Na sietnici sa objaví zmenšený obraz. Obraz predmetov na sietnici oka, čo je sietnica

Oko, očná guľa, má takmer guľovitý tvar, približne 2,5 cm v priemere. Skladá sa z niekoľkých škrupín, z ktorých tri sú hlavné:

skléra - vonkajšia vrstva
cievnatka - stredná,
sietnica – vnútorná.

Ryža. 1. Schematické znázornenie akomodačného mechanizmu vľavo - zaostrenie do diaľky; vpravo - zaostrenie na blízke predmety.

Skléra je biela s mliečnym odtieňom, s výnimkou jej prednej časti, ktorá je priehľadná a nazýva sa rohovka. Svetlo vstupuje do oka cez rohovku. Cievnatka, stredná vrstva, obsahuje krvné cievy, ktoré prenášajú krv na výživu oka. Tesne pod rohovkou sa cievnatka stáva dúhovkou, ktorá určuje farbu očí. V jeho strede je žiak. Funkciou tejto škrupiny je obmedziť vstup svetla do oka, keď je veľmi jasné. Dosahuje sa to zúžením zrenice pri vysokých svetelných podmienkach a rozšírením pri slabom svetle. Za dúhovkou je šošovka, podobne ako bikonvexná šošovka, ktorá zachytáva svetlo pri prechode cez zrenicu a zaostruje ho na sietnicu. Okolo šošovky cievnatka tvorí ciliárne teleso, ktoré obsahuje sval, ktorý reguluje zakrivenie šošovky, čo zaisťuje jasné a zreteľné videnie predmetov na rôzne vzdialenosti. To sa dosiahne nasledovne (obr. 1).

Zrenica je otvor v strede dúhovky, cez ktorý prechádzajú svetelné lúče do oka. U dospelého človeka v pokoji je priemer zrenice pri dennom svetle 1,5–2 mm a v tme sa zväčší na 7,5 mm. Primárnou fyziologickou úlohou zrenice je regulovať množstvo svetla vstupujúceho do sietnice.

Zúženie zrenice (mióza) nastáva so zvyšujúcim sa osvetlením (tým sa obmedzuje svetelný tok vstupujúci do sietnice, a preto slúži ako ochranný mechanizmus), pri pozorovaní blízko umiestnených predmetov, kedy dochádza k akomodácii a konvergencii zrakových osí (konvergencia). , ako aj počas.

K rozšíreniu zrenice (mydriáza) dochádza pri slabom osvetlení (čím sa zvyšuje osvetlenie sietnice a tým sa zvyšuje citlivosť oka), ako aj pri vzrušení akýchkoľvek aferentných nervov, s emočnými reakciami napätia spojenými so zvýšením sympatiku tón, s duševným vzrušením, dusením,.

Veľkosť zrenice je regulovaná prstencovými a radiálnymi svalmi dúhovky. Radiálny dilatačný sval je inervovaný sympatickým nervom vychádzajúcim z horného krčného ganglia. Prstencový sval, ktorý zužuje zrenicu, je inervovaný parasympatickými vláknami okulomotorického nervu.

Obr. 2. Schéma štruktúry vizuálneho analyzátora

1 - sietnica, 2 - neskrížené vlákna zrakového nervu, 3 - skrížené vlákna zrakového nervu, 4 - zraková dráha, 5 - bočné genikulárne telo, 6 - postranný koreň, 7 - zrakové laloky.
Najkratšia vzdialenosť od objektu k oku, pri ktorej je tento objekt ešte jasne viditeľný, sa nazýva blízky bod jasného videnia a najväčšia vzdialenosť sa nazýva vzdialený bod jasného videnia. Keď sa objekt nachádza v blízkom bode, ubytovanie je maximálne, vo vzdialenom bode nie je žiadne ubytovanie. Rozdiel v refrakčných silách oka pri maximálnej akomodácii a v pokoji sa nazýva akomodačná sila. Jednotkou optickej mohutnosti je optická mohutnosť šošovky s ohniskovou vzdialenosťou1 meter. Táto jednotka sa nazýva dioptrie. Na určenie optickej mohutnosti šošovky v dioptriách treba jednotku vydeliť ohniskovou vzdialenosťou v metroch. Výška ubytovania sa líši od osoby k osobe a mení sa v závislosti od veku od 0 do 14 dioptrií.

Aby bolo možné objekt jasne vidieť, je potrebné, aby lúče každého jeho bodu boli zaostrené na sietnicu. Ak sa pozriete do diaľky, blízke objekty sú viditeľné nejasne, rozmazane, pretože lúče z blízkych bodov sú zaostrené za sietnicou. V rovnakom čase nie je možné s rovnakou jasnosťou vidieť predmety v rôznych vzdialenostiach od oka.

Refrakcia(lom lúčov) odráža schopnosť optického systému oka zaostriť obraz predmetu na sietnici. Medzi zvláštnosti refrakčných vlastností akéhokoľvek oka patrí fenomén sférická aberácia . Spočíva v tom, že lúče prechádzajúce okrajovými časťami šošovky sa lámu silnejšie ako lúče prechádzajúce jej centrálnymi časťami (obr. 65). Preto sa centrálne a periférne lúče nezbiehajú v jednom bode. Táto vlastnosť lomu však nezasahuje do jasného videnia objektu, pretože dúhovka neprepúšťa lúče a tým eliminuje tie, ktoré prechádzajú cez okraj šošovky. Nerovnaký lom lúčov rôznych vlnových dĺžok sa nazýva chromatická aberácia .

Refrakčná sila optického systému (refrakcia), teda schopnosť oka lámať sa, sa meria v konvenčných jednotkách – dioptriách. Dioptrie je refrakčná sila šošovky, pri ktorej sa paralelné lúče po lomu zbiehajú v ohnisku vo vzdialenosti 1 m.

Ryža. 3. Priebeh lúčov pre rôzne typy klinickej refrakcie oka a - emetropia (normálna); b - krátkozrakosť (krátkozrakosť); c - hypermetropia (ďalekozrakosť); d - astigmatizmus.

Svet okolo seba vidíme jasne, keď všetky oddelenia „fungujú“ harmonicky a bez zasahovania. Aby bol obraz ostrý, sietnica musí byť samozrejme v zadnej časti optického systému oka. Rôzne poruchy lomu svetelných lúčov v optickom systéme oka, vedúce k rozostreniu obrazu na sietnici, sú tzv. refrakčné chyby (ametropia). Patria sem krátkozrakosť, ďalekozrakosť, vekom podmienená ďalekozrakosť a astigmatizmus (obr. 3).

