Отделно части на окото (роговица, леща, стъкловидно тяло) имат способността да пречупват лъчите, преминаващи през тях.СЪС от гледна точка на физиката на очите представлявасебе си оптична система, способна да събира и пречупва лъчи.

Пречупване силата на отделните части (лещи в устройствотоповторно) и цялата оптична система на окото се измерва в диоптри.

Под Един диоптър е силата на пречупване на леща, чието фокусно разстояние е 1 м. Ако силата на пречупване се увеличава, фокусното разстояние се увеличаваработи. Оттук следва, че обектив с фокусразстояние от 50 cm ще има сила на пречупване, равна на 2 диоптъра (2 D).

Оптичната система на окото е много сложна. Достатъчно е да се отбележи, че има само няколко пречупващи среди и всяка среда има своя собствена пречупваща сила и структурни характеристики. Всичко това прави изключително трудно изследването на оптичната система на окото.

Ориз.Изграждане на образ в окото (обяснение в текста)

Окото често се сравнява с фотоапарат. Ролята на камерата се играе от очната кухина, затъмнена от хороидеята; Фоточувствителният елемент е ретината. Камерата има отвор, в който се поставя обектива. Светлинните лъчи, влизащи в дупката, преминават през лещата, пречупват се и падат върху противоположната стена.

Оптичната система на окото е рефракционна събирателна система. Той пречупва преминаващите през него лъчи и отново ги събира в една точка. По този начин се появява реално изображение на реален обект. Образът на обекта върху ретината обаче е обърнат и намален.

За да разберем това явление, нека погледнем схематичното око. Ориз. дава представа за пътя на лъчите в окото и получаване на обратен образ на обект върху ретината. Лъч, излизащ от горната точка на обект, обозначен с буквата а, преминавайки през лещата, се пречупва, променя посоката си и заема позицията на долната точка на ретината, посочена на фигурата. А 1 Лъч от долната точка на обект, пречупвайки се, пада върху ретината като горна точка в 1 .Лъчите от всички точки падат по един и същи начин. Следователно върху ретината се получава реален образ на обекта, но той е обърнат и намален.

Така изчисленията показват, че размерът на буквите на дадена книга, ако при четене е на разстояние 20 см от окото, върху ретината ще бъде равен на 0,2 мм. фактът, че виждаме предметите не в обърнат образ (с главата надолу), а в естествената им форма, вероятно се обяснява с натрупания житейски опит.

В първите месеци след раждането детето обърква горната и долната страна на даден предмет. Ако на такова дете се покаже горяща свещ, детето, опитвайки се да хване пламъка,ще протегне ръка не към горния, а към долния край на свещта. Чрез контролиране на показанията на окото с ръце и други сетива през целия си по-късен живот, човек започва да вижда обектите такива, каквито са, въпреки обратното им изображение върху ретината.

Акомодация на окото. Човек не може едновременно да вижда обекти на различни разстояния от окото еднакво ясно.

За да се види добре даден обект, е необходимо лъчите, излъчвани от този обект, да се събират върху ретината. Само когато лъчите паднат върху ретината, виждаме ясен образ на обекта.

Приспособяването на окото за получаване на отчетливи изображения на обекти, разположени на различни разстояния, се нарича акомодация.

За да се получи ясен образ във всеки случайСледователно е необходимо да се промени разстоянието между пречупващата леща и задната стена на камерата. Ето как работи камерата. За да получите ясно изображение на гърба на камерата, преместете обектива по-близо или по-близо. Акомодацията се извършва според този принцип при рибите. С помощта на специално устройство лещата им се отдалечава или приближава към задната стена на окото.

Ориз. 2ПРОМЯНА В КРИВИНАТА НА ЛЕЩАТА ПО ВРЕМЕ НА АКОМОДАЦИЯ 1 - леща; 2 - чанта за лещи; 3 - цилиарни процеси. Горната снимка е увеличение на кривината на лещата. Цилиарният лигамент е отпуснат. Долна снимка - кривината на лещата е намалена, цилиарните връзки са напрегнати.

Ясен образ обаче може да се получи и при промяна на пречупващата сила на лещата, а това е възможно при промяна на нейната кривина.

Според този принцип акомодацията възниква при хората. Когато виждате обекти, разположени на различни разстояния, кривината на лещата се променя и поради това точката, в която лъчите се събират, се приближава или отдалечава, удряйки ретината всеки път. Когато човек разглежда близки обекти, лещата става по-изпъкнала, а когато гледа далечни обекти, става по-плоска.

