Ablauf des Lichtdurchgangs im Augapfel. Warum sehen wir entfernte Objekte so gut?

Linse teilt die innere Oberfläche des Auges in zwei Kameras : eine mit Kammerwasser gefüllte Vorderkammer und eine mit Glaskörper gefüllte Hinterkammer. Die Linse ist eine bikonvexe elastische Linse, die an den Muskeln des Ziliarkörpers befestigt ist. Der Ziliarkörper sorgt für eine Formänderung der Linse.

Die Kontraktion oder Entspannung der Fasern des Ziliarkörpers führt zu einer Entspannung oder Spannung der Bänder von Zinn, die für die Veränderung der Krümmung der Linse verantwortlich sind.

Das Auge von Wirbeltieren wird oft mit einer Kamera verglichen, da das Linsensystem (Hornhaut und Linse) ein umgekehrtes und verkleinertes Bild eines Objekts auf der Oberfläche der Netzhaut wiedergibt (Hermann Helmholtz).

Die Lichtmenge, die durch die Linse fällt, wird reguliert variable Öffnung (Pupille), und das Objektiv ist in der Lage, nähere und weiter entfernte Objekte zu fokussieren.

Optisches System- ein Dioptrienapparat - ist ein komplexes, ungenau zentriertes Linsensystem, das ein umgekehrtes, stark verkleinertes Bild der umgebenden Welt auf die Netzhaut wirft (das Gehirn "dreht das umgekehrte Bild um und es wird als direkt wahrgenommen) Das optische System des Auges besteht aus Hornhaut, Kammerwasser, Linse und Glaskörper.

Wenn Strahlen das Auge passieren, werden sie an vier Grenzflächen gebrochen:

1. Zwischen Luft und Hornhaut

2. Zwischen Hornhaut und Kammerwasser

3. Zwischen Kammerwasser und Linse

4. Zwischen Linse und Glaskörper.

Brechungsmedien haben unterschiedliche Brechungsindizes.

(Die Komplexität des optischen Systems des Auges macht es schwierig, den Strahlengang darin genau zu beurteilen und das Bild auf der Netzhaut zu bewerten. Daher verwenden sie ein vereinfachtes Modell - das "reduzierte Auge", in dem sich alle Brechungsmedien befinden zu einer einzigen sphärischen Oberfläche kombiniert und sie haben den gleichen Brechungsindex.

Der größte Teil der Brechung tritt beim Übergang von der Luft zur Hornhaut auf – diese Oberfläche wirkt bei 42 D wie eine starke Linse – und auch auf den Oberflächen der Linse.

Brechkraft

Die Brechkraft einer Linse wird durch ihre Brennweite (f) gemessen.. Das ist der Abstand hinter der Linse, in dem parallele Lichtstrahlen in einem Punkt zusammenlaufen.

Knotenpunkt- ein Punkt im optischen System des Auges, durch den die Strahlen ohne Brechung gehen.

Die Brechkraft der Brechungen eines optischen Systems wird in Dioptrien ausgedrückt.

Dioptrie - gleich der Brechkraft einer Linse mit Brennweite 100 cm oder 1 Meter

Die Brechkraft des Auges errechnet sich aus dem Kehrwert der Brennweite:

wo f- Hintere Brennweite des Auges (ausgedrückt in Metern)

Bei einem normalen Auge beträgt die Gesamtbrechkraft die Dioptrie 59D beim Betrachten entfernter Objekte und 70.5D- bei Blick auf nahe Objekte.

Unterkunft

Um ein scharfes Bild eines Objekts in einer bestimmten Entfernung zu erhalten, muss das optische System neu fokussiert werden. Es gibt 2 einfache Möglichkeiten, dies zu tun -

a) Verschiebung der Linse relativ zur Netzhaut, wie bei einer Kamera (bei einem Frosch); -(Wilhelm Beitz –Amerikanischer Augenarzt –Theorie zu Quer- und Längsmuskeln – 19. Jahrhundert)

b) oder eine Erhöhung seiner Brechkraft (beim Menschen)- (Hermann Helmholtz).

Als Akkommodation bezeichnet man die Anpassung des Auges an das scharfe Sehen unterschiedlich weit entfernter Objekte.

Die Akkommodation erfolgt durch Veränderung der Krümmung der Linsenoberflächen durch Dehnung oder Entspannung des Ziliarkörpers.

Erhöhte Linsenbrechung Die Anpassung an den nächstgelegenen Punkt wird durch Erhöhen der Krümmung seiner Oberfläche erreicht, d.h. es wird runder und flacher bis zum äußersten Punkt. Das Bild auf der Netzhaut wird tatsächlich verkleinert und umgekehrt.

Während der Akkommodation kommt es zu Krümmungsänderungen der Linse, d.h. seine Brechkraft.

Änderungen in der Krümmung der Linse werden durch seine bereitgestellt Elastizität und Zinnbänder die am Ziliarkörper befestigt sind. Im Ziliarkörper sind glatte Muskelfasern.

Mit ihrer Kontraktion wird die Traktion der Zinnbänder geschwächt (sie werden immer gedehnt und dehnen die Kapsel, wodurch die Linse komprimiert und abgeflacht wird). Die Linse nimmt aufgrund ihrer Elastizität eine konvexere Form an, wenn sich der Ziliarmuskel (Ziliarkörper) entspannt – die Zinnbänder dehnen sich und die Linse flacht ab.

Auf diese Weise , Ziliarmuskeln sind Akkommodationsmuskeln. Sie werden von parasympathischen Nervenfasern innerviert okulomotorischer Nerv. Wenn Sie tropfen Atropin (Parasympathikus schaltet ab) beeinträchtigte Nahsicht, wie es passiert Entspannung des Ziliarkörpers und Spannung der Zinnbänder - die Linse flacht ab. Parasympathische Substanzen - Pilocarpin und Ezerin- verursachen eine Kontraktion des Ziliarmuskels und eine Entspannung der Bänder von Zinn.

Die Linse hat eine konvexe Form.

