildi. Muidugi on inimaju toimimise kohta veel palju teadmata, kuid hämmastuseks piisab isegi sellest, mida teadusmaailm tänapäeval pakkuda suudab.

Kahe silma abil moodustub kaks "pilti" maailmast, mis inimest ümbritseb – üks kummalegi võrkkestale. Mõlemad "pildid" edastatakse ajju ja tegelikkuses näeb inimene kahte pilti korraga. Aga kuidas?

Ja siin on asi: ühe silma võrkkesta punkt ühtib täpselt teise silma võrkkesta punktiga ja see tähendab, et mõlemat ajju jõudvat kujutist saab üksteise peale asetada ja ühendada üheks kujutiseks. Iga silma fotoretseptorite poolt vastuvõetud teave koondub aju visuaalsesse ajukooresse, kus ilmub üks pilt.

Tänu sellele, et kahel silmal võib olla erinev projektsioon, võib täheldada mõningaid ebakõlasid, kuid aju võrdleb ja ühendab pilte nii, et inimene ei tunne ebakõlasid. Vähe sellest, neid ebakõlasid saab kasutada ruumilise sügavuse tunnetamiseks.

Teatavasti on valguse murdumise tõttu ajju sisenevad visuaalsed kujutised esialgu väga väikesed ja tagurpidi, kuid “väljundis” saame pildi, mida oleme harjunud nägema.

Lisaks jagab võrkkestas kujutise aju kaheks vertikaalselt - läbi joone, mis läbib võrkkesta lohku. Mõlema silmaga tehtud piltide vasakpoolsed osad suunatakse ümber ja parempoolsed osad suunatakse vasakule. Seega saab iga vaatava inimese poolkera andmeid ainult ühest osast sellest, mida ta näeb. Ja jälle - "väljundis" saame kindla pildi ilma ühenduse jälgi.

Kujutiste eraldamine ja äärmiselt keerulised optilised rajad muudavad selle nii, et aju näeb igat silma kasutades igas poolkeras eraldi. See võimaldab kiirendada sissetuleva teabe voo töötlemist ja tagab ka ühe silmaga nägemise, kui äkki inimene mingil põhjusel teise silmaga ei näe.

Sellest võib järeldada, et aju eemaldab visuaalse info töötlemise protsessis "pimedad" kohad, silmade mikroliigutustest, pilgutamisest, vaatenurgast jms tingitud moonutused, pakkudes oma omanikule vaadeldavast adekvaatset tervikpilti.

Teine oluline visuaalse süsteemi element on. Selle probleemi tähtsust on võimatu alahinnata, sest. et sihikut üldse õigesti kasutada, peame suutma silmi pöörata, tõsta, langetada, ühesõnaga silmi liigutada.

Kokku saab eristada 6 välist lihast, mis ühenduvad silmamuna välispinnaga. Need lihased hõlmavad 4 sirget (alumine, ülemine, külgmine ja keskmine) ja 2 kaldus (alumine ja ülemine).

Sel hetkel, kui mõni lihastest kokku tõmbub, lõdvestub selle vastas olev lihas – see tagab silmade sujuva liikumise (muidu oleksid kõik silmaliigutused tõmblevad).

Kahe silma pööramisel muutub automaatselt kõigi 12 lihase liikumine (iga silma kohta 6 lihast). Ja on tähelepanuväärne, et see protsess on pidev ja väga hästi koordineeritud.

Kuulsa silmaarsti Peter Jeni sõnul on kõigi 12 silmalihase närvide kaudu kesknärvisüsteemiga organite ja kudede ühendamise kontroll ja koordineerimine (seda nimetatakse innervatsiooniks) üks keerulisemaid ajus toimuvaid protsesse. Kui lisada sellele pilgu ümbersuunamise täpsus, liigutuste sujuvus ja ühtlus, silma pöörlemiskiirus (ja see on kokku kuni 700 ° sekundis) ja kõik see kokku liita, saame mobiilse silmasüsteemi, mis on jõudluse poolest lausa fenomenaalne. Ja asjaolu, et inimesel on kaks silma, teeb asja veelgi keerulisemaks – silmade sünkroonse liikumisega on vaja samasugust lihaste innervatsiooni.

Lihased, mis pööravad silmi, erinevad luustiku lihastest, kuna need need koosnevad paljudest erinevatest kiududest ja neid juhib veelgi suurem hulk neuroneid, muidu muutuks liigutuste täpsus võimatuks. Neid lihaseid võib nimetada ka ainulaadseteks, kuna nad suudavad kiiresti kokku tõmbuda ja praktiliselt ei väsi.