Как се променя кривината на лещата? Лещата е в специална прозрачна торбичка. Кривината на лещата зависи от степента на напрежение на торбата. Лещата има еластичност, така че когато чантата се разтегне, тя става плоска. Когато торбата се отпусне, лещата, поради своята еластичност, придобива по-изпъкнала форма (фиг. 2). Промяната в напрежението на торбата се извършва с помощта на специален кръгъл акомодационен мускул, към който са прикрепени връзките на капсулата.

Когато акомодационните мускули се свият, връзките на торбичката на лещата отслабват и лещата придобива по-изпъкнала форма.

Степента на промяна в кривината на лещата зависи от степента на свиване на този мускул.

Ако обект, разположен на далечно разстояние, постепенно се приближава до окото, тогава на разстояние 65 m започва настаняването. При по-нататъшно приближаване на обекта до окото акомодационните усилия се увеличават и на разстояние 10 cm те се изчерпват. Така точката на близко зрение ще бъде на разстояние 10 см. С възрастта еластичността на лещата постепенно намалява и съответно се променя способността за акомодация. Най-близката точка на ясно зрение за 10-годишен е на разстояние 7 см, за 20-годишен - на 10 см, за 25-годишен - 12,5 см, за 35 -годишен - 17 см, за 45-годишен - 33 см, при 60-годишен - 1 м, при 70-годишен - 5 м, при 75-годишен, на способността за акомодация е почти загубена и най-близката точка на ясно виждане е изместена назад до безкрайност.

, леща и стъкловидно тяло. Тяхната комбинация се нарича диоптричен апарат. При нормални условия светлинните лъчи се пречупват (огъват) от зрителната цел от роговицата и лещата, така че лъчите се фокусират върху ретината. Силата на пречупване на роговицата (основният пречупващ елемент на окото) е 43 диоптъра. Изпъкналостта на лещата може да варира, а пречупващата й сила варира между 13 и 26 диоптъра. Благодарение на това лещата осигурява акомодация очна ябълкакъм обекти, разположени на близко или далечно разстояние. Когато например светлинни лъчи от далечен обект навлязат в нормално око (с отпуснат цилиарен мускул), целта се появява на фокус върху ретината. Ако окото е насочено към близък обект, те се фокусират зад ретината (т.е. изображението върху него се размазва), докато не настъпи акомодация. Цилиарният мускул се свива, отслабвайки напрежението на влакната на пояса; Кривината на лещата се увеличава и в резултат на това изображението се фокусира върху ретината.

Роговицата и лещата заедно образуват изпъкнала леща. Светлинните лъчи от обект преминават през възловата точка на лещата и образуват обърнат образ върху ретината, както при фотоапарат. Ретината може да се сравни с фотографския филм, тъй като и двете записват визуални изображения. Ретината обаче е много по-сложна. Той обработва непрекъсната последователност от изображения и също така изпраща съобщения до мозъка за движенията на визуални обекти, заплашителни знаци, периодични промени в светлината и тъмнината и други визуални данни за външната среда.

Въпреки че оптичната ос на човешкото око минава през възловата точка на лещата и точката на ретината между фовеята и оптичния диск (фиг. 35.2), окуломоторната система ориентира очната ябълка към област на обекта, наречена фиксация точка. От тази точка лъч светлина преминава през възловата точка и се фокусира в централната фовеа; така тя се движи по зрителната ос. Лъчите от други части на обекта се фокусират в областта на ретината около централната фовея (фиг. 35.5).

Фокусирането на лъчите върху ретината зависи не само от лещата, но и от ириса. Ирисът действа като диафрагма на камерата и регулира не само количеството светлина, навлизащо в окото, но, което е по-важно, дълбочината на зрителното поле и сферичната аберация на лещата. С намаляване на диаметъра на зеницата дълбочината на зрителното поле се увеличава и светлинните лъчи се насочват през централната част на зеницата, където сферичната аберация е минимална. Промените в диаметъра на зеницата възникват автоматично (т.е. рефлексивно), когато окото се приспособи (акомодира), за да изследва близки обекти. Следователно, по време на четене или други очни дейности, включващи разпознаване на малки обекти, качеството на изображението се подобрява от оптичната система на окото.

Друг фактор, който влияе върху качеството на изображението, е разсейването на светлината. Минимизира се чрез ограничаване на светлинния лъч, както и поглъщането му от пигмента на хороидеята и пигментния слой на ретината. В това отношение окото отново прилича на фотоапарат. Там също се предотвратява разсейването на светлината чрез ограничаване на снопа лъчи и поглъщането му от черна боя, покриваща вътрешната повърхност на камерата.