Bei einem Auge mit normaler Refraktion entsteht ein scharfes Bild eines entfernten Objekts auf der Netzhaut nur dann, wenn der Abstand zwischen der Vorderfläche der Hornhaut und der Netzhaut gleich groß ist 24,4mm(im mittleren 25-30cm)

Beste Sichtweite- das ist die Entfernung, in der das normale Auge beim Betrachten der Details des Objekts am wenigsten belastet wird.

Für das Auge eines normalen jungen Mannes der Fernpunkt des klaren Sehens liegt im Unendlichen.

Der Nahpunkt des klaren Sehens liegt 10 cm vom Auge entfernt.(Es ist unmöglich, klar zu sehen, dass die Strahlen parallel verlaufen).

Mit zunehmendem Alter nimmt aufgrund der Abweichung der Augenform oder der Brechkraft des Dioptrienapparates die Elastizität der Linse ab.

Im Alter verschiebt sich der Nahpunkt (Altersweitsichtigkeit bzwPresbyopie ), Somit 25 der nächste Punkt ist bereits in einer Entfernung von ca24cm , und zu60 Jahre gehen ins Unendliche . Die Linse wird mit zunehmendem Alter weniger elastisch, und wenn die Zinnbänder geschwächt sind, ändert sich ihre Konvexität entweder nicht oder nur geringfügig. Daher bewegt sich der nächste Punkt des klaren Sehens von den Augen weg. Korrektur dieses Mangels durch bikonvexe Linsen. Es gibt zwei weitere Anomalien bei der Brechung von Strahlen (Brechung) im Auge.

1. Kurzsichtigkeit oder Kurzsichtigkeit(Fokus vor der Netzhaut im Glaskörper).

2. Weitsichtigkeit oder Hypermetropie(Fokus bewegt sich hinter die Netzhaut).

Das Grundprinzip aller Defekte ist das Brechkraft und Länge des Augapfels ist nicht miteinander vereinbar.

Mit Kurzsichtigkeit - der Augapfel ist zu lang und die Brechkraft ist normal. Die Strahlen laufen vor der Netzhaut zusammen im Glaskörper, und auf der Netzhaut erscheint ein Entfernungskreis. Bei Kurzsichtigen liegt der Fernpunkt des scharfen Sehens nicht im Unendlichen, sondern in einer endlichen, nahen Entfernung. Korrektur - notwendig Reduzieren Sie die Brechkraft des Auges, indem Sie konkave Linsen mit negativen Dioptrien verwenden.

Mit Hypermetropie und Alterssichtigkeit ( senil), d.h. . Weitsichtigkeit, der Augapfel ist zu kurz und daher werden parallele Strahlen entfernter Objekte hinter der Netzhaut gesammelt, und darauf wird ein verschwommenes Bild des Objekts erhalten. Dieser Mangel an Refraktion kann durch Akkommodation kompensiert werden, d.h. eine Zunahme der Konvexität der Linse. Korrektur mit positiven Dioptrien, d.h. bikonvexe Linsen.

Astigmatismus- (bezieht sich auf Brechungsfehler) verbunden mit ungleiche Strahlenbrechung in verschiedene Richtungen (z. B. entlang des vertikalen und horizontalen Meridians). Alle Menschen haben bis zu einem gewissen Grad Astigmatismus. Dies ist auf die Unvollkommenheit der Augenstruktur zurückzuführen nicht strenge Sphärizität der Hornhaut(zylindrische Gläser verwenden).

Das menschliche Auge ist eine bemerkenswerte evolutionäre Errungenschaft und ein hervorragendes optisches Instrument. Die Empfindlichkeitsschwelle des Auges liegt aufgrund der Quanteneigenschaften des Lichts, insbesondere der Lichtbeugung, nahe an der theoretischen Grenze. Der Bereich der vom Auge wahrgenommenen Intensitäten ist, der Fokus kann sich schnell von einer sehr kurzen Entfernung bis unendlich bewegen.
Das Auge ist ein Linsensystem, das auf einer lichtempfindlichen Fläche ein umgekehrtes reelles Bild abbildet. Der Augapfel ist ungefähr kugelförmig mit einem Durchmesser von etwa 2,3 cm. Seine äußere Hülle ist eine fast faserige undurchsichtige Schicht genannt Lederhaut. Licht tritt durch die Hornhaut, eine transparente Membran auf der äußeren Oberfläche des Augapfels, in das Auge ein. In der Mitte der Hornhaut befindet sich ein farbiger Ring - Schwertlilie (Schwertlilie) co Schüler mitten drin. Sie wirken wie eine Blende und regulieren den Lichteinfall ins Auge.
Linse ist eine Linse, die aus einem faserigen transparenten Material besteht. Seine Form und damit seine Brennweite kann mit verändert werden Ziliarmuskeln Augapfel. Der Raum zwischen der Hornhaut und der Linse ist mit Kammerwasser gefüllt und wird genannt vordere Kamera. Hinter der Linse befindet sich eine durchsichtige geleeartige Substanz namens Glaskörper.
Die Innenfläche des Augapfels ist bedeckt Retina, das zahlreiche Nervenzellen enthält - visuelle Rezeptoren: Stöcke und Kegel, die auf visuelle Reize reagieren, indem sie Biopotentiale erzeugen. Der empfindlichste Bereich der Netzhaut ist gelber Fleck, das die größte Anzahl von visuellen Rezeptoren enthält. Der zentrale Teil der Netzhaut enthält nur dicht gepackte Zapfen. Das Auge dreht sich, um das untersuchte Objekt zu sehen.

Reis. eines. menschliches Auge

Brechung im Auge

Das Auge ist das optische Äquivalent einer herkömmlichen Fotokamera. Es hat ein Linsensystem, ein Blendensystem (Pupille) und eine Netzhaut, auf der das Bild fixiert ist.

Das Linsensystem des Auges wird aus vier brechenden Medien gebildet: Hornhaut, Wasserkammer, Linse, Glaskörper. Ihre Brechungsindizes unterscheiden sich nicht signifikant. Sie betragen 1,38 für die Hornhaut, 1,33 für die Wasserkammer, 1,40 für die Linse und 1,34 für den Glaskörper (Abb. 2).

