Šviesos pratekėjimo akies obuolyje seka. Kodėl taip gerai matome tolimus objektus?

objektyvas padalija vidinį akies paviršių į dvi kameros : priekinė kamera užpildyta vandeniniu humoru ir užpakalinė kamera, užpildyta stiklakūniu. Lęšis yra abipus išgaubtas elastingas lęšis, pritvirtintas prie ciliarinio kūno raumenų. Ciliarinis kūnas keičia lęšio formą.

Ciliarinio kūno skaidulų susitraukimas arba atsipalaidavimas sukelia Zinn raiščių, atsakingų už lęšio kreivumo keitimą, atsipalaidavimą arba įtempimą.

Stuburinių akis dažnai lyginama su fotoaparatu, nes lęšių sistema (ragena ir lęšis) sukuria apverstą ir sumažintą objekto vaizdą tinklainės paviršiuje (Hermann Helmholtz).

Reguliuojamas pro objektyvą praeinančios šviesos kiekis kintama diafragma (vyzdys), o objektyvas sugeba sufokusuoti arčiau ir tolimesnius objektus.

Optinė sistema- dioptrijų aparatas - tai sudėtinga, netiksliai sucentruota lęšių sistema, kuri į tinklainę išmeta apverstą, labai sumažintą aplinkinio pasaulio vaizdą (smegenys „apverčia atvirkštinį vaizdą ir jis suvokiamas kaip tiesioginis) Akies optinę sistemą sudaro ragena, vandeninis skystis, lęšis ir stiklakūnis.

Kai spinduliai praeina pro akį, jie lūžta keturiose sąsajose:

1. Tarp oro ir ragenos

2. Tarp ragenos ir vandeninio humoro

3. Tarp vandeninio humoro ir objektyvo

4. Tarp lęšiuko ir stiklakūnio kūno.

Lūžio terpės turi skirtingus lūžio rodiklius.

(Dėl akies optinės sistemos sudėtingumo sunku tiksliai įvertinti spindulių kelią joje ir įvertinti vaizdą tinklainėje. Todėl jie naudoja supaprastintą modelį – „sumažintą akį“, kurioje yra visos laužiančios terpės. sujungti į vieną sferinį paviršių ir turi tą patį lūžio rodiklį.

Didžioji refrakcija įvyksta pereinant iš oro į rageną – šis paviršius veikia kaip stiprus lęšis esant 42 D – taip pat lęšio paviršiams.

lūžio galia

Objektyvo lūžio galia matuojama židinio nuotoliu (f). Tai atstumas už objektyvo, kuriame lygiagrečiai šviesos pluoštai susilieja viename taške.

Mazgo taškas- akies optinės sistemos taškas, per kurį spinduliai praeina nelūžinėdami.

Bet kurios optinės sistemos lūžio galia išreiškiama dioptrijomis.

Dioptrija - lygi židinio nuotolio objektyvo lūžio galiai 100 cm arba 1 metras

Akies optinė galia apskaičiuojama kaip židinio nuotolio atvirkštinė vertė:

kur f- galinis akies židinio nuotolis (išreikštas metrais)

Įprastoje akyje bendra dioptrijų lūžio galia yra 59D kai žiūri į tolimus objektus ir 70.5D- adresu žiūri į artimus objektus.

Apgyvendinimas

Norint gauti aiškų objekto vaizdą tam tikru atstumu, optinė sistema turi būti iš naujo sufokusuota. Yra 2 paprasti būdai tai padaryti –

a) objektyvo poslinkis tinklainės atžvilgiu, kaip fotoaparate (varlėje); -(Williamas Beitzas – Amerikos oftalmologas – teorija apie skersinius ir išilginius raumenis – XIX a.)

b) arba jo lūžio galios padidėjimas (žmonėms)- (Hermannas Helmholcas).

Akies prisitaikymas prie aiškiai matomų objektų, nutolusių skirtingais atstumais, vadinamas akomodacija.

Akomodacija įvyksta keičiant lęšio paviršių kreivumą ištempiant arba atpalaiduojant ciliarinį kūną.

Padidėjusi lęšio refrakcija akomodacija iki artimiausio taško pasiekiama padidinus jo paviršiaus kreivumą, t.y. jis tampa labiau suapvalintas ir plokštesnis iki tolimo taško. Vaizdas tinklainėje iš tikrųjų yra sumažintas ir apverstas.

Akomodacijos metu atsiranda lęšiuko kreivumo pakitimų, t.y. jo lūžio galia.

Lęšio kreivumo pokyčius suteikia jo elastingumas ir cinko raiščiai kurie yra pritvirtinti prie ciliarinio kūno. Ciliariniame kūne yra lygiųjų raumenų skaidulų.

Juos susitraukus, susilpnėja cino raiščių trauka (jie visada ištempiami ir ištempia kapsulę, kuri suspaudžia ir išlygina lęšiuką). Lęšiukas dėl savo elastingumo įgauna labiau išgaubtą formą, jei ciliarinis raumuo (ciliarinis kūnas) atsipalaiduoja - zon raiščiai išsitempia ir lęšiukas išsilygina.

Šiuo būdu , ciliariniai raumenys yra prisitaikantys raumenys. Juos inervuoja parasimpatinės nervų skaidulos okulomotorinis nervas. Jei lašinsite atropinas (parasimpatinė sistema išsijungia) sutrikęs regėjimas šalia, kaip atsitinka ciliarinio kūno atpalaidavimas ir cino raiščių įtempimas – lęšiukas išsilygina. Parasimpatinės medžiagos - pilokarpinas ir ezerinas- sukelti ciliarinio raumens susitraukimą ir Zinn raiščių atsipalaidavimą.