Arvestades, et silm on inimkeha üks tähtsamaid organeid, vajab see pidevat hoolt. Just selleks on ette nähtud “integreeritud puhastussüsteem”, mis koosneb kulmudest, silmalaugudest, ripsmetest ja pisaranäärmetest, kui seda nii võib nimetada.

Pisaranäärmete abil tekib regulaarselt kleepuv vedelik, mis liigub aeglaselt mööda silmamuna välispinda alla. See vedelik uhub sarvkestalt ära mitmesuguse prahi (tolmu jne), misjärel see siseneb sisemisse pisarakanalisse ja voolab seejärel ninakanalist alla, väljutades kehast.

Pisarad sisaldavad väga tugevat antibakteriaalset ainet, mis hävitab viirused ja bakterid. Silmalaugud täidavad klaasipuhastusvahendite funktsiooni – need puhastavad ja niisutavad silmi tahtmatu pilgutamise tõttu 10-15 sekundilise intervalliga. Koos silmalaugudega toimivad ka ripsmed, vältides igasuguse prahi, mustuse, mikroobide jms sattumist silma.

Kui silmalaud ei täidaks oma funktsiooni, kuivaksid inimese silmad järk-järgult ja kattusid armidega. Kui pisarajuha poleks, oleks silmad pidevalt pisaravedelikuga üle ujutatud. Kui inimene ei pilguta, satuks puru silma ja ta võib isegi pimedaks jääda. Kogu "puhastussüsteem" peab hõlmama eranditult kõigi elementide tööd, vastasel juhul lakkaks see lihtsalt toimimast.

Silmad kui seisundi indikaator

Inimese silmad on teiste inimeste ja ümbritseva maailmaga suhtlemise käigus võimelised edastama palju teavet. Silmad võivad kiirgada armastust, põleda vihast, peegeldada rõõmu, hirmu või ärevust või väsimust. Silmad näitavad, kuhu inimene vaatab, kas teda huvitab miski või mitte.

Näiteks kui inimesed kellegagi vesteldes silmi pööritavad, võib seda tõlgendada hoopis teistmoodi kui tavalist ülespoole suunatud pilku. Laste suured silmad tekitavad teistes rõõmu ja hellust. Ja õpilaste seisund peegeldab teadvuse seisundit, milles inimene antud ajahetkel on. Silmad on elu ja surma näitaja, kui rääkida globaalses mõttes. Võib-olla sel põhjusel nimetatakse neid hinge "peegliks".

Järelduse asemel

Selles õppetükis uurisime inimese visuaalse süsteemi struktuuri. Loomulikult jäi meil palju detaile kahe silma vahele (see teema ise on väga mahukas ja selle mahutamine ühe õppetunni raamidesse on problemaatiline), kuid sellegipoolest püüdsime materjali edasi anda nii, et teil oleks selge ettekujutus sellest, KUIDAS inimene näeb.

Ei saanud märkamata jätta, et nii silma keerukus kui ka võimalused võimaldavad sellel organil mitmekordselt ületada ka kõige moodsamaid tehnoloogiaid ja teaduse arenguid. Silm näitab selgelt inseneritöö keerukust paljudes nüanssides.

Aga nägemise struktuuri tundmine on muidugi hea ja kasulik, kuid kõige tähtsam on teada, kuidas nägemist taastada. Fakt on see, et inimese elustiil, tingimused, milles ta elab, ja mõned muud tegurid (stress, geneetika, halvad harjumused, haigused ja palju muud) - kõik see aitab sageli kaasa sellele, et aastate jooksul võib nägemine halveneda, s.t. visuaalne süsteem hakkab ebaõnnestuma.

Kuid nägemise halvenemine ei ole enamikul juhtudel pöördumatu protsess - teatud tehnikaid teades saab seda protsessi pöörata ja muuta nägemist, kui mitte imiku omaga sarnaseks (kuigi see on mõnikord võimalik), siis nii hea, kui see igal inimesel üldiselt võimalik on. Seetõttu on meie nägemise arendamise kursuse järgmine tund pühendatud nägemise taastamise meetoditele.

Vaata juure poole!

Pange oma teadmised proovile

Kui soovite oma teadmisi selle tunni teemal proovile panna, võite sooritada lühikese testi, mis koosneb mitmest küsimusest. Iga küsimuse puhul saab õige olla ainult 1 variant. Pärast ühe valiku valimist liigub süsteem automaatselt järgmise küsimuse juurde. Saadud punkte mõjutavad sinu vastuste õigsus ja läbimiseks kulunud aeg. Pange tähele, et küsimused on iga kord erinevad ja valikuid segatakse.