Reis. 2. Auge als System brechender Medien (Zahlen sind Brechungsindizes)

In diesen vier brechenden Oberflächen wird Licht gebrochen: 1) zwischen Luft und der vorderen Oberfläche der Hornhaut; 2) zwischen der hinteren Oberfläche der Hornhaut und der Wasserkammer; 3) zwischen der Wasserkammer und der Vorderfläche der Linse; 4) zwischen der hinteren Oberfläche der Linse und dem Glaskörper.
Die stärkste Brechung tritt an der Vorderfläche der Hornhaut auf. Die Hornhaut hat einen kleinen Krümmungsradius, und der Brechungsindex der Hornhaut unterscheidet sich am stärksten von dem der Luft.
Die Brechkraft der Linse ist geringer als die der Hornhaut. Sie macht etwa ein Drittel der Gesamtbrechkraft von Augenlinsensystemen aus. Der Grund für diesen Unterschied liegt darin, dass die die Linse umgebenden Flüssigkeiten Brechungsindizes haben, die sich nicht wesentlich von der Brechzahl der Linse unterscheiden. Wird die Linse vom Auge entfernt, umgeben von Luft, hat sie einen fast sechsmal höheren Brechungsindex als im Auge.

Das Objektiv erfüllt eine sehr wichtige Funktion. Seine Krümmung kann sich ändern, was eine feine Fokussierung auf Objekte ermöglicht, die sich in verschiedenen Entfernungen vom Auge befinden.

Reduziertes Auge

Das reduzierte Auge ist ein vereinfachtes Modell des echten Auges. Es stellt schematisch das optische System eines normalen menschlichen Auges dar. Das reduzierte Auge wird durch eine einzelne Linse (ein Brechungsmedium) dargestellt. Beim reduzierten Auge werden alle brechenden Oberflächen des echten Auges algebraisch summiert und bilden eine einzige brechende Oberfläche.
Das reduzierte Auge ermöglicht einfache Berechnungen. Die Gesamtbrechkraft der Media beträgt fast 59 Dioptrien, wenn die Linse für das Sehen entfernter Objekte angepasst ist. Der Mittelpunkt des verkleinerten Auges liegt 17 Millimeter vor der Netzhaut. Der Strahl von einem beliebigen Punkt des Objekts trifft auf das reduzierte Auge und passiert den Mittelpunkt ohne Brechung. So wie eine Glaslinse ein Bild auf einem Blatt Papier erzeugt, erzeugt das Linsensystem des Auges ein Bild auf der Netzhaut. Dies ist ein reduziertes, reales, umgekehrtes Bild des Objekts. Das Gehirn bildet die Wahrnehmung eines Objekts in gerader Position und in realer Größe.

Unterkunft

Für eine klare Sicht auf ein Objekt ist es notwendig, dass nach der Brechung der Strahlen ein Bild auf der Netzhaut entsteht. Das Ändern der Brechkraft des Auges, um nahe und ferne Objekte zu fokussieren, wird genannt Unterkunft.
Der am weitesten entfernte Punkt, auf den das Auge fokussiert, wird genannt Fernpunkt Visionen - Unendlichkeit. In diesem Fall werden parallel in das Auge eintretende Strahlen auf der Netzhaut fokussiert.
Ein Objekt wird im Detail gesehen, wenn es so nah wie möglich am Auge platziert wird. Die minimale klare Sichtweite beträgt etwa 7 cm bei normaler Sehkraft. In diesem Fall befindet sich die Akkommodationsvorrichtung im belastetesten Zustand.
Ein Punkt in einer Entfernung von 25 cm, wird genannt Punkt beste Sicht, da in diesem Fall alle Details des betrachteten Objekts ohne maximale Anspannung des Akkommodationsapparats unterscheidbar sind, wodurch das Auge nicht lange ermüden darf.
Wird das Auge auf ein Objekt in der Nähe fokussiert, muss es seine Brennweite anpassen und seine Brechkraft erhöhen. Dieser Vorgang erfolgt durch die Veränderung der Form der Linse. Wenn ein Objekt näher an das Auge gebracht wird, ändert sich die Form der Linse von einer mäßig konvexen Linse zu einer konvexen Linse.
Die Linse besteht aus einer faserigen, geleeartigen Substanz. Es ist von einer starken flexiblen Kapsel umgeben und hat spezielle Bänder, die vom Rand der Linse bis zur Außenfläche des Augapfels verlaufen. Diese Bänder sind ständig angespannt. Die Form der Linse ändert sich Ziliarmuskel. Durch die Kontraktion dieses Muskels verringert sich die Spannung der Linsenkapsel, sie wird konvexer und nimmt aufgrund der natürlichen Elastizität der Kapsel eine kugelförmige Form an. Umgekehrt ist bei völlig entspanntem Ziliarmuskel die Brechkraft der Linse am schwächsten. Wenn sich der Ziliarmuskel andererseits im am stärksten kontrahierten Zustand befindet, wird die Brechkraft der Linse am größten. Dieser Prozess wird vom zentralen Nervensystem gesteuert.

Reis. 3. Akkommodation im normalen Auge

Presbyopie

Die Brechkraft der Linse kann bei Kindern von 20 Dioptrien auf 34 Dioptrien ansteigen. Die durchschnittliche Akkommodation beträgt 14 Dioptrien. Infolgedessen beträgt die Gesamtbrechkraft des Auges fast 59 Dioptrien, wenn das Auge für die Fernsicht akkommodiert ist, und 73 Dioptrien bei maximaler Akkommodation.
Mit zunehmendem Alter wird die Linse dicker und weniger elastisch. Daher nimmt die Fähigkeit einer Linse, ihre Form zu ändern, mit dem Alter ab. Die Akkommodationsfähigkeit nimmt von 14 Dioptrien bei einem Kind im Alter zwischen 45 und 50 Jahren auf weniger als 2 Dioptrien ab und wird im Alter von 70 Jahren 0. Daher passt das Objektiv fast nicht. Diese Störung der Akkommodation wird genannt senile Weitsichtigkeit. Die Augen sind immer auf einen konstanten Abstand fokussiert. Sie können nicht sowohl Nah- als auch Fernsicht aufnehmen. Daher muss eine alte Person, um in verschiedenen Entfernungen klar sehen zu können, eine Zweistärkenbrille tragen, wobei das obere Segment für die Fernsicht und das untere Segment für die Nahsicht fokussiert ist.