Фокусирането на изображението се нарушава, ако размерът на зеницата не съответства на пречупващата сила на диоптъра. При късогледство (миопия) изображенията на отдалечени обекти се фокусират пред ретината, без да я достигат (фиг. 35.6). Дефектът се коригира с помощта на вдлъбнати лещи. Обратно, при хиперметропия (далечегледство) изображенията на отдалечени обекти се фокусират зад ретината. За отстраняване на проблема са необходими изпъкнали лещи (фиг. 35.6). Наистина изображението може временно да се фокусира поради акомодация, но това води до умора на цилиарните мускули и умора на очите. При астигматизъм възниква асиметрия между радиусите на кривина на повърхностите на роговицата или лещата (а понякога и на ретината) в различни равнини. За корекция се използват лещи със специално подбрани радиуси на кривина.

Еластичността на лещата постепенно намалява с възрастта. Ефективността на акомодацията му намалява при гледане на близки предмети (пресбиопия). IN в млада възрастСилата на пречупване на лещата може да варира в широк диапазон, до 14 диоптъра. До 40-годишна възраст този диапазон намалява наполовина, а след 50 години - до 2 диоптъра и по-малко. Пресбиопията се коригира с изпъкнали лещи.

Съдържание на темата "Температурна чувствителност. Висцерална чувствителност. Зрителна сензорна система.":
1. Температурна чувствителност. Термични рецептори. Рецептори за студ. Температурно възприятие.
2. Болка. Чувствителност към болка. Ноцицептори. Пътища на чувствителност към болка. Оценка на болката. Портата на болката. Опиатни пептиди.
3. Висцерална чувствителност. Висцерецептори. Висцерални механорецептори. Висцерални хеморецептори. Висцерална болка.
4. Зрителна сетивна система. Визуално възприемане. Проекция на светлинни лъчи върху ретината на окото. Оптична система на окото. Пречупване.
5. Настаняване. Най-близката точка на ясно виждане. Обхват на настаняване. Пресбиопия. Свързано с възрастта далекогледство.
6. Рефрактивни грешки. Еметропия. Миопия (късогледство). Далекогледство (хиперметропия). Астигматизъм.
7. Зеничен рефлекс. Проекция на зрителното поле върху ретината. Бинокулярно зрение. Конвергенция на очите. Дивергенция на очите. Напречно неравенство. Ретинотопия.
8. Движения на очите. Проследяване на движенията на очите. Бързи движения на очите. Централна ямка. Сакади.
9. Преобразуване на светлинната енергия в ретината. Функции (задачи) на ретината. Сляпо петно.
10. Скотопична система на ретината (нощно виждане). Фотопична система на ретината (дневно зрение). Конуси и пръчици на ретината. Родопсин.

Зрителна сензорна система. Визуално възприемане. Проекция на светлинни лъчи върху ретината на окото. Оптична система на окото. Пречупване.

Визуално възприеманеоставя в паметта на човека най-голямата част от сетивните му впечатления за света около него. Възниква в резултат на поглъщането на светлинни лъчи или електромагнитни вълни в диапазона от 400 до 700 nm, отразени от околните обекти от фоторецепторите на ретината. Енергията на абсорбираните светлинни кванти (адекватен стимул) се преобразува от ретината в нервни импулси, пристигащи по зрителните нерви към страничната геникуларни тела, а от тях - към проекционната зрителна кора. Повече от тридесет части на мозъка, представляващи вторични сензорни и асоциативни области на кората, участват в по-нататъшната обработка на визуалната информация при хората.

Ориз. 17.5. Оптичната система на окото и проекцията на светлинни лъчи върху ретината.Светлинните лъчи, отразени от разглежданата част от наблюдавания обект (точка на фиксиране), се пречупват от оптичните среди на окото (роговица, предна камера, леща, стъкловидно тяло) и се фокусират в централната фовея на ретината. Проекцията на светлинни лъчи върху повърхността на централната фовея осигурява максимална зрителна острота поради малкия размер на рецептивните полета и липсата на ганглийни и биполярни клетки по пътя на светлинните лъчи към фоторецепторите.