Pri normálnom videní, ktoré sa nazýva emetropické, zraková ostrosť, t.j. Maximálna schopnosť oka rozlišovať jednotlivé detaily predmetov zvyčajne dosahuje jednu konvenčnú jednotku. To znamená, že človek je schopný zvážiť dva samostatné body viditeľné pod uhlom 1 minúty.

Pri refrakčnej chybe je zraková ostrosť vždy pod 1. Existujú tri hlavné typy refrakčných chýb – astigmatizmus, krátkozrakosť (myopia) a ďalekozrakosť (hyperopia).

Refrakčné chyby majú za následok krátkozrakosť alebo ďalekozrakosť. Refrakcia oka sa s vekom mení: u novorodencov je menšia ako normálne a v starobe sa môže opäť znižovať (tzv. starecká ďalekozrakosť alebo presbyopia).

Schéma korekcie krátkozrakosti

Astigmatizmus v dôsledku toho, že optická sústava oka (rohovka a šošovka) vzhľadom na svoje vrodené vlastnosti láme lúče nerovnomerne v rôznych smeroch (pozdĺž horizontálneho alebo vertikálneho meridiánu). Inými slovami, fenomén sférickej aberácie je u týchto ľudí oveľa výraznejší ako zvyčajne (a nie je kompenzovaný zúžením zrenice). Ak je teda zakrivenie povrchu rohovky vo vertikálnom reze väčšie ako v horizontálnom reze, obraz na sietnici nebude jasný, bez ohľadu na vzdialenosť objektu.

Rohovka bude mať, ako to bolo, dve hlavné zamerania: jedno pre vertikálnu časť, druhé pre horizontálnu časť. Preto budú svetelné lúče prechádzajúce astigmatickým okom zaostrené v rôznych rovinách: ak sú vodorovné čiary objektu zaostrené na sietnicu, zvislé čiary budú pred ňou. Nosenie cylindrických šošoviek, zvolených s prihliadnutím na skutočnú chybu optického systému, do určitej miery kompenzuje túto refrakčnú chybu.

Krátkozrakosť a ďalekozrakosť spôsobené zmenami dĺžky očnej gule. Pri normálnej refrakcii je vzdialenosť medzi rohovkou a foveou (makula) 24,4 mm. Pri krátkozrakosti (krátkozrakosti) je pozdĺžna os oka väčšia ako 24,4 mm, takže lúče zo vzdialeného objektu nie sú zaostrené na sietnicu, ale pred ňou v sklovci. Pre jasné videnie do diaľky je potrebné pred krátkozraké oči umiestniť konkávne okuliare, ktoré zaostrený obraz vytlačia na sietnicu. Pri ďalekozrakom oku je pozdĺžna os oka skrátená, t.j. menej ako 24,4 mm. Preto sú lúče zo vzdialeného objektu zaostrené nie na sietnicu, ale za ňou. Tento nedostatok lomu môže byť kompenzovaný akomodačným úsilím, t.j. zvýšenie konvexnosti šošovky. Ďalekozraký človek preto namáha akomodačný sval, pričom skúma nielen blízke, ale aj vzdialené predmety. Pri pozorovaní blízkych predmetov je akomodačné úsilie ďalekozrakých ľudí nedostatočné. Preto musia ďalekozrací ľudia na čítanie nosiť okuliare s bikonvexnými šošovkami, ktoré zvyšujú lom svetla.

Refrakčné chyby, najmä krátkozrakosť a ďalekozrakosť, sú tiež bežné u zvierat, napríklad u koní; Krátkozrakosť sa veľmi často pozoruje u oviec, najmä u pestovaných plemien.

Oko- orgán zraku u zvierat a ľudí. Ľudské oko pozostáva z očnej gule, spojenej zrakovým nervom s mozgom, a pomocného aparátu (viečka, slzné orgány a svaly, ktoré pohybujú očnou guľou).

Očná guľa (obr. 94) je chránená hustou membránou nazývanou skléra. Predná (priehľadná) časť skléry 1 sa nazýva rohovka. Rohovka je najcitlivejšia vonkajšia časť ľudského tela (aj najľahší dotyk spôsobí okamžité reflexné uzavretie viečok).

Za rohovkou je dúhovka 2, ktorá môže mať u ľudí rôzne farby. Medzi rohovkou a dúhovkou je vodnatá tekutina. V dúhovke je malý otvor - zrenica 3. Priemer zrenice sa môže meniť od 2 do 8 mm, na svetle sa zmenšuje a v tme zväčšuje.

Za zrenicou sa nachádza priehľadné teliesko pripomínajúce bikonvexnú šošovku - šošovka 4. Z vonkajšej strany je mäkká a takmer želatínová, zvnútra tvrdšia a pružnejšia. Šošovka je obklopená 5 svalmi, ktoré ju pripevňujú k bielku.

Za šošovkou je sklovec 6, čo je bezfarebná želatínová hmota. Zadná časť skléry - fundus oka - je pokrytá sietnicou (sietnicou) 7. Tvoria ju najjemnejšie vlákna, ktoré pokrývajú fundus oka a predstavujú rozvetvené zakončenia zrakového nervu.

Ako sa objavujú a vnímajú obrazy rôznych predmetov okom?

Svetlo, lomené v optickom systéme oka, ktorý tvorí rohovka, šošovka a sklovec, dáva reálne, zmenšené a inverzné obrazy predmetných predmetov na sietnici (obr. 95). Akonáhle svetlo dosiahne zakončenia zrakového nervu, ktoré tvoria sietnicu, podráždi tieto zakončenia. Tieto podráždenia sa prenášajú nervovými vláknami do mozgu a človek má zrakový vnem: vidí predmety.

Obraz predmetu objavujúceho sa na sietnici oka je prevrátený. Prvým, kto to dokázal zostrojením dráhy lúčov v optickej sústave oka, bol I. Kepler. Na overenie tohto záveru francúzsky vedec R. Descartes (1596-1650) vzal volské oko a po zoškrabaní nepriehľadnej vrstvy z jeho zadnej steny ho vložil do otvoru vytvorenom v okennej okenici. A potom na priesvitnej stene fundusu uvidel prevrátený obraz obrazu pozorovaného z okna.