Objektyvas turi išgaubtą formą.

Akyje su normalia refrakcija ryškus toli esančio objekto tinklainėje vaizdas susidaro tik tuo atveju, jei atstumas tarp ragenos priekinio paviršiaus ir tinklainės yra 24,4 mm(vidutiniškai 25-30 cm)

Geriausias matymo atstumas- tai atstumas, kuriuo normali akis patiria mažiausiai streso žiūrėdama į objekto detales.

Normaliam jauno žmogaus akiai tolimasis aiškaus matymo taškas yra begalybėje.

Artimiausias aiškaus matymo taškas yra 10 cm atstumu nuo akies.(neįmanoma aiškiai matyti, kad spinduliai eina lygiagrečiai).

Su amžiumi dėl akies formos nukrypimo ar dioptrijų aparato lūžio galios mažėja lęšiuko elastingumas.

Senatvėje proksimalinis taškas pasislenka (senatvinė toliaregystė arbapresbiopija ), Taigi25 val artimiausias taškas jau nutolęs apie24 cm , ir60 metų eina į begalybę . Lęšiukas su amžiumi tampa mažiau elastingas, o silpstant cinno raiščiams jo išgaubimas arba nekinta, arba pasikeičia nežymiai. Todėl artimiausias aiškaus matymo taškas nutolsta nuo akių. Šio trūkumo korekcija dėl abipus išgaubtų lęšių. Yra dar dvi spindulių lūžio (lūžio) akyje anomalijos.

1. Trumparegystė arba trumparegystė(sutelkite dėmesį prieš tinklainę stiklakūnyje).

2. Toliaregystė arba hipermetropija(dėmesys juda už tinklainės).

Pagrindinis visų defektų principas yra tas akies obuolio lūžio galia ir ilgis yra nesuderinami vienas su kitu.

Su trumparegystė - akies obuolys per ilgas, o lūžio galia normali. Spinduliai susilieja prieš tinklainę stiklakūnyje, o tinklainėje atsiranda atstumo ratas. Trumparegiams tolimasis aiškaus matymo taškas yra ne begalybėje, o baigtiniame, artimame atstumu. Pataisymas – būtinas sumažinti akies lūžio galią naudojant įgaubtus lęšius su neigiamomis dioptrijomis.

Su hipermetropija ir presbiopija ( senatvinis), t.y. . toliaregystė, akies obuolys per trumpas, todėl už tinklainės susirenka lygiagretūs tolimų objektų spinduliai, o ant jo gaunamas neryškus objekto vaizdas. Šį refrakcijos trūkumą galima kompensuoti akommodacinėmis pastangomis, t.y. lęšio išgaubimo padidėjimas. Korekcija teigiamomis dioptrijomis, t.y. abipus išgaubti lęšiai.

Astigmatizmas- (nurodo lūžio klaidas), susijusias su netolygi spindulių lūžimas skirtingomis kryptimis (pavyzdžiui, išilgai vertikalaus ir horizontalaus dienovidinio). Visi žmonės tam tikru mastu turi astigmatizmą. Taip yra dėl akies struktūros netobulumo ne griežtas ragenos sferiškumas(naudokite cilindrinius stiklus).

Žmogaus akis yra puikus evoliucijos laimėjimas ir puikus optinis instrumentas. Akies jautrumo slenkstis yra artimas teorinei ribai dėl šviesos kvantinių savybių, ypač dėl šviesos difrakcijos. Akies suvokiamas intensyvumo diapazonas yra toks, kad dėmesys gali greitai pereiti nuo labai mažo atstumo iki begalybės.
Akis yra lęšių sistema, kuri šviesai jautriame paviršiuje formuoja apverstą realų vaizdą. Akies obuolys yra maždaug sferinis, jo skersmuo yra apie 2,3 cm. Jo išorinis apvalkalas yra beveik pluoštinis nepermatomas sluoksnis, vadinamas sklera. Šviesa patenka į akį per rageną, kuri yra skaidri membrana išoriniame akies obuolio paviršiuje. Ragenos centre yra spalvotas žiedas - rainelė (rainelė) co mokinys viduryje. Jie veikia kaip diafragma, reguliuojantys į akį patenkančios šviesos kiekį.
objektyvas yra lęšis, sudarytas iš skaidraus pluošto. Jo formą, taigi ir židinio nuotolį, galima keisti ciliariniai raumenys akies obuolys. Tarpas tarp ragenos ir lęšiuko užpildytas vandeniniu humoru ir vadinamas priekinė kamera. Už lęšio yra skaidri į želė panaši medžiaga, vadinama stiklakūnis kūnas.
Vidinis akies obuolio paviršius yra padengtas tinklainė, kuriame yra daug nervinių ląstelių – regos receptorių: lazdelės ir kūgiai, kurios reaguoja į regos dirgiklius generuodamos biopotencialus. Jautriausia tinklainės sritis yra geltona dėmė, kuriame yra daugiausiai regos receptorių. Centrinėje tinklainės dalyje yra tik tankiai suspausti kūgiai. Akis sukasi, kad pamatytų tiriamą objektą.

Ryžiai. vienas.žmogaus akis

Refrakcija akyje

Akys yra įprastos fotokameros optinis atitikmuo. Jame yra lęšių sistema, diafragmos sistema (vyzdys) ir tinklainė, ant kurios fiksuojamas vaizdas.

