Как устроены наши глаза. Строение глаза человека фото с описанием. Анатомия и структура

Человеческий глаз является очень сложной оптической системой, чувствительной к внешним раздражителям. Глаз – это уникальный парный орган, посредством которого мы видим. Он очень уязвим к повреждениям и заболеваниям. У каждого человека глаз имеет свои индивидуальные характеристики, не похожие на других.

Свободные движения глазного яблока позволяют нам видеть мир обоими глазами. Слезные железы постоянно увлажняют глазное яблоко. Также они способствуют образованию тонкой защитной пленки. Считается, что глаз является таким же сложным органом, как и человеческий мозг. До конца органы зрения не изучены. Форма – сферическая. Диаметр составляет 24 мм, а длина в среднем – около 24 мм.

Функции органов зрения

Как мы уже говорили, глаз – это сложный оптический прибор, главной задачей которого считается переча точного изображения зрительному нерву.

Его основными функциями являются:

• оптическая система, которая выполняет проецирование изображения;
• система, которая воспринимает и кодирует информацию;
• система жизнеобеспечения.

Строение человеческого глаза

Сам по себе такой небольшой орган имеет довольно внушительное и запутанное строение. Все компоненты взаимосвязаны. Состоит орган из таких частей:

1. Роговица – это выпуклая прозрачная часть глазного яблока без кровеносных сосудов, обладающая большой преломляющей силой. Граничит со склерой и занимает приблизительно 1/6 наружной оболочки глаза.
2. Передняя камера – это пространство между роговицей и радужкой, заполненная внутриглазной жидкостью.
3. Радужка – тонкая прозрачная диафрагма, напоминающая круг с отверстием внутри. Состоит из мышц, благодаря сокращению и расслаблению которых размеры зрачка изменяются. Радужка входит в сосудистую оболочку человеческого глаза. Также от нее зависит цвет органа зрения. Ее функцией является регулирование светопотока.
4. Зрачок – отверстие, расположенное в радужной оболочке. Через него в глаз попадают световые лучи.
5. Хрусталик – часть органа зрения, похожая на линзу и расположенная внутри глазного яблока. Это так называемая биологическая линза. Хрусталик имеет прозрачный цвет и является очень эластичным. Способен к изменению формы. Удерживается ресничным пояском и входит в оптическую систему.
6. Стекловидное тело – это прозрачная субстанция, которая находится в заднем отделе глаза и входит в оптическую систему. Ее функцией является поддержание формы глазного яблока. Также стекловидное тело принимает участие во внутриглазном обмене веществ.
7. Сетчатка – это внутренняя оболочка глаза, состоит из фоторецепторов и нервных клеток. Имеет диаметральный размер и прилегает к сосудистой оболочке.
8. Склера – непрозрачная наружная оболочка, в которой расположено шесть глазодвигательных мышц. Наибольшее количество нервных окончаний находится именно в склере. Средняя часть глаза.
9. Сосудистая оболочка – покрывает задний отдел склеры и несет ответственность за кровоснабжение внутриглазных структур. Здесь нет нервных окончаний.
10. Зрительный нерв – способствует тому, что сигналы нервных окончаний передаются в головной мозг человека.
11. Цилиарное тело – часть сосудистой оболочки, а также сложный нервно-эндокринный орган, который принимает участие в продукции внутриглазной жидкости.
12. Мышечная система – участвует в движении глазного яблока и состоит из восьми мышц. Благодаря данным мышцам глазное яблоко способно двигаться в разные стороны.
13. Слезный аппарат – состоит из слезных желез, которые находятся в верхненаружной стенке глазницы, слезных канальцах, а также в слезном мешке. У человека слезотечение усиливается за счет раздражения роговицы.

Защитный аппарат человеческого глаза состоит из век и глазницы.

Веки – это подвижные складки, расположенные вокруг глаза. Они защищают его от повреждений, а также способствуют фокусировке зрения. На переднем слое верхнего и нижнего века расположены ресницы. На краю верхнего и нижнего века есть слезные точки, которые являются началом слезных канальцев. Наружную поверхность век покрывает тонкая кожа.

Глазница – это парная полость, которая содержит глазное яблоко с его придатками. Глазница представляет собой пирамидальные впадины с основанием, вершиной и четырьмя стенками.

Факты о человеческом глазе

Помимо зрения, у человека есть и другие органы чувств, однако 80% информации мы получаем за счет глаз. Эти органы обладают свойством фиксировать изображение, благодаря чему зрительные образы остаются в нашей памяти. При следующей встрече с конкретным человеком или предметом орган зрения активизирует воспоминания, то есть человек запоминает зрительно то, что он видел. Человеческий глаз напоминает фотоаппарат, но он во много раз превышает даже суперсовременный прибор. Орган человеческого зрения способен зафиксировать информацию и передать ее головному мозгу.

Несмотря на то что у человека два глаза, он может видеть только то, что происходит перед ним. К примеру, у лошади глаза расположены по бокам, что позволяет ей видеть боковым зрением и вовремя реагировать на опасность.

Глаз может распознавать до 10 миллионов цветов. На Земле никто, кроме людей, не обладает такой способностью. В сутки человек моргает около 12 минут. Если бы он этого не делал, то его зрение было бы очень низким, а также глазное яблоко высохло бы. Впервые человек моргает в полгода.

Интересно, что никто не может чихнуть, не закрыв на пару секунд глаза. Данный феномен связан с реакцией нервных окончаний. Человеческий глаз схож в строении с глазом акулы. Сегодня в Китае проводятся операции по восстановлению человеческого зрения, транспортировав роговицу этого морского существа.

Заболевания и уход

Врачи-офтальмологи занимаются лечением глазных заболеваний. Увы, глаза очень уязвимы к различного рода недугам. Есть множество глазных заболеваний, которые могут быть как врожденными, так и приобретенными. Основными болезнями являются:

• конъюнктивит;
• катаракта;
• ретинопатия;
• дальтонизм;
• кератит;
• астигматизм;
• косоглазие;
• глаукома.