Prečo potom vidíme všetky predmety také, aké sú, teda nie prevrátené? Faktom je, že proces videnia je neustále korigovaný mozgom, ktorý prijíma informácie nielen očami, ale aj inými zmyslami. Svojho času anglický básnik William Blake (1757-1827) veľmi správne poznamenal:

Myseľ vie, ako sa pozerať na svet.

V roku 1896 vykonal americký psychológ J. Stretton na sebe experiment. Nasadil si špeciálne okuliare, vďaka ktorým obrazy okolitých predmetov na sietnici oka neboli obrátené, ale priame. A čo? Svet v Strettonovej mysli sa obrátil hore nohami. Všetky predmety začal vidieť hore nohami. Z tohto dôvodu došlo k nesúladu v práci očí s inými zmyslami. U vedca sa objavili príznaky morskej choroby. Tri dni cítil nevoľnosť. Na štvrtý deň sa však telo začalo vracať do normálu a na piaty deň sa Stretton začal cítiť rovnako ako pred experimentom. Vedcov mozog si zvykol na nové pracovné podmienky a začal opäť vidieť všetky predmety rovno. No keď si zložil okuliare, všetko sa opäť obrátilo hore nohami. Za hodinu a pol sa mu zrak obnovil a začal opäť normálne vidieť.

Je zvláštne, že takáto prispôsobivosť je charakteristická len pre ľudský mozog. Keď pri jednom z experimentov opici nasadili inverzné okuliare, dostala taký psychologický úder, že po niekoľkých chybných pohyboch a páde upadla do stavu pripomínajúceho kómu. Jej reflexy začali miznúť, krvný tlak klesol a dýchanie sa zrýchlilo a plytko. Nič také sa u ľudí nepozoruje.

Nie vždy si však ľudský mozog dokáže poradiť s rozborom obrazu získaného na sietnici. V takýchto prípadoch vznikajú zrakové ilúzie – pozorovaný objekt sa nám nezdá taký, aký v skutočnosti je (obr. 96).

Je tu ešte jedna črta vízie, ktorú nemožno ignorovať. Je známe, že keď sa zmení vzdialenosť od objektívu k objektu, zmení sa aj vzdialenosť k jeho obrazu. Ako zostane čistý obraz na sietnici, keď presunieme pohľad zo vzdialeného objektu na bližší?

Ukazuje sa, že svaly, ktoré sú pripojené k šošovke, sú schopné meniť zakrivenie jej povrchov a tým aj optickú silu oka. Keď sa pozeráme na vzdialené predmety, tieto svaly sú v uvoľnenom stave a zakrivenie šošovky je relatívne malé. Pri pohľade na blízke predmety očné svaly stláčajú šošovku a zvyšuje sa jej zakrivenie, a teda aj optická mohutnosť.

Schopnosť oka prispôsobiť sa videniu na blízko aj na diaľku je tzv ubytovanie(z lat. accomodatio - zariadenie). Vďaka akomodácii sa človeku darí zaostrovať obrazy rôznych predmetov v rovnakej vzdialenosti od šošovky – na sietnicu.

Keď je však predmet veľmi blízko, zvyšuje sa napätie svalov, ktoré deformujú šošovku, a práca oka sa stáva únavnou. Optimálna vzdialenosť na čítanie a písanie pre normálne oko je asi 25 cm.Táto vzdialenosť sa nazýva vzdialenosť jasného (alebo najlepšieho) videnia.

Aká je výhoda videnia oboma očami?

Po prvé, vďaka prítomnosti dvoch očí dokážeme rozlíšiť, ktorý objekt je bližšie a ktorý je od nás ďalej. Faktom je, že sietnica pravého a ľavého oka vytvára obrazy, ktoré sa navzájom líšia (zodpovedajú tomu, že sa na objekt pozeráte sprava a zľava). Čím je objekt bližšie, tým je tento rozdiel zreteľnejší. Vytvára dojem rozdielu vo vzdialenostiach. Rovnaká schopnosť videnia vám umožňuje vidieť objekt ako trojrozmerný, a nie plochý.

Po druhé, mať dve oči zväčšuje zorné pole. Ľudské zorné pole je znázornené na obrázku 97, a. Pre porovnanie sú vedľa neho zobrazené zorné polia koňa (obr. 97, c) a zajaca (obr. 97, b). Pri pohľade na tieto obrázky je ľahké pochopiť, prečo je pre dravcov také ťažké priplížiť sa k týmto zvieratám bez toho, aby sa prezradili.

Vízia umožňuje ľuďom vidieť sa navzájom. Je možné vidieť seba, ale byť neviditeľný pre ostatných? Prvýkrát sa na túto otázku pokúsil odpovedať anglický spisovateľ Herbert Wells (1866-1946) vo svojom románe The Invisible Man. Človek sa stane neviditeľným, keď sa jeho látka stane transparentnou a má rovnakú optickú hustotu ako okolitý vzduch. Potom nedôjde k odrazu a lomu svetla na hranici ľudského tela so vzduchom a zmení sa na neviditeľné. Napríklad drvené sklo, ktoré na vzduchu vyzerá ako biely prášok, po vložení do vody, média, ktoré má približne rovnakú optickú hustotu ako sklo, okamžite zmizne z dohľadu.

Nemecký vedec Spalteholtz v roku 1911 namočil prípravok z mŕtveho živočíšneho tkaniva špeciálne pripravenou tekutinou a potom ho vložil do nádoby s rovnakou tekutinou.Prípravok sa stal neviditeľným.

Neviditeľný človek však musí byť neviditeľný na vzduchu, a nie v špeciálne pripravenom roztoku. To sa však nedá dosiahnuť.

Predpokladajme však, že človek sa stále dokáže stať transparentným. Ľudia ho prestanú vidieť. Bude ich môcť vidieť aj on sám? Nie, pretože všetky jeho časti, vrátane očí, prestanú lámať svetelné lúče, a preto sa na sietnici oka neobjaví žiadny obraz. Okrem toho, aby sa vytvoril viditeľný obraz v mysli človeka, svetelné lúče musia byť absorbované sietnicou a prenášať na ňu svoju energiu. Táto energia je potrebná na generovanie signálov putujúcich pozdĺž zrakového nervu do ľudského mozgu. Ak sa oči neviditeľného muža stanú úplne priehľadnými, potom sa to nestane. A ak áno, potom prestane vidieť úplne. Neviditeľný muž bude slepý.

H.G. Wells túto okolnosť nebral do úvahy a preto obdaril svojho hrdinu normálnym zrakom, čo mu umožnilo terorizovať celé mesto bez povšimnutia.

