Er verschijnt een verkleind beeld op het netvlies. Het beeld van objecten op het netvlies, wat is het netvlies?

Het oog, de oogbol heeft een bijna bolvorm, ongeveer 2,5 cm in diameter. Het bestaat uit verschillende schelpen, waarvan er drie de belangrijkste zijn:

sclera is de buitenste laag
choroidea - midden,
het netvlies is inwendig.

Rijst. 1. Schematische weergave van het mechanisme van accommodatie aan de linkerkant - scherpstellen in de verte; aan de rechterkant - scherpstellen op nabije objecten.

De sclera is wit met een melkachtige glans, behalve het voorste deel, dat transparant is en het hoornvlies wordt genoemd. Licht komt het oog binnen via het hoornvlies. Het vaatvlies, de middelste laag, bevat de bloedvaten die bloed vervoeren om het oog te voeden. Net onder het hoornvlies gaat het vaatvlies over in de iris, die de kleur van de ogen bepaalt. In het midden staat de pupil. De functie van deze schaal is om het binnendringen van licht in het oog bij hoge helderheid te beperken. Dit wordt bereikt door de pupil te vernauwen bij veel licht en te vergroten bij weinig licht. Achter de iris bevindt zich een biconvexe lensachtige lens die licht opvangt terwijl het door de pupil gaat en het op het netvlies focust. Rond de lens vormt het vaatvlies een ciliair lichaam, dat een spier bevat die de kromming van de lens regelt, wat zorgt voor een duidelijk en duidelijk zicht op objecten op verschillende afstanden. Dit wordt als volgt bereikt (Fig. 1).

Leerling is een gat in het midden van de iris waardoor lichtstralen in het oog vallen. Bij een volwassene in rust is de pupildiameter bij daglicht 1,5-2 mm en in het donker neemt deze toe tot 7,5 mm. De belangrijkste fysiologische rol van de pupil is het reguleren van de hoeveelheid licht die het netvlies binnenkomt.

Pupilvernauwing (miosis) treedt op met een toename van de verlichting (dit beperkt de lichtstroom die het netvlies binnenkomt en dient daarom als een beschermend mechanisme), bij het bekijken van dicht bij elkaar staande objecten, wanneer accommodatie en convergentie van visuele assen plaatsvinden (convergentie), maar ook tijdens.

Pupilverwijding (mydriasis) treedt op bij weinig licht (wat de verlichting van het netvlies verhoogt en daardoor de gevoeligheid van het oog verhoogt), evenals bij opwinding, eventuele afferente zenuwen, met emotionele stressreacties geassocieerd met een toename van de sympathische tonus, met mentale opwinding, verstikking,.

De pupilgrootte wordt gereguleerd door de ringvormige en radiale spieren van de iris. De radiale spier, die de pupil verwijdt, wordt geïnnerveerd door een sympathische zenuw die uit het superieure cervicale ganglion komt. De ringvormige spier, die de pupil vernauwt, wordt geïnnerveerd door parasympathische vezels van de oculomotorische zenuw.

Fig 2. Schema van de structuur van de visuele analysator

1 - netvlies, 2 - niet-gekruiste optische zenuwvezels, 3 - gekruiste optische zenuwvezels, 4 - optische kanaal, 5 - lateraal geniculate lichaam, 6 - laterale wortel, 7 - optische lobben.
De kleinste afstand van een object tot het oog, waarop dit object nog duidelijk zichtbaar is, wordt het nabije punt van helder zicht genoemd, en de grootste afstand wordt het verre punt van helder zicht genoemd. Wanneer een object zich op een nabij punt bevindt, is accommodatie maximaal, op een afgelegen punt is er geen accommodatie. Het verschil tussen het brekingsvermogen van het oog bij maximale accommodatie en in rust wordt het accommodatievermogen genoemd. De eenheid van optisch vermogen is het optisch vermogen van een lens met een brandpuntsafstand1 meter. Deze eenheid wordt de dioptrie genoemd. Om de optische sterkte van de lens in dioptrieën te bepalen, moet men deze delen door de brandpuntsafstand in meters. De hoeveelheid accommodatie is niet hetzelfde voor verschillende mensen en varieert afhankelijk van de leeftijd van 0 tot 14 dioptrie.

Voor een duidelijk zicht op een object is het noodzakelijk dat de stralen van elk van zijn punten op het netvlies worden gericht. Als je in de verte kijkt, zijn objecten dichtbij niet duidelijk zichtbaar, wazig, omdat de stralen van nabije punten achter het netvlies worden gefocust. Het is onmogelijk om objecten op verschillende afstanden van het oog tegelijkertijd even duidelijk te zien.

breking(straalbreking) weerspiegelt het vermogen van het optische systeem van het oog om het beeld van een object op het netvlies te focussen. De eigenaardigheden van de brekingseigenschappen van elk oog omvatten het fenomeen sferische aberratie . Het ligt in het feit dat de stralen die door de perifere delen van de lens gaan, sterker worden gebroken dan de stralen die door de centrale delen gaan (Fig. 65). Daarom convergeren de centrale en perifere stralen niet op één punt. Dit brekingskenmerk interfereert echter niet met een helder zicht op het object, aangezien de iris geen stralen doorlaat en daardoor de stralen elimineert die door de periferie van de lens gaan. De ongelijke breking van stralen van verschillende golflengten heet chromatische aberratie .

Het brekingsvermogen van het optische systeem (breking), dat wil zeggen het vermogen van het oog om te breken, wordt gemeten in conventionele eenheden - dioptrieën. De dioptrie is het brekingsvermogen van een lens, waarin parallelle stralen, na breking, worden verzameld op een brandpunt op een afstand van 1 m.

Rijst. 3. Het verloop van stralen in verschillende soorten klinische breking van het oog a - emetropie (normaal); b - bijziendheid (bijziendheid); c - hypermetropie (verziendheid); d - astigmatisme.

We zien de wereld om ons heen duidelijk wanneer alle afdelingen harmonieus en zonder interferentie "werken". Om het beeld scherp te maken, moet het netvlies zich duidelijk in de backfocus van het optische systeem van het oog bevinden. Verschillende schendingen van de breking van lichtstralen in het optische systeem van het oog, wat leidt tot onscherpte van het beeld op het netvlies, worden genoemd brekingsfouten (ametropie). Deze omvatten bijziendheid, verziendheid, leeftijdsgebonden verziendheid en astigmatisme (Fig. 3).

Met normaal zicht, dat emmetropische wordt genoemd, gezichtsscherpte, d.w.z. het maximale vermogen van het oog om individuele details van objecten te onderscheiden, bereikt meestal één conventionele eenheid. Dit betekent dat een persoon twee afzonderlijke punten kan zien, zichtbaar onder een hoek van 1 minuut.

Bij een afwijking van breking is de gezichtsscherpte altijd lager dan 1. Er zijn drie hoofdtypen brekingsfouten: astigmatisme, bijziendheid (bijziendheid) en verziendheid (hypermetropie).

Brekingsfouten veroorzaken bijziendheid of verziendheid. De breking van het oog verandert met de leeftijd: het is minder dan normaal bij pasgeborenen, op oudere leeftijd kan het weer afnemen (de zogenaamde seniele verziendheid of presbyopie).

Correctieschema voor bijziendheid

Astigmatisme vanwege het feit dat, vanwege aangeboren kenmerken, het optische systeem van het oog (hoornvlies en lens) stralen in verschillende richtingen verschillend breekt (langs de horizontale of verticale meridiaan). Met andere woorden, het fenomeen van sferische aberratie is bij deze mensen veel meer uitgesproken dan normaal (en het wordt niet gecompenseerd door pupilvernauwing). Dus als de kromming van het oppervlak van het hoornvlies in een verticale sectie groter is dan in een horizontale, zal het beeld op het netvlies niet duidelijk zijn, ongeacht de afstand tot het object.

Het hoornvlies zal als het ware twee hoofdfocussen hebben: een voor het verticale gedeelte, het andere voor het horizontale. Daarom zullen de lichtstralen die door het astigmatische oog gaan, in verschillende vlakken worden gefocusseerd: als de horizontale lijnen van het object op het netvlies zijn gericht, dan liggen de verticale lijnen ervoor. Het dragen van cilindrische lenzen, afgestemd op het werkelijke defect in het optische systeem, compenseert tot op zekere hoogte deze brekingsfout.

Bijziendheid en verziendheid door veranderingen in de lengte van de oogbol. Bij normale breking is de afstand tussen het hoornvlies en de centrale fovea (gele vlek) 24,4 mm. Bij bijziendheid (bijziendheid) is de lengteas van het oog groter dan 24,4 mm, dus de stralen van een voorwerp in de verte worden niet op het netvlies gefocust, maar ervoor, in het glasachtig lichaam. Om duidelijk in de verte te kunnen zien, is het noodzakelijk om holle lenzen voor bijziende ogen te plaatsen, waardoor het gefocuste beeld op het netvlies wordt geduwd. Bij een verziend oog is de lengteas van het oog verkort; minder dan 24,4 mm. Daarom worden stralen van een ver object niet op het netvlies gericht, maar erachter. Dit gebrek aan breking kan worden gecompenseerd door een accommoderende inspanning, d.w.z. een toename van de convexiteit van de lens. Daarom spant een vooruitziende persoon de accommoderende spier, niet alleen dichtbij, maar ook verre objecten. Bij het bekijken van objecten van dichtbij zijn de accommoderende inspanningen van vooruitziende mensen onvoldoende. Daarom moeten verziende mensen voor het lezen een bril dragen met biconvexe lenzen die de breking van het licht versterken.

Brekingsfouten, in het bijzonder bijziendheid en verziendheid, komen ook veel voor bij dieren, bijvoorbeeld bij paarden; bijziendheid wordt heel vaak waargenomen bij schapen, vooral bij gecultiveerde rassen.

Oog- het gezichtsorgaan van dieren en mensen. Het menselijk oog bestaat uit een oogbol die door de oogzenuw met de hersenen is verbonden, en een hulpapparaat (oogleden, traanorganen en spieren die de oogbol bewegen).

De oogbol (Fig. 94) wordt beschermd door een dicht membraan dat de sclera wordt genoemd. Het voorste (transparante) deel van de sclera 1 wordt het hoornvlies genoemd. Het hoornvlies is het meest gevoelige uitwendige deel van het menselijk lichaam (zelfs de geringste aanraking ervan veroorzaakt een onmiddellijke reflexsluiting van de oogleden).

Achter het hoornvlies bevindt zich de iris 2, die bij mensen een andere kleur kan hebben. Tussen het hoornvlies en de iris bevindt zich een waterige vloeistof. Er zit een klein gaatje in de iris - de pupil 3. De pupildiameter kan variëren van 2 tot 8 mm, kleiner in het licht en groter in het donker.

Achter de pupil bevindt zich een transparant lichaam dat lijkt op een biconvexe lens - de lens 4. Buiten is het zacht en bijna gelatineus, van binnen is het harder en elastischer. De lens is omgeven door spieren 5, die hem aan de sclera hechten.

Achter de lens bevindt zich het glasachtig lichaam 6, dat een kleurloze gelatineuze massa is. De achterkant van de sclera - de fundus - is bedekt met een netvlies (retina) 7. Het bestaat uit de fijnste vezels die de fundus bekleden en die de vertakte uiteinden van de oogzenuw vertegenwoordigen.

Hoe verschijnen en worden beelden van verschillende objecten door het oog waargenomen?

Licht, gebroken in het optische systeem van het oog, dat wordt gevormd door het hoornvlies, de lens en het glasachtig lichaam, geeft reële, gereduceerde en omgekeerde beelden van de betreffende objecten op het netvlies (fig. 95). Eenmaal op de uiteinden van de oogzenuw die het netvlies vormen, irriteert het licht deze uiteinden. Deze prikkels worden via de zenuwvezels naar de hersenen overgebracht en een persoon heeft een visuele sensatie: hij ziet objecten.