Кроме этого, поражение глаз может произойти вследствие таких инфекционных заболеваний, как трахома, сифилис, туберкулез и некоторые другие.

За глазами необходимо тщательно ухаживать не только для того, чтобы защитить их от болезней, но и для того, чтобы они были красивыми и свежими. Они являются чрезвычайно ранимым органом, к которому следует относиться особо трепетно. В случае если глаза в течение дня были сильно напряжены, нужно обязательно давать им отдохнуть. Также следует выполнять простые упражнения, дабы органы зрения отдохнули и расслабились.

Рекомендуется на ночь класть на веки тампоны с настоем из трав. Кроме этого, глаза нужно регулярно умывать комнатной водой, так как в них попадает пыль, из-за чего могут возникнуть покраснения. Женщинам рекомендуется очень внимательно выбирать косметику, поскольку она может навредить глазам, вызвать аллергию и другие заболевания.

Помимо всего прочего, врачи рекомендуют ежедневно протирать вокруг глаз специальным лосьоном, дабы кожа не пересушивалась. Самое главное, чтобы лосьон не содержал спирта. В сутки достаточно выделить 10-15 минут на уход за глазами, и вы увидите, насколько здоровее и привлекательнее вы выглядите.

Глаза являются сложным по строению органом, так как в них сосредоточены различные рабочие системы, выполняющие множество функций, направленных на сбор информации и ее преобразование.

Зрительная система в целом, включающая глаза и все их биологические составляющие, включает более 2 млн составных единиц, в число которых входят сетчатка, хрусталик, роговица, важное место занимают нервы, капилляры и сосуды, радужка, макула и зрительный нерв.

Человеку обязательно необходимо знать, как проводить профилактику заболеваний, связанных с офтальмологией, чтобы сохранять остроту зрения на протяжении всей жизни.

Для того чтобы понять, что же представляет собой глаз человека, лучше всего сравнить орган с фотоаппаратом. Анатомическое строение представлено:

1. Зрачком;
2. Роговицей (без цвета, прозрачная часть глаза);
3. Радужкой (она определяет визуальный цвет глаз);
4. Хрусталиком (отвечает за остроту зрения);
5. Цилиарным телом;
6. Сетчаткой.

Также обеспечить зрение помогают такие структуры глазного аппарата, как:

1. Сосудистая оболочка;
2. Нерв зрительный;
3. Снабжение кровью производится при помощи нервов и капилляров;
4. Двигательные функции проводятся глазными мышцами;
5. Склера;
6. Стекловидное тело (основная защитная система).

Соответственно, в качестве «объектива» выступают такие элементы, как роговица, хрусталик и зрачок. Попадающий на них свет или солнечные лучи преломляются, затем фокусируются на сетчатке.

Хрусталик является «автофокусом», так как основной его функцией является изменение кривизны, благодаря чему острота зрения сохраняется на показателях нормы – глаза способны хорошо видеть окружающие предметы на разном расстоянии.

В качестве своеобразной «фотопленки» работает сетчатка. На ней остается увиденное изображение, которое затем в виде сигналов, передается с помощью зрительного нерва в головной мозг, где происходит обработка и анализ.

Знать общие черты строения человеческого глаза необходимо для понимания принципов работы, способов профилактики и терапии заболеваний. Не секрет, что организм человека и каждый его орган постоянно совершенствуется, именно поэтому глазам в эволюционном плане удалось достичь сложного строения.

Благодаря чему в нем тесно взаимосвязаны различные по биологии структуры - сосуды, капилляры и нервы, пигментные клетки, также в строении глаза принимает активное участие соединительная ткань. Все эти элементы помогают слаженной работе органа зрения.

Анатомия строения глаза: основные структуры

Глазное яблоко или непосредственно человеческий глаз, имеет круглую форму. Располагается оно в углублении черепа, называемом глазницей. Это необходимо, потому что глаз – нежная структура, которую очень легко повредить.

Защитную функцию выполняют верхнее и нижнее веки. Визуальное движение глаз обеспечивается наружными мышцами, которые называются глазодвигательными.

Глаза нуждаются в постоянном увлажнении – это функцию выполняют слезные железы. Образуемая ими пленка дополнительно защищает глаза. Железы также обеспечивают отток слез.

Еще одной структурой, относящейся к строению глаз и обеспечивающих их прямую функцию, является наружная оболочка – конъюнктива. Она располагается также на внутренней поверхности верхнего и нижнего века, является тонкой и прозрачной. Функция – скольжение во время движения глаз и моргания.

Анатомическое строение глаза человека таково, что имеет еще одну немаловажную для органа зрения оболочку – склерную. Она располагается на передней поверхности, практически по центру органа зрения (глазного яблока). Цвет этого образования полностью прозрачный, строение - выпуклое.

Непосредственно прозрачная часть носит название роговица. Именно она обладает повышенной чувствительностью к различного рода раздражителям. Происходит это благодаря наличию в роговице множества нервных окончаний. Отсутствие пигментации (прозрачность) дает возможность свету проникать внутрь.

Следующая глазная оболочка, формирующая этот важный орган – сосудистая. Кроме обеспечения глаз необходимым количеством крови, этот элемент отвечает также и за регулирование тонуса. Располагается структура изнутри склеры, выстилая ее.

У каждого человека глаза имеют определенный цвет. За этот признак отвечает структура, называемая радужкой. Различия в оттенках создаются благодаря содержанию пигмента в самом первом (наружном) слое.

Именно поэтому цвет глаз неодинаков у разных людей. Зрачок – отверстие в центре радужки. Через него свет проникает непосредственно внутрь каждого глаза.

