Uvod v oči in kako delujejo
Verjetno je naš najpomembnejši čut. Več možganov je namenjenih vidu kot pa sluhu, okusu, dotiku in vonju skupaj. V tem članku razlagamo anatomijo naših oči in kako nam pustijo videti.
Vizija je neverjetno zapleten postopek, ki deluje tako dobro, da o njem nikoli ni treba veliko razmišljati.
Delo vidnega sistema lahko povzamemo na naslednji način: svetloba vstopi v našo zenico in je usmerjena na mrežnico na zadnji strani očesa. Mrežnica pretvori svetlobni signal v električne impulze. Optični živec nato prenaša impulze v možgane, kjer se signali obdelujejo.
Da bi razumeli, kako se zgodi ta neverjeten podvig, bomo začeli s pogledom na anatomijo očesa.
Spodaj je 3D model očesa, ki je popolnoma interaktiven.
Raziščite 3D model z miško ali zaslonom na dotik, da boste razumeli več o očesu.
Anatomija očesa
Očesna tkiva lahko razdelimo na tri vrste:
- lomna tkiva, ki usmerjajo svetlobo
- svetlobno občutljiva tkiva
- podporna tkiva
Vsakega od njih bomo preučili po vrsti.
Lomljenje tkiv
Refrakcijska tkiva usmerjajo dohodno svetlobo na svetlobno občutljiva tkiva, da dobimo jasno in ostro sliko. Če so napačne oblike, so poravnani ali poškodovani, je vid lahko zamegljen.
Lomna tkiva vključujejo:
Učenec: To je temno mesto v središču obarvanega dela očesa, ki se mu nato reče šarenica. Zenica se razširi in skrči kot odziv na svetlobo in deluje podobno kot odprtina na fotoaparatu.
V zelo svetlih pogojih se zenica zoži ali skrči na premer približno 1 milimetra (mm), da zaščiti občutljivo mrežnico pred poškodbami. Ko je tema, se lahko zenica razširi ali razširi do premera do 10 mm. Ta razširitev omogoča očesu, da sprejme čim več svetlobe.
Iris: To je barvni del očesa. Iris je mišica, ki nadzoruje velikost zenice in s tem količino svetlobe, ki doseže mrežnico.
Leča: Ko svetloba potuje skozi zenico, doseže lečo, ki je prozorna konveksna struktura. Leča lahko spremeni obliko in pomaga očesu natančno usmeriti svetlobo na mrežnico. S starostjo leča postane trša in manj prožna, zato je ostrenje težje.
Ciliarna mišica: Ta mišični obroč je pritrjen na lečo in ko se skrči ali sprosti, spremeni obliko leče. Ta postopek se imenuje nastanitev.
Roženica: To je prozorna kupolasta plast, ki pokriva zenico, šarenico in sprednjo komoro ali območje, napolnjeno s tekočino, med roženico in šarenico. Odgovorno je za večino očesne moči ostrenja. Vendar ima fiksni fokus, zato se ne more prilagoditi različnim razdaljam.
Roženica je gosto poseljena z živčnimi končiči in neverjetno občutljiva. Je prva obramba očesa pred tujki in poškodbami. Ker mora biti roženica čista, da lahko lomi svetlobo, nima krvnih žil.
Dve tekočini krožita po očeh, da zagotovita strukturo in hranila. Te tekočine so:
Steklovina: najdena v zadnjem delu očesa, steklasta tekočina je gosta in podobna gelu. Sestavlja večino očesne mase.
Vodna tekočina: Ta je bolj vodna kot steklovina in kroži skozi sprednji del očesa.
Svetlobno občutljiva tkiva: mrežnica
Mrežnica je najbolj notranja plast očesa. V njem je več kot 120 milijonov svetlobno občutljivih fotoreceptorskih celic, ki zaznajo svetlobo in jo pretvorijo v električne signale.
Ti signali se pošljejo v možgane za obdelavo.
Fotoreceptorske celice v mrežnici vsebujejo beljakovinske molekule, imenovane opsini, ki so občutljive na svetlobo.
Dve primarni fotoreceptorski celici se imenujejo palice in stožci. Kot odziv na delce svetlobe palice in stožci pošiljajo električne signale v možgane.
Stožci: Najdemo jih v osrednjem predelu mrežnice, imenovanem makula, in so še posebej gosti v majhni jamici v središču makule, znani kot fovea. Stožci so bistvenega pomena za podroben barvni vid. Obstajajo tri vrste stožcev, ki se običajno imenujejo:
• kratka ali modra
• srednja ali zelena
• dolga ali rdeča
Stožci se uporabljajo za videnje v običajnih svetlobnih pogojih in nam omogočajo razlikovanje barv.