Het beeld van een object dat op het netvlies verschijnt, is omgekeerd. I. Kepler was de eerste die dit bewees door het pad van stralen in het optische systeem van het oog te construeren. Om deze conclusie te testen, nam de Franse wetenschapper R. Descartes (1596-1650) het oog van een stier en, nadat hij een ondoorzichtige laag van de achterwand had afgeschraapt, plaatste hij dit in een gat in een raamluik. En daar, op de doorschijnende wand van de fundus, zag hij een omgekeerd beeld van de foto die vanuit het raam werd waargenomen.

Waarom zien we dan alle objecten zoals ze zijn, dat wil zeggen niet ondersteboven? Het feit is dat het proces van zien voortdurend wordt gecorrigeerd door de hersenen, die niet alleen informatie ontvangen via de ogen, maar ook via andere zintuigen. Ooit merkte de Engelse dichter William Blake (1757-1827) heel terecht op:

De geest kan de wereld zien.

In 1896 zette de Amerikaanse psycholoog J. Stretton een experiment op zichzelf op. Hij zette een speciale bril op, waardoor de beelden van omringende objecten op het netvlies van het oog niet omgekeerd, maar direct waren. En wat? De wereld in Strettons hoofd stond op zijn kop. Hij begon alles ondersteboven te zien. Hierdoor was er een mismatch in het werk van de ogen met andere zintuigen. De wetenschapper ontwikkelde symptomen van zeeziekte. Drie dagen lang voelde hij zich misselijk. Op de vierde dag begon het lichaam echter weer normaal te worden en op de vijfde dag begon Stretton hetzelfde te voelen als vóór het experiment. Het brein van de wetenschapper raakte gewend aan de nieuwe werkomstandigheden en hij begon alle objecten weer recht te zien. Maar toen hij zijn bril afzette, stond alles weer op zijn kop. Binnen anderhalf uur was zijn gezichtsvermogen hersteld en begon hij weer normaal te zien.

Het is merkwaardig dat een dergelijk aanpassingsvermogen alleen kenmerkend is voor het menselijk brein. Toen bij een van de experimenten een omvallende bril op een aap werd gezet, kreeg deze zo'n psychologische klap dat hij, na verschillende verkeerde bewegingen te maken en te vallen, in een toestand kwam die op een coma leek. Haar reflexen begonnen af te nemen, haar bloeddruk daalde en haar ademhaling werd frequent en oppervlakkig. Zoiets bestaat bij mensen niet.

Het menselijk brein is echter niet altijd in staat om de analyse van het op het netvlies verkregen beeld aan te kunnen. In dergelijke gevallen ontstaan visuele illusies - het waargenomen object lijkt ons niet zoals het werkelijk is (afb. 96).

Er is nog een ander kenmerk van het gezichtsvermogen dat niet kan worden genegeerd. Het is bekend dat wanneer de afstand van de lens tot het object verandert, ook de afstand tot het beeld verandert. Hoe blijft er dan een helder beeld op het netvlies als we onze blik verschuiven van een object in de verte naar een object dichterbij?

Het blijkt dat de spieren die aan de lens zijn bevestigd de kromming van de oppervlakken en daarmee de optische kracht van het oog kunnen veranderen. Als we naar verre objecten kijken, zijn deze spieren ontspannen en is de kromming van de lens relatief klein. Wanneer u naar objecten in de buurt kijkt, drukken de oogspieren de lens samen en neemt de kromming en dus het optische vermogen toe.

Het vermogen van het oog om zich aan te passen aan het zien op zowel korte als verre afstanden wordt genoemd accommodatie(van lat. accomodatio - aanpassing). Dankzij accommodatie slaagt een persoon erin om afbeeldingen van verschillende objecten op dezelfde afstand van de lens - op het netvlies - te focussen.

Echter, met een zeer dichte locatie van het object in kwestie, neemt de spanning van de spieren die de lens vervormen toe, en het werk van het oog wordt vermoeiend. De optimale afstand voor lezen en schrijven voor een normaal oog is ongeveer 25 cm, deze afstand wordt de afstand van helder (of beste) zicht genoemd.

Wat zijn de voordelen van zien met twee ogen?

Ten eerste is het dankzij de aanwezigheid van twee ogen dat we kunnen onderscheiden welke van de objecten dichterbij is, welke verder van ons verwijderd is. Feit is dat op het netvlies van het rechter- en linkeroog afbeeldingen van elkaar verschillen (overeenkomend met de blik op het object als het ware van rechts en links). Hoe dichterbij het object, hoe meer merkbaar dit verschil. Het wekt de indruk van een verschil in afstanden. Met hetzelfde gezichtsvermogen kunt u het object in volume zien en niet plat.

Ten tweede neemt door de aanwezigheid van twee ogen het gezichtsveld toe. Het gezichtsveld van een persoon wordt weergegeven in figuur 97, a. Ter vergelijking staan ernaast de gezichtsvelden van een paard (afb. 97, c) en een haas (afb. 97, b). Als we naar deze tekeningen kijken, is het gemakkelijk te begrijpen waarom het zo moeilijk is voor roofdieren om deze dieren te besluipen zonder zichzelf te verraden.

Visie zorgt ervoor dat mensen elkaar kunnen zien. Is het mogelijk om jezelf te zien, maar onzichtbaar te zijn voor anderen? Voor het eerst probeerde de Engelse schrijver Herbert Wells (1866-1946) deze vraag te beantwoorden in zijn roman The Invisible Man. Een persoon wordt onzichtbaar nadat zijn substantie transparant is geworden en dezelfde optische dichtheid heeft als de omringende lucht. Dan is er geen weerkaatsing en breking van licht aan de grens van het menselijk lichaam met lucht en wordt het onzichtbaar. Zo verdwijnt bijvoorbeeld gebroken glas, dat eruitziet als een wit poeder in de lucht, onmiddellijk uit het zicht wanneer het in water wordt geplaatst - een medium dat ongeveer dezelfde optische dichtheid heeft als glas.

In 1911 impregneerde de Duitse wetenschapper Shpaltegolts een preparaat van het dode weefsel van een dier met een speciaal bereide vloeistof, waarna hij het in een vat met dezelfde vloeistof deed.Het preparaat werd onzichtbaar.

De onzichtbare man moet echter onzichtbaar zijn in de lucht, en niet in een speciaal voorbereide oplossing. En dit kan niet worden bereikt.

Maar stel dat iemand er toch in slaagt transparant te worden. Mensen zullen het niet meer zien. Kan hij ze zelf zien? Nee, want alle delen, inclusief de ogen, zullen de lichtstralen niet meer breken, en bijgevolg zal er geen beeld op het netvlies van het oog verschijnen. Om een zichtbaar beeld in de menselijke geest te vormen, moeten lichtstralen bovendien door het netvlies worden geabsorbeerd en hun energie daarop overbrengen. Deze energie is nodig voor het optreden van signalen die via de oogzenuw naar de menselijke hersenen gaan. Als de ogen van de onzichtbare persoon volledig transparant worden, zal dit niet gebeuren. En als dat zo is, dan zal hij helemaal niet meer zien. De onzichtbare man zal blind zijn.

Herbert Wells hield geen rekening met deze omstandigheid en gaf zijn held daarom een normaal gezichtsvermogen, waardoor hij de hele stad kon terroriseren zonder opgemerkt te worden.

1. Hoe is het menselijk oog gerangschikt? Uit welke onderdelen bestaat het optische systeem? 2. Beschrijf het beeld dat op het netvlies verschijnt. 3. Hoe wordt het beeld van een object doorgegeven aan de hersenen? Waarom zien we de dingen recht en niet ondersteboven? 4. Waarom blijven we het heldere beeld ervan zien als we naar een object dichtbij een verafgelegen object kijken? 5. Wat is de beste zichtafstand? 6. Wat is het voordeel van zien met twee ogen? 7. Waarom moet de onzichtbare man blind zijn?

Hulpapparaat van het visuele systeem en zijn functies

Het visuele sensorische systeem is uitgerust met een complex hulpapparaat, dat de oogbol en drie paar spieren omvat die voor zijn beweging zorgen. De elementen van de oogbol voeren de primaire transformatie uit van het lichtsignaal dat het netvlies binnenkomt:
het optische systeem van het oog focust beelden op het netvlies;
de pupil regelt de hoeveelheid licht die op het netvlies valt;
De spieren van de oogbol zorgen voor een continue beweging.

Beeldvorming op het netvlies

Natuurlijk licht dat door het oppervlak van objecten wordt gereflecteerd, is diffuus, d.w.z. lichtstralen van elk punt van het object komen in verschillende richtingen. Daarom, bij afwezigheid van een optisch systeem van het oog, stralen vanuit één punt van het object ( a) zou verschillende delen van het netvlies raken ( a1, a2, a3). Zo'n oog zou het algemene verlichtingsniveau kunnen onderscheiden, maar niet de contouren van objecten (Fig. 1A).

Om de objecten van de omringende wereld te zien, is het noodzakelijk dat de lichtstralen van elk punt van het object slechts één punt van het netvlies raken, d.w.z. het beeld moet worden scherpgesteld. Dit kan worden bereikt door een bolvormig brekend oppervlak voor het netvlies te plaatsen. Lichtstralen afkomstig van een enkel punt ( a), zal na breking op zo'n oppervlak op een punt worden verzameld a1(focus). Er verschijnt dus een duidelijk omgekeerd beeld op het netvlies (figuur 1B).

Breking van licht wordt uitgevoerd op het grensvlak tussen twee media met verschillende brekingsindices. De oogbol bevat 2 sferische lenzen: het hoornvlies en de lens. Dienovereenkomstig zijn er 4 brekingsoppervlakken: lucht/hoornvlies, hoornvlies/waterige humor van de voorste oogkamer, waterige humor/lens, lens/glaslichaam.

Accommodatie

Accommodatie - aanpassing van het brekingsvermogen van het optische apparaat van het oog op een bepaalde afstand tot het object in kwestie. Volgens de brekingswetten, als een lichtstraal op een brekend oppervlak valt, wijkt deze af met een hoek die afhangt van de hoek van zijn inval. Wanneer een object nadert, verandert de invalshoek van de stralen die eruit komen, zodat de gebroken stralen zich op een ander punt verzamelen, dat zich achter het netvlies zal bevinden, wat zal leiden tot een "waas" van het beeld (Fig. 2B). ). Om het opnieuw te focussen, is het noodzakelijk om het brekingsvermogen van het optische apparaat van het oog te vergroten (figuur 2B). Dit wordt bereikt door een toename van de kromming van de lens, die optreedt bij een toename van de tonus van de ciliaire spier.

Retinale verlichtingsregeling

De hoeveelheid licht die op het netvlies valt, is evenredig met het gebied van de pupil. De pupildiameter bij een volwassene varieert van 1,5 tot 8 mm, waardoor de intensiteit van het licht dat op het netvlies valt ongeveer 30 keer verandert. Pupilreacties worden geleverd door twee systemen van gladde spieren van de iris: wanneer de ringvormige spieren samentrekken, wordt de pupil smaller en wanneer de radiale spieren samentrekken, zet deze uit.

Met een afname van het lumen van de pupil neemt de scherpte van het beeld toe. Dit komt omdat de vernauwing van de pupil voorkomt dat licht de perifere gebieden van de lens bereikt en daardoor beeldvervorming als gevolg van sferische aberratie elimineert.

oogbewegingen

Het menselijk oog wordt aangedreven door zes oogspieren, die worden geïnnerveerd door drie hersenzenuwen - oculomotorische, trochleaire en abducens. Deze spieren zorgen voor twee soorten bewegingen van de oogbol - snelle krampachtige (saccades) en soepele volgende bewegingen.