Сетчатка, несмотря на то, что является самой тонкой структурой, для качества и остроты зрения является самой важной структурой. По своей сути сетчатка является нервной тканью, состоящей из нескольких слоев.

Основной зрительный нерв образуется именно из этого элемента. Именно поэтому острота зрения, наличие различных дефектов в виде дальнозоркости или близорукости определяется состоянием сетчатки.

Стекловидным телом принято называть полости глаза. Она является прозрачной, мягкой, почти желеобразной по ощущениям. Основной функцией образования является поддержание и фиксация сетчатки в необходимом для ее работы положении.

Оптическая система глаза

Глаза – одни из самых анатомически сложных органов. Они являются «окном», через которое человек видит все, что окружает его. Эту функцию позволяет выполнять оптическая система, состоящая из нескольких сложных, взаимосвязанных между собой структур. В состав «глазной оптики» включены:

1. Хрусталик;

Соответственно, выполняемые ими зрительные функции – пропуск света, его преломление, восприятие. Важно помнить, что степень прозрачности зависит от состояния всех этих элементов, поэтому, например, при повреждении хрусталика человек начинает видеть картинку нечетко, будто в дымке.

Основной элемент преломления – роговица. Световой поток попадает сначала на нее, и только затем поступает в зрачок. Он, в свою очередь, является диафрагмой, на которой свет дополнительно преломляется, фокусируется. В результате глаз получает изображение с высокой четкостью и детализацией.

Дополнительно функцию преломления производит и хрусталик. После попадания на него светового потока, хрусталик обрабатывает его, затем передает дальше – на сетчатку. Здесь изображение «отпечатывается».

Находящаяся жидкость и стекловидное тело немного способствую преломлению. Однако состояние этих структур, их прозрачность, достаточное количество, оказывают большое влияние на качество зрения человека.

Нормальная работа глазной оптической системы приводит к тому, что попадающий на нее свет проходит преломление, обработку. В результате на сетчатке изображение получается уменьшенных размеров, но полностью идентичных с реальными.

Также следует учитывать, что оно перевернуто. Человек видит предметы правильно, так как окончательно «отпечатанная» информация обрабатывается в соответствующих отделах головного мозга. Именно поэтому все элементы глаз, включая сосуды, тесно взаимосвязаны. Любое незначительное их нарушение приводит к потере остроты и качества зрения.

Принцип работы глаза человека

Основываясь на функциях каждой из анатомических структур, можно сравнить принцип работы глаза с фотоаппаратом. Свет или изображение проходит сначала через зрачок, потом проникает в хрусталик, а из него на сетчатку, где фокусируется и обрабатывается.

Составные элементы – палочки и колбочки способствуют чувствительности к проникающему свету. Колбочки в свою очередь, позволяют глазам выполнять функцию различения цветов и оттенков.

Нарушение их работы приводит к дальтонизму. После преломления светового потока, сетчатка переводит отпечатавшуюся на ней информацию в нервные импульсы. Они затем поступают в мозг, который обрабатывает ее и выводит конечное изображение, которое и видит человек.

Профилактика глазных болезней

Состояние здоровья глаз необходимо постоянно поддерживать на высоком уровне. Именно поэтому вопрос профилактики крайне важен для любого человека. Проверка остроты зрения в медицинском кабинете не является единственной заботой о глазах.

Важно следить за здоровьем кровеносной системы, так как она обеспечивает функционирование всех систем. Многие из выявленных нарушений являются следствием недостатка крови или нарушений в процессе подачи.

Нервы – элементы, которые также имеют важное значение. Их повреждение приводит к нарушению качества зрения, например, невозможность различать детали объекта или маленькие элементы. Именно поэтому перенапрягать глаза нельзя.

При длительной работе важно давать им отдых раз в 15-30 минут. Специальная гимнастика рекомендована тем, кто связан с работой, в основе которой лежит длительное рассмотрение мелких объектов.

В процессе профилактики следует особое внимание уделять освещенности рабочего пространства. Подпитка организма витаминами и минеральными веществами, употребление фруктов и овощей способствует профилактики многих глазных заболеваний.

Не следует допускать образования воспалений, так как это может стать причиной нагноения, поэтому правильная гигиена глаз – хороший способ профилактического воздействия.

Таким образом, глаза – сложный объект, позволяющий видеть мир вокруг. Требуется проявлять заботу, оберегать их от болезней, тогда зрение сохранит свою остроту на длительный период.

Очень подробно и наглядно строение глаза показано в следующем видео.

Анатомические вопросы всегда представляли собой определённый интерес. Ведь они касаются каждого из нас непосредственно. Практически все хоть раз, да интересовались тем, из чего состоит глаз. Ведь это - самый чувствительный орган чувств. Именно посредством глаз, визуально, мы получаем порядка 90% информации! Лишь 9% - при помощи слуха. И 1% - посредством других органов. Что ж, строение глаза - это действительно интереснейшая тема, так что стоит рассмотреть её максимально подробно.

Оболочки

Начать стоит с терминологии. Глаз человека является парным сенсорным органом, который воспринимает электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн.

Он состоит из оболочек, окружающих внутреннее ядро органа. Которое, в свою очередь, включает в себя водянистую влагу, хрусталик и Но об этом - чуть позже.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, отдельное внимание нужно уделить его оболочкам. Их три. Первая - наружная. Плотная, фиброзная, к ней крепятся наружные мышцы глазного яблока. Эта оболочка выполняет защитную функцию. А ещё именно она обуславливает форму глаза. Состоит из роговицы и склеры.

Средняя оболочка называется ещё сосудистой. Она отвечает за обменные процессы, обеспечивает питание глаз. Состоит из радужки, и сосудистой оболочки. В самом центре находится зрачок.