1. Ako funguje ľudské oko? Ktoré časti tvoria optický systém? 2. Opíšte obraz, ktorý sa objaví na sietnici oka. 3. Ako sa prenáša obraz predmetu do mozgu? Prečo vidíme predmety rovno a nie hore nohami? 4. Prečo, keď presunieme svoj pohľad z blízkeho objektu na vzdialený, stále vidíme jeho jasný obraz? 5. Aká je vzdialenosť najlepšieho videnia? 6. Aká je výhoda videnia oboma očami? 7. Prečo musí byť neviditeľný človek slepý?

Doplnkový aparát zrakového systému a jeho funkcie

Zrakový senzorický systém je vybavený komplexným pomocným aparátom, ktorý zahŕňa očnú buľvu a tri páry svalov, ktoré zabezpečujú jej pohyby. Prvky očnej gule vykonávajú primárnu transformáciu svetelného signálu vstupujúceho do sietnice:
optický systém oka zaostruje obrazy na sietnicu;
žiak reguluje množstvo svetla dopadajúceho na sietnicu;
- svaly očnej gule zabezpečujú jej nepretržitý pohyb.

Tvorba obrazu na sietnici

Prirodzené svetlo odrazené od povrchu predmetov je difúzne, t.j. Svetelné lúče z každého bodu na objekte prichádzajú rôznymi smermi. Preto pri absencii optického systému oka lúče z jedného bodu objektu ( A) by spadli do rôznych častí sietnice ( a1, a2, a3). Takéto oko by dokázalo rozlíšiť všeobecnú úroveň osvetlenia, ale nie obrysy predmetov (obr. 1 A).

Aby sme videli predmety v okolitom svete, je potrebné, aby svetelné lúče z každého bodu predmetu dopadali len na jeden bod sietnice, t.j. obraz je potrebné zaostriť. To sa dá dosiahnuť umiestnením sférickej refrakčnej plochy pred sietnicu. Svetelné lúče vychádzajúce z jedného bodu ( A), po lomu na takomto povrchu sa budú zbierať v jednom bode a1(zameranie). Na sietnici sa tak objaví jasný prevrátený obraz (obr. 1 B).

K lomu svetla dochádza na rozhraní medzi dvoma médiami s rôznymi indexmi lomu. Očná guľa obsahuje dve sférické šošovky: rohovku a šošovku. V súlade s tým existujú 4 refrakčné povrchy: vzduch/rohovka, rohovka/komorová voda prednej komory oka, komorová voda/šošovka, šošovka/sklovec.

Ubytovanie

Akomodácia je nastavenie refrakčnej sily optického aparátu oka na určitú vzdialenosť od predmetného objektu. Podľa zákonov lomu, ak lúč svetla dopadá na lomivý povrch, je vychýlený o uhol v závislosti od uhla jeho dopadu. Keď sa objekt priblíži, zmení sa uhol dopadu lúčov, ktoré z neho vychádzajú, takže lomené lúče sa budú zbiehať v inom bode, ktorý sa bude nachádzať za sietnicou, čo povedie k „rozmazaniu“ obrazu (obrázok 2 B). Na opätovné zaostrenie je potrebné zvýšiť refrakčnú silu optického aparátu oka (obrázok 2 B). To sa dosiahne zvýšením zakrivenia šošovky, ku ktorému dochádza so zvyšujúcim sa tónom ciliárneho svalu.

Regulácia osvetlenia sietnice

Množstvo svetla dopadajúceho na sietnicu je úmerné ploche zrenice. Priemer zrenice u dospelého človeka sa pohybuje od 1,5 do 8 mm, čo zabezpečuje zmenu intenzity svetla dopadajúceho na sietnicu približne 30-násobne. Pupilárne reakcie zabezpečujú dva systémy hladkých svalov dúhovky: pri kontrakcii kruhových svalov sa zrenica zužuje a pri kontrakcii radiálnych svalov sa zrenica rozširuje.

Keď sa lúmen zrenice znižuje, ostrosť obrazu sa zvyšuje. K tomu dochádza, pretože zúženie zrenice bráni svetlu preniknúť do periférnych oblastí šošovky a tým eliminuje skreslenie obrazu spôsobené sférickou aberáciou.

Pohyby očí

Ľudské oko poháňa šesť očných svalov, ktoré sú inervované tromi hlavovými nervami – okulomotorickým, trochleárnym a abducensom. Tieto svaly zabezpečujú dva typy pohybov očnej gule – rýchle sakadické pohyby (sakády) a plynulé sledovacie pohyby.

Trhavé pohyby očí (sakády) vznikajú pri pohľade na stacionárne objekty (obr. 3). Rýchle otáčania očnej gule (10 - 80 ms) sa striedajú s periódami nehybnej fixácie pohľadu v jednom bode (200 - 600 ms). Uhol rotácie očnej gule počas jednej sakády sa pohybuje od niekoľkých oblúkových minút do 10 ° a pri pohybe pohľadu z jedného objektu na druhý môže dosiahnuť 90 °. Pri veľkých uhloch posunu sú sakády sprevádzané rotáciou hlavy; posun očnej gule zvyčajne predchádza pohybu hlavy.

Hladké pohyby očí sprevádzajú predmety pohybujúce sa v zornom poli. Uhlová rýchlosť takýchto pohybov zodpovedá uhlovej rýchlosti objektu. Ak táto rýchlosť prekročí 80°/s, sledovanie sa skombinuje: plynulé pohyby sú doplnené sakádami a otáčaním hlavy.

Nystagmus - periodické striedanie plynulých a trhavých pohybov. Keď sa človek cestujúci vo vlaku pozrie z okna, jeho oči plynule sledujú krajinu pohybujúcu sa za oknom a potom sa jeho pohľad náhle presunie do nového bodu fixácie.

Premena svetelného signálu vo fotoreceptoroch

Typy sietnicových fotoreceptorov a ich vlastnosti

Sietnica má dva typy fotoreceptorov (tyčinky a čapíky), ktoré sa líšia štruktúrou a fyziologickými vlastnosťami.