Refraktionsfehler

Emmetropie . Es wird davon ausgegangen, dass das Auge normal (emmetrop) ist, wenn parallele Lichtstrahlen von entfernten Objekten bei vollständiger Entspannung des Ziliarmuskels in die Netzhaut fokussiert werden. Ein solches Auge sieht deutlich entfernte Objekte, wenn der Ziliarmuskel entspannt ist, also ohne Akkommodation. Beim Fokussieren von Objekten im Nahbereich zieht sich der Ziliarmuskel im Auge zusammen und sorgt so für ein angemessenes Maß an Akkommodation.

Reis. vier. Brechung paralleler Lichtstrahlen im menschlichen Auge.

Hypermetropie (Hyperopie). Hypermetropie wird auch als bezeichnet Weitsichtigkeit. Dies liegt entweder an der geringen Größe des Augapfels oder an der schwachen Brechkraft des Linsensystems des Auges. Unter solchen Bedingungen werden parallele Lichtstrahlen durch das Linsensystem des Auges nicht ausreichend gebrochen, um den Fokus (bzw. das Bild) auf die Netzhaut zu bringen. Um diese Anomalie zu überwinden, muss sich der Ziliarmuskel zusammenziehen, wodurch die Brechkraft des Auges erhöht wird. Daher ist eine weitsichtige Person in der Lage, entfernte Objekte unter Verwendung des Akkommodationsmechanismus auf der Netzhaut zu fokussieren. Um nähere Objekte zu sehen, reicht die Fähigkeit der Akkommodation nicht aus.
Mit einer kleinen Akkommodationsreserve ist eine weitsichtige Person oft nicht in der Lage, das Auge ausreichend zu akkommodieren, um nicht nur nahe, sondern sogar entfernte Objekte zu fokussieren.
Um Weitsichtigkeit zu korrigieren, ist es notwendig, die Brechkraft des Auges zu erhöhen. Dazu werden konvexe Linsen verwendet, die der Brechkraft des optischen Systems des Auges Brechkraft hinzufügen.

Kurzsichtigkeit . Bei Myopie (oder Myopie) werden parallele Lichtstrahlen von entfernten Objekten vor der Netzhaut gebündelt, obwohl der Ziliarmuskel völlig entspannt ist. Dies geschieht aufgrund des zu langen Augapfels und auch aufgrund der zu hohen Brechkraft des optischen Systems des Auges.
Es gibt keinen Mechanismus, durch den das Auge die Brechkraft seiner Linse weniger reduzieren könnte, als dies bei vollständiger Entspannung des Ziliarmuskels möglich wäre. Der Prozess der Akkommodation führt zu einer Verschlechterung des Sehvermögens. Folglich kann eine Person mit Kurzsichtigkeit entfernte Objekte nicht auf die Netzhaut fokussieren. Das Bild kann nur fokussiert werden, wenn das Objekt nah genug am Auge ist. Daher hat eine Person mit Myopie einen begrenzten Fernpunkt des klaren Sehens.
Es ist bekannt, dass Strahlen, die durch eine konkave Linse hindurchgehen, gebrochen werden. Wenn die Brechkraft des Auges zu hoch ist, wie bei Kurzsichtigkeit, kann sie manchmal durch eine konkave Linse aufgehoben werden. Mit der Lasertechnik ist es auch möglich, eine übermäßige Hornhautvorwölbung zu korrigieren.

Astigmatismus . Bei einem astigmatischen Auge ist die brechende Oberfläche der Hornhaut nicht kugelförmig, sondern ellipsenförmig. Dies liegt an einer zu starken Krümmung der Hornhaut in einer ihrer Ebenen. Infolgedessen werden Lichtstrahlen, die die Hornhaut in einer Ebene passieren, nicht so stark gebrochen wie Strahlen, die sie in einer anderen Ebene passieren. Sie kommen nicht in den Fokus. Astigmatismus kann vom Auge nicht mit Hilfe der Akkommodation kompensiert werden, aber es kann mit einer zylindrischen Linse korrigiert werden, die den Fehler in einer der Ebenen korrigiert.

Korrektur optischer Anomalien mit Kontaktlinsen

In letzter Zeit wurden Kontaktlinsen aus Kunststoff verwendet, um verschiedene Sehanomalien zu korrigieren. Sie werden an die Vorderfläche der Hornhaut angelegt und mit einer dünnen Tränenschicht fixiert, die den Raum zwischen Kontaktlinse und Hornhaut ausfüllt. Starre Kontaktlinsen bestehen aus hartem Kunststoff. Ihre Größen sind 1 mm in der Dicke und 1 cm im Durchmesser. Es gibt auch weiche Kontaktlinsen.
Kontaktlinsen ersetzen die Hornhaut als äußere Seite des Auges und heben den Bruchteil der Brechkraft des Auges, der normalerweise auf der Vorderfläche der Hornhaut auftritt, fast vollständig auf. Bei der Verwendung von Kontaktlinsen spielt die Vorderfläche der Hornhaut keine wesentliche Rolle bei der Brechung des Auges. Die Hauptrolle beginnt die Vorderfläche der Kontaktlinse zu spielen. Dies ist besonders wichtig bei Personen mit abnormal geformter Hornhaut.
Ein weiteres Merkmal von Kontaktlinsen ist, dass sie, da sie sich mit dem Auge drehen, einen größeren Bereich klarer Sicht bieten als normale Brillen. Sie sind auch benutzerfreundlicher für Künstler, Sportler und dergleichen.