А внутреннюю оболочку нередко называют сетчатой. Рецепторная часть глаза, в котором и происходит восприятие света и передача информации в ЦНС. В общем, так можно рассказать вкратце. Но, поскольку каждая составляющая данного органа крайне важна, нужно в отдельности затронуть вниманием каждую из них. Так получится лучше усвоить, из чего состоит глаз.

Роговица

Итак, это - наиболее выпуклая часть глазного яблока, составляющая его наружной оболочки, а также светопреломляющая прозрачная среда. Выглядит роговица как выпукло-вогнутая линза.

Её основная составляющая - это соединительнотканная строма. Спереди роговица покрыта многослойным эпителием. Впрочем, научные слова не очень просты в плане восприятия, так что лучше пояснить тему популярно. Основные свойства роговицы - это сферичность, зеркальность, прозрачность, повышенная чувствительность и отсутствие кровеносных сосудов.

Всё перечисленное обуславливает и «назначение» данной части органа. По сути, роговица глаза - это то же самое, что и объектив цифрового фотоаппарата. Даже по строению они схожи, ведь как одно, так и другое является линзой, которая собирает и фокусирует в необходимом направлении световые лучи. В этом и заключается функция преломляющей среды.

Рассказывая о том, из чего состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и отрицательные воздействия, с которым ему приходится справляться. Роговица, например, больше всего подвержена внешним раздражителям. Если быть точнее - воздействию пыли, изменению освещения, ветру, грязи. Как только что-то во внешней среде изменяется, то происходит смыкание век (моргание), светобоязнь, и начинают течь слёзы. Так, можно сказать, активируется защита от повреждений.

Защита

Пару слов стоит сказать про слёзы. Это - естественная биологическая жидкость. Вырабатывается она слезной железой. Характерная особенность - небольшая опалесценция. Это оптическое явление, за счет которого свет начинает рассеиваться интенсивнее, что отражается на качестве зрения и восприятии окружающей картинки. на 99% состоит из воды. Один процент - это неорганические вещества, которыми является карбонат магния, хлорид натрия, а ещё фосфорнокислый кальций.

Слёзы обладают бактерицидными свойствами. Именно они омывают глазное яблоко. И его поверхность, таким образом, остаётся защищённой от воздействия пылинок, инородных тел и ветра.

Ещё одна составляющая глаза - это ресницы. На верхнем веке их количество составляет примерно 150-250. На нижнем - 50-150. И основная функция ресниц такая же, как и у слёз - защитная. Они предотвращают попадание на поверхность глаза грязи, песка, пыли, а в случае с животными - даже мелких насекомых.

Радужка

Итак, выше было рассказано о том, из чего наружная состоит. Теперь можно рассказать про среднюю. Естественно, речь пойдёт про радужку. Она представляет собой тонкую и подвижную диафрагму. Находится за роговицей и между камерами глаза - прямо перед хрусталиком. Интересно, что она практически не пропускает свет.

Радужка состоит из пигментов, определяющих её цвет, и круговых мышц (за счёт них сужается зрачок). Кстати, эта часть глаза тоже включает в себя слои. Их всего два - мезодермальный и эктодермальный. Первый отвечает за цвет глаза, так как в нём содержится меланин. Во втором слое находятся пигментные клетки с фусцином.

Если у человека синие глаза, значит, его эктодермальный слой неплотный и содержит мало меланина. Такой оттенок является результатом рассеивания света в строме. Кстати, чем меньше её плотность - тем более насыщенным является цвет.

Голубые глаза имеют люди с мутацией в гене HERC2. У них вырабатывается минимум меланина. Плотность стромы в данном случае выше, чем в предыдущем случае.

В зелёных глазах меланина больше всего. Кстати, в формировании данного оттенка играет немаловажную роль ген рыжих волос. Чистый зелёный цвет встречается очень редко. Но если есть хотя бы «намёк» на этот оттенок, то их называют таковыми.

Но всё же больше всего меланина содержится в карих глазах. Они поглощают весь свет. Как с высокими, так и с низкими частотами. А отраженный свет даёт коричневый оттенок. Кстати, изначально, много тысяч лет тому назад, все люди были кареглазыми.

Есть ещё черный цвет. Глаза такого оттенка содержат так много меланина, что весь попадающий в них свет поглощается целиком. И, кстати, нередко такой «состав» обуславливает сероватый оттенок глазного яблока.

Сосудистая оболочка

Её также необходимо отметить вниманием, рассказывая, из чего состоит глаз человека. Находится она прямо под склерой (белковой оболочкой). Главное её свойство - аккомодация. То есть умение приспособиться к динамично меняющимся внешним условиям. В данном случае это касается изменения преломляющей силы. Простой наглядный пример аккомодации: если нам нужно прочитать то, что написано на упаковке мелким шрифтом - мы можем присмотреться и различить слова. Необходимо увидеть нечто вдалеке? Мы тоже можем это сделать. В этой способности заключается наше умение ясно воспринимать объекты, расположенные на том или иной расстоянии.

Естественно, рассказывая о том, из чего состоит глаз человека, нельзя забыть и про зрачок. Это тоже довольно «динамичная» его часть. Диаметр зрачка не фиксированный, а постоянно сужающийся и расширяющийся. Это происходит из-за того, что поток света, который идёт в глаз, регулируется. Зрачок, изменяясь в размерах, «отсекает» чересчур яркие солнечные лучи в особенно ясный день, и пропускает максимальное их количество в туманную погоду или темное время суток.

Следует знать

На такой удивительной составляющей глаза, как зрачок, стоит заострить внимание. Это, пожалуй, самое необычное в обсуждаемой теме. Почему? Хотя бы потому, что ответ на вопрос о том, из чего состоит зрачок глаза, такой - ни из чего. По сути, так и есть! Ведь зрачок - это отверстие в тканях глазного яблока. Но вот рядом с ним находятся мышцы, позволяющие ему выполнять выше названную функцию. То есть, регулировать поток света.