Akies lęšiuko sistema suformuota iš keturių refrakcijos terpių: ragenos, vandens kameros, lęšiuko, stiklinio korpuso. Jų lūžio rodikliai labai nesiskiria. Jie yra 1,38 ragenai, 1,33 vandens kamerai, 1,40 lęšiui ir 1,34 stiklakūniui (2 pav.).

Ryžiai. 2. Akys kaip lūžio terpės sistema (skaičiai yra lūžio rodikliai)

Šiuose keturiuose laužiamuosiuose paviršiuose šviesa lūžta: 1) tarp oro ir ragenos priekinio paviršiaus; 2) tarp užpakalinio ragenos paviršiaus ir vandens kameros; 3) tarp vandens kameros ir priekinio lęšio paviršiaus; 4) tarp užpakalinio lęšiuko paviršiaus ir stiklakūnio kūno.
Stipriausia refrakcija atsiranda ragenos priekiniame paviršiuje. Ragena turi mažą kreivio spindulį, o ragenos lūžio rodiklis labiausiai skiriasi nuo oro.
Lęšio lūžio galia yra mažesnė nei ragenos. Tai sudaro apie trečdalį visos akių lęšių sistemų lūžio galios. Šio skirtumo priežastis yra ta, kad lęšį supantys skysčiai turi lūžio rodiklius, kurie labai nesiskiria nuo lęšio lūžio rodiklio. Jei lęšiukas pašalinamas iš akies, jį supa oras, jo lūžio rodiklis yra beveik šešis kartus didesnis nei akies.

Objektyvas atlieka labai svarbią funkciją. Jo kreivumas gali keistis, o tai užtikrina puikų fokusavimą į objektus, esančius įvairiais atstumais nuo akies.

Sumažėjusi akis

Sumažinta akis yra supaprastintas tikrosios akies modelis. Tai schematiškai vaizduoja įprastos žmogaus akies optinę sistemą. Sumažėjusią akį vaizduoja vienas lęšis (viena refrakcijos terpė). Redukuotoje akyje visi tikrosios akies laužiamieji paviršiai sumuojami algebriškai, suformuojant vieną laužiamąjį paviršių.
Sumažinta akis leidžia atlikti paprastus skaičiavimus. Bendra terpės laužiamoji galia yra beveik 59 dioptrijos, kai objektyvas pritaikytas tolimų objektų matymui. Centrinis sumažintos akies taškas yra prieš tinklainę 17 milimetrų. Spindulys iš bet kurio objekto taško patenka į sumažintą akį ir praeina per centrinį tašką be lūžio. Kaip stiklinis lęšis sudaro vaizdą ant popieriaus lapo, akies lęšių sistema formuoja vaizdą tinklainėje. Tai sumažintas, tikras, apverstas objekto vaizdas. Smegenys formuoja objekto suvokimą tiesioje padėtyje ir tikrojo dydžio.

Apgyvendinimas

Norint aiškiai matyti objektą, būtina, kad lūžus spinduliams tinklainėje susidarytų vaizdas. Akies lūžio galios keitimas, siekiant sufokusuoti artimus ir tolimus objektus, vadinamas apgyvendinimas.
Tolimiausias taškas, į kurį akis sutelkia dėmesį, vadinamas tolimas taškas vizijos – begalybė. Šiuo atveju lygiagrečiai į akį patenkantys spinduliai yra sutelkti į tinklainę.
Objektas detaliai matomas, kai jis dedamas kuo arčiau akies. Mažiausias aiškaus matymo atstumas yra apie 7 cm su normaliu regėjimu. Šiuo atveju akomodacijos aparatas yra labiausiai įtemptas.
Taškas, esantis 25 atstumu cm, paskambino taškas geriausia vizija, kadangi tokiu atveju visos nagrinėjamo objekto detalės išsiskiria be maksimalaus akomodacijos aparato įtempimo, ko pasekoje akis gali nepavargti ilgai.
Jei akis yra sufokusuota į objektą artimame taške, ji turi pakoreguoti židinio nuotolį ir padidinti laužiamąją galią. Šis procesas vyksta keičiant objektyvo formą. Kai objektas priartinamas prie akies, lęšio forma pasikeičia iš vidutiniškai išgaubto lęšio į išgaubtą.
Lęšiuką sudaro pluoštinė želė pavidalo medžiaga. Jį gaubia tvirta lanksti kapsulė ir turi specialius raiščius, einančius nuo lęšiuko krašto iki išorinio akies obuolio paviršiaus. Šie raiščiai nuolat įtempti. Keičiasi objektyvo forma ciliarinis raumuo. Šio raumens susitraukimas sumažina lęšiuko kapsulės įtempimą, ji tampa labiau išgaubta ir dėl natūralaus kapsulės elastingumo įgauna sferinę formą. Ir atvirkščiai, kai ciliarinis raumuo yra visiškai atsipalaidavęs, lęšio laužiamoji galia yra silpniausia. Kita vertus, kai ciliarinis raumuo yra labiausiai susitraukęs, lęšio laužiamoji galia tampa didžiausia. Šį procesą kontroliuoja centrinė nervų sistema.