Проектиране на светлинни лъчи върху ретината на окото

Преди да достигнат ретината, светлинните лъчи преминават последователно през роговицата, течността на предната камера на окото, лещата и стъкловидното тяло, като заедно образуват оптична система на окото(фиг. 17.5). На всеки етап от този път светлината се пречупва и в резултат на това върху ретината се появява намалено и обърнато изображение на наблюдавания обект, този процес се нарича пречупване. Пречупваща сила на оптичната система на окотое около 58,6 диоптъра при гледане на отдалечени обекти и се увеличава до приблизително 70,5 диоптъра при фокусиране на светлинни лъчи, отразени от близки обекти върху ретината ( 1 диоптърсъответства на силата на пречупване на леща с фокусно разстояние 1 m).

Еметропията е термин, който описва зрително състояние, при което успоредни лъчи, идващи от отдалечен обект, се фокусират чрез пречупване точно върху ретината, когато окото е отпуснато. С други думи, това е нормално състояние на пречупване, при което човек ясно вижда отдалечени обекти.

Еметропията се постига, когато силата на пречупване на роговицата и аксиалната дължина на очната ябълка са балансирани, което позволява на светлинните лъчи да се фокусират точно върху ретината.

Какво е пречупване?

Пречупването е промяната в посоката на светлинния лъч, която възниква на границата на две среди. Именно благодарение на това физическо явлениечовек има ясно зрение, защото кара светлинните лъчи да се фокусират върху ретината.

Как светлината преминава през окото?

Когато светлината преминава през вода или леща, тя променя посоката си. Някои структури в окото имат пречупваща сила, подобна на водата и лещите, които огъват светлинните лъчи, така че да се събират в определена точка, наречена фокус. Това гарантира ясна визия.

По-голямата част от пречупването на очната ябълка се случва, когато светлината преминава през извитата, прозрачна роговица. Естествената леща на окото, кристалната леща, също играе важна роля при фокусирането на светлината върху ретината. Водната течност и стъкловидното тяло също имат пречупващи способности.

Природата е дарила човешкото око със способността да фокусира изображения на обекти, разположени на различни разстояния. Тази способност се нарича и се осъществява чрез промяна на кривината на лещата. В еметропичното око акомодацията е необходима само при гледане на близък обект.

Как вижда човешкото око?

Светлинните лъчи, отразени от обектите, преминават през оптичната система на окото и се пречупват, събирайки се във фокусна точка. За добра визиятази фокусна точка трябва да е върху ретината, която се състои от светлочувствителни клетки (фоторецептори), които улавят светлината и предават импулси по оптичен нервв мозъка.

Еметропизация

Еметропизацията е развитието на състояние на еметропия в очната ябълка. Този процес се контролира от входящите визуални сигнали. Механизмите, които координират еметропизацията, не са напълно известни. Човешко окогенетично програмирани да постигнат еметропична рефракция в младостта и да я поддържат, докато тялото старее. Предполага се, че липсата на фокус на лъчите върху ретината води до нарастване на очната ябълка, което също е засегнато генетични фактории еметропизация.

Еметропизацията е резултат от пасивни и активни процеси. Пасивните процеси се състоят в пропорционално увеличаване на размера на очите, докато детето расте. Активният процес включва механизъм за обратна връзка, когато ретината сигнализира, че светлината не е правилно фокусирана, което води до коригиране на дължината на оста на очната ябълка.

Изучаването на тези процеси може да помогне в разработването на нови методи за коригиране на рефрактивни грешки и да бъде полезно за предотвратяване на тяхното развитие.

Еметропично разстройство

Когато няма еметропия в очната ябълка, това се нарича аметропия. В това състояние фокусът на светлинните лъчи, когато акомодацията се отпусне, не е върху ретината. Аметропията се нарича още рефрактивна грешка, която включва късогледство, далекогледство и астигматизъм.

Способността на окото да фокусира светлината точно върху ретината се основава главно на три анатомични особености, което може да се превърне в източник на рефракционна грешка.

• Дължина на очната ябълка. Ако оста на окото е твърде дълга, светлината се фокусира пред ретината, причинявайки късогледство. Ако оста на окото е твърде къса, светлинните лъчи достигат до ретината, преди да се фокусират, причинявайки далекогледство.
• Изкривяване на роговицата. Ако роговицата няма идеално сферична повърхност, светлината се пречупва неправилно и се фокусира неравномерно, причинявайки астигматизъм.
• Изкривяване на лещата. Ако лещата е твърде извита, това може да причини късогледство. Ако лещата е твърде плоска, това може да причини далекогледство.

Аметропичното зрение може да се коригира с помощта на операции, насочени към коригиране на кривината на роговицата.

Ако не виждате толкова добре отдалечени обекти, препоръчваме да прочетете какви механизми се нарушават, когато се открие такава патология.