Уникальной мышцей является сфинктер. Он окружает крайнюю часть радужки. Состоит сфинктер из сплетённых между собой волокон. Ещё есть дилататор - та мышца, которая отвечает за расширение зрачка. Состоит она из эпителиальных клеток.

Стоит отметить вниманием ещё один интересный факт. Средняя состоит из нескольких элементов, но зрачок - самый хрупкий. Если верить врачебной статистике, то у 20% населения встречается патология под названием анизокория. Она представляет собой состояние, при котором размеры зрачков отличаются. Ещё они могут быть деформированы. Но не у всех этих 20% симптом ярко выраженный. Большинство даже не знает о наличии анизокории. Многим становится о ней известно лишь после посещения врача, на которое люди решаются, ощущая затуманенность, боль, птоз (опущение верхнего века) и т. д. Но у некоторых встречается диплопия - «двойной зрачок».

Сетчатка

Это - часть, которую нужно отметить особым вниманием, рассказывая о том, из чего состоит человеческий глаз. Сетчатка представляет собой тонкую оболочку, вплотную прилегающую к стекловидному телу. Которое, в свою очередь, является тем, что заполняет 2/3 части глазного яблока. Стекловидное тело придаёт глазу правильную и неизменную форму. А также преломляет свет, поступающий на сетчатку.

Как уже было сказано, глаз состоит из трёх оболочек. Но это - лишь основа. Ведь ещё из 10 слоёв состоит сетчатка глаза! А если быть точнее, её зрительная часть. Есть ещё «слепая», в которой отсутствуют фоторецепторы. Эта часть делится на ресничную и радужную. Но стоит вернуться к десяти слоям. Первые пять такие: пигментный, фотосенсорный и три наружных (мембранный, зернистый и сплетениевидный). Остальные слои похожи по названиям. Это три внутренних (тоже зернистый, сплетениевидный и мембранный), а также ещё два, один из которых состоит из нервных волокон, а другой - из ганглионарных клеток.

Но что именно отвечает за остроту зрения? Части, из которых состоит глаз - это интересно, но хочется же знать самое главное. Так вот, за остроту зрения отвечает центральная ямка сетчатки. Её ещё называют «жёлтым пятном». Оно имеет овальную форму, а находится напротив зрачка.

Фоторецепторы

Интересный орган чувств - наш глаз. Из чего состоит - фото предоставлено выше. Но ещё не было ничего сказано про фоторецепторы. А, если быть точнее, про находящиеся на сетчатке. А ведь это тоже немаловажная составляющая.

Именно они способствуют преображению светового раздражения в информацию, которая поступает в ЦНС по волокнам зрительного нерва.

Колбочки отличаются высокой чувствительностью к свету. А всё из-за содержания в них йодопсина. Это - пигмент, обеспечивающий цветовое зрение. Есть ещё родопсин, но это - полная йодопсину противоположность. Поскольку данный пигмент ответственен за сумеречное зрение.

У человека с хорошим 100-процентным зрением насчитывается примерно 6-7 миллионов колбочек. Интересно, что они отличаются меньшей чувствительностью к свету (она у них хуже примерно в 100 раз), чем палочки. Однако лучше воспринимают быстрые движения. Палочек, кстати, больше - примерно 120 миллионов. В них как раз и содержится пресловутый родопсин.

Именно палочки обеспечивают зрительную способность человека в тёмное время суток. Колбочки ночью не активны вообще - поскольку им для работы нужен хотя бы минимальный поток фотонов (излучения).

Мышцы

О них тоже необходимо рассказать, обсуждая части, из которых состоит глаз. Мышцы - это то, что обеспечивает прямое расположение яблок в глазнице. Все они берут начало от пресловутого соединительнотканного плотного кольца. Основные мышцы называются косыми, поскольку они крепятся к глазному яблоку под углом.

Тему лучше объяснить простым языком. Каждое движение глазного яблока зависит от того, как именно закреплены мышцы. Мы можем посмотреть налево, не поворачивая головы. Это благодаря тому, что прямые двигательные мышцы совпадают по своему расположению с горизонтальной плоскостью нашего глазного яблока. Кстати, ещё они, в совокупности с косыми, обеспечивают круговые повороты. Которые включает в себя каждая гимнастика для глаз. Почему? Потому что при выполнении данного упражнения задействованы все глазные мышцы. А всем известно: чтобы та или иная тренировка (неважно, с чем она связана) дала хороший эффект, нужно, чтобы работала каждая составляющая организма.

Но это, конечно же, не всё. Есть ещё продольные мышцы, которые начинают работать в тот момент, когда мы смотрим вдаль. Нередко люди, деятельность которых связана с кропотливой или компьютерной работой, ощущают боль в глазах. И становится легче, если их помассировать, зажмурить, повращать. Из-за чего возникают боли? Из-за перенапряжения мышц. Одни из них работают постоянно, в то время как другие отдыхают. То есть, по той же причине, по которой могут болеть руки, если человек нёс какую-то тяжелую вещь.

Хрусталик

Рассказывая о том, из каких частей состоит глаз, нельзя не затронуть вниманием и этот «элемент». Хрусталик, о котором уже выше упоминалось, представляет собой прозрачное тело. Это - биологическая линза, если выражаться простым языком. И, соответственно, важнейшая составляющая светопреломляющего глазного аппарата. Кстати, хрусталик даже выглядит, как линза - он двояковыпуклый, округлый и эластичный.

У него очень хрупкое строение. Снаружи хрусталик покрыт тончайшей капсулой, защищающей его от воздействия внешних факторов. Её толщина равна всего лишь 0.008 мм.