Ryžiai. 3. Apgyvendinimas įprastoje akyje

Presbiopija

Vaikams lęšio lūžio galia gali padidėti nuo 20 dioptrijų iki 34 dioptrijų. Vidutinė apgyvendinimo vieta yra 14 dioptrijų. Dėl to bendra akies lūžio galia yra beveik 59 dioptrijos, kai akis pritaikyta matymui į atstumą, ir 73 dioptrijos esant maksimaliai akomodacijai.
Žmogui senstant lęšiukas tampa storesnis ir mažiau elastingas. Todėl su amžiumi lęšio galimybė keisti formą mažėja. Vaiko akomodacijos galia sumažėja nuo 14 dioptrijų iki mažiau nei 2 dioptrijų nuo 45 iki 50 metų amžiaus ir tampa lygi 0 sulaukus 70 metų. Todėl objektyvas beveik netelpa. Šis akomodacijos sutrikimas vadinamas senatvinė toliaregystė. Akys visada sutelktos į pastovų atstumą. Jie negali sutalpinti tiek artimo, tiek tolimojo matymo. Todėl, norėdamas aiškiai matyti įvairiais atstumais, senas žmogus turi dėvėti bifokalius, kurių viršutinis segmentas yra sufokusuotas matymui iš toli, o apatinis – iš arti.

refrakcijos klaidos

emmetropija . Manoma, kad akis bus normali (emmetropinė), jei lygiagretūs šviesos spinduliai iš tolimų objektų bus nukreipti į tinklainę visiškai atpalaiduojant ciliarinį raumenį. Tokia akis aiškiai mato tolimus objektus, kai ciliarinis raumuo yra atsipalaidavęs, tai yra be akomodacijos. Fokusuojant artimo nuotolio objektus akyje, ciliarinis raumuo susitraukia, užtikrindamas tinkamą akomodacijos laipsnį.

Ryžiai. keturi. Lygiagrečių šviesos spindulių lūžis žmogaus akyje.

Hipermetropija (hiperopija). Hipermetropija taip pat žinoma kaip toliaregystė. Taip yra dėl mažo akies obuolio dydžio arba dėl silpnos akies lęšių sistemos lūžio galios. Tokiomis sąlygomis akies lęšių sistema lygiagrečiai šviesos spinduliai nėra laužomi pakankamai, kad dėmesys (atitinkamai vaizdas) būtų nukreiptas į tinklainę. Norėdami įveikti šią anomaliją, ciliarinis raumuo turi susitraukti, padidindamas akies laužiamąją galią. Todėl toliaregis žmogus akomodacijos mechanizmu gali sufokusuoti tolimus objektus į tinklainę. Norint pamatyti arčiau esančius objektus, akomodacijos galios nepakanka.
Turėdamas nedidelį akomodacijos rezervą, toliaregis dažnai nepajėgia pakankamai prisitaikyti akies, kad galėtų sufokusuoti ne tik šalia esančius, bet net tolimus objektus.
Norint ištaisyti toliaregystę, būtina padidinti akies laužiamąją galią. Tam naudojami išgaubti lęšiai, kurie akies optinės sistemos galią papildo lūžio galia.

Trumparegystė . Trumparegystės (arba trumparegystės) atveju lygiagreti šviesos spinduliai iš tolimų objektų yra sutelkti prieš tinklainę, nepaisant to, kad ciliarinis raumuo yra visiškai atsipalaidavęs. Taip nutinka dėl per ilgo akies obuolio, taip pat dėl ​​per didelės akies optinės sistemos lūžio galios.
Nėra mechanizmo, kuriuo akis galėtų sumažinti savo lęšiuko laužiamąją galią mažiau, nei įmanoma visiškai atpalaidavus ciliarinį raumenį. Akomodacijos procesas pablogina regėjimą. Todėl žmogus, turintis trumparegystę, negali sutelkti tolimų objektų į tinklainę. Vaizdas gali būti sufokusuotas tik tada, kai objektas yra pakankamai arti akies. Todėl žmogus, turintis trumparegystę, turi ribotą tolimą aiškaus regėjimo tašką.
Yra žinoma, kad pro įgaubtą lęšį praeinantys spinduliai lūžta. Jei akies lūžio galia yra per didelė, kaip trumparegystė, ją kartais gali panaikinti įgaubtas lęšis. Naudojant lazerinę techniką, galima koreguoti ir per didelį ragenos išsipūtimą.

Astigmatizmas . Astigminėje akyje ragenos refrakcinis paviršius yra ne sferinis, o elipsoidinis. Taip yra dėl per didelio ragenos kreivumo vienoje iš jos plokštumų. Dėl to per rageną vienoje plokštumoje einantys šviesos spinduliai lūžta ne taip stipriai, kaip per ją kitoje plokštumoje einantys spinduliai. Jie nepatenka į dėmesio centrą. Astigmatizmo akimis akomodacijos pagalba kompensuoti nepavyks, tačiau jį galima ištaisyti cilindriniu lęšiu, kuris ištaisys paklaidą vienoje iš plokštumų.

Optinių anomalijų korekcija kontaktiniais lęšiais

Pastaruoju metu plastikiniai kontaktiniai lęšiai naudojami įvairioms regėjimo anomalijoms koreguoti. Jie dedami prie priekinio ragenos paviršiaus ir pritvirtinami plonu ašarų sluoksniu, kuris užpildo erdvę tarp kontaktinio lęšio ir ragenos. Standūs kontaktiniai lęšiai pagaminti iš kieto plastiko. Jų dydžiai yra 1 mm storio ir 1 cm skersmens. Taip pat yra minkšti kontaktiniai lęšiai.
Kontaktiniai lęšiai pakeičia rageną kaip išorinę akies pusę ir beveik visiškai panaikina akies lūžio galios dalį, kuri paprastai atsiranda priekiniame ragenos paviršiuje. Naudojant kontaktinius lęšius, priekinis ragenos paviršius nevaidina reikšmingos reikšmės akies refrakcijai. Pagrindinį vaidmenį pradeda vaidinti priekinis kontaktinio lęšio paviršius. Tai ypač svarbu asmenims su nenormaliai susiformavusiomis ragenomis.
Kita kontaktinių lęšių savybė yra ta, kad besisukdami kartu su akimi jie suteikia platesnį aiškaus matymo plotą nei įprasti akiniai. Jie taip pat yra patogesni menininkams, sportininkams ir pan.