Sehschärfe

Die Fähigkeit des menschlichen Auges, feine Details klar zu sehen, ist begrenzt. Das normale Auge kann zwischen verschiedenen Punktlichtquellen unterscheiden, die sich in einem Abstand von 25 Bogensekunden befinden. Das heißt, wenn Lichtstrahlen von zwei getrennten Punkten in einem Winkel von mehr als 25 Sekunden zwischen ihnen in das Auge eintreten, werden sie als zwei Punkte gesehen. Strahlen mit geringerem Winkelabstand können nicht unterschieden werden. Das bedeutet, dass eine Person mit normaler Sehschärfe zwei Lichtpunkte in 10 Metern Entfernung unterscheiden kann, wenn sie 2 Millimeter voneinander entfernt sind.

Reis. 7. Maximale Sehschärfe für zwei Punktlichtquellen.

Das Vorhandensein dieser Grenze wird durch die Struktur der Netzhaut bereitgestellt. Der durchschnittliche Durchmesser der Rezeptoren in der Netzhaut beträgt fast 1,5 Mikrometer. Eine Person kann normalerweise zwischen zwei getrennten Punkten unterscheiden, wenn der Abstand zwischen ihnen in der Netzhaut 2 Mikrometer beträgt. Um also zwischen zwei kleinen Objekten zu unterscheiden, müssen sie zwei verschiedene Kegel abfeuern. Zwischen ihnen befindet sich mindestens ein unaufgeregter Kegel.

Inhaltsverzeichnis des Themas "Temperature Sensitivity. Visceral Sensitivity. Visual Sensory System.":
1. Temperaturempfindlichkeit. thermische Rezeptoren. Kälterezeptoren. Temperaturwahrnehmung.
2. Schmerz. Schmerzempfindlichkeit. Nozizeptoren. Wege der Schmerzempfindlichkeit. Schmerzbeurteilung. Tor des Schmerzes. Opiatpeptide.
3. Viszerale Empfindlichkeit. Viszerorezeptoren. Viszerale Mechanorezeptoren. Viszerale Chemorezeptoren. Viszeraler Schmerz.
4. Visuelles sensorisches System. visuelle Wahrnehmung. Projektion von Lichtstrahlen auf die Netzhaut. Optisches System des Auges. Brechung.
5. Unterkunft. Der nächste Punkt klarer Sicht. Unterkunftsbereich. Presbyopie. Altersbedingte Weitsichtigkeit.
6. Brechungsanomalien. Emmetropie. Kurzsichtigkeit (Myopie). Weitsichtigkeit (Hypermetropie). Astigmatismus.
7. Pupillenreflex. Projektion des Gesichtsfeldes auf die Netzhaut. binokulares Sehen. Augenkonvergenz. Augendivergenz. transversale Disparität. Retinotopie.
8. Augenbewegungen. Augenbewegungen verfolgen. Schnelle Augenbewegungen. Zentrales Loch. Sakkadams.
9. Umwandlung von Lichtenergie in der Netzhaut. Funktionen (Aufgaben) der Netzhaut. Blinder Fleck.
10. Skotopisches System der Netzhaut (Nachtsicht). Photopisches System der Netzhaut (Tagsehen). Zapfen und Stäbchen der Netzhaut. Rhodopsin.

visuelles sensorisches System. visuelle Wahrnehmung. Projektion von Lichtstrahlen auf die Netzhaut. Optisches System des Auges. Brechung.

visuelle Wahrnehmung hinterlässt im Gedächtnis eines Menschen den größten Teil seiner Sinneseindrücke von der ihn umgebenden Welt. Es entsteht durch die Absorption der Energie von Lichtstrahlen oder elektromagnetischen Wellen, die von umgebenden Objekten im Bereich von 400 bis 700 nm reflektiert werden, durch die Fotorezeptoren der Netzhaut. Die Energie der absorbierten Lichtquanten (adäquater Reiz) wird von der Netzhaut in Nervenimpulse umgewandelt, die entlang der Sehnerven zu den lateralen Genikularkörpern und von dort zum Projektionssehkortex wandern. Mehr als dreißig Teile des Gehirns, die sekundäre sensorische und assoziative Bereiche der Großhirnrinde darstellen, sind an der Weiterverarbeitung visueller Informationen beim Menschen beteiligt.

Reis. 17.5. Das optische System des Auges und die Projektion von Lichtstrahlen auf die Netzhaut. Vom betrachteten Teil des beobachteten Objekts (Fixationspunkt) reflektierte Lichtstrahlen werden von den optischen Medien des Auges (Hornhaut, Vorderkammer, Linse, Glaskörper) gebrochen und in der zentralen Fovea der Netzhaut fokussiert. Die Projektion von Lichtstrahlen auf die Oberfläche der Fovea bietet aufgrund der geringen Größe der rezeptiven Felder und des Fehlens von Ganglien und bipolaren Zellen im Weg der Lichtstrahlen zu den Fotorezeptoren eine maximale Sehschärfe.

Projektion von Lichtstrahlen auf die Netzhaut

Bevor die Lichtstrahlen die Netzhaut erreichen, passieren sie nacheinander die Hornhaut, die Vorderkammerflüssigkeit, die Linse und den Glaskörper, die sich zusammen bilden optisches System des Auges(Abb. 17.5). In jeder Phase dieses Weges wird das Licht gebrochen und als Ergebnis erscheint ein reduziertes und invertiertes Bild des beobachteten Objekts auf der Netzhaut, dieser Vorgang wird genannt Brechung. Die Brechkraft des optischen Systems des Auges beträgt etwa 58,6 Dioptrien beim Blick auf entfernte Objekte und steigt auf etwa 70,5 Dioptrien, wenn Lichtstrahlen, die von nahen Objekten reflektiert werden, auf der Netzhaut fokussiert werden ( 1 Dioptrie entspricht der Brechkraft einer Linse mit einer Brennweite von 1 m).