Stôl 1. Fyziologické vlastnosti tyčiniek a čapíkov

	Tyčinky	Šišky
Fotosenzitívny pigment	rodopsín	jodopsín
Maximálna absorpcia pigmentu	Má dve maximá - jedno vo viditeľnej časti spektra (500 nm), druhé v ultrafialovom (350 nm)	Existujú 3 typy jodopsínov, ktoré majú rôzne absorpčné maximá: 440 nm (modrá), 520 nm (zelená) a 580 nm (červená)
Bunkové triedy		Každý kužeľ obsahuje iba jeden pigment. Podľa toho existujú 3 triedy kužeľov, ktoré sú citlivé na svetlo rôznych vlnových dĺžok
Distribúcia sietnice	V centrálnej časti sietnice je hustota tyčiniek asi 150 000 na mm2, smerom k periférii klesá na 50 000 na mm2. Vo fovee a slepom uhle nie sú žiadne prúty.	Hustota čapíkov v centrálnej fovee dosahuje 150 000 na mm2, v slepej škvrne chýbajú a na celom zvyšnom povrchu sietnice hustota čapíkov nepresahuje 10 000 na mm2.
Citlivosť na svetlo	Tyčinky sú asi 500-krát vyššie ako šišky
Funkcia	Poskytnite čiernobiele (skototopické videnie)	Poskytnite farbu (fototopické videnie)

Teória duality

Prítomnosť dvoch fotoreceptorových systémov (kužeľov a tyčiniek), ktoré sa líšia citlivosťou na svetlo, umožňuje prispôsobenie sa meniacim sa úrovniam vonkajšieho osvetlenia. Pri slabom osvetlení je vnímanie svetla zabezpečené tyčinkami, pričom farby sú nerozoznateľné ( skototopické videnie e). Pri jasnom svetle videnie zabezpečujú najmä čapíky, čo umožňuje dobre rozlíšiť farby ( fototopické videnie ).

Mechanizmus konverzie svetelného signálu vo fotoreceptore

Vo fotoreceptoroch sietnice sa energia elektromagnetického žiarenia (svetla) premieňa na energiu kolísania membránového potenciálu bunky. Proces transformácie prebieha v niekoľkých fázach (obr. 4).

V 1. štádiu je fotón viditeľného svetla, ktorý vstupuje do molekuly svetlocitlivého pigmentu, absorbovaný p-elektrónmi konjugovaných dvojitých väzieb 11- cis-retinal, pričom sietnica prechádza do tranz- forma. Stereomerizácia 11- cis-retinal spôsobuje konformačné zmeny v proteínovej časti molekuly rodopsínu.

V 2. štádiu sa aktivuje transducínový proteín, ktorý v neaktívnom stave obsahuje pevne viazaný GDP. Po interakcii s fotoaktivovaným rodopsínom transducín vymieňa molekulu GDP za GTP.

V 3. štádiu tvorí transducín obsahujúci GTP komplex s inaktívnou cGMP fosfodiesterázou, čo vedie k jej aktivácii.

V 4. štádiu aktivovaná cGMP fosfodiesteráza hydrolyzuje intracelulárne z GMP na GMP.

V 5. štádiu vedie pokles koncentrácie cGMP k uzavretiu katiónových kanálov a hyperpolarizácii membrány fotoreceptora.

Počas prenosu signálu pozdĺž mechanizmus fosfodiesterázy je posilnená. Počas fotoreceptorovej odpovede sa jednej molekule excitovaného rodopsínu podarí aktivovať niekoľko stoviek molekúl transducínu. To. V prvej fáze prenosu signálu dochádza k 100- až 1000-násobnému zosilneniu. Každá aktivovaná molekula transducínu aktivuje iba jednu molekulu fosfodiesterázy, ale tá katalyzuje hydrolýzu niekoľkých tisíc molekúl pomocou GMP. To. v tejto fáze je signál zosilnený ešte 1 000-10 000 krát. Preto pri prenose signálu z fotónu do cGMP môže dôjsť k viac ako 100 000-násobnému zosilneniu.

Spracovanie informácií v sietnici

Prvky neurónovej siete sietnice a ich funkcie

Neurónová sieť sietnice zahŕňa 4 typy nervových buniek (obr. 5):

- gangliové bunky,
bipolárne bunky,
- amakrinné bunky,
- horizontálne bunky.

Gangliové bunky – neuróny, ktorých axóny ako súčasť zrakového nervu opúšťajú oko a pokračujú do centrálneho nervového systému. Funkciou gangliových buniek je viesť excitáciu zo sietnice do centrálneho nervového systému.

Bipolárne bunky spája receptorové a gangliové bunky. Z tela bipolárnej bunky vychádzajú dva rozvetvené procesy: jeden proces vytvára synaptické kontakty s niekoľkými fotoreceptorovými bunkami, druhý s niekoľkými gangliovými bunkami. Funkciou bipolárnych buniek je viesť excitáciu z fotoreceptorov do gangliových buniek.

Horizontálne bunky pripojte blízke fotoreceptory. Z horizontálneho bunkového tela vybieha niekoľko procesov, ktoré tvoria synaptické kontakty s fotoreceptormi. Hlavnou funkciou horizontálnych buniek je vykonávať laterálne interakcie fotoreceptorov.

Amakrinné bunky sú umiestnené podobne ako horizontálne, ale sú tvorené kontaktmi nie s fotoreceptorovými bunkami, ale s gangliovými bunkami.

Šírenie excitácie v sietnici

Pri osvetlení fotoreceptora v ňom vzniká receptorový potenciál, ktorý predstavuje hyperpolarizáciu. Receptorový potenciál, ktorý vzniká vo fotoreceptorovej bunke, sa prenáša do bipolárnych a horizontálnych buniek cez synaptické kontakty pomocou vysielača.

V bipolárnej bunke sa môže vyvinúť depolarizácia aj hyperpolarizácia (podrobnejšie pozri nižšie), ktorá sa šíri synaptickým kontaktom do gangliových buniek. Posledne menované sú spontánne aktívne, t.j. nepretržite generovať akčné potenciály pri určitej frekvencii. Hyperpolarizácia gangliových buniek vedie k zníženiu frekvencie nervových impulzov, depolarizácia vedie k jej zvýšeniu.

Elektrické odozvy neurónov sietnice

Recepčné pole bipolárnej bunky je súbor fotoreceptorových buniek, s ktorými vytvára synaptické kontakty. Receptívne pole gangliovej bunky sa chápe ako súbor fotoreceptorových buniek, na ktoré je daná gangliová bunka pripojená prostredníctvom bipolárnych buniek.

Recepčné polia bipolárnych a gangliových buniek sú okrúhleho tvaru. Recepčné pole možno rozdeliť na centrálnu a periférnu časť (obr. 6). Hranica medzi centrálnou a periférnou časťou receptívneho poľa je dynamická a môže sa posúvať so zmenami v úrovniach svetla.