Regėjimo aštrumas

Žmogaus akies gebėjimas aiškiai matyti smulkias detales yra ribotas. Normali akis gali atskirti įvairius taškinius šviesos šaltinius, esančius 25 lanko sekundžių atstumu. Tai yra, kai šviesos spinduliai iš dviejų atskirų taškų patenka į akį didesniu nei 25 sekundžių kampu tarp jų, jie matomi kaip du taškai. Negalima išskirti sijų su mažesniu kampiniu atskyrimu. Tai reiškia, kad normalaus regėjimo aštrumo žmogus gali atskirti du šviesos taškus 10 metrų atstumu, jeigu jie vienas nuo kito nutolę 2 milimetrus.

Ryžiai. 7. Didžiausias dviejų taškų šviesos šaltinių regėjimo aštrumas.

Šios ribos buvimą užtikrina tinklainės struktūra. Vidutinis tinklainėje esančių receptorių skersmuo yra beveik 1,5 mikrometro. Žmogus paprastai gali atskirti du atskirus taškus, jei atstumas tarp jų tinklainėje yra 2 mikrometrai. Taigi, norėdami atskirti du mažus objektus, jie turi iššauti du skirtingus kūgius. Tarp jų bus bent vienas nesužadintas kūgis.

Dalyko "Temperatūros jautrumas. Visceralinis jautrumas. Regėjimo jutimo sistema" turinys:
1. Temperatūros jautrumas. šiluminiai receptoriai. šalčio receptoriai. temperatūros suvokimas.
2. Skausmas. Jautrumas skausmui. Nociceptoriai. Skausmo jautrumo būdai. Skausmo įvertinimas. Skausmo vartai. Opiatų peptidai.
3. Visceralinis jautrumas. Visceroreceptoriai. Visceraliniai mechanoreceptoriai. Visceraliniai chemoreceptoriai. Visceralinis skausmas.
4. Regos jutimo sistema. vizualinis suvokimas. Šviesos spindulių projekcija į tinklainę. Optinė akies sistema. Refrakcija.
5. Apgyvendinimas. Artimiausias aiškaus matymo taškas. apgyvendinimo diapazonas. Presbiopija. Su amžiumi susijusi toliaregystė.
6. Refrakcijos anomalijos. Emmetropija. Trumparegystė (trumparegystė). Toliaregystė (hipermetropija). Astigmatizmas.
7. Vyzdžių refleksas. Regėjimo lauko projekcija į tinklainę. binokulinis regėjimas. Akių konvergencija. Akių divergencija. skersinis nelygumas. Retinotopija.
8. Akių judesiai. Akių judesių stebėjimas. Greiti akių judesiai. Centrinė skylė. Saccadams.
9. Šviesos energijos konversija tinklainėje. Tinklainės funkcijos (užduotys). Akloji vieta.
10. Skotopinė tinklainės sistema (naktinis matymas). Tinklainės fotopinė sistema (dienos matymas). Tinklainės kūgiai ir strypai. Rodopsinas.

regos jutimo sistema. vizualinis suvokimas. Šviesos spindulių projekcija į tinklainę. Optinė akies sistema. Refrakcija.

vizualinis suvokimas palieka žmogaus atmintyje didžiausią dalį juslinių įspūdžių apie jį supantį pasaulį. Tai atsiranda dėl tinklainės fotoreceptorių sugerties šviesos spindulių arba elektromagnetinių bangų, atsispindėjusių nuo aplinkinių objektų, 400–700 nm diapazone. Sugertų šviesos kvantų energiją (adekvatų stimulą) tinklainė paverčia nerviniais impulsais, kurie regos nervais keliauja į šoninius genikulinius kūnus, o iš jų – į projekcinę regimąją žievę. Daugiau nei trisdešimt smegenų dalių, atstovaujančių antrines sensorines ir asociatyvias žievės sritis, dalyvauja tolesniame vaizdinės informacijos apdorojime žmonėms.

Ryžiai. 17.5. Akies optinė sistema ir šviesos spindulių projekcija į tinklainę.Šviesos spinduliai, atsispindėję nuo nagrinėjamo objekto dalies (fiksavimo taško), lūžta akies optinių terpių (ragenos, priekinės kameros, lęšiuko, stiklakūnio kūno) ir sufokusuojami centrinėje tinklainės duobėje. Šviesos spindulių projekcija į duobės paviršių užtikrina maksimalų regėjimo aštrumą dėl mažo jautrių laukų dydžio ir ganglioninių bei bipolinių ląstelių nebuvimo šviesos spindulių kelyje į fotoreceptorius.

Šviesos spindulių projekcija į tinklainę

Prieš pasiekiant tinklainę, šviesos spinduliai nuosekliai praeina pro rageną, priekinės kameros skystį, lęšį ir stiklakūnį, kurie kartu sudaro optinė akies sistema(17.5 pav.). Kiekviename šio kelio etape šviesa lūžta ir dėl to tinklainėje atsiranda sumažintas ir apverstas stebimo objekto vaizdas, šis procesas vadinamas refrakcija. Akies optinės sistemos lūžio galia yra apie 58,6 dioptrijos žiūrint į tolimus objektus ir padidėja iki maždaug 70,5 dioptrijų, kai šviesos spinduliai, atsispindintys nuo netoliese esančių objektų, yra sutelkti į tinklainę ( 1 dioptrija atitinka 1 m židinio nuotolio objektyvo lūžio galią).