За да научите повече за очните заболявания и тяхното лечение, използвайте удобното търсене в сайта или задайте въпрос на специалист.

Зрителното възприятие е многовръзков процес, започващ с проекцията на изображение върху ретината и възбуждането на фоторецепторите и завършващ с приемането от по-високите части на зрението сензорна системарешения за наличието на определен визуален образ в зрителното поле. Поради необходимостта очите да се насочват към съответния обект чрез завъртане, природата е създала сферична форма на очната ябълка при повечето животински видове. По пътя към фоточувствителната обвивка на окото - ретината - светлинните лъчи преминават през няколко светлопроводими среди - роговицата, хумора на предната камера, лещата и стъкловидното тяло, чиято цел е да ги пречупи и фокусира ги в областта, където се намират рецепторите на ретината, осигурявайки ясен образ върху нея.

Камерата на окото има 3 черупки. Външната непрозрачна обвивка, склера, преминава отпред в прозрачната роговица. Средно аритметично хориоидеяв предната част на окото образува цилиарното тяло и ириса, който определя цвета на очите. В средата на ириса има дупка - зеницата, която регулира количеството на пропусканите светлинни лъчи. Диаметърът на зеницата се регулира зеничен рефлекс, чийто център се намира в средния мозък. Вътрешната ретина (ретината) съдържа фоторецепторите на окото (пръчици и колбички) и служи за преобразуване на светлинната енергия в нервна стимулация.

Основните пречупващи среди на човешкото око са роговицата (има най-голяма пречупваща сила) и лещата, която е двойноизпъкнала леща. В окото пречупването на светлината преминава общи законифизика. Лъчите, идващи от безкрайността през центъра на роговицата и лещата (т.е. през главната оптична ос на окото), перпендикулярни на тяхната повърхност, не изпитват пречупване. Всички останали лъчи се пречупват и се събират в камерата на окото в една точка - фокус. Този път на лъчите осигурява ясен образ върху ретината и той се получава намалени и обърнати(фиг. 26).

Ориз. 26. Път на лъчите и изграждане на изображения в намалено око:

АВ – предмет; ab – изображението му; Dd – главна оптична ос

Настаняване.За ясно виждане на обект е необходимо лъчите от неговите точки да попадат върху повърхността на ретината, т.е. бяха фокусирани тук. Когато човек гледа далечни обекти, техният образ се фокусира върху ретината и те се виждат ясно. В същото време близките обекти не се виждат ясно, изображението им върху ретината е размазано, т.к лъчите от тях се събират зад ретината (фиг. 27). Невъзможно е едновременно да се виждат обекти на различни разстояния от окото еднакво ясно.

Ориз. 27. Пътят на лъчите от близки и далечни точки:

От далечна точка А(успоредни лъчи) изображение Аполучени върху ретината с отпуснат акомодационен апарат; в същото време от близка точка INизображение Vобразувани зад ретината

Приспособяването на окото към ясно виждане на обекти на различни разстояния се нарича акомодация.Този процес се осъществява чрез промяна на кривината на лещата и, следователно, нейната пречупваща сила. При гледане на близки обекти лещата става по-изпъкнала, поради което лъчите, отклоняващи се от светещата точка, се събират в ретината. При гледане на отдалечени обекти лещата става по-малко изпъкнала, сякаш се разтяга (фиг. 28). Механизмът на настаняване се свежда до свиване на цилиарните мускули, които променят изпъкналостта на лещата.

Има две основни аномалии в пречупването на лъчите (пречупване) в окото: късогледство и далекогледство. Те обикновено се причиняват от необичайна дължина на очната ябълка. Глоба надлъжна осокото съответства на силата на пречупване на окото. Въпреки това 35% от хората имат нарушения на тази кореспонденция.

При вроденото късогледство надлъжната ос на окото е по-голяма от нормалното и лъчите се фокусират пред ретината, а образът върху ретината става неясен (фиг. 29). Придобитата миопия е свързана с увеличаване на кривината на лещата, което се получава главно поради лоша зрителна хигиена. При далекогледото око, напротив, надлъжната ос на окото е по-малка от нормалното и фокусът е разположен зад ретината. В резултат на това изображението върху ретината също е размазано. Придобито далекогледство възниква при възрастни хора поради намаляване на изпъкналостта на лещата и влошаване на настаняването. Поради появата на сенилно далекогледство, близката точка на ясно зрение се отдалечава с възрастта (от 7 cm на 7–10 години до 75 cm на 60 или повече години).