Das Sehen ist ein biologischer Prozess, der die Wahrnehmung von Form, Größe und Farbe von Objekten um uns herum sowie die Orientierung zwischen ihnen bestimmt. Dies ist aufgrund der Funktion des visuellen Analysators möglich, zu dem der Wahrnehmungsapparat - das Auge - gehört.

Vision-Funktion nicht nur in der Wahrnehmung von Lichtstrahlen. Wir verwenden es, um die Entfernung, das Volumen von Objekten und die visuelle Wahrnehmung der umgebenden Realität zu bewerten.

Menschliches Auge - Foto

Derzeit fällt von allen Sinnesorganen des Menschen die größte Belastung auf die Sehorgane. Dies ist auf Lesen, Schreiben, Fernsehen und andere Arten von Informationen und Arbeit zurückzuführen.

Der Aufbau des menschlichen Auges

Das Sehorgan besteht aus dem Augapfel und einem in der Augenhöhle befindlichen Hilfsapparat - einer Vertiefung der Knochen des Gesichtsschädels.

Die Struktur des Augapfels

Der Augapfel hat das Aussehen eines kugelförmigen Körpers und besteht aus drei Schalen:

• Äußerlich - faserig;
• mittel - vaskulär;
• intern - Netz.

Äußere faserige Hülle im hinteren Teil bildet es ein Eiweiß, die Sklera, und geht vorn in eine lichtdurchlässige Hornhaut über.

Mittlere Aderhaut Es wird so genannt, weil es reich an Blutgefäßen ist. Befindet sich unter der Sklera. Der vordere Teil dieser Schale bildet sich Iris, oder die Iris. So heißt es wegen der Farbe (die Farbe des Regenbogens). In der Iris ist Schüler- ein rundes Loch, das seinen Wert je nach Beleuchtungsstärke durch einen angeborenen Reflex ändern kann. Dazu gibt es Muskeln in der Iris, die die Pupille verengen und erweitern.

Die Iris fungiert als Blende, die die Lichtmenge reguliert, die in den lichtempfindlichen Apparat eindringt, und schützt ihn vor Schäden, indem sie das Sehorgan an die Intensität von Licht und Dunkelheit gewöhnt. Die Aderhaut bildet eine Flüssigkeit - die Feuchtigkeit der Augenkammern.

Innere Netzhaut oder Netzhaut- neben der Rückseite der mittleren (vaskulären) Membran. Besteht aus zwei Blättern: außen und innen. Das äußere Blatt enthält Pigment, das innere Blatt enthält lichtempfindliche Elemente.

Die Netzhaut kleidet den Augenboden aus. Betrachtet man es von der Seite der Pupille, dann ist unten ein weißlicher runder Fleck sichtbar. Dies ist die Austrittsstelle des Sehnervs. Es gibt keine lichtempfindlichen Elemente und daher werden keine Lichtstrahlen wahrgenommen, heißt es blinder Fleck. An der Seite ist es Gelber Fleck (Makula). Dies ist der Ort der größten Sehschärfe.

In der inneren Schicht der Netzhaut befinden sich lichtempfindliche Elemente - Sehzellen. Ihre Enden sehen aus wie Stäbchen und Zapfen. Stöcke enthalten ein visuelles Pigment - Rhodopsin, Zapfen- Jodpsin. Stäbchen nehmen Licht in der Dämmerung wahr und Zapfen nehmen Farben bei ausreichend hellem Licht wahr.

Lichtfolge, die durch das Auge geht

Betrachten Sie den Weg der Lichtstrahlen durch den Teil des Auges, der seinen optischen Apparat bildet. Zuerst passiert Licht die Hornhaut, das Kammerwasser der vorderen Augenkammer (zwischen Hornhaut und Pupille), die Pupille, die Linse (in Form einer bikonvexen Linse), den Glaskörper (eine dicke, transparente mittel) und gelangt schließlich in die Netzhaut.

In Fällen, in denen Lichtstrahlen, die die optischen Medien des Auges passiert haben, nicht auf die Netzhaut fokussiert werden, entwickeln sich visuelle Anomalien:

• Wenn vor ihr - Kurzsichtigkeit;
• wenn hinten - Weitsichtigkeit.

Um Myopie auszugleichen, werden bikonkave Linsen und Hyperopie - bikonvexe Linsen verwendet.

Wie bereits erwähnt, befinden sich Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut. Wenn Licht auf sie trifft, verursacht es Reizungen: Es treten komplexe photochemische, elektrische, ionische und enzymatische Prozesse auf, die eine Nervenerregung hervorrufen - ein Signal. Es tritt durch den Sehnerv in die subkortikalen (Quadrigemina, Tuberculum opticus usw.) Sehzentren ein. Dann geht es zum Kortex der Hinterhauptslappen des Gehirns, wo es als visuelle Empfindung wahrgenommen wird.

Der gesamte Komplex des Nervensystems, einschließlich Lichtrezeptoren, Sehnerven, Sehzentren im Gehirn, bildet den visuellen Analysator.

Der Bau des Hilfsapparates des Auges

Neben dem Augapfel gehört auch ein Hilfsapparat zum Auge. Es besteht aus Augenlidern, sechs Muskeln, die den Augapfel bewegen. Die Rückseite der Augenlider ist von einer Schale bedeckt - der Bindehaut, die teilweise zum Augapfel übergeht. Außerdem gehört der Tränenapparat zu den Hilfsorganen des Auges. Es besteht aus der Tränendrüse, den Tränengängen, dem Tränensack und dem Tränennasengang.

Die Tränendrüse sondert ein Geheimnis ab - Tränen, die Lysozym enthalten, was sich nachteilig auf Mikroorganismen auswirkt. Es befindet sich in der Fossa des Stirnbeins. Seine 5-12 Tubuli münden in den Spalt zwischen Bindehaut und Augapfel im äußeren Augenwinkel. Durch die Befeuchtung der Oberfläche des Augapfels fließen Tränen in den inneren Augenwinkel (Nase). Hier sammeln sie sich in den Öffnungen der Tränenwege, durch die sie in den ebenfalls am inneren Augenwinkel befindlichen Tränensack gelangen.