Regėjimas – tai biologinis procesas, lemiantis mus supančių objektų formos, dydžio, spalvos suvokimą, orientaciją tarp jų. Tai įmanoma dėl vizualinio analizatoriaus funkcijos, kuri apima suvokimo aparatą – akį.

regėjimo funkcija ne tik šviesos spindulių suvokime. Ją naudojame objektų atstumui, tūriui, vizualiniam supančios tikrovės suvokimui įvertinti.

Žmogaus akis – nuotrauka

Šiuo metu iš visų žmogaus jutimo organų didžiausias krūvis tenka regos organams. Taip yra dėl skaitymo, rašymo, televizijos žiūrėjimo ir kitokio pobūdžio informacijos bei darbo.

Žmogaus akies sandara

Regėjimo organas susideda iš akies obuolio ir pagalbinio aparato, esančio akiduobėje – veido kaukolės kaulų gilinimo.

Akies obuolio struktūra

Akies obuolys atrodo kaip sferinis kūnas ir susideda iš trijų apvalkalų:

• Išorinis – pluoštinis;
• vidutinis - kraujagyslinis;
• vidinis - tinklelis.

Išorinis pluoštinis apvalkalas užpakalinėje dalyje suformuoja baltymą, arba sklerą, o priekyje pereina į šviesai pralaidžią rageną.

Vidurinė gyslainė Jis taip vadinamas dėl to, kad jame gausu kraujagyslių. Įsikūręs po sklera. Susiformuoja priekinė šio apvalkalo dalis rainelė, arba rainelę. Taip jis vadinamas dėl spalvos (vaivorykštės spalvos). Rainelėje yra mokinys- apvali skylė, kuri per įgimtą refleksą gali pakeisti savo vertę priklausomai nuo apšvietimo intensyvumo. Norėdami tai padaryti, rainelėje yra raumenų, kurie siaurina ir plečia vyzdį.

Rainelė veikia kaip diafragma, kuri reguliuoja į šviesai jautrų aparatą patenkančios šviesos kiekį ir saugo jį nuo pažeidimų, pratinant regėjimo organą prie šviesos ir tamsos intensyvumo. Gyslainėje susidaro skystis – akies kamerų drėgmė.

Vidinė tinklainė arba tinklainė- greta vidurinės (kraujagyslių) membranos nugaros. Susideda iš dviejų lakštų: išorinio ir vidinio. Išoriniame lape yra pigmento, vidiniame – šviesai jautrių elementų.

Tinklainė iškloja akies dugną. Jei žiūrite iš vyzdžio šono, apačioje matosi balkšva apvali dėmė. Tai yra regos nervo išėjimo taškas. Jame nėra šviesai jautrių elementų, todėl šviesos spinduliai nėra suvokiami akloji vieta. Į jo pusę yra geltona dėmė (dėmė). Tai didžiausia regėjimo aštrumo vieta.

Vidiniame tinklainės sluoksnyje yra šviesai jautrūs elementai – regos ląstelės. Jų galai atrodo kaip strypai ir kūgiai. lazdos sudėtyje yra regėjimo pigmento - rodopsino, kūgiai- jodopsinas. Strypai šviesą suvokia prieblandoje, o kūgiai spalvas suvokia pakankamai ryškioje šviesoje.

Šviesos praėjimo pro akį seka

Apsvarstykite šviesos spindulių kelią per tą akies dalį, kuri sudaro jos optinį aparatą. Pirma, šviesa praeina per rageną, akies priekinės kameros (tarp ragenos ir vyzdžio) vandeninį humorą, vyzdį, lęšį (abipus išgaubto lęšio pavidalu), stiklakūnį (storą, skaidrią). terpė) ir galiausiai patenka į tinklainę.

Tais atvejais, kai šviesos spinduliai, praėję per akies optinę terpę, nėra sutelkti į tinklainę, atsiranda regėjimo anomalijos:

• Jei lenkia ją - trumparegystė;
• jei atsilieka – toliaregystė.

Trumparegystės išlyginimui naudojami abipus įgaubti lęšiai, o hiperopija – abipus išgaubti lęšiai.

Kaip jau minėta, strypai ir kūgiai yra tinklainėje. Į jas patekusi šviesa sukelia dirginimą: vyksta sudėtingi fotocheminiai, elektriniai, joniniai ir fermentiniai procesai, sukeliantys nervinį sužadinimą – signalą. Jis per regos nervą patenka į subkortikinius (kvadremiumą, regos gumburą ir kt.) regėjimo centrus. Tada jis patenka į smegenų pakaušio skilčių žievę, kur jis suvokiamas kaip regėjimo pojūtis.

Visas nervų sistemos kompleksas, įskaitant šviesos receptorius, regos nervus, regos centrus smegenyse, sudaro regėjimo analizatorių.

Pagalbinio akies aparato sandara

Be akies obuolio, akiai priklauso ir pagalbinis aparatas. Jį sudaro akių vokai, šeši raumenys, kurie judina akies obuolį. Užpakalinį vokų paviršių dengia apvalkalas – junginė, kuri iš dalies pereina į akies obuolį. Be to, ašarų aparatas priklauso pagalbiniams akies organams. Jį sudaro ašarų liauka, ašarų latakai, maišelis ir nosies ašarų latakas.