Palice: večinoma jih najdemo ob robovih mrežnice in se uporabljajo za videnje pri šibki svetlobi. Čeprav ne morejo razlikovati barv, so izjemno občutljivi in lahko zaznajo najmanjšo količino svetlobe.
Optični živec: Ta debel snop živčnih vlaken prenaša signale iz mrežnice v možgane. Skupaj je približno milijon tankih mrežničnih vlaken, imenovanih ganglijske celice, ki prenašajo svetlobno informacijo od mrežnice do možganov.
Ganglijske celice zapustijo oko na točki, imenovani optični disk. Ker ni palic in stožcev, se imenuje tudi slepa pega.
Različne podskupine ganglijskih celic registrirajo različne vrste vizualnih informacij. Na primer, nekatere ganglijske celice so občutljive na kontrast in gibanje, druge na obliko in detajle. Skupaj nosijo vse potrebne informacije iz našega vidnega polja.
Možgani nam omogočajo, da vidimo v tridimenzionalnosti in s tem primerjamo signale obeh oči, kar nam omogoča zaznavanje globine.
Signali, ustvarjeni v mrežnici, končajo v vidni skorji, delu možganov, ki je specializiran za obdelavo vizualnih informacij. Tu se impulzi združijo, da ustvarijo slike.
Podporna tkiva
Sclera: To se običajno imenuje beljak očesa. Je vlaknasta in zagotavlja oporo zrklu ter ji pomaga ohranjati obliko.
Konjunktiva: tanka, prozorna membrana, ki pokriva večino očesne beline in notranjost vek. Pomaga mazati oko in ga zaščititi pred mikrobi.
Žilnica: plast vezivnega tkiva med mrežnico in beločnico. Vsebuje visoko koncentracijo krvnih žil. Debel je le 0,5 mm in vsebuje pigmentne celice, ki absorbirajo svetlobo, kar pomaga zmanjšati odseve mrežnice.
Očesna stanja
Kot pri katerem koli delu telesa lahko tudi pri našem vidu nastanejo zaradi bolezni, poškodb ali starosti. Spodaj je le nekaj pogojev, ki lahko vplivajo na oči:
Starostna degeneracija rumene pege: makula se počasi razgradi, kar povzroči zamegljen vid in včasih izgubo vida v središču vidnega polja.
Ambliopija: To se začne v otroštvu in ga pogosto imenujemo leno oko. Eno oko se ne razvije pravilno, ker prevladuje drugo, močnejše oko.
Anisocoria: To se zgodi, kadar so učenci neenakomerne velikosti. Lahko je neškodljivo stanje ali simptom resnejših zdravstvenih težav.
Astigmatizem: roženica ali leča je nepravilno ukrivljena, tako da svetloba ni pravilno usmerjena na mrežnico.
Katarakta: zamegljenost leče povzroči katarakto. Privedejo do zamegljenega vida in, če se ne zdravi, slepote.
Barvno slepota: To se zgodi, če stožčaste celice niso prisotne ali ne delujejo pravilno. Nekdo, ki je daltonist, težko razlikuje med nekaterimi barvami.
Konjunktivitis ali rožnato oko: to je pogosta okužba veznice, ki pokriva sprednji del očesnega jabolka.
Ločena mrežnica: Stanje, ko mrežnica popusti. Zahteva nujno zdravljenje.
Diplopija ali dvojni vid: To lahko povzroči več pogostih stanj, ki jih mora zdravnik čim prej preveriti.
Floaters: To so madeži, ki se prenašajo po človekovem vidnem polju. So normalne, lahko pa so tudi znak resnejšega, na primer odmika mrežnice.
DrDeramus: Pritisk se kopiči v očesu in sčasoma lahko poškoduje vidni živec. Sčasoma lahko privede do izgube vida.
Kratkovidnost: To je sicer znano kot kratkovidnost. Pri kratkovidnosti je težko videti stvari, ki so daleč stran.
Optični nevritis: Optični živec se vname, pogosto zaradi prekomerno aktivnega imunskega sistema.
Strabizem: Oči kažejo v različne smeri; še posebej pogosta je pri otrocih.
Na kratko
Oči in naš vizualni sistem trdo delajo vsako sekundo, ko smo budni, in iz vrtoglave palete svetlobnih impulzov tkejo brezhibno vizualno resničnost.
Vizijo jemljemo kot nekaj samoumevnega, a naše oči so eden najbolj neverjetnih podvigov evolucijskega inženiringa.