Aus dem Sack entlang des Tränennasengangs werden Tränen in die Nasenhöhle unter der unteren Concha geleitet (daher können Sie manchmal bemerken, wie Tränen beim Weinen aus der Nase fließen).

Augenhygiene

Wenn Sie die Wege des Tränenabflusses aus den Entstehungsorten - den Tränendrüsen - kennen, können Sie eine solche Hygienefähigkeit wie das „Abwischen“ der Augen richtig ausführen. Gleichzeitig sollte die Bewegung der Hände mit einer sauberen Serviette (vorzugsweise steril) vom äußeren zum inneren Augenwinkel gerichtet sein, „die Augen zur Nase wischen“, zum natürlichen Tränenfluss und nicht dagegen und trägt so zur Entfernung eines Fremdkörpers (Staub) auf der Oberfläche des Augapfels bei.

Das Sehorgan muss vor Fremdkörpern und Beschädigungen geschützt werden. Bei Arbeiten, bei denen Partikel, Materialbruchstücke, Späne entstehen, sollte eine Schutzbrille verwendet werden.

Wenn sich das Sehvermögen verschlechtert, zögern Sie nicht und wenden Sie sich an einen Augenarzt, befolgen Sie seine Empfehlungen, um eine weitere Entwicklung der Krankheit zu vermeiden. Die Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz sollte sich nach der Art der Arbeit richten: Je subtiler die Bewegungen ausgeführt werden, desto intensiver sollte die Beleuchtung sein. Es sollte nicht hell oder schwach sein, sondern genau das, was die Augen am wenigsten strapaziert und zu einem effizienten Arbeiten beiträgt.

Wie man die Sehschärfe erhält

Beleuchtungsnormen wurden in Abhängigkeit vom Zweck der Räumlichkeiten und der Art der Aktivität entwickelt. Die Lichtmenge wird mit einem speziellen Gerät bestimmt - einem Luxmeter. Die Kontrolle der Richtigkeit der Beleuchtung wird vom medizinischen und sanitären Dienst und der Verwaltung von Institutionen und Unternehmen durchgeführt.

Zu bedenken ist, dass vor allem helles Licht zur Verschlechterung der Sehschärfe beiträgt. Daher sollten Sie es vermeiden, ohne Lichtschutzbrille in helle Lichtquellen zu blicken, sowohl künstliche als auch natürliche.

Um eine Sehbehinderung durch hohe Augenbelastung zu vermeiden, müssen bestimmte Regeln eingehalten werden:

• Beim Lesen und Schreiben ist eine gleichmäßige ausreichende Beleuchtung erforderlich, aus der keine Ermüdung entsteht;
• der Abstand von den Augen zum Thema Lesen, Schreiben oder kleinen Gegenständen, mit denen Sie beschäftigt sind, sollte etwa 30-35 cm betragen;
• die Gegenstände, mit denen Sie arbeiten, sollten für die Augen bequem platziert werden;
• Sehen Sie Fernsehsendungen nicht näher als 1,5 Meter vom Bildschirm entfernt. In diesem Fall ist es notwendig, den Raum aufgrund einer versteckten Lichtquelle hervorzuheben.

Von nicht geringer Bedeutung für die Aufrechterhaltung einer normalen Sehkraft ist eine angereicherte Ernährung im Allgemeinen und insbesondere Vitamin A, das in tierischen Produkten, in Karotten und Kürbissen reichlich vorhanden ist.

Ein maßvoller Lebensstil, der den richtigen Wechsel von Arbeit und Ruhe, Ernährung, mit Ausnahme von schlechten Gewohnheiten, einschließlich Rauchen und Alkoholkonsum, umfasst, trägt in hohem Maße zur Erhaltung des Sehvermögens und der Gesundheit im Allgemeinen bei.

Die hygienischen Anforderungen an die Erhaltung des Sehorgans sind so umfangreich und vielfältig, dass sie sich nicht einschränken lassen. Sie können je nach Arbeitstätigkeit variieren, sie sollten mit einem Arzt abgeklärt und durchgeführt werden.

Getrennt Teile des Auges (Hornhaut, Linse, Glaskörper) haben die Fähigkeit, die durch sie hindurchtretenden Strahlen zu brechen. AUS Sicht der Augenphysik dich selbst ein optisches System, das Strahlen sammeln und brechen kann.

refraktiv die Stärke einzelner Teile (Linsen im Gerät betreffend) und das gesamte optische System des Auges wird in Dioptrien gemessen.

Unter Unter einer Dioptrie versteht man die Brechkraft einer Linse, deren Brennweite gleich ist 1 Min. Wenn Brechkraft nimmt zu, Brennweite verkürzt sich kämpft. Von hier Daraus folgt, dass ein Objektiv mit einer Brennweite ein Abstand von 50 cm hat eine Brechkraft von 2 Dioptrien (2 D).

Das optische System des Auges ist sehr komplex. Es genügt darauf hinzuweisen, dass es nur mehrere brechende Medien gibt und jedes Medium seine eigene Brechkraft und seine eigenen strukturellen Merkmale hat. All dies macht es äußerst schwierig, das optische System des Auges zu untersuchen.

Reis. Ein Bild im Auge aufbauen (im Text erklärt)

Das Auge wird oft mit einer Kamera verglichen. Die Rolle der Kamera spielt die Augenhöhle, die von der Aderhaut verdunkelt wird; Die Netzhaut ist das lichtempfindliche Element. Die Kamera hat ein Loch, in das das Objektiv eingesetzt wird. Lichtstrahlen, die in das Loch eintreten, passieren die Linse, werden gebrochen und fallen auf die gegenüberliegende Wand.

Das optische System des Auges ist ein refraktives Sammelsystem. Sie bricht die durch sie hindurchgehenden Strahlen und sammelt sie wieder in einem Punkt. Somit erscheint ein reales Bild eines realen Objekts. Das Bild des Objekts auf der Netzhaut wird jedoch umgekehrt und verkleinert.