Ašarų liauka išskiria paslaptį – ašaras, kuriose yra lizocimo, kuris žalingai veikia mikroorganizmus. Jis yra priekinio kaulo duobėje. Jo 5-12 kanalėlių atsiveria į tarpą tarp junginės ir akies obuolio išoriniame akies kamputyje. Drėkinant akies obuolio paviršių, ašaros nuteka į vidinį akies kamputį (nosį). Čia jie susirenka į ašarų latakų angas, per kurias patenka į ašarų maišelį, taip pat esantį vidiniame akies kamputyje.

Iš maišelio palei nosies ašarų lataką ašaros nukreipiamos į nosies ertmę, po apatine kriaukle (todėl kartais galima pastebėti, kaip verkiant iš nosies bėga ašaros).

Regėjimo higiena

Žinodami ašarų nutekėjimo būdus iš formavimosi vietų - ašarų liaukų - galite teisingai atlikti tokį higienos įgūdį kaip „nuvalyti“ akis. Tuo pačiu metu rankų judesiai su švaria servetėle (geriausia sterilia) turi būti nukreipti nuo išorinio akies kampučio į vidinį, „nuvalykite akis link nosies“, į natūralų ašarų tekėjimą, o ne prieš jį, taip prisidedant prie svetimkūnio (dulkių) pašalinimo akies obuolio paviršiuje.

Regėjimo organas turi būti apsaugotas nuo svetimkūnių ir pažeidimų. Dirbant, kur susidaro dalelės, medžiagų skeveldros, drožlės, reikia naudoti apsauginius akinius.

Jei regėjimas pablogėja, nedvejodami kreipkitės į oftalmologą, vadovaukitės jo rekomendacijomis, kad išvengtumėte tolesnio ligos vystymosi. Apšvietimo intensyvumas darbo vietoje turėtų priklausyti nuo atliekamo darbo pobūdžio: kuo subtilesni judesiai, tuo apšvietimas turi būti intensyvesnis. Jis turi būti ne ryškus ar silpnas, o būtent toks, kuris mažiausiai vargina akis ir prisideda prie efektyvaus darbo.

Kaip išlaikyti regėjimo aštrumą

Apšvietimo standartai parengti priklausomai nuo patalpų paskirties, nuo veiklos pobūdžio. Šviesos kiekis nustatomas naudojant specialų prietaisą – liuksmetrą. Apšvietimo teisingumo kontrolę vykdo medicinos ir sanitarijos tarnyba bei įstaigų ir įmonių administracija.

Reikėtų prisiminti, kad ryški šviesa ypač prisideda prie regėjimo aštrumo pablogėjimo. Todėl be apsauginių akinių neturėtumėte žiūrėti į ryškios šviesos šaltinius – tiek dirbtinę, tiek natūralią.

Norint išvengti regėjimo pablogėjimo dėl didelio akių įtempimo, reikia laikytis tam tikrų taisyklių:

• Skaitant ir rašant būtinas vienodas pakankamas apšvietimas, nuo kurio neatsiranda nuovargis;
• atstumas nuo akių iki skaitymo, rašymo ar smulkmenų, kuriais esate užsiėmęs, turi būti apie 30-35 cm;
• daiktai, su kuriais dirbate, turi būti išdėstyti taip, kad būtų patogu akims;
• Žiūrėkite TV laidas ne arčiau kaip 1,5 metro atstumu nuo ekrano. Šiuo atveju būtina paryškinti kambarį dėl paslėpto šviesos šaltinio.

Nemenką reikšmę normaliam regėjimui palaikyti apskritai turi praturtinta mityba, o ypač vitaminas A, kurio gausu gyvulinės kilmės produktuose, morkose, moliūguose.

Išmatuotas gyvenimo būdas, apimantis teisingą darbo ir poilsio kaitą, mitybą, neįtraukiant žalingų įpročių, įskaitant rūkymą ir alkoholio vartojimą, didžiąja dalimi prisideda prie regėjimo ir sveikatos išsaugojimo apskritai.

Regėjimo organo išsaugojimo higienos reikalavimai yra tokie platūs ir įvairūs, kad aukščiau išvardintų negalima riboti. Jie gali skirtis priklausomai nuo darbinės veiklos, juos reikėtų išsiaiškinti su gydytoju ir atlikti.

Atskirai akies dalys (ragena, lęšiukas, stiklakūnis) turi galimybę laužti pro jas einančius spindulius. NUO akių fizikos požiūriu save optinė sistema, galinti surinkti ir laužyti spindulius.

refrakcijos atskirų dalių (įrenginio lęšių) stiprumas re) o visa akies optinė sistema matuojama dioptrijomis.

Pagal viena dioptrija suprantama kaip lęšio, kurio židinio nuotolis yra, lūžio galia 1 m. Jei lūžio galia didėja, židinio nuotolis sutrumpėja kovos. Iš čia iš to seka, kad objektyvas su židinio nuotoliu 50 cm atstumas turės 2 dioptrijų (2 D) lūžio galią.

Akies optinė sistema yra labai sudėtinga. Pakanka pažymėti, kad yra tik kelios laužiamos terpės, ir kiekviena terpė turi savo lūžio galią ir struktūrines savybes. Visa tai labai apsunkina akies optinės sistemos tyrimą.

Ryžiai. Vaizdo kūrimas akyje (paaiškinta tekste)

Akis dažnai lyginama su fotoaparatu. Kameros vaidmenį atlieka akies ertmė, užtemdyta gyslainės; Tinklainė yra šviesai jautrus elementas. Fotoaparate yra skylė, į kurią įkišamas objektyvas. Šviesos spinduliai, patenkantys į skylę, praeina pro lęšį, lūžta ir nukrenta ant priešingos sienos.