Хрусталик подвержен различным заболеваниям. Самое тяжелое - это катаракта. При этом заболевании (возрастном, как правило) человек видит мир мутно, размыто. И в таких случаях требуется замена хрусталика на новый, искусственный. К счастью, он в нашем глазу находится в таком месте, что его удаётся поменять, не задевая остальных частей.

В общем, как можно видеть, строение нашего главного органа чувств очень сложное. Глаз небольшой, но включает в себя просто огромное количество элементов (вспомнить, хотя бы 120 миллионов палочек). И можно было бы ещё долго рассказывать про его составляющие, но самые основные перечислить удалось.

Человеческий глаз часто приводят в качестве примера удивительной природной инженерии - но судя по тому, что это один из 40 вариантов устройств, которые появлялись в процессе эволюции у разных организмов, нам стоит поумерить свой антропоцентризм и признать, что по строению человеческий глаз не является чем-то совершенным.

Рассказ про глаз учше всего начать с фотона. Квант электромагнитного излучения неспешно влетает строго в глаз ничего не подозревающего прохожего, который жмурится от неожиданного блика с чьих-то часов.

Первая деталь оптической системы глаза - это роговица. Она меняет направление движения света. Это возможно благодаря такому свойству света, как преломление, ответственного в том числе за радугу. Скорость света постоянна в вакууме - 300 000 000 м/с. Но при переходе из одной среды в другую (в данном случае из воздуха в глаз) свет меняет свою скорость и направление движения. У воздуха коэффициент преломления равен 1,000293, у роговицы - 1,376. Это значит, что луч света в роговице замедляет свое движение в 1,376 раз и отклоняется ближе к центру глаза.

Любимый способ раскалывать партизан - светить им яркой лампой в лицо. Это больно по двум причинам. Яркий свет - это мощное электромагнитное излучение: триллионы фотонов атакуют сетчатку, и ее нервные окончания вынуждены передавать бешеное количество сигналов в мозг. От перенапряжения нервы, как провода, перегорают. При этом мышцы радужки вынуждены сжиматься так сильно, как только могут, отчаянно пытаясь закрыть зрачок и защитить сетчатку.

И подлетает к зрачку. С ним все просто - это отверстие в радужной оболочке. За счет круговых и радиальных мышц радужная оболочка может соответственно сужать и расширять зрачок, регулируя количество света, проникающего в глаз, как диафрагма в фотоаппарате. Диаметр зрачка человека может меняться от 1 до 8 мм в зависимости от освещенности.

Пролетев сквозь зрачок, фотон попадает на хрусталик - вторую линзу, ответственную за его траекторию. Хрусталик преломляет свет слабее, чем роговица, зато он подвижен. Хрусталик висит на цилинарных мышцах, которые меняют его кривизну, тем самым позволяя нам фокусироваться на предметах на разном расстоянии от нас.

Именно с фокусом связаны нарушения зрения. Самые распространенные - близорукость и дальнозоркость. Изображение в обоих случаях фокусируется не на сетчатке, как должно, а перед ней (близорукость), или за ней (дальнозоркость). Виноват в этом глаз, который меняет форму с круглой на овальную, и тогда сетчатка удаляется от хрусталика или приближется к нему.

После хрусталика фотон пролетает сквозь стекловидное тело (прозрачный студень - 2/3 объема всего глаза, на 99% - вода) прямиком на сетчатку. Здесь регистрируются фотоны, и сообщения о прибытии отправляются по нервам в мозг.

Сетчатка устлана клетками-фоторецепторами: когда света нет, они вырабатывают специальные вещества - нейротрансмиттеры, но как только в них попадает фотон, клетки-фоторецепторы перестают их вырабатывать - и это сигнал для мозга. Есть два типа этих клеток: палочки, которые более чувствительны к свету, и колбочки, которые лучше различают движение. Палочек у нас около ста миллионов и еще 6-7 миллионов колбочек, итого больше ста миллионов светочувствительных элементов - это больше 100 мегапикселей, что никакому «хасселю» не снилось.

Слепое пятно - точка прорыва, где совсем нет светочувствительных клеток. Оно довольно большое - 1-2 мм в диаметре. К счастью, у нас бинокулярное зрение и есть мозг, который совмещает две картинки c пятнами в одну нормальную.

На моменте передачи сигнала в человеческом глазу возникает проблема с логикой. Подводный, не особо нуждающийся в зрении житель осьминог в этом смысле гораздо последовательней. У осьминогов фотон сначала врезается в слой колбочек и палочек на сетчатке, сразу за которым ждет слой нейронов и передает сигнал в мозг. У человека свет сперва продирается сквозь слои нейронов - и только потом ударяется в фоторецепторы. Из-за этого в глазу есть первое пятно - слепое.

Второе пятно - желтое, это центральная область сетчатки прямо напротив зрачка, чуть выше зрительного нерва. Этим местом глаз видит лучше всего: концентрация светочувствительных клеток здесь сильно увеличена, поэтому наше зрение по центру визуального поля значительно острее периферийного.

Изображение на сетчатке перевернуто. Мозг умеет правильно интерпретировать картинку, и восстанавливает из перевернутого оригинальное изображение. Дети первые пару дней видят все вверх ногами, пока их мозг устанавливает свой фотошоп. Если надеть очки, переворачивающие изображение (это впервые проделали еще в 1896 году), то через пару дней наш мозг научится интерпретировать и такую перевернутую картинку правильно.

13-08-2010, 14:01

Описание

Большую часть (до 80%) информации об окружающем мире
мы получаем через глаза.

Наши глаза специально предназначены для того, чтобы снабжать нас информацией о глубине, расстоянии, величине, движении и цвете. К тому же они способны двигаться вверх, вниз и в обе стороны, давая нам максимально широкий обзор.

Человеческий глаз можно сравнить с фотоаппаратом. Передняя стенка глаза действует как линза объектива. Линза -это изогнутый фрагмент прозрачного материала, который преломляет проходящие через него лучи света.