Reakcie nervových buniek sietnice pri osvetlení fotoreceptormi v centrálnej a periférnej časti ich receptívneho poľa sú zvyčajne opačné. Zároveň existuje niekoľko tried gangliových a bipolárnych buniek (ON -, OFF - bunky), demonštrujúcich rôzne elektrické odozvy na pôsobenie svetla (obr. 6).

Tabuľka 2 Triedy gangliových a bipolárnych buniek a ich elektrické odozvy

Bunkové triedy	Reakcia nervových buniek pri osvetlení umiestnenými fotoreceptormi
	v strednej časti Poľskej republiky	v okrajovej časti RP
Bipolárne bunky ON typu	Depolarizácia	Hyperpolarizácia
Bipolárne bunky VYPNUTÉ typu	Hyperpolarizácia	Depolarizácia
Gangliové bunky ON typu
Gangliové bunky VYPNUTÉ typu	Hyperpolarizácia a zníženie frekvencie AP	Depolarizácia a zvýšenie frekvencie AP
Gangliové bunky ON- VYPNUTÉ typu	Poskytujú krátku ON reakciu na stacionárny svetelný stimul a krátku OFF reakciu na slabnúce svetlo.

Spracovanie vizuálnych informácií v centrálnom nervovom systéme

Senzorické dráhy zrakového systému

Myelinizované axóny gangliových buniek sietnice sú posielané do mozgu ako súčasť dvoch optických nervov (obr. 7). Pravý a ľavý optický nerv sa spájajú v spodnej časti lebky a vytvárajú očnú chiasmu. Tu nervové vlákna prichádzajúce z mediálnej polovice sietnice každého oka prechádzajú na kontralaterálnu stranu a vlákna z laterálnych polovíc sietníc pokračujú ipsilaterálne.

Po prekrížení nasledujú axóny gangliových buniek v optickom trakte do laterálneho geniculate tela (LCC), kde vytvárajú synaptické kontakty s neurónmi centrálneho nervového systému. Axóny nervových buniek LCT ako súčasť tzv. zrakové vyžarovanie dosahuje neuróny primárnej zrakovej kôry (Brodmannova oblasť 17). Ďalej, pozdĺž intrakortikálnych spojení sa excitácia šíri do sekundárnej zrakovej kôry (polia 18b-19) a asociačných zón kôry.

Zmyslové dráhy zrakového systému sú organizované podľa retinotopický princíp – excitácia zo susedných gangliových buniek dosiahne susedné body LCT a kôry. Povrch sietnice je akoby premietaný na povrch LCT a kôry.

Väčšina axónov gangliových buniek končí v LCT, zatiaľ čo niektoré vlákna nasledujú do horného colliculus, hypotalamu, pretektálnej oblasti mozgového kmeňa a jadra zrakového traktu.

Spojenie medzi sietnicou a colliculus superior slúži na reguláciu pohybov očí.

Projekcia sietnice do hypotalamu slúži na spojenie endogénnych cirkadiánnych rytmov s dennými fluktuáciami hladín svetla.

Spojenie medzi sietnicou a pretektálnou oblasťou trupu je mimoriadne dôležité pre reguláciu lumenu zrenice a akomodáciu.

Neuróny jadier zrakového traktu, ktoré tiež prijímajú synaptické vstupy z gangliových buniek, sú spojené s vestibulárnymi jadrami mozgového kmeňa. Táto projekcia umožňuje odhadnúť polohu tela v priestore na základe vizuálnych signálov a tiež slúži na vykonávanie zložitých okulomotorických reakcií (nystagmus).

Spracovanie vizuálnych informácií v LCT

LCT neuróny majú okrúhle receptívne polia. Elektrické odozvy týchto buniek sú podobné ako u gangliových buniek.

V LCT sú neuróny, ktoré sú excitované, keď je v ich receptívnom poli hranica svetlo/tma (kontrastné neuróny) alebo keď sa táto hranica pohybuje v receptívnom poli (detektory pohybu).

Spracovanie vizuálnych informácií v primárnej zrakovej kôre

V závislosti od reakcie na svetelné podnety sú kortikálne neuróny rozdelené do niekoľkých tried.

Neuróny s jednoduchým receptívnym poľom. K najsilnejšej excitácii takéhoto neurónu dochádza vtedy, keď je jeho receptívne pole osvetlené svetelným pásom určitej orientácie. Frekvencia nervových impulzov generovaných takýmto neurónom klesá, keď sa mení orientácia svetelného pásu (obr. 8 A).

Neuróny s komplexným receptívnym poľom. Maximálny stupeň excitácie neurónu sa dosiahne, keď sa svetelný stimul pohybuje v rámci ON zóny receptívneho poľa v určitom smere. Posunutie svetelného podnetu iným smerom alebo ponechanie svetelného podnetu mimo ON zónu spôsobuje slabšiu excitáciu (obr. 8 B).

Neuróny s vysoko komplexným receptívnym poľom. Maximálna excitácia takéhoto neurónu sa dosiahne pôsobením svetelného stimulu komplexnej konfigurácie. Známe sú napríklad neuróny, ktorých najsilnejšia excitácia vzniká pri prekročení dvoch hraníc medzi svetlom a tmou v rámci ON zóny receptívneho poľa (obr. 23.8 B).

Napriek obrovskému množstvu experimentálnych údajov o vzorcoch reakcie buniek na rôzne vizuálne podnety dodnes neexistuje úplná teória vysvetľujúca mechanizmy spracovania vizuálnych informácií v mozgu. Nevieme vysvetliť, ako rôzne elektrické odozvy retinálnych, LCT a kortikálnych neurónov umožňujú rozpoznávanie vzorov a iné javy vizuálneho vnímania.

Regulácia funkcií pomocných prístrojov

Regulácia ubytovania. Zakrivenie šošovky sa mení pomocou ciliárneho svalu. Pri kontrakcii ciliárneho svalu sa zväčšuje zakrivenie prednej plochy šošovky a zvyšuje sa refrakčná sila. Vlákna hladkého svalstva ciliárneho svalu sú inervované postgangliovými neurónmi, ktorých telá sú umiestnené v ciliárnom gangliu.