Krampachtige oogbewegingen (saccades) ontstaan bij het beschouwen van stilstaande objecten (Fig. 3). Snelle draaibewegingen van de oogbol (10 - 80 ms) worden afgewisseld met perioden van vaste blikfixatie op één punt (200 - 600 ms). De rotatiehoek van de oogbol tijdens één saccade varieert van enkele boogminuten tot 10 °, en wanneer van het ene object naar het andere wordt gekeken, kan deze 90 ° bereiken. Bij grote verplaatsingshoeken gaan saccades gepaard met een draai van het hoofd; de verplaatsing van de oogbol gaat meestal vooraf aan de beweging van het hoofd.

Vlotte oogbewegingen begeleiden objecten die in het gezichtsveld bewegen. De hoeksnelheid van dergelijke bewegingen komt overeen met de hoeksnelheid van het object. Als de laatste 80°/s overschrijdt, wordt het volgen gecombineerd: vloeiende bewegingen worden aangevuld met saccades en hoofdwendingen.

nystagmus - periodieke afwisseling van soepele en krampachtige bewegingen. Wanneer een persoon in een trein uit het raam kijkt, begeleiden zijn ogen soepel het landschap dat buiten het raam beweegt, en dan springt zijn blik naar een nieuw fixatiepunt.

Lichtsignaalconversie in fotoreceptoren

Soorten retinale fotoreceptoren en hun eigenschappen

Er zijn twee soorten fotoreceptoren in het netvlies (staafjes en kegeltjes), die verschillen in structuur en fysiologische eigenschappen.

Tafel 1. Fysiologische eigenschappen van staafjes en kegeltjes

	stokken	kegels
lichtgevoelig pigment	Rhodopsin	jodopsine
Maximale pigmentopname	Het heeft twee maxima - één in het zichtbare deel van het spectrum (500 nm), de andere in het ultraviolette (350 nm)	Er zijn 3 soorten jodopsines met verschillende absorptiemaxima: 440 nm (blauw), 520 nm (groen) en 580 nm (rood)
cel klassen		Elke kegel bevat slechts één pigment. Dienovereenkomstig zijn er 3 klassen kegels die gevoelig zijn voor licht met verschillende golflengten.
Retinale distributie	In het centrale deel van het netvlies is de staafdichtheid ongeveer 150.000 per mm2, naar de periferie toe neemt deze af tot 50.000 per mm2. Er zijn geen staven in de centrale fossa en de dode hoek.	De dichtheid van kegeltjes in de fovea bereikt 150.000 per mm2, ze zijn afwezig in de dode hoek en op de rest van het oppervlak van het netvlies is de dichtheid van kegeltjes niet groter dan 10.000 per mm2.
Gevoeligheid voor licht	Staafjes zijn ongeveer 500 keer hoger dan kegeltjes
Functie	Zorg voor zwart-wit (scototopisch zicht)	Geef kleur (fototopisch zicht)

Dubbele visie theorie

De aanwezigheid van twee fotoreceptorsystemen (kegels en staafjes), die verschillen in lichtgevoeligheid, zorgt voor aanpassing aan het variabele niveau van omgevingslicht. Bij onvoldoende verlichting wordt het licht waargenomen door staafjes, terwijl de kleuren niet van elkaar te onderscheiden zijn ( scototopische visie e). Bij fel licht wordt het zicht voornamelijk verzorgd door kegeltjes, waardoor het mogelijk is om kleuren goed te onderscheiden ( fototopische visie ).

Het mechanisme van lichtsignaalconversie in de fotoreceptor

In de fotoreceptoren van het netvlies wordt de energie van elektromagnetische straling (licht) omgezet in de energie van fluctuaties in de membraanpotentiaal van de cel. Het transformatieproces verloopt in verschillende fasen (Fig. 4).

In de 1e fase wordt een foton van zichtbaar licht, dat in een molecuul van lichtgevoelig pigment valt, geabsorbeerd door p-elektronen van geconjugeerde dubbele bindingen 11- cis- netvlies, terwijl het netvlies overgaat in trance-vorm geven aan. Stereomerisatie 11- cis-retinale veroorzaakt conformationele veranderingen in het eiwitgedeelte van het rodopsinemolecuul.

In de 2e fase wordt het transducine-eiwit geactiveerd, dat in zijn inactieve toestand strak gebonden GDP bevat. Na interactie met foto-geactiveerd rodopsine, wisselt transducine het GDP-molecuul uit voor GTP.

In het 3e stadium vormt GTP-bevattend transducine een complex met inactief cGMP-fosfodiësterase, wat leidt tot de activering van dit laatste.

In het 4e stadium hydrolyseert geactiveerd cGMP-fosfodiësterase intracellulair van GMP naar GMP.

In de 5e fase leidt een daling van de cGMP-concentratie tot de sluiting van kationkanalen en hyperpolarisatie van het fotoreceptormembraan.

Tijdens signaaltransductie fosfodiësterase mechanisme het wordt versterkt. Tijdens de fotoreceptorreactie slaagt één enkel opgewonden rodopsinemolecuul erin enkele honderden transducinemoleculen te activeren. Dat. in de eerste fase van signaaltransductie vindt 100-1000 keer versterking plaats. Elk geactiveerd transducinemolecuul activeert slechts één fosfodiësterasemolecuul, maar de laatste katalyseert de hydrolyse van enkele duizenden moleculen met GMP. Dat. in dit stadium wordt het signaal nog eens 1.000-10.000 keer versterkt. Daarom kan bij het verzenden van een signaal van een foton naar cGMP meer dan 100.000 keer zijn versterking optreden.

Informatieverwerking in het netvlies

Elementen van het neurale netwerk van het netvlies en hun functies

Het neurale netwerk van het netvlies omvat 4 soorten zenuwcellen (Fig. 5):

ganglioncellen,
bipolaire cellen,
amacrine cellen,
horizontale cellen.

ganglioncellen - neuronen waarvan de axonen, als onderdeel van de oogzenuw, het oog verlaten en volgen naar het centrale zenuwstelsel. De functie van ganglioncellen is om excitatie van het netvlies naar het centrale zenuwstelsel te geleiden.

bipolaire cellen verbinden receptor- en ganglioncellen. Twee vertakte processen vertrekken vanuit het lichaam van een bipolaire cel: het ene proces vormt synaptische contacten met verschillende fotoreceptorcellen, het andere met verschillende ganglioncellen. De functie van bipolaire cellen is om excitatie van fotoreceptoren naar ganglioncellen te geleiden.

Horizontale cellen verbinden aangrenzende fotoreceptoren. Verschillende processen strekken zich uit van het lichaam van de horizontale cel, die synaptische contacten vormen met fotoreceptoren. De belangrijkste functie van horizontale cellen is de implementatie van laterale interacties van fotoreceptoren.

amacrine cellen bevinden zich op dezelfde manier als horizontale, maar ze worden gevormd door contacten niet met fotoreceptor, maar met ganglioncellen.

Verspreiding van excitatie in het netvlies

Wanneer een fotoreceptor wordt verlicht, ontwikkelt zich daarin een receptorpotentieel, wat een hyperpolarisatie is. Het receptorpotentieel dat in de fotoreceptorcel is ontstaan, wordt via synaptische contacten met behulp van een mediator overgedragen aan bipolaire en horizontale cellen.

Zowel depolarisatie als hyperpolarisatie kunnen zich ontwikkelen in een bipolaire cel (zie hieronder voor meer details), die zich via synaptisch contact naar ganglioncellen verspreidt. Deze laatste zijn spontaan actief, d.w.z. continu actiepotentialen genereren met een bepaalde frequentie. Hyperpolarisatie van ganglioncellen leidt tot een afname van de frequentie van zenuwimpulsen, depolarisatie - tot een toename ervan.

Elektrische reacties van retinale neuronen

Het receptieve veld van een bipolaire cel is een verzameling fotoreceptorcellen waarmee het synaptische contacten vormt. Het receptieve veld van een ganglioncel wordt opgevat als het geheel van fotoreceptorcellen waarmee deze ganglioncel via bipolaire cellen is verbonden.

De receptieve velden van bipolaire en ganglioncellen zijn rond. In het receptieve veld zijn de centrale en perifere delen te onderscheiden (Fig. 6). De grens tussen de centrale en perifere delen van het receptieve veld is dynamisch en kan verschuiven als het lichtniveau verandert.

Reacties van zenuwcellen van het netvlies bij verlichting van de fotoreceptoren van de centrale en perifere delen van hun receptieve veld zijn in de regel tegengesteld. Tegelijkertijd zijn er verschillende klassen van ganglionaire en bipolaire cellen (ON-, OFF-cellen), die verschillende elektrische reacties op de werking van licht laten zien (Fig. 6).

Tafel 2. Klassen van ganglion- en bipolaire cellen en hun elektrische reacties

cel klassen	De reactie van zenuwcellen wanneer ze worden verlicht door fotoreceptoren
	in het centrale deel van de RP	in het perifere deel van de RP
bipolaire cellen AAN type	depolarisatie	hyperpolarisatie
bipolaire cellen UIT type	hyperpolarisatie	depolarisatie
ganglioncellen AAN type
ganglioncellen UIT type	Hyperpolarisatie en afname van AP-frequentie	Depolarisatie en toename van AP-frequentie
ganglioncellen AAN- UIT type	Ze geven een korte AAN-reactie op een stationaire lichtstimulus en een korte UIT-reactie op lichtverzwakking.

Verwerking van visuele informatie in het CZS

Sensorische paden van het visuele systeem

Gemyeliniseerde axonen van retinale ganglioncellen worden naar de hersenen gestuurd als onderdeel van twee oogzenuwen (Fig. 7). De rechter en linker oogzenuwen komen samen aan de basis van de schedel om het optische chiasma te vormen. Hier gaan zenuwvezels van de mediale helft van het netvlies van elk oog naar de contralaterale zijde, en vezels van de laterale helften van het netvlies gaan ipsilateraal verder.

Na kruising volgen de axonen van ganglioncellen in het optische kanaal naar de laterale geniculate bodies (LCB), waar ze synaptische contacten vormen met CZS-neuronen. Axonen van zenuwcellen van de LKT als onderdeel van de zogenaamde. visuele straling bereikt de neuronen van de primaire visuele cortex (veld 17 volgens Brodmann). Verder verspreidt de excitatie zich langs de intracorticale verbindingen naar de secundaire visuele cortex (velden 18b-19) en de associatieve zones van de cortex.

De sensorische paden van het visuele systeem zijn georganiseerd volgens: retinotopisch principe - excitatie van naburige ganglioncellen bereikt aangrenzende punten van de LCT en de cortex. Het oppervlak van het netvlies wordt als het ware geprojecteerd op het oppervlak van de LKT en de cortex.

De meeste axonen van ganglioncellen eindigen in de LCT, terwijl sommige vezels naar de superieure colliculi, de hypothalamus, het pretectale gebied van de hersenstam en de kern van het optische kanaal gaan.

De verbinding tussen het netvlies en de superieure colliculi dient om de oogbewegingen te reguleren.

De projectie van het netvlies naar de hypothalamus dient om endogene circadiane ritmes te koppelen aan dagelijkse fluctuaties in het verlichtingsniveau.

De verbinding tussen het netvlies en het pretectale gebied van de romp is uiterst belangrijk voor de regulatie van het lumen van de pupil en accommodatie.

De neuronen van de kernen van het optische kanaal, die ook synaptische input van ganglioncellen ontvangen, zijn geassocieerd met de vestibulaire kernen van de hersenstam. Deze projectie stelt u in staat om de positie van het lichaam in de ruimte te beoordelen op basis van visuele signalen en dient ook om complexe oculomotorische reacties (nystagmus) uit te voeren.

Verwerking van visuele informatie in de LCT

LCT-neuronen hebben receptieve velden afgerond. De elektrische reacties van deze cellen zijn vergelijkbaar met die van ganglioncellen.