Зрачок похож на расположенную позади объектива диафрагму. Расширяясь или сужаясь, он регулирует количество проникающего в глаз света. Внутренняя оболочка глаза, или сетчатка - это "фотопленка" и "экран", на котором фокусируется «фотоснимок ».

Как действуют глаза

На самом деле глаз устроен гораздо сложнее. Если фотоаппараты просто запечатлевают изображение на пленке, то люди и животные способны распознать попавшую на сетчатку информацию и действовать на основании увиденного.

Дело в том, что глаз соединен с головным мозгом с помощью зрительного нерва . Этот нерв находится внутри особого отростка, прикрепленного к задней стенке глаза. Он и передает поступающие на сетчатку сигналы в форме импульсов, которые расшифровываются в мозгу.

Каждый глаз видит предметы под несколько иным углом, направляя в мозг свой сигнал. Наш мозг еще в самом раннем детстве "учится" сводить вместе оба изображения так, чтобы мы не видели двойных контуров. Наложенные друг на друга изображения позволяют увидеть объем предметов, и то, что один предмет находится впереди или позади другого. Это явление известно как трехмерность изображения, или "3-D".

Кроме того, мозг позволяет нам правильно различать верх и низ. Преломляясь при прохождении через хрусталик, свет оставляет на сетчатке перевернутое изображение. Наш мозг - считывает его и тотчас переворачивает «с головы на ноги». Однако новорожденный поначалу видит все предметы перевернутыми.

Перевернутое изображение

Почему изменяется величина зрачка

Зрачок - это отверстие в центре пигментированной радужной оболочки. Радужка контролирует количество света, попадающего в глаз через зрачок. При очень ярком свете она сужается, и зрачок уменьшается до размеров крохотной точки, пропуская в глаз лишь малую толику света. При тусклом освещении она расслабляется, и зрачок расширяется, открывая доступ свету. Зрачки могут расширяться и в тех случаях, когда вы охвачены каким-то сильным чувством, например, любовью или страхом.

Как устроен глаз

Человеческий глаз имеет форму шара. В центре его переднего отдела находится чуть выпуклый прозрачный слой, или роговица. Она соединена с белком, или склерой, охватывающей почти всю внешнюю поверхность глаза. Склера покрыта тонкими оболочками, пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами.

Роговица - первая линза, через которую проходит световой луч. У нее неподвижный фокус, и она никогда не меняет ни позиции, ни формы. Под роговицей находится радужная оболочка, или "ирис". На греческом языке это слово означает "радуга". Чаще всего радужки бывают голубыми, зелеными или карими. По сути, радужная оболочка представляет собой мышечный диск с отверстием и центре. Это отверстие и есть зрачок, через который свет попадает внутрь глаза.

Пространство между роговицей и радужкой заполнено прозрачным веществом, которое называется внутриглазной жидкостью. Она защищает роговицу от болезнетворных микробов.

Настройка объектива

За радужной оболочкой находится второй объектив, или хрусталик. Он гораздо более подвижен и гибок, нежели роговица. На месте его удерживают целая сеть волокон, которые называются подвешивающими связками.

Со всех сторон хрусталик окружен цилиарными мышцами, которые придают ему различные формы. Скажем, когда вы смотрите на какой-нибудь отдаленный предмет, это мышцы расслабляются, хрусталик увеличивается в диаметре и становится более плоским. При взгляде на более близкий предмет кривизна хрусталика увеличивается.

Позади хрусталика находится внутренняя камера глаза, заполненная студенистым веществом, которое называют стекловидным телом. Свет должен сначала пройти через это вещество и только после этого попадает на сетчатку - слой, покрывающий заднюю и боковые стенки внутренней камеры глаза.

Близорукость

Внутреннее строение глаза

Шарообразную форму, твердость и упругость глазному яблоку придает заполняющая его студенистая жидкость, называемая стекловидным телом. На своем месте в глазнице глаз удерживается особым отростком. Внутри него находится зрительный нерв, передающий в мозг зрительные сигналы.

Палочки и колбочки

Сетчатка состоит из 130 млн. светочувствительных клеток, которые называют палочками и колбочками. Палочки чувствительны к свету, но не различают цветов, за исключением синего и зеленого.

Колбочки улавливают все цвета и помогают нам четче видеть, но перестают работать при недостатке освещения. Вот почему с наступлением сумерек наше зрение ослабевает, мы хуже различаем цвета и все видим в синих или серо-зеленых тонах. Французы называют это время сучок "часом синевы".

Слепящий свет

При очень ярком свете палочки закрываются, уступая всю работу колбочкам. По мере ослабления света палочки оживают, но это происходит не сразу: когда заходишь в темную комнату с залитой солнцем улицы, глаза лишь постепенно привыкают к темноте, а при выходе на солнечный свет вы на мгновение как бы слепнете.

Некоторые формы слепоты вызваны болезнями сетчатки, которые повреждают палочки и колбочки. Ученые разрабатывают методы их стимуляции путем вживления электродов. Еще один способ восстановления сетчатки - это пересадка настоящих палочек и колбочек, полученных из тканей человеческого плода.

Колбочки сосредоточены в ямке на задней стенке сетчатки, а большинство палочек расположено вокруг нее.

Ямка находится рядом с местом выхода зрительного нерва, где в сетчатке имеется небольшой разрыв. Световые лучи не воздействуют на этот участок а это значит, что в задней стенке каждого глаза есть крохотное "слепое пятно".

Двое хирургов удаляют катаракту
с помощью операционного микроскопа,
который дает многократно увеличенное изображение
операционного поля.

Движение глазных яблок

Обычно лучше всего мы видим центральным участком сетчатки, поэтому, чтобы хорошенько разглядеть предмет, поворачиваем глазные яблоки, а то и всю голову. Глазное яблоко удерживался в глазнице шестью мышцами, обеспечивающими ему значительную свободу движения.