Adekvátnym podnetom na zmenu stupňa zakrivenia šošovky je rozostrenie obrazu na sietnici, ktoré registrujú neuróny primárnej kôry. V dôsledku zostupných spojení kôry dochádza k zmene stupňa excitácie neurónov v pretektálnej oblasti, čo následne spôsobuje aktiváciu alebo inhibíciu pregangliových neurónov okulomotorického jadra (Edinger-Westphal nucleus) a postgangliových neurónov ciliárneho jadra. ganglion.

Regulácia lumenu zrenice. Zúženie zrenice nastáva pri kontrakcii kruhových vlákien hladkého svalstva rohovky, ktoré sú inervované parasympatickými postgangliovými neurónmi ciliárneho ganglia. Tie sú excitované svetlom vysokej intenzity dopadajúcim na sietnicu, ktoré je vnímané neurónmi v primárnej zrakovej kôre.

Rozšírenie zrenice sa dosiahne kontrakciou radiálnych svalov rohovky, ktoré sú inervované sympatickými neurónmi VSH. Jeho činnosť je pod kontrolou ciliospinálneho centra a pretektálnej oblasti. Podnetom na rozšírenie zrenice je zníženie úrovne osvetlenia sietnice.

Regulácia pohybov očí. Niektoré vlákna gangliových buniek nadväzujú na neuróny colliculus superior (stredný mozog), ktoré sú spojené s jadrami okulomotorického, trochleárneho a abdukčného nervu, ktorého neuróny inervujú priečne pruhované svalové vlákna očných svalov. Nervové bunky colliculi superior budú dostávať synaptické vstupy z vestibulárnych receptorov a proprioceptorov krčných svalov, čo umožňuje telu koordinovať pohyby očí s pohybmi tela v priestore.

Fenomény zrakového vnímania

Rozpoznávanie vzorov

Vizuálny systém má pozoruhodnú schopnosť rozpoznať objekt v širokej škále obrázkov. Obraz (známu tvár, písmeno a pod.) spoznáme, keď niektoré jeho časti chýbajú, keď obsahuje nepotrebné prvky, keď je inak orientovaný v priestore, má rôzne uhlové rozmery, je k nám otočený rôznymi stranami. , atď. P. (obr. 9). V súčasnosti sa intenzívne skúmajú neurofyziologické mechanizmy tohto javu.

Stálosť tvaru a veľkosti

Okolité predmety spravidla vnímame ako nezmenené v tvare a veľkosti. Aj keď v skutočnosti ich tvar a veľkosť na sietnici nie sú konštantné. Napríklad cyklista sa v zornom poli javí vždy rovnako veľký bez ohľadu na vzdialenosť od neho. Kolesá bicykla sú vnímané ako okrúhle, aj keď v skutočnosti môžu byť ich obrazy na sietnici úzke elipsy. Tento jav demonštruje úlohu skúsenosti pri videní sveta okolo nás. Neurofyziologické mechanizmy tohto javu sú v súčasnosti neznáme.

Vnímanie priestorovej hĺbky

Obraz okolitého sveta na sietnici je plochý. Svet však vidíme v objeme. Existuje niekoľko mechanizmov, ktoré zabezpečujú konštrukciu 3-rozmerného priestoru na základe plochých obrazov vytvorených na sietnici.

Keďže oči sú umiestnené v určitej vzdialenosti od seba, obrazy vytvorené na sietnici ľavého a pravého oka sa od seba mierne líšia. Čím bližšie je objekt k pozorovateľovi, tým odlišnejšie budú tieto obrazy.

Prekrývajúce sa obrázky tiež pomáhajú vyhodnotiť ich relatívnu polohu v priestore. Obraz blízkeho objektu môže prekrývať obraz vzdialeného, ale nie naopak.

Pri pohybe hlavy pozorovateľa sa posunú aj obrazy pozorovaných predmetov na sietnici (fenomén paralaxy). Pri rovnakom posune hlavy sa obrazy blízkych objektov posunú viac ako obrazy vzdialených objektov

Vnímanie ticha priestoru

Ak po zatvorení jedného oka zatlačíme prstom na druhú očnú buľvu, uvidíme, že svet okolo nás sa posúva do strany. Za normálnych podmienok je okolitý svet nehybný, hoci obraz na sietnici neustále „skáče“ v dôsledku pohybu očných buliev, otáčania hlavy a zmien polohy tela v priestore. Vnímanie ticha okolitého priestoru je zabezpečené tým, že pri spracovaní vizuálnych obrazov sa berú do úvahy informácie o pohyboch očí, pohyboch hlavy a polohe tela v priestore. Zrakový senzorický systém je schopný „odčítať“ vlastné pohyby očí a tela od pohybu obrazu na sietnici.

Teórie farebného videnia

Trojzložková teória

Založené na princípe trichromatického miešania aditív. Podľa tejto teórie tri typy čapíkov (citlivé na červenú, zelenú a modrú) fungujú ako nezávislé receptorové systémy. Porovnaním intenzity signálov z troch typov čapíkov vytvára vizuálny senzorický systém „virtuálnu aditívnu odchýlku“ a vypočítava skutočnú farbu. Autormi teórie sú Jung, Maxwell, Helmholtz.

Teória oponentných farieb

Predpokladá sa, že akúkoľvek farbu možno jednoznačne opísať uvedením jej polohy na dvoch stupňoch - „modro-žltá“, „červeno-zelená“. Farby ležiace na póloch týchto stupníc sa nazývajú farby súpera. Túto teóriu podporuje skutočnosť, že v sietnici, LCT a kôre sú neuróny, ktoré sa aktivujú, ak je ich receptívne pole osvetlené červeným svetlom, a inhibované, ak je svetlo zelené. Ostatné neuróny sú excitované, keď sú vystavené žltej farbe, a inhibované, keď sú vystavené modrej. Predpokladá sa, že porovnaním stupňa excitácie neurónov v „červeno-zelenom“ a „žlto-modrom“ systéme dokáže zrakový senzorický systém vypočítať farebné charakteristiky svetla. Autormi teórie sú Mach, Goering.

Existujú teda experimentálne dôkazy pre obe teórie farebného videnia. V súčasnosti sa uvažuje. Že trojzložková teória adekvátne popisuje mechanizmy vnímania farieb na úrovni sietnicových fotoreceptorov a teória protikladných farieb – mechanizmy vnímania farieb na úrovni neurónových sietí.