Um dieses Phänomen zu verstehen, wenden wir uns dem schematischen Auge zu. Reis. gibt eine Vorstellung vom Strahlengang im Auge und erhält ein inverses Bild eines Objekts auf der Netzhaut. Der Strahl, der vom oberen Punkt des Objekts ausgeht, der durch den Buchstaben a gekennzeichnet ist, durch die Linse geht, wird gebrochen, ändert die Richtung und nimmt die Position des unteren Punkts auf der Netzhaut ein, der in der Abbildung angegeben ist a 1 Der Strahl vom unteren Punkt des Objekts B fällt brechend als oberer Punkt auf die Netzhaut in 1 . Strahlen von allen Punkten fallen auf die gleiche Weise. Folglich wird auf der Netzhaut ein reelles Bild des Objekts erhalten, das jedoch umgekehrt und verkleinert ist.

Berechnungen zeigen also, dass die Größe der Buchstaben dieses Buches, wenn es sich beim Lesen in einem Abstand von 20 cm vom Auge befindet, auf der Netzhaut 0,2 mm beträgt. Dass wir Objekte nicht in ihrem umgekehrten Bild (auf dem Kopf stehend), sondern in ihrer natürlichen Form sehen, liegt wahrscheinlich an angesammelter Lebenserfahrung.

Ein Kind in den ersten Monaten nach der Geburt verwechselt die Ober- und Unterseite des Objekts. Wenn einem solchen Kind eine brennende Kerze gezeigt wird, versucht das Kind, die Flamme zu greifen, streckt seine Hand nicht zum oberen, sondern zum unteren Ende der Kerze aus. Durch die Kontrolle der Messwerte des Auges mit den Händen und anderen Sinnesorganen im späteren Leben beginnt eine Person, Objekte trotz ihres umgekehrten Bildes auf der Netzhaut so zu sehen, wie sie sind.

Akkommodation des Auges. Eine Person kann Objekte, die sich in unterschiedlichen Entfernungen vom Auge befinden, nicht gleichzeitig gleich scharf sehen.

Um ein Objekt gut sehen zu können, ist es notwendig, dass die von diesem Objekt ausgehenden Strahlen auf der Netzhaut gesammelt werden. Erst wenn die Strahlen auf die Netzhaut treffen, sehen wir ein klares Bild des Objekts.

Akkommodation nennt man die Adaptation des Auges, um unterschiedliche Bilder von Objekten in unterschiedlichen Entfernungen aufzunehmen.

Um in jedem Fall ein klares Bild zu erhaltenDabei ist es notwendig, den Abstand zwischen der refraktiven Linse und der Rückwand der Kamera zu verändern. So funktioniert die Kamera. Um ein klares Bild auf der Rückseite der Kamera zu erhalten, bewegen Sie das Objektiv zurück oder zoomen Sie hinein. Nach diesem Prinzip findet bei Fischen eine Akkommodation statt. Bei ihnen bewegt sich die Linse mit Hilfe eines speziellen Geräts weg oder nähert sich der Augenrückwand.

Reis. 2 VERÄNDERUNG DER Krümmung der Linse während der Akkommodation 1 – Linse; 2 - Linsenbeutel; 3 - Ziliarprozesse. Die obere Abbildung ist eine Zunahme der Krümmung der Linse. Das Ziliarband ist entspannt. Untere Figur - Die Krümmung der Linse wird reduziert, die Ziliarbänder werden gedehnt.

Ein klares Bild kann jedoch auch erhalten werden, wenn sich die Brechkraft der Linse ändert, was durch eine Änderung ihrer Krümmung möglich ist.

Nach diesem Prinzip findet beim Menschen eine Akkommodation statt. Beim Sehen von Objekten in unterschiedlichen Entfernungen ändert sich die Krümmung der Linse, wodurch sich der Punkt, an dem die Strahlen zusammenlaufen, nähert oder entfernt, wobei er jedes Mal auf die Netzhaut fällt. Wenn eine Person nahe Objekte untersucht, wird die Linse konvexer, und wenn sie entfernte Objekte betrachtet, wird sie flacher.

Wie verändert sich die Krümmung der Linse? Das Objektiv befindet sich in einem speziellen transparenten Beutel. Die Krümmung der Linse hängt vom Grad der Spannung des Beutels ab. Die Linse ist elastisch, wenn der Beutel also gedehnt wird, flacht er ab. Wenn der Beutel entspannt ist, nimmt die Linse aufgrund ihrer Elastizität eine konvexere Form an (Abb. 2). Die Änderung der Spannung des Beutels erfolgt mit Hilfe eines speziellen kreisförmigen Akkommodationsmuskels, an dem die Bänder der Kapsel befestigt sind.

Mit der Kontraktion der Akkommodationsmuskulatur werden die Bänder des Linsenbeutels schwächer und die Linse erhält eine konvexere Form.

Der Grad der Veränderung der Krümmung der Linse hängt auch vom Kontraktionsgrad dieses Muskels ab.

Bringt man ein weit entferntes Objekt allmählich näher an das Auge heran, so beginnt die Akkommodation in einer Entfernung von 65 m. Bei weiterer Annäherung des Objektes an das Auge nehmen die Akkommodationsbemühungen zu und sind bei 10 cm Abstand erschöpft. So liegt der Nahsehpunkt in einer Entfernung von 10 cm Mit zunehmendem Alter nimmt die Elastizität der Linse allmählich ab und damit auch die Akkommodationsfähigkeit. Der nächste klare Sehpunkt liegt bei einem 10-Jährigen in 7 cm Entfernung, bei einem 20-Jährigen bei 10 cm Entfernung, bei einem 25-Jährigen bei 12,5 cm, bei einem 35-Jährigen -Jähriger - 17 cm, für einen 45-Jährigen - 33 cm, für einen 60-Jährigen - 1 m, für einen 70-Jährigen - 5 m, für einen 75-Jährigen die Fähigkeit Akkommodation geht fast verloren und der nächste Punkt klarer Sicht bewegt sich ins Unendliche.