In de LCT zijn er neuronen die opgewonden zijn wanneer er een licht/donker grens in hun receptieve veld is (contrast neuronen) of wanneer deze grens binnen het receptieve veld beweegt (bewegingsdetectoren).

Verwerking van visuele informatie in de primaire visuele cortex

Afhankelijk van de reactie op lichtstimuli, worden corticale neuronen onderverdeeld in verschillende klassen.

Neuronen met een eenvoudig receptief veld. De sterkste excitatie van zo'n neuron vindt plaats wanneer het receptieve veld wordt verlicht met een lichtstrook met een bepaalde oriëntatie. De frequentie van zenuwimpulsen die door een dergelijk neuron worden gegenereerd, neemt af met een verandering in de oriëntatie van de lichtstrip (Fig. 8A).

Neuronen met een complex receptief veld. De maximale mate van excitatie van het neuron wordt bereikt wanneer de lichtstimulus in een bepaalde richting binnen de ON-zone van het receptieve veld beweegt. De beweging van de lichtstimulus in een andere richting of de uitgang van de lichtstimulus buiten de AAN-zone veroorzaakt een zwakkere excitatie (Fig. 8B).

Neuronen met een supercomplex receptief veld. De maximale excitatie van een dergelijk neuron wordt bereikt onder invloed van een lichte stimulus met een complexe configuratie. Er zijn bijvoorbeeld neuronen bekend, waarvan de sterkste excitatie ontstaat bij het overschrijden van twee grenzen tussen licht en donker binnen de ON-zone van het receptieve veld (Fig. 23.8 C).

Ondanks de enorme hoeveelheid experimentele gegevens over de patronen van celrespons op verschillende visuele stimuli, is er momenteel geen volledige theorie die de mechanismen van visuele informatieverwerking in de hersenen verklaart. We kunnen niet verklaren hoe de diverse elektrische reacties van neuronen in het netvlies, LC en cortex zorgen voor patroonherkenning en andere verschijnselen van visuele waarneming.

Aanpassing van functies van hulpapparatuur

huisvestingsregeling. De verandering in de kromming van de lens wordt uitgevoerd met behulp van de ciliaire spier. Met de samentrekking van de ciliaire spier neemt de kromming van het voorste oppervlak van de lens toe en neemt het brekingsvermogen toe. De gladde spiervezels van de ciliaire spier worden geïnnerveerd door postganglionaire neuronen waarvan de lichamen zich in het ciliaire ganglion bevinden.

Een adequate stimulans voor het veranderen van de mate van lenskromming is de wazigheid van het beeld op het netvlies, dat wordt geregistreerd door de neuronen van de primaire cortex. Door de neerwaartse verbindingen van de cortex verandert de mate van excitatie van neuronen in het pretectale gebied, wat op zijn beurt leidt tot activering of remming van preganglionische neuronen van de oculomotorische kern (Edinger-Westphal-kern) en postganglionische neuronen van het ciliaire ganglion.

Regeling van het lumen van de pupil. Pupilvernauwing treedt op wanneer de ringvormige gladde spiervezels van het hoornvlies, die worden geïnnerveerd door parasympathische postganglionaire neuronen van het ciliaire ganglion, samentrekken. De excitatie van de laatste vindt plaats bij een hoge intensiteit van licht dat op het netvlies valt, wat wordt waargenomen door de neuronen van de primaire visuele cortex.

Pupilverwijding wordt uitgevoerd door samentrekking van de radiale spieren van het hoornvlies, die worden geïnnerveerd door sympathische neuronen van het HSP. De activiteit van de laatste staat onder controle van het ciliospinale centrum en het pretectale gebied. De stimulus voor pupilverwijding is een afname van het verlichtingsniveau van het netvlies.

Regulering van oogbewegingen. Een deel van de ganglioncelvezels volgt de neuronen van de superieure colliculi (middenhersenen), die geassocieerd zijn met de kernen van de oculomotorische, trochleaire en abducens zenuwen, waarvan de neuronen de dwarsgestreepte spiervezels van de oogspieren innerveren. De zenuwcellen van de superieure knobbeltjes zullen synaptische input ontvangen van vestibulaire receptoren, proprioreceptoren van de nekspieren, waardoor het lichaam oogbewegingen kan coördineren met lichaamsbewegingen in de ruimte.

Verschijnselen van visuele waarneming

Patroonherkenning

Het visuele systeem heeft een opmerkelijk vermogen om een object op verschillende manieren van zijn afbeelding te herkennen. We kunnen een afbeelding herkennen (een bekend gezicht, een letter, enz.) wanneer sommige delen ervan ontbreken, wanneer het overbodige elementen bevat, wanneer het anders georiënteerd is in de ruimte, verschillende hoekafmetingen heeft, van verschillende kanten naar ons wordt gekeerd , enz. P. (Afb. 9). De neurofysiologische mechanismen van dit fenomeen worden momenteel intensief bestudeerd.

Constante vorm en grootte

In de regel nemen we de omringende objecten waar als onveranderd in vorm en grootte. Hoewel hun vorm en grootte op het netvlies in feite niet constant zijn. Zo lijkt een fietser in het gezichtsveld altijd even groot, ongeacht de afstand tot hem. De wielen van een fiets worden als rond ervaren, hoewel hun afbeeldingen op het netvlies in feite smalle ellipsen kunnen zijn. Dit fenomeen demonstreert de rol van ervaring in de visie van de omringende wereld. De neurofysiologische mechanismen van dit fenomeen zijn momenteel onbekend.

Diepte perceptie

Het beeld van de omringende wereld op het netvlies is vlak. We zien de wereld echter als volumineus. Er zijn verschillende mechanismen die zorgen voor de constructie van een driedimensionale ruimte op basis van platte afbeeldingen die op het netvlies worden gevormd.

Omdat de ogen zich op enige afstand van elkaar bevinden, verschillen de beelden gevormd op het netvlies van het linker- en rechteroog enigszins van elkaar. Hoe dichter het object bij de waarnemer is, hoe meer deze afbeeldingen zullen verschillen.

Overlappende afbeeldingen helpen ook om hun relatieve positie in de ruimte te evalueren. Het beeld van een dichtbijgelegen object kan het beeld van een verafgelegen object overlappen, maar niet omgekeerd.

Wanneer het hoofd van de waarnemer verschuift, zullen ook de beelden van de waargenomen objecten op het netvlies verschuiven (parallax-fenomeen). Voor dezelfde hoofdverschuiving zullen afbeeldingen van nabije objecten meer verschuiven dan afbeeldingen van verre objecten.

Perceptie van de stilte van de ruimte

Als we, nadat we één oog hebben gesloten, een vinger op de tweede oogbol drukken, dan zullen we zien dat de wereld om ons heen opzij schuift. Onder normale omstandigheden is de omringende wereld stationair, hoewel het beeld op het netvlies constant "springt" vanwege de beweging van de oogbollen, hoofddraaiingen en veranderingen in lichaamspositie in de ruimte. De perceptie van de onbeweeglijkheid van de omringende ruimte wordt verzekerd door het feit dat de verwerking van visuele beelden rekening houdt met informatie over de beweging van de ogen, de bewegingen van het hoofd en de positie van het lichaam in de ruimte. Het visuele sensorische systeem kan zijn eigen bewegingen van de ogen en het lichaam "aftrekken" van de beweging van het beeld op het netvlies.

Theorieën van kleurenzien

Driecomponententheorie

Gebaseerd op het principe van trichromatisch additief mengen. Volgens deze theorie werken de drie soorten kegeltjes (gevoelig voor rood, groen en blauw) als onafhankelijke receptorsystemen. Door de intensiteit van de signalen van de drie soorten kegeltjes te vergelijken, produceert het visuele sensorische systeem een "virtuele additieve bias" en berekent het de ware kleur. De auteurs van de theorie zijn Jung, Maxwell, Helmholtz.

Tegenstander kleurentheorie

Het gaat ervan uit dat elke kleur ondubbelzinnig kan worden beschreven door zijn positie op twee schalen aan te geven - "blauw-geel", "rood-groen". Kleuren die aan de polen van deze schalen liggen, worden tegenstanderkleuren genoemd. Deze theorie wordt ondersteund door het feit dat er neuronen in het netvlies, LC en cortex zijn die worden geactiveerd wanneer hun receptieve veld wordt verlicht met rood licht en geremd wanneer het licht groen is. Andere neuronen vuren bij blootstelling aan geel en worden geremd bij blootstelling aan blauw. Aangenomen wordt dat door het vergelijken van de mate van excitatie van de neuronen van de "rood-groene" en "geel-blauwe" systemen, het visuele sensorische systeem de kleurkenmerken van licht kan berekenen. De auteurs van de theorie zijn Mach, Göring.

Er is dus experimenteel bewijs voor beide theorieën over kleurenvisie. momenteel overwogen. Dat de driecomponententheorie adequaat de mechanismen van kleurwaarneming beschrijft op het niveau van retinale fotoreceptoren, en de theorie van tegengestelde kleuren de mechanismen van kleurwaarneming op het niveau van neurale netwerken.

Door het oog, niet door het oog
De geest kan de wereld zien.
William Blake

Lesdoelen:

Leerzaam:

om de structuur en betekenis van de visuele analysator, visuele sensaties en perceptie te onthullen;
kennis verdiepen over de structuur en functie van het oog als optisch systeem;
uitleggen hoe een beeld op het netvlies wordt gevormd,
om een idee te geven van bijziendheid en verziendheid, over de soorten zichtcorrectie.

Ontwikkelen:

het vermogen te vormen om te observeren, vergelijken en conclusies te trekken;
blijf logisch denken ontwikkelen;
een idee blijven vormen van de eenheid van de concepten van de omringende wereld.

Leerzaam:

om een zorgvuldige houding ten opzichte van iemands gezondheid te cultiveren, om de problemen van visuele hygiëne aan het licht te brengen;
een verantwoordelijke houding ten opzichte van leren blijven ontwikkelen.

Apparatuur:

tabel "Visuele analysator",
opvouwbaar oogmodel,
natte voorbereiding "Oog van zoogdieren",
hand-out met illustraties.

Tijdens de lessen

1. Organisatorisch moment.

2. Actualisering van kennis. Herhaling van het thema "De structuur van het oog".

3. Uitleg van het nieuwe materiaal:

Optisch systeem van het oog.

Netvlies. Vorming van beelden op het netvlies.

Optische illusie.

Oog accommodatie.

Het voordeel van zien met twee ogen.

Oog beweging.

Visuele gebreken, hun correctie.

Visie hygiëne.

4. Bevestiging.

5. De resultaten van de les. Huiswerk instellen.

Herhaling van het thema "De structuur van het oog".

Docent biologie:

In de laatste les hebben we het onderwerp "De structuur van het oog" bestudeerd. Laten we de inhoud van deze les nog eens bekijken. Vervolg de zin:

1) De visuele zone van de hersenhelften bevindt zich in ...

2) Geeft kleur aan het oog...

3) De analysator bestaat uit ...

4) Hulporganen van het oog zijn ...

5) De oogbol heeft ... schelpen

6) Convex - concave lens van de oogbol is ...

Vertel ons met behulp van de afbeelding over de structuur en het doel van de samenstellende delen van het oog.

Uitleg van nieuw materiaal.

Docent biologie:

Het oog is het gezichtsorgaan bij dieren en mensen. Het is een zelfinstellend apparaat. Hiermee kunt u objecten dichtbij en veraf zien. De lens krimpt dan bijna in een bal, rekt dan uit, waardoor de brandpuntsafstand verandert.

Het optische systeem van het oog bestaat uit het hoornvlies, de lens en het glasachtig lichaam.