Okom, nie okom
Myseľ vie, ako sa pozerať na svet.
William Blake

Ciele lekcie:

Vzdelávacie:

odhaliť štruktúru a význam vizuálneho analyzátora, zrakových vnemov a vnímania;
prehĺbiť vedomosti o stavbe a funkcii oka ako optického systému;
vysvetliť, ako sa vytvárajú obrazy na sietnici,
poskytnúť predstavu o krátkozrakosti a ďalekozrakosti a typoch korekcie zraku.

Vzdelávacie:

rozvíjať schopnosť pozorovať, porovnávať a vyvodzovať závery;
naďalej rozvíjať logické myslenie;
naďalej formovať predstavu o jednote konceptov okolitého sveta.

Vzdelávacie:

pestovať starostlivý postoj k svojmu zdraviu, riešiť otázky zrakovej hygieny;
naďalej rozvíjať zodpovedný prístup k učeniu.

Vybavenie:

tabuľka "Vizuálny analyzátor",
skladací model oka,
mokrý prípravok "Oko cicavcov"
letáky s ilustráciami.

Počas vyučovania

1. Organizačný moment.

2. Aktualizácia vedomostí. Opakovanie témy "Štruktúra oka."

3. Vysvetlenie nového materiálu:

Optický systém oka.

Retina. Tvorba obrazov na sietnici.

Optické ilúzie.

Akomodácia oka.

Výhoda vidieť oboma očami.

Pohyb očí.

Vizuálne chyby a ich korekcia.

Vizuálna hygiena.

4. Konsolidácia.

5. Zhrnutie lekcie. Stanovenie domácich úloh.

Opakovanie témy "Štruktúra oka."

učiteľ biológie:

V poslednej lekcii sme študovali tému „Štruktúra oka“. Pripomeňme si materiál tejto lekcie. Pokračujte vo vete:

1) Vizuálna zóna mozgových hemisfér sa nachádza v ...

2) Dodáva farbu oku...

3) Analyzátor pozostáva z...

4) Pomocné orgány oka sú...

5) Očná guľa má... membrány

6) Konvexná - konkávna šošovka očnej gule je ...

Pomocou nákresu nám povedzte o štruktúre a účele jednotlivých častí oka.

Vysvetlenie nového materiálu.

učiteľ biológie:

Oko je orgánom videnia u zvierat a ľudí. Toto je samonastavovacie zariadenie. Umožňuje vám vidieť blízke a vzdialené predmety. Šošovka sa buď zmrští takmer do gule, alebo sa natiahne, čím sa zmení ohnisková vzdialenosť.

Optický systém oka pozostáva z rohovky, šošovky a sklovca.

Sietnica (sieťka pokrývajúca fundus oka) má hrúbku 0,15 - 0,20 mm a pozostáva z niekoľkých vrstiev nervových buniek. Prvá vrstva susedí s bunkami čierneho pigmentu. Tvoria ho zrakové receptory – tyčinky a čapíky. V sietnici človeka je stokrát viac tyčiniek ako čapíkov. Prúty sú veľmi rýchlo vzrušené slabým svetlom súmraku, ale nedokážu vnímať farbu. Kužele sa vzrušujú pomaly a iba jasným svetlom - sú schopné vnímať farbu. Tyčinky sú rovnomerne rozmiestnené po sietnici. Priamo oproti zrenici v sietnici je žltá škvrna, ktorá pozostáva výlučne z kužeľov. Pri skúmaní predmetu sa pohľad pohybuje tak, že obraz dopadá na žltú škvrnu.

Procesy vychádzajú z nervových buniek. Na jednom mieste sietnice sa zhromažďujú do zväzku a tvoria zrakový nerv. Viac ako milión vlákien prenáša vizuálne informácie do mozgu vo forme nervových impulzov. Toto miesto bez receptorov sa nazýva slepá škvrna. Analýza farby, tvaru, osvetlenia objektu a jeho detailov, ktorá začala v sietnici, končí v kôre. Tu sú zhromaždené, dešifrované a zhrnuté všetky informácie. V dôsledku toho sa vytvára predstava o predmete. Je to mozog, ktorý „vidí“, nie oko.

Takže videnie je subkortikálny proces. Závisí to od kvality informácií prichádzajúcich z očí do mozgovej kôry (okcipitálnej oblasti).

učiteľ fyziky:

Zistili sme, že optický systém oka pozostáva z rohovky, šošovky a sklovca. Svetlo, lomené v optickom systéme, poskytuje skutočné, redukované, inverzné obrazy predmetných objektov na sietnici.

Prvým, kto dokázal, že obraz na sietnici je prevrátený vykreslením dráhy lúčov v optickom systéme oka, bol Johannes Kepler (1571 - 1630). Na overenie tohto záveru francúzsky vedec René Descartes (1596 - 1650) vzal volské oko a po zoškrabaní nepriehľadnej vrstvy z jeho zadnej steny ho vložil do otvoru v okenici. A potom na priesvitnej stene fundusu uvidel prevrátený obraz obrazu pozorovaného z okna.

Prečo potom vidíme všetky predmety také, aké sú, t.j. nie hore nohami?

Faktom je, že proces videnia je neustále korigovaný mozgom, ktorý prijíma informácie nielen očami, ale aj inými zmyslami.

V roku 1896 vykonal americký psychológ J. Stretton na sebe experiment. Nasadil si špeciálne okuliare, vďaka ktorým sa obrazy okolitých predmetov na sietnici oka neprevracali, ale dopredu. A čo? Svet v Strettonovej mysli sa obrátil hore nohami. Všetky predmety začal vidieť hore nohami. Z tohto dôvodu došlo k nesúladu v práci očí s inými zmyslami. U vedca sa objavili príznaky morskej choroby. Tri dni cítil nevoľnosť. Na štvrtý deň sa však telo začalo vracať do normálu a na piaty deň sa Stretton začal cítiť rovnako ako pred experimentom. Vedcov mozog si zvykol na nové pracovné podmienky a začal opäť vidieť všetky predmety rovno. No keď si zložil okuliare, všetko sa opäť obrátilo hore nohami. Za hodinu a pol sa mu zrak obnovil a začal opäť normálne vidieť.

Je zvláštne, že takéto prispôsobenie je charakteristické iba pre ľudský mozog. Keď pri jednom z experimentov opici nasadili inverzné okuliare, dostala taký psychologický úder, že po niekoľkých chybných pohyboch a páde upadla do stavu pripomínajúceho kómu. Jej reflexy začali miznúť, krvný tlak klesol a dýchanie sa zrýchlilo a plytko. Nič také sa u ľudí nepozoruje. Nie vždy si však ľudský mozog