От повреждений наши глаза ограждены целым набором защитных средств. Они надежно упрятаны в костяные глазницы, выложенные мягкой жировой тканью. При падении или ударе будет скорее повреждена глазница, нежели сам глаз.

Спереди, в том числе под веками, глаз покрыт сплошной прозрачной оболочкой или конъюнктивой, которая защищает и омывает слезной жидкостью его поверхность. Слезы вырабатываются особыми железами, расположенными в наружных уголках глаз, а их избыток отводится через внутренние уголки.

Внутренняя оболочка век помогает очищать глаз при моргании. Мы смыкаем веки, когда хотим защитить глаза от яркого света или пылинок, царапающих роговицу. Ресницы тоже в какой-то мере помогают защитить глаза от витающей в воздухе пыли. Даже у бровей есть свое назначение. Они отводят от глаз стекающие со лба капли пота.

Дальнозоркость

Стереоскопическое зрение

В кинематографе можно получить трехмерный спецэффект , отпечатав два изображения, снятых под несколько иным ракурсом - одно в красном, а другое в зеленом цвете - и наложив их друг на друга. Зрители надевают специальные очки с разноцветными стеклами, так что один глаз видит только красное изображение, а другой - только зеленое, что и дает в сумме трехмерный эффект.

Близорукость и дальнозоркость

К наиболее частым нарушениям зрения относятся близорукость и дальнозоркость. Близорукие люди плохо видят отдаленные предметы, а дальнозоркие то, что находится поблизости. Эти недостатки зрения почти всегда обусловлены формой глазного яблока. Чтобы зрение было безупречным, глазное яблоко тоже должно иметь идеальную форму шара. Однако у близоруких людей передне - задний диаметр глазных яблок удлинен, а у дальнозорких укорочен. Близорукость и дальнозоркость легко исправить, надев очки либо контактные линзы. Недавно ученые открыли новый способ коррекции близорукости путем хирургического уплощения роговицы.

При радикальной кератотомии на роговице делаются надрезы, и после их заживления роговица становится более плоской. Если операция выполняется с помощью лазера, показатель близорукости вводится в компьютер, и тот сам вычисляет, что нужно сделать с роговицей, чтобы вернуть нормальное зрение.

Знаете ли вы?

Человек моргает один - два раза каждые 10 секунд. Каждое моргание длится треть секунды. Это значит, что за 12-часовой день вы тратите на моргание 25 минут. Новорожденные младенцы вообще не моргают и начинают это делать примерно с 6 месяцев.

Мы плачем от огорчения, но никто толком не знает почему. Во время плача приходится часто сморкаться, потому что избыток слез стекает и полость носа через крошечные отверстия внутри век.

Морковь в рационе действительно поможет лучше видеть в темноте. Дело в том, что витамин А которым богата морковь, помогает эффективное работать палочкам сетчатки. При глазных болезнях полезно также есть капусту и другие зеленые листовые овощи.

Человеческий глаз различает до 10 миллионов цветовых оттенков. Однако люди, в отличие от насекомых, не видят ультрафиолетового излучения.

Астигматизм

Форма глазного яблока может и другим способом повлиять на зрение, вызывая астигматизм. Обычно он встречается вместе с близорукостью или дальнозоркостью. Кривизна стенок роговицы должна быть везде одинаковой, как у футбольного мяча. Но у некоторых людей роговица больше похожа на овальный мяч для регби, и их глаза не могут правильно сфокусировать световые лучи.

Мы говорим, что глаз косит, когда он направлен в сторону от другого глаза часто к носу или виску, а иногда вверх или вниз. Причиной этого часто бывает "лень" одной из мышц управляющих движением глазного яблока. Чтобы "подстегнуть" косящий глаз к нормальной работе, здоровый глаз закрывают повязкой. Если это не помогает, приходится носить очки или делать операцию.

Глаукома и катаракта

Глаукома - это болезнь глаз, при которой увеличивается объем водянистой жидкости в камере между радужной оболочкой и роговицей, вызывая боль и повышение внутриглазного давления. Зрение ухудшается, и, если глаукому не лечить может наступить полная слепота. Иногда с помощью лазера в радужной оболочке прорезается крошечное дренажное отверстие для оттока жидкости, которое позволяет снизить давление внутри.

Катаракта - это помутнение хрусталика, при котором больной смотрит на мир как бы через замерзающее окно. Катаракта развивается медленно и не причиняет боли. Ее удаляют разрушая хрусталик специальным ультразвуковым зондом. Удаленный хрусталик заменяют миниатюрной пластиковой линзой.

Оптические иллюзии

1. Какую цифру вы видите?

Люди с нормальным цветовым зрением, различающие все три основных цвета - красный, зеленый и синий, увидят здесь число 74.

Люди с красно-зеленой - наиболее распространенной - цветовой слепотой не отличают красный от зеленого и видят число 21.

Полной цветовой слепотой страдают единицы. Цветовая слепота, как и цвет волос, наследуется от родителей. Мальчики подвержены ей больше, чем девочки. Избавиться от нее невозможно, но она крайне редко перерастает в серьезную проблему.

2. Чтобы найти у себя "слепое пятно", отведите голову от монитора на расстояние вытянутой руки. Закройте левый глаз, а правый направьте на левый (зеленый) кружок. Медленно подводите голову к монитору, пока правый (красный) кружок не исчезнет. Значит, его изображение попало как раз на ту точку, где к задней стенке глаза прикреплен зрительный нерв. Это и есть "слепое пятно" сетчатки.

3. Белый свет можно получить сочетанием трех цветов - красного, синего и зеленого, которые называются основными. В сущности, белый свет является смесью различных цветов. Сочетаясь попарно, основные цвета дают желтый, зеленый и фиолетовый - производные цвета.