Het netvlies (netvliesmembraan dat de fundus van het oog bedekt) heeft een dikte van 0,15-0,20 mm en bestaat uit meerdere lagen zenuwcellen. De eerste laag grenst aan de zwarte pigmentcellen. Het wordt gevormd door visuele receptoren - staafjes en kegeltjes. Er zijn honderden keren meer staafjes in het menselijk netvlies dan kegeltjes. Staafjes worden heel snel opgewonden door zwak schemerlicht, maar kunnen geen kleur waarnemen. Kegels worden langzaam en alleen door fel licht opgewonden - ze kunnen kleur waarnemen. De staafjes zijn gelijkmatig verdeeld over het netvlies. Direct tegenover de pupil in het netvlies bevindt zich een gele vlek, die uitsluitend uit kegeltjes bestaat. Bij het beschouwen van een object beweegt de blik zodat het beeld op de gele vlek valt.

Takken strekken zich uit van de zenuwcellen. Op één plaats van het netvlies verzamelen ze zich in een bundel en vormen de oogzenuw. Meer dan een miljoen vezels dragen visuele informatie naar de hersenen in de vorm van zenuwimpulsen. Deze plaats, verstoken van receptoren, wordt een blinde vlek genoemd. De analyse van de kleur, vorm, verlichting van een object, de details ervan, die begon in het netvlies, eindigt in de cortexzone. Alle informatie wordt hier verzameld, gedecodeerd en samengevat. Zo ontstaat er een idee over het onderwerp. "Zie" de hersenen, niet het oog.

Visie is dus een subcorticaal proces. Het hangt af van de kwaliteit van de informatie die van de ogen naar de hersenschors (occipitale regio) komt.

Natuurkunde leraar:

We ontdekten dat het optische systeem van het oog bestaat uit het hoornvlies, de lens en het glasachtig lichaam. Licht, gebroken in het optische systeem, geeft echte, gereduceerde, omgekeerde beelden van de objecten in kwestie op het netvlies.

Johannes Kepler (1571 - 1630) was de eerste die bewees dat het beeld op het netvlies omgekeerd is door het pad van stralen te construeren in het optische systeem van het oog. Om deze conclusie te testen, nam de Franse wetenschapper René Descartes (1596 - 1650) een schot in de roos en, nadat hij een ondoorzichtige laag van de achterwand had afgeschraapt, plaatste hij deze in een gat in een raamluik. En daar, op de doorschijnende wand van de fundus, zag hij een omgekeerd beeld van de foto die vanuit het raam werd waargenomen.

Waarom zien we dan alle objecten zoals ze zijn, i. ondersteboven?

Het feit is dat het proces van zien voortdurend wordt gecorrigeerd door de hersenen, die niet alleen informatie ontvangen via de ogen, maar ook via andere zintuigen.

In 1896 zette de Amerikaanse psycholoog J. Stretton een experiment op zichzelf op. Hij zette een speciale bril op, waardoor de beelden van omringende objecten op het netvlies van het oog niet omgekeerd, maar direct waren. En wat? De wereld in Strettons hoofd stond op zijn kop. Hij begon alles ondersteboven te zien. Hierdoor was er een mismatch in het werk van de ogen met andere zintuigen. De wetenschapper ontwikkelde symptomen van zeeziekte. Drie dagen lang voelde hij zich misselijk. Op de vierde dag begon het lichaam echter weer normaal te worden en op de vijfde dag begon Stretton zich hetzelfde te voelen als vóór het experiment. Het brein van de wetenschapper raakte gewend aan de nieuwe werkomstandigheden en hij begon alle objecten weer recht te zien. Maar toen hij zijn bril afzette, stond alles weer op zijn kop. Binnen anderhalf uur was zijn gezichtsvermogen hersteld en begon hij weer normaal te zien.

Het is merkwaardig dat een dergelijke aanpassing alleen kenmerkend is voor het menselijk brein. Toen bij een van de experimenten een omvallende bril op een aap werd gezet, kreeg deze zo'n psychologische klap dat hij, na verschillende verkeerde bewegingen te maken en te vallen, in een toestand kwam die op een coma leek. Haar reflexen begonnen af te nemen, haar bloeddruk daalde en haar ademhaling werd frequent en oppervlakkig. Zoiets bestaat bij mensen niet. Het menselijk brein is echter niet altijd in staat om de analyse van het op het netvlies verkregen beeld aan te kunnen. In dergelijke gevallen ontstaan illusies van zicht - het waargenomen object lijkt ons niet zoals het werkelijk is.

Onze ogen kunnen de aard van objecten niet waarnemen. Leg hen daarom geen waanideeën van de rede op. (Lucretius)

Visueel zelfbedrog

We hebben het vaak over "bedrog van het gezichtsvermogen", "bedrog van het gehoor", maar deze uitdrukkingen zijn onjuist. Er zijn geen bedrog van gevoelens. De filosoof Kant zei hier treffend over: "De zintuigen bedriegen ons niet - niet omdat ze altijd correct oordelen, maar omdat ze helemaal niet oordelen."

Wat bedriegt ons dan in de zogenaamde "misleidingen" van de zintuigen? Natuurlijk, wat in dit geval "rechters", d.w.z. ons eigen brein. Inderdaad, de meeste optische illusies zijn uitsluitend afhankelijk van het feit dat we niet alleen zien, maar ook onbewust redeneren en onszelf onvrijwillig misleiden. Dit zijn bedrog van oordeel, niet van gevoelens.

Galerij met afbeeldingen, of wat zie je?

Dochter, moeder en besnorde vader?

Een indiaan die trots naar de zon kijkt en een eskimo met een kap met zijn rug naar hem toe...

Jonge en oude mannen

Jonge en oude vrouwen

Zijn de lijnen evenwijdig?

Is een vierhoek een vierkant?

Welke ellips is groter - de onderste of de binnenste bovenste?

Wat is er meer in deze figuur - hoogte of breedte?

Welke regel is het vervolg van de eerste?

Merk je het "trillen" van de cirkel op?

Er is nog een ander kenmerk van het gezichtsvermogen dat niet kan worden genegeerd. Het is bekend dat wanneer de afstand van de lens tot het object verandert, ook de afstand tot het beeld verandert. Hoe blijft een helder beeld op het netvlies als we onze blik verschuiven van een object ver weg naar een object dichterbij?

Zoals u weet, kunnen de spieren die aan de lens zijn bevestigd de kromming van de oppervlakken en daarmee de optische kracht van het oog veranderen. Als we naar verre objecten kijken, zijn deze spieren ontspannen en is de kromming van de lens relatief klein. Bij het kijken naar objecten in de buurt, comprimeren de oogspieren de lens, en de kromming ervan, en bijgevolg het optische vermogen, neemt toe.

Het vermogen van het oog om zich aan te passen aan het zien van dichtbij en veraf wordt genoemd accommodatie(van lat. accomodatio - aanpassing).

Dankzij accommodatie slaagt een persoon erin om afbeeldingen van verschillende objecten op dezelfde afstand van de lens - op het netvlies - te focussen.

Docent biologie:

Wat zijn de voordelen van zien met beide ogen?

1. Het gezichtsveld van een persoon neemt toe.

2. Het is dankzij de aanwezigheid van twee ogen dat we kunnen onderscheiden welk object dichterbij is, wat verder van ons verwijderd is.

Feit is dat op het netvlies van het rechter- en linkeroog afbeeldingen van elkaar verschillen (overeenkomend met het zicht op objecten als het ware rechts en links). Hoe dichterbij het object, hoe meer merkbaar dit verschil. Het wekt de indruk van een verschil in afstanden. Met hetzelfde vermogen van het oog kunt u het object in volume zien, en niet plat. Dit vermogen wordt stereoscopisch zicht genoemd. Het gezamenlijke werk van beide hersenhelften zorgt voor een onderscheid tussen objecten, hun vorm, grootte, locatie, beweging. Het effect van driedimensionale ruimte kan optreden als we een plat beeld beschouwen.

Kijk enkele minuten naar de foto op een afstand van 20 - 25 cm van de ogen.

Kijk 30 seconden naar de heks op de bezem zonder weg te kijken.

Verschuif snel je blik naar de tekening van het kasteel en kijk, tellend tot 10, naar de poortopening. In de opening zie je een witte heks op een grijze achtergrond.

Wanneer u in de spiegel naar uw ogen kijkt, merkt u waarschijnlijk dat beide ogen grote en nauwelijks merkbare bewegingen strikt gelijktijdig in dezelfde richting uitvoeren.

Zien de ogen er altijd zo uit? Hoe gedragen we ons in een vertrouwde ruimte? Waarom hebben we oogbewegingen nodig? Ze zijn nodig voor de eerste inspectie. Als we om ons heen kijken, vormen we een holistisch beeld, en dit alles wordt overgebracht naar opslag in het geheugen. Daarom is oogbeweging niet nodig om bekende objecten te herkennen.

Natuurkunde leraar:

Een van de belangrijkste kenmerken van het gezichtsvermogen is gezichtsscherpte. De visie van mensen verandert met de leeftijd, omdat. de lens verliest elasticiteit, het vermogen om de kromming te veranderen. Er is sprake van verziendheid of bijziendheid.

Bijziendheid is een gebrek aan zicht waarbij parallelle stralen, na breking in het oog, niet op het netvlies worden verzameld, maar dichter bij de lens. Beelden van verre objecten blijken daardoor wazig, wazig op het netvlies. Om een scherp beeld op het netvlies te krijgen, moet het betreffende object dichter bij het oog worden gebracht.

De afstand met het beste zicht voor een bijziend persoon is minder dan 25 cm, dus mensen met een soortgelijk gebrek aan rhenium worden gedwongen om de tekst te lezen en deze dicht bij hun ogen te plaatsen. Bijziendheid kan de volgende redenen hebben:

overmatige optische kracht van het oog;
verlenging van het oog langs de optische as.

Het ontwikkelt zich meestal tijdens schooljaren en wordt in de regel geassocieerd met langdurig lezen of schrijven, vooral bij weinig licht en onjuiste plaatsing van lichtbronnen.

Verziendheid is een gebrek aan zicht waarbij parallelle stralen, na breking in het oog, onder een zodanige hoek samenkomen dat de focus niet op het netvlies ligt, maar erachter. Beelden van verre objecten op het netvlies blijken weer wazig, wazig.

Docent biologie:

Om visuele vermoeidheid te voorkomen, zijn er een aantal sets oefeningen. We bieden je er een aantal aan:

Optie 1 (duur 3-5 minuten).

1. Uitgangspositie - zittend in een comfortabele positie: de ruggengraat is recht, de ogen zijn open, de blik is recht gericht. Het is heel gemakkelijk om te doen, geen stress.

Kijk naar links - rechtdoor, rechts - rechtdoor, omhoog - rechtdoor, omlaag - rechtdoor, zonder vertraging in de toegewezen positie. Herhaal 1-10 keer.

2. Kijk diagonaal: links - omlaag - rechtdoor, rechts - omhoog - rechtdoor, rechts - omlaag - rechtdoor, links - omhoog - rechtdoor. En verhoog geleidelijk de vertragingen in de toegewezen positie, de ademhaling is willekeurig, maar zorg ervoor dat er geen vertraging is. Herhaal 1-10 keer.

3. Cirkelvormige oogbewegingen: 1 tot 10 cirkels links en rechts. In het begin sneller, dan geleidelijk langzamer.

4. Kijk naar het topje van een vinger of potlood dat 30 cm van de ogen wordt gehouden en dan in de verte. Herhaal meerdere keren.

5. Kijk aandachtig en stil recht vooruit, probeer helderder te zien, en knipper dan een paar keer. Sluit je oogleden en knipper dan een paar keer.

6. De brandpuntsafstand wijzigen: kijk naar het puntje van de neus en dan in de verte. Herhaal meerdere keren.

7. Masseer de oogleden en streel ze zachtjes met de wijs- en middelvinger in de richting van de neus naar de slapen. Of: sluit je ogen en trek met de kussentjes van je handpalm, heel zachtjes aanrakend, langs de bovenste oogleden van de slapen naar de neusbrug en terug, slechts 10 keer in een gemiddeld tempo.

8. Wrijf je handpalmen tegen elkaar en bedek ze gemakkelijk en moeiteloos met je voorheen gesloten ogen om ze gedurende 1 minuut volledig te blokkeren voor het licht. Stel je voor dat je in totale duisternis wordt gedompeld. Open ogen.

Optie 2 (duur 1-2 minuten).

1. Met een score van 1-2, fixatie van de ogen op een dichtbij (afstand 15-20 cm) object, met een score van 3-7, wordt de blik overgebracht naar een object ver weg. Bij een telling van 8 wordt de blik weer overgebracht naar het nabije object.

2. Met een onbeweeglijk hoofd, ten koste van 1, draai de ogen verticaal omhoog, ten koste van 2 - omlaag, dan weer omhoog. Herhaal 10-15 keer.

3. Sluit je ogen gedurende 10-15 seconden, open en beweeg je ogen naar rechts en links, dan op en neer (5 keer). Vrij, zonder spanning, in de verte kijken.

Optie 3 (duur 2-3 minuten).

Oefeningen worden uitgevoerd in de "zittende" positie, achterover leunend in de stoel.

1. Kijk 2-3 seconden recht vooruit en laat uw ogen dan 3-4 seconden zakken. Herhaal de oefening gedurende 30 seconden.

2. Hef je ogen op, laat ze zakken, breng je ogen naar rechts en dan naar links. Herhaal 3-4 keer. Duur 6 seconden.

3. Hef uw ogen op, maak cirkelvormige bewegingen tegen de klok in en vervolgens met de klok mee. Herhaal 3-4 keer.

4. Sluit uw ogen 3-5 seconden stevig, open 3-5 seconden. Herhaal 4-5 keer. Duur 30-50 seconden.

consolidatie.

Er worden niet-standaard situaties aangeboden.

1. Een bijziende student ervaart de letters op het bord als vaag, wazig. Hij moet zijn gezichtsvermogen inspannen om zijn oog op het bord of het notitieboekje te richten, wat schadelijk is voor zowel het visuele als het zenuwstelsel. Stel het ontwerp van een dergelijke bril voor schoolkinderen voor om stress te voorkomen bij het lezen van tekst van het bord.

2. Wanneer de lens van een persoon troebel wordt (bijvoorbeeld door cataract), wordt deze meestal verwijderd en vervangen door een plastic lens. Een dergelijke vervanging ontneemt het oog de mogelijkheid om te accommoderen en de patiënt moet een bril gebruiken. Meer recentelijk zijn ze in Duitsland begonnen met de productie van een kunstlens die zichzelf kan focussen. Raad eens welk ontwerpkenmerk is uitgevonden voor de accommodatie van het oog?

3. H.G. Wells schreef de roman The Invisible Man. Een agressieve onzichtbare persoonlijkheid wilde de hele wereld onderwerpen. Denk na over het falen van dit idee? Wanneer is een object in de omgeving onzichtbaar? Hoe kan het oog van de onzichtbare man zien?

Les resultaten. Huiswerk instellen.

§ 57, 58 (biologie),
§ 37.38 (natuurkunde), bied niet-standaard taken aan over het bestudeerde onderwerp (optioneel).

Het is belangrijk om de structuur van het netvlies te kennen en hoe we visuele informatie ontvangen, althans in de meest algemene vorm.

1. Kijk naar de structuur van de ogen. Nadat de lichtstralen door de lens zijn gegaan, dringen ze het glaslichaam binnen en vallen op de binnenste, zeer dunne schil van het oog - het netvlies. Zij is het die de hoofdrol speelt bij het fixeren van het beeld. Het netvlies is de centrale schakel van onze visuele analysator.

Het netvlies grenst aan het vaatvlies, maar op veel plaatsen losjes. Hier heeft het de neiging om te exfoliëren bij verschillende ziekten. Bij ziekten van het netvlies is het vaatvlies vaak betrokken bij het pathologische proces. Er zijn geen zenuwuiteinden in de choroidea, daarom treedt er bij ziekte geen pijn op, wat meestal duidt op een of andere storing.

Het lichtwaarnemende netvlies kan functioneel worden onderverdeeld in centraal (het gebied van de gele vlek) en perifeer (de rest van het oppervlak van het netvlies). Dienovereenkomstig wordt onderscheid gemaakt tussen centraal zicht, waardoor de fijne details van objecten duidelijk kunnen worden gezien, en perifeer zicht, waarbij de vorm van een object minder duidelijk wordt waargenomen, maar met zijn hulp oriëntatie in de ruimte optreedt.

2. Het reticulum heeft een complexe meerlaagse structuur. Het bestaat uit fotoreceptoren (gespecialiseerde neuro-epitheel) en zenuwcellen. De fotoreceptoren in het netvlies van het oog zijn verdeeld in twee soorten, genoemd naar hun vorm: kegels en staafjes. Staafjes (er zijn er ongeveer 130 miljoen in het netvlies) hebben een hoge lichtgevoeligheid en laten je zien bij weinig licht, ze zijn ook verantwoordelijk voor het perifere zicht. Kegels (er zijn er ongeveer 7 miljoen in het netvlies), integendeel, hebben meer licht nodig voor hun opwinding, maar het zijn ze die je in staat stellen om fijne details te zien (ze zijn verantwoordelijk voor het centrale zicht) en maken het mogelijk om onderscheid te maken kleuren. De grootste concentratie kegeltjes wordt gevonden in het gebied van het netvlies dat bekend staat als de macula of macula, dat ongeveer 1% van het gebied van het netvlies beslaat.

De staafjes bevatten visueel paars, waardoor ze zeer snel en bij zwak licht worden geëxciteerd. Vitamine A is betrokken bij de vorming van visueel paars, bij gebrek daaraan ontwikkelt zich de zogenaamde nachtblindheid. De kegels bevatten geen visueel paars, dus ze worden langzaam opgewonden en alleen door fel licht, maar ze kunnen kleur waarnemen: de buitenste segmenten van de drie soorten kegels (blauw-, groen- en roodgevoelig) bevatten visuele pigmenten van drie typen, waarvan de absorptiespectra maxima zich in de blauwe, groene en rode gebieden van het spectrum bevinden.

3 . In de staafjes en kegeltjes die zich in de buitenste lagen van het netvlies bevinden, wordt de energie van licht omgezet in elektrische energie van het zenuwweefsel. Impulsen die in de buitenste lagen van het netvlies ontstaan, bereiken de tussenliggende neuronen in de binnenste lagen en vervolgens de zenuwcellen. De processen van deze zenuwcellen convergeren radiaal naar een deel van het netvlies en vormen de optische schijf, die zichtbaar is bij het onderzoeken van de fundus.

De oogzenuw bestaat uit processen van zenuwcellen in het netvlies en komt uit de oogbol nabij de achterste pool. Het draagt signalen van de zenuwuiteinden naar de hersenen.

Bij het verlaten van het oog verdeelt de oogzenuw zich in twee helften. De binnenste helft snijdt met dezelfde helft van het andere oog. De rechterkant van het netvlies van elk oog zendt via de oogzenuw respectievelijk de rechterkant van het beeld naar de rechterkant van de hersenen, en de linkerkant van het netvlies, de linkerkant van het beeld naar de linkerkant van de brein. Het algemene beeld van wat we zien, wordt rechtstreeks door de hersenen nagemaakt.

Visuele waarneming begint dus met de projectie van een afbeelding op het netvlies en excitatie van fotoreceptoren, en vervolgens wordt de ontvangen informatie sequentieel verwerkt in de subcorticale en corticale visuele centra. Hierdoor ontstaat een visueel beeld dat, dankzij de interactie van de visuele analysator met andere analysatoren en opgebouwde ervaring (visueel geheugen), de objectieve werkelijkheid correct weergeeft. Op het netvlies van het oog wordt een verkleind en omgekeerd beeld van het object verkregen, maar we zien het beeld recht en op ware grootte. Dit gebeurt ook omdat, naast visuele beelden, ook zenuwimpulsen van de oculomotorische spieren de hersenen binnenkomen, bijvoorbeeld als we omhoog kijken, draaien de spieren de ogen omhoog. De oogspieren werken continu en beschrijven de contouren van het object, en deze bewegingen worden ook geregistreerd door de hersenen.

De structuur van het oog.

Het menselijk oog is een visuele analysator, we ontvangen 95% van de informatie over de wereld om ons heen via de ogen. Een moderne mens moet de hele dag met voorwerpen in de buurt werken: naar een computerscherm kijken, lezen, etc. Onze ogen staan onder enorme stress, waardoor veel mensen last hebben van oogziekten en visuele beperkingen. Iedereen zou moeten weten hoe het oog werkt, wat de functies zijn.

Het oog is een optisch systeem, het heeft een bijna bolvorm. Het oog is een bolvormig lichaam met een diameter van ongeveer 25 mm en een massa van 8 g. De wanden van de oogbol worden gevormd door drie schelpen. Buitenste - de eiwitschil bestaat uit een dicht ondoorzichtig bindweefsel. Het zorgt ervoor dat het oog zijn vorm behoudt. De volgende schil van het oog is de vasculaire, het bevat alle bloedvaten die de weefsels van het oog voeden. Het vaatvlies is zwart omdat de cellen een zwart pigment bevatten dat lichtstralen absorbeert, waardoor ze niet rond het oog kunnen worden verspreid. Het vaatvlies gaat over in de iris 2, bij verschillende mensen heeft het een andere kleur, die de kleur van de ogen bepaalt. De iris is een ringvormig gespierd diafragma met een klein gaatje in het midden - de pupil 3. Het is zwart omdat de plaats waar de lichtstralen niet vandaan komen door ons als zwart wordt waargenomen. Door de pupil komen lichtstralen het oog binnen, maar gaan niet terug, als het ware opgesloten. De pupil regelt de lichtstroom in het oog, reflexmatig smaller of groter, de pupil kan een grootte hebben van 2 tot 8 mm afhankelijk van verlichting.

Tussen het hoornvlies en de iris bevindt zich een waterige vloeistof, waarachter - lens 4. De lens is een biconvexe lens, hij is elastisch en kan zijn kromming veranderen met behulp van de ciliaire spier 5, daarom is een nauwkeurige focussering van de lichtstralen verzekerd. . De brekingsindex van de lens is 1,45. Achter de lens zit glasachtig lichaam 6, die het grootste deel van het oog vult. Het glasachtig lichaam en het kamerwater hebben een brekingsindex die bijna gelijk is aan die van water - 1,33. De achterwand van de sclera is bedekt met zeer dunne vezels die de onderkant van het oog bedekken, en worden netvlies 7. Deze vezels zijn vertakking van de oogzenuw. Het is op het netvlies dat het beeld verschijnt. De locatie van het beste beeld, dat zich boven de uitgang van de oogzenuw bevindt, heet gele vlek 8, en het gebied van het netvlies waar de oogzenuw het oog verlaat, dat geen beeld produceert, wordt genoemd blinde vlek 9.

Beeld in het oog.

Beschouw nu het oog als een optisch systeem. Het omvat het hoornvlies, de lens, het glasachtig lichaam. De hoofdrol bij het maken van het beeld is weggelegd voor de lens. Het concentreert de stralen op het netvlies, wat resulteert in een echt verminderd omgekeerd beeld van objecten, dat de hersenen corrigeren in een recht beeld. De stralen zijn gericht op het netvlies, op de achterwand van het oog.

In de sectie "Experimenten" wordt een voorbeeld gegeven van hoe je een beeld kunt krijgen van een lichtbron op de pupil, gecreëerd door stralen die door het oog worden weerkaatst.

Door het oog, niet door het oog
De geest kan de wereld zien.
William Blake

Lesdoelen:

Leerzaam:

om de structuur en betekenis van de visuele analysator, visuele sensaties en perceptie te onthullen;
kennis verdiepen over de structuur en functie van het oog als optisch systeem;
uitleggen hoe een beeld op het netvlies wordt gevormd,
om een idee te geven van bijziendheid en verziendheid, over de soorten zichtcorrectie.

Ontwikkelen:

het vermogen te vormen om te observeren, vergelijken en conclusies te trekken;
blijf logisch denken ontwikkelen;
een idee blijven vormen van de eenheid van de concepten van de omringende wereld.

Leerzaam:

om een zorgvuldige houding ten opzichte van iemands gezondheid te cultiveren, om de problemen van visuele hygiëne aan het licht te brengen;
een verantwoordelijke houding ten opzichte van leren blijven ontwikkelen.

Apparatuur:

tabel "Visuele analysator",
opvouwbaar oogmodel,
natte voorbereiding "Oog van zoogdieren",
hand-out met illustraties.

Tijdens de lessen

1. Organisatorisch moment.

2. Actualisering van kennis. Herhaling van het thema "De structuur van het oog".

3. Uitleg van het nieuwe materiaal:

Optisch systeem van het oog.

Netvlies. Vorming van beelden op het netvlies.

Optische illusie.

Oog accommodatie.

Het voordeel van zien met twee ogen.

Oog beweging.

Visuele gebreken, hun correctie.

Visie hygiëne.

4. Bevestiging.

5. De resultaten van de les. Huiswerk instellen.

Herhaling van het thema "De structuur van het oog".

Docent biologie:

In de laatste les hebben we het onderwerp "De structuur van het oog" bestudeerd. Laten we de inhoud van deze les nog eens bekijken. Vervolg de zin:

1) De visuele zone van de hersenhelften bevindt zich in ...

2) Geeft kleur aan het oog...

3) De analysator bestaat uit ...

4) Hulporganen van het oog zijn ...

5) De oogbol heeft ... schelpen

6) Convex - concave lens van de oogbol is ...

Vertel ons met behulp van de afbeelding over de structuur en het doel van de samenstellende delen van het oog.

Uitleg van nieuw materiaal.

Docent biologie:

Het optische systeem van het oog bestaat uit het hoornvlies, de lens en het glasachtig lichaam.

Visie is dus een subcorticaal proces. Het hangt af van de kwaliteit van de informatie die van de ogen naar de hersenschors (occipitale regio) komt.

Natuurkunde leraar:

Waarom zien we dan alle objecten zoals ze zijn, i. ondersteboven?

Het feit is dat het proces van zien voortdurend wordt gecorrigeerd door de hersenen, die niet alleen informatie ontvangen via de ogen, maar ook via andere zintuigen.

In 1896 zette de Amerikaanse psycholoog J. Stretton een experiment op zichzelf op. Hij zette een speciale bril op, waardoor de beelden van omringende objecten op het netvlies van het oog niet omgekeerd, maar direct waren. En wat? De wereld in Strettons hoofd stond op zijn kop. Hij begon alles ondersteboven te zien. Hierdoor was er een mismatch in het werk van de ogen met andere zintuigen. De wetenschapper ontwikkelde symptomen van zeeziekte. Drie dagen lang voelde hij zich misselijk. Op de vierde dag begon het lichaam echter weer normaal te worden en op de vijfde dag begon Stretton zich hetzelfde te voelen als vóór het experiment. Het brein van de wetenschapper raakte gewend aan de nieuwe werkomstandigheden en hij begon alle objecten weer recht te zien. Maar toen hij zijn bril afzette, stond alles weer op zijn kop. Binnen anderhalf uur was zijn gezichtsvermogen hersteld en begon hij weer normaal te zien.

Onze ogen kunnen de aard van objecten niet waarnemen. Leg hen daarom geen waanideeën van de rede op. (Lucretius)

Visueel zelfbedrog

Galerij met afbeeldingen, of wat zie je?

Dochter, moeder en besnorde vader?

Een indiaan die trots naar de zon kijkt en een eskimo met een kap met zijn rug naar hem toe...

Jonge en oude mannen

Jonge en oude vrouwen

Zijn de lijnen evenwijdig?

Is een vierhoek een vierkant?

Welke ellips is groter - de onderste of de binnenste bovenste?

Wat is er meer in deze figuur - hoogte of breedte?

Welke regel is het vervolg van de eerste?

Merk je het "trillen" van de cirkel op?

Er is nog een ander kenmerk van het gezichtsvermogen dat niet kan worden genegeerd. Het is bekend dat wanneer de afstand van de lens tot het object verandert, ook de afstand tot het beeld verandert. Hoe blijft een helder beeld op het netvlies als we onze blik verschuiven van een object ver weg naar een object dichterbij?

Het vermogen van het oog om zich aan te passen aan het zien van dichtbij en veraf wordt genoemd accommodatie(van lat. accomodatio - aanpassing).

Dankzij accommodatie slaagt een persoon erin om afbeeldingen van verschillende objecten op dezelfde afstand van de lens - op het netvlies - te focussen.

Docent biologie:

Wat zijn de voordelen van zien met beide ogen?

1. Het gezichtsveld van een persoon neemt toe.

2. Het is dankzij de aanwezigheid van twee ogen dat we kunnen onderscheiden welk object dichterbij is, wat verder van ons verwijderd is.

Kijk enkele minuten naar de foto op een afstand van 20 - 25 cm van de ogen.

Kijk 30 seconden naar de heks op de bezem zonder weg te kijken.

Verschuif snel je blik naar de tekening van het kasteel en kijk, tellend tot 10, naar de poortopening. In de opening zie je een witte heks op een grijze achtergrond.

Wanneer u in de spiegel naar uw ogen kijkt, merkt u waarschijnlijk dat beide ogen grote en nauwelijks merkbare bewegingen strikt gelijktijdig in dezelfde richting uitvoeren.

Natuurkunde leraar:

overmatige optische kracht van het oog;
verlenging van het oog langs de optische as.

Het ontwikkelt zich meestal tijdens schooljaren en wordt in de regel geassocieerd met langdurig lezen of schrijven, vooral bij weinig licht en onjuiste plaatsing van lichtbronnen.

Docent biologie:

Om visuele vermoeidheid te voorkomen, zijn er een aantal sets oefeningen. We bieden je er een aantal aan:

Optie 1 (duur 3-5 minuten).

1. Uitgangspositie - zittend in een comfortabele positie: de ruggengraat is recht, de ogen zijn open, de blik is recht gericht. Het is heel gemakkelijk om te doen, geen stress.

Kijk naar links - rechtdoor, rechts - rechtdoor, omhoog - rechtdoor, omlaag - rechtdoor, zonder vertraging in de toegewezen positie. Herhaal 1-10 keer.

3. Cirkelvormige oogbewegingen: 1 tot 10 cirkels links en rechts. In het begin sneller, dan geleidelijk langzamer.

4. Kijk naar het topje van een vinger of potlood dat 30 cm van de ogen wordt gehouden en dan in de verte. Herhaal meerdere keren.

5. Kijk aandachtig en stil recht vooruit, probeer helderder te zien, en knipper dan een paar keer. Sluit je oogleden en knipper dan een paar keer.

6. De brandpuntsafstand wijzigen: kijk naar het puntje van de neus en dan in de verte. Herhaal meerdere keren.

Optie 2 (duur 1-2 minuten).

2. Met een onbeweeglijk hoofd, ten koste van 1, draai de ogen verticaal omhoog, ten koste van 2 - omlaag, dan weer omhoog. Herhaal 10-15 keer.

3. Sluit je ogen gedurende 10-15 seconden, open en beweeg je ogen naar rechts en links, dan op en neer (5 keer). Vrij, zonder spanning, in de verte kijken.

Optie 3 (duur 2-3 minuten).

Oefeningen worden uitgevoerd in de "zittende" positie, achterover leunend in de stoel.

1. Kijk 2-3 seconden recht vooruit en laat uw ogen dan 3-4 seconden zakken. Herhaal de oefening gedurende 30 seconden.

2. Hef je ogen op, laat ze zakken, breng je ogen naar rechts en dan naar links. Herhaal 3-4 keer. Duur 6 seconden.

3. Hef uw ogen op, maak cirkelvormige bewegingen tegen de klok in en vervolgens met de klok mee. Herhaal 3-4 keer.

4. Sluit uw ogen 3-5 seconden stevig, open 3-5 seconden. Herhaal 4-5 keer. Duur 30-50 seconden.

consolidatie.

Er worden niet-standaard situaties aangeboden.

Les resultaten. Huiswerk instellen.

§ 57, 58 (biologie),
§ 37.38 (natuurkunde), bied niet-standaard taken aan over het bestudeerde onderwerp (optioneel).

Een lichtstraal bereikt het netvlies door door een reeks brekende oppervlakken en media te gaan: het hoornvlies, de waterige humor van de voorste kamer, de lens en het glasachtig lichaam. Stralen die uit één punt in de ruimte komen, moeten op één punt op het netvlies worden gericht, alleen dan is helder zicht mogelijk.

Het beeld op het netvlies is echt, omgekeerd en verkleind. Ondanks dat het beeld ondersteboven staat, nemen we objecten in een directe vorm waar. Dit gebeurt omdat de activiteit van sommige zintuigen door andere wordt gecontroleerd. Voor ons is "bodem" waar de zwaartekracht op wordt gericht.

Rijst. 2. Beeldconstructie in het oog, a, b - object: a", b" - het omgekeerde en verkleinde beeld op het netvlies; C - knooppunt waar de stralen doorheen gaan zonder breking, aα - kijkhoek

Gezichtsscherpte.

Gezichtsscherpte is het vermogen van het oog om twee punten afzonderlijk te zien. Dit is beschikbaar voor een normaal oog als de grootte van hun afbeelding op het netvlies 4 micron is en de kijkhoek 1 minuut is. Bij een kleinere gezichtshoek werkt helder zien niet, de punten versmelten.

De gezichtsscherpte wordt bepaald door speciale tabellen, die 12 rijen letters tonen. Aan de linkerkant van elke regel staat vanaf welke afstand het zichtbaar moet zijn voor een persoon met een normaal gezichtsvermogen. De proefpersoon wordt op een bepaalde afstand van de tafel geplaatst en er wordt een regel gevonden die hij foutloos leest.

De gezichtsscherpte neemt toe bij fel licht en is zeer slecht bij weinig licht.

gezichtsveld. De hele ruimte die zichtbaar is voor het oog wanneer de blik bewegingsloos naar voren is, wordt het gezichtsveld genoemd.

Maak onderscheid tussen centraal (in het gebied van de gele vlek) en perifeer zicht. De grootste gezichtsscherpte in de regio van de centrale fossa. Er zijn alleen kegels, hun diameter is klein, ze liggen dicht bij elkaar. Elke kegel is verbonden met één bipolair neuron, en dat op zijn beurt met één ganglionisch neuron, van waaruit een afzonderlijke zenuwvezel vertrekt, die impulsen naar de hersenen doorgeeft.

Perifere visie is minder acuut. Dit wordt verklaard door het feit dat aan de periferie van het netvlies de kegeltjes omgeven zijn door staafjes en niet langer elk een apart pad naar de hersenen hebben. Een groep kegeltjes eindigt op één bipolaire cel en veel van dergelijke cellen sturen hun impulsen naar één ganglioncel. Er zijn ongeveer 1 miljoen vezels in de oogzenuw en ongeveer 140 miljoen receptoren in het oog.

De periferie van het netvlies onderscheidt de details van het object slecht, maar neemt hun bewegingen goed waar. Perifere visie is van groot belang voor de perceptie van de buitenwereld. Voor chauffeurs van verschillende soorten vervoer is de overtreding ervan onaanvaardbaar.

Het gezichtsveld wordt bepaald met behulp van een speciaal apparaat - de omtrek (Fig. 133), bestaande uit een halve cirkel verdeeld in graden en een kinsteun.

Rijst. 3. Het gezichtsveld bepalen met behulp van de Forstner-perimeter

Het onderwerp, dat één oog heeft gesloten, fixeert met het andere een witte stip in het midden van de omtrekboog voor hem. Om de grenzen van het gezichtsveld langs de omtrekboog te bepalen, wordt vanaf het einde een witte markering langzaam voortbewogen en wordt de hoek bepaald waaronder deze zichtbaar is voor het vaste oog.

Het gezichtsveld is het grootst naar buiten toe, richting de slaap - 90°, naar de neus toe en op en neer - ongeveer 70°. U kunt de grenzen van het kleurenzien definiëren en tegelijkertijd overtuigd zijn van de verbazingwekkende feiten: de perifere delen van het netvlies nemen geen kleuren waar; kleur zichtvelden komen niet overeen voor verschillende kleuren, de smalste is groen.

Accommodatie. Het oog wordt vaak vergeleken met een camera. Het heeft een lichtgevoelig scherm - het netvlies, waarop met behulp van het hoornvlies en de lens een helder beeld van de buitenwereld wordt verkregen. Het oog is in staat om objecten op gelijke afstand duidelijk te zien. Dit vermogen wordt accommodatie genoemd.

Het brekingsvermogen van het hoornvlies blijft constant; fijne, nauwkeurige scherpstelling is te wijten aan een verandering in de kromming van de lens. Het voert deze functie passief uit. Het feit is dat de lens zich in een capsule of zak bevindt, die via het ciliaire ligament aan de ciliaire spier is bevestigd. Wanneer de spier ontspannen is, staat het ligament strak en trekt het aan het kapsel, waardoor de lens plat wordt. Met accommodatiespanning voor het bekijken van voorwerpen dichtbij, lezen, schrijven, trekt de ciliaire spier samen, ontspant het ligament dat het kapsel oprekt, en wordt de lens, vanwege zijn elasticiteit, ronder en neemt zijn brekingsvermogen toe.

Met de leeftijd neemt de elasticiteit van de lens af, deze verhardt en verliest het vermogen om de kromming te veranderen met de samentrekking van de ciliaire spier. Dit maakt het moeilijk om van dichtbij scherp te zien. Seniele verziendheid (presbyopie) ontwikkelt zich na 40 jaar. Corrigeer het met behulp van een bril - biconvexe lenzen die tijdens het lezen worden gedragen.

Anomalie van het gezichtsvermogen. De anomalie die optreedt bij jonge mensen is meestal het gevolg van een onjuiste ontwikkeling van het oog, namelijk de onjuiste lengte. Wanneer de oogbol langwerpig is, treedt bijziendheid (myopie) op, het beeld wordt voor het netvlies gefocust. Verre objecten zijn niet duidelijk zichtbaar. Biconcave lenzen worden gebruikt om bijziendheid te corrigeren. Wanneer de oogbol wordt ingekort, wordt verziendheid (hypermetropie) waargenomen. Het beeld wordt achter het netvlies scherpgesteld. Correctie vereist biconvexe lenzen (Fig. 134).

Rijst. 4. Breking bij normaal zicht (a), met bijziendheid (b) en verziendheid (d). Optische correctie van bijziendheid (c) en verziendheid (e) (schema) [Kositsky G.I., 1985]

Visusstoornis, astigmatisme genaamd, treedt op wanneer het hoornvlies of de lens een abnormale kromming heeft. In dit geval is het beeld in het oog vervormd. Voor correctie zijn cilindrische glazen nodig, die niet altijd even gemakkelijk op te pakken zijn.

Oog aanpassing.

Wanneer we een donkere kamer in fel licht verlaten, worden we aanvankelijk verblind en kunnen we zelfs pijn in de ogen ervaren. Heel snel gaan deze verschijnselen voorbij, de ogen wennen aan felle verlichting.

Het verminderen van de gevoeligheid van oogreceptoren voor licht wordt adaptatie genoemd. In dit geval treedt visuele paarse vervaging op. Lichtaanpassing eindigt in de eerste 4 - 6 minuten.

Bij het verplaatsen van een lichte naar een donkere kamer vindt er een donkere aanpassing plaats, die meer dan 45 minuten duurt. In dit geval neemt de gevoeligheid van de sticks met 200.000 - 400.000 keer toe. In algemene termen is dit fenomeen waar te nemen bij de ingang van een verduisterde bioscoopzaal. Om het verloop van de aanpassing te bestuderen, zijn er speciale apparaten - adapters.

Sinds de oudheid is het oog een symbool van alwetendheid, geheime kennis, wijsheid en waakzaamheid. En dit is niet verwonderlijk. Het is immers dankzij visie dat we de meeste informatie over de wereld om ons heen ontvangen. Met behulp van de ogen evalueren we de grootte, vorm, afstand en relatieve positie van objecten, genieten we van de verscheidenheid aan kleuren en observeren we beweging.

Hoe werkt het onderzoekende oog?

Het menselijk oog wordt vaak vergeleken met een camera. Het hoornvlies, het transparante en bolle deel van de buitenste schil, is als een objectieflens. De tweede schaal - de vasculaire - wordt vooraan weergegeven door de iris, het pigmentgehalte waarin de kleur van de ogen wordt bepaald. Het gat in het midden van de iris - de pupil - vernauwt zich bij fel licht en wordt breder bij weinig licht, regelt de hoeveelheid licht die het oog binnenkomt, zoals een diafragma. De tweede lens is een beweegbare en flexibele lens omgeven door een ciliaire spier die de mate van kromming verandert. Achter de lens bevindt zich het glasachtig lichaam - een transparante gelatineuze substantie die de elasticiteit en bolvorm van de oogbol handhaaft. Lichtstralen, die door de intraoculaire structuren gaan, vallen op het netvlies - de dunste schil van zenuwweefsel die de binnenkant van het oog bekleedt. Fotoreceptoren zijn lichtgevoelige cellen in het netvlies die, net als fotografische film, een beeld vastleggen.

Waarom wordt er gezegd dat we 'zien' met de hersenen?

En toch is het gezichtsorgaan veel gecompliceerder dan de modernste fotoapparatuur. We repareren immers niet alleen wat we zien, maar beoordelen de situatie en reageren met woorden, daden en emoties.

Het rechter- en linkeroog zien objecten vanuit verschillende hoeken. De hersenen verbinden beide beelden met elkaar, waardoor we het volume van objecten en hun relatieve positie kunnen inschatten.

Zo wordt het beeld van visuele waarneming gevormd in de hersenen.

Waarom kijken we in deze richting als we iets proberen te overwegen?

Het duidelijkste beeld wordt gevormd wanneer lichtstralen de centrale zone van het netvlies raken - de macula. Daarom, terwijl we proberen iets nauwkeuriger te overwegen, draaien we onze ogen in de juiste richting. De vrije beweging van elk oog in alle richtingen wordt geleverd door het werk van zes spieren.

Oogleden, wimpers en wenkbrauwen - niet alleen een mooi montuur?

De oogbol wordt beschermd tegen invloeden van buitenaf door de benige wanden van de baan, het zachte vetweefsel langs de holte en de oogleden.

We knijpen onze ogen dicht en proberen onze ogen te beschermen tegen verblindend licht, verwelkende wind en stof. Dikke wimpers sluiten tegelijkertijd en vormen een beschermende barrière. En de wenkbrauwen zijn ontworpen om de zweetdruppels die van het voorhoofd stromen op te vangen.

Het bindvlies is een dun slijmvlies dat de oogbol en het binnenoppervlak van de oogleden bedekt en honderden kleine klieren bevat. Ze produceren een "smering" waardoor de oogleden vrij kunnen bewegen wanneer ze gesloten zijn en het hoornvlies beschermen tegen uitdroging.

Oog accommodatie

Hoe ontstaat een beeld op het netvlies?

Om te begrijpen hoe een afbeelding op het netvlies wordt gevormd, is het noodzakelijk om te onthouden dat lichtstralen worden gebroken wanneer ze van het ene transparante medium naar het andere gaan (dat wil zeggen dat ze afwijken van een rechtlijnige voortplanting).

De transparante media in het oog zijn het hoornvlies met een traanfilm die het bedekt, kamerwater, de lens en het glasachtig lichaam. Het hoornvlies heeft de grootste brekingskracht, de tweede krachtigste lens is de lens. De traanfilm, het kamerwater en het glasachtig lichaam hebben een verwaarloosbaar brekingsvermogen.

Lichtstralen die door de intraoculaire media gaan, breken en convergeren op het netvlies, waardoor een helder beeld ontstaat.

Wat is accommodatie?

Elke poging om de blik te verschuiven leidt tot defocussering van het beeld en vereist extra aanpassing van het optische systeem van het oog. Het wordt uitgevoerd vanwege accommodatie - een verandering in de brekingskracht van de lens.

De beweegbare en flexibele lens wordt met behulp van vezels van het zinn-ligament aan de ciliairspier bevestigd. Bij ver zien is de spier ontspannen, de vezels van het zinn-ligament zijn gespannen, waardoor de lens geen convexe vorm kan aannemen. Wanneer u objecten in de buurt probeert te onderzoeken, trekt de ciliaire spier samen, wordt de spiercirkel smaller, ontspant het zinn-ligament en wordt de lens convex. Het brekingsvermogen neemt dus toe en objecten die zich op korte afstand bevinden, worden gefocust op het netvlies. Dit proces wordt accommodatie genoemd.

Waarom denken we dat "handen korter worden met de leeftijd"?

Met de leeftijd verliest de lens zijn elastische eigenschappen, wordt compact en verandert nauwelijks zijn brekingsvermogen. Als gevolg hiervan verliezen we geleidelijk het vermogen om te accommoderen, wat het moeilijk maakt om van dichtbij te werken. Bij het lezen proberen we de krant of het boek verder van de ogen af te plaatsen, maar al snel zijn de armen niet lang genoeg om goed te kunnen zien.

Convergerende lenzen worden gebruikt om presbyopie te corrigeren, waarvan de sterkte toeneemt met de leeftijd.

visuele beperking

38% van de inwoners van ons land heeft een visuele beperking die een brilcorrectie vereist.

Normaal gesproken is het optische systeem van het oog in staat om lichtstralen zo te breken dat ze precies op het netvlies convergeren, wat een helder zicht oplevert. Om het beeld op het netvlies te focussen, heeft het brekende oog een extra lens nodig.

Wat zijn visuele beperkingen?

De brekingskracht van het oog wordt bepaald door twee belangrijke anatomische factoren: de lengte van de anteroposterieure as van het oog en de kromming van het hoornvlies.

Bijziendheid of bijziendheid. Als de lengte van de oogas wordt vergroot of het hoornvlies een groot brekingsvermogen heeft, wordt het beeld voor het netvlies gevormd. Deze visuele beperking wordt bijziendheid of bijziendheid genoemd. Bijziende mensen zien goed op korte afstand en slecht op afstand. Correctie wordt bereikt door het dragen van een bril met divergerende (min) lenzen.

Verziendheid of hypermetropie. Als de lengte van de oogas wordt verminderd of het brekingsvermogen van het hoornvlies laag is, wordt het beeld gevormd op een denkbeeldig punt achter het netvlies. Deze visuele beperking wordt verziendheid of hypermetropie genoemd. Er is een misvatting dat verziende mensen ver in de verte kunnen zien. Ze hebben moeite met werken op korte afstand en hebben vaak een slecht zicht op afstand. Correctie wordt bereikt door het dragen van een bril met convergerende (plus)lenzen.

Astigmatisme. In strijd met de bolvorm van het hoornvlies, is er een verschil in brekingskracht langs de twee hoofdmeridianen. Het beeld van objecten op het netvlies is vervormd: sommige lijnen zijn helder, andere zijn wazig. Deze visuele beperking wordt astigmatisme genoemd en vereist een bril met cilindrische lenzen.