Akies optinė sistema yra refrakcijos surinkimo sistema. Jis laužia pro jį praeinančius spindulius ir vėl surenka juos į vieną tašką. Taigi atsiranda tikras tikro objekto vaizdas. Tačiau objekto vaizdas tinklainėje yra apverstas ir sumažintas.

Norėdami suprasti šį reiškinį, atsigręžkime į schemą. Ryžiai. leidžia suprasti spindulių eigą akyje ir gauti atvirkštinį objekto vaizdą tinklainėje. Spindulys, nukrypstantis nuo viršutinio objekto taško, pažymėto raide a, einantis pro objektyvą, lūžta, keičia kryptį ir užima apatinio taško padėtį tinklainėje, parodytą paveikslėlyje. a 1 Spindulys iš apatinio objekto B taško, lūždamas, krenta ant tinklainės kaip viršutinio taško 1 . Spinduliai iš visų taškų krenta vienodai. Vadinasi, tinklainėje gaunamas tikras objekto vaizdas, tačiau jis apverčiamas ir sumažinamas.

Taigi, skaičiavimai rodo, kad šios knygos raidžių dydis, jei skaitant ji yra 20 cm atstumu nuo akies, tinklainėje bus 0,2 mm. tai, kad objektus matome ne apverstu vaizdu (apverstu), o natūraliu pavidalu, tikriausiai yra dėl sukauptos gyvenimiškos patirties.

Vaikas pirmaisiais mėnesiais po gimimo supainioja viršutinę ir apatinę objekto puses. Jei tokiam vaikui parodo degančią žvakę, vaikas, bandydamas patraukti liepsną, ištiesia ranką ne į viršutinį, o į apatinį žvakės galą. Vėlesniame gyvenime kontroliuodamas akies rodmenis rankomis ir kitais jutimo organais, žmogus pradeda matyti objektus tokius, kokie jie yra, nepaisant atvirkštinio jų vaizdo tinklainėje.

Akių apgyvendinimas. Žmogus negali vienu metu vienodai aiškiai matyti objektų, kurie yra skirtingais atstumais nuo akies.

Norint gerai matyti objektą, būtina, kad iš šio objekto sklindantys spinduliai būtų surinkti tinklainėje. Tik tada, kai spinduliai patenka į tinklainę, matome aiškų objekto vaizdą.

Akies prisitaikymas priimti skirtingus objektų vaizdus skirtingais atstumais vadinamas akomodacija.

Kad vaizdas būtų aiškus kiekvienu atvejuTodėl būtina pakeisti atstumą tarp laužiančiojo lęšio ir galinės fotoaparato sienelės. Taip veikia kamera. Norėdami gauti aiškų vaizdą fotoaparato gale, patraukite objektyvą atgal arba priartinkite. Pagal šį principą apgyvendinimas vyksta žuvyse. Juose lęšiukas specialaus prietaiso pagalba nutolsta arba artėja prie užpakalinės akies sienelės.

Ryžiai. 2 LĖŠYMO KEITIMAS APGYVENDINIMO METU 1 - objektyvas; 2 - lęšių maišelis; 3 - ciliariniai procesai. Viršutinė figūra yra lęšio kreivumo padidėjimas. Ciliarinis raištis yra atsipalaidavęs. Apatinė figūra – sumažėja lęšiuko kreivumas, tempiami ciliariniai raiščiai.

Tačiau aiškų vaizdą galima gauti ir pasikeitus lęšio lūžio galiai, o tai įmanoma pasikeitus jo kreivumui.

Pagal šį principą akomodacija vyksta žmonėms. Matant skirtingais atstumais esančius objektus, keičiasi lęšiuko kreivumas ir dėl to taškas, kuriame spinduliai susilieja, artėja arba tolsta, kiekvieną kartą krentant į tinklainę. Žmogui apžiūrint arti esančius objektus, lęšiukas tampa labiau išgaubtas, o žiūrint į tolimus objektus – plokštesnis.

Kaip keičiasi lęšio kreivumas? Objektyvas yra specialiame permatomame maišelyje. Lęšio kreivumas priklauso nuo maišelio įtempimo laipsnio. Lęšis turi elastingumo, todėl ištempus maišelį jis išsilygina. Atpalaidavus maišelį, lęšis dėl savo elastingumo įgauna labiau išgaubtą formą (2 pav.). Maišelio įtempimo pokytis vyksta naudojant specialų žiedinį prisitaikantįjį raumenį, prie kurio tvirtinami kapsulės raiščiai.

Susitraukus akomodacijos raumenims, susilpnėja lęšiuko maišelio raiščiai, lęšiukas įgauna labiau išgaubtą formą.

Nuo šio raumens susitraukimo laipsnio priklauso ir lęšiuko kreivumo kitimo laipsnis.

Jei objektas, esantis tolimu atstumu, palaipsniui priartinamas prie akies, akomodacija prasideda 65 m atstumu. Objektui artėjant prie akies toliau, prisitaikymo pastangos didėja ir 10 cm atstumu išsenka. Taigi artimo matymo taškas bus 10 cm atstumu.. Su amžiumi palaipsniui mažėja lęšiuko elastingumas, todėl kinta ir gebėjimas prisitaikyti. Artimiausias aiškaus matymo taškas 10-mečiui yra 7 cm atstumu, 20-mečiui - 10 cm atstumu, 25-mečiui - 12,5 cm, 35 m. -17 cm, 45 metų - 33 cm, 60 metų - 1 m, 70 metų - 5 m, 75 metų - gebėjimas prisitaikyti beveik netenkama ir artimiausias aiškaus matymo taškas persikelia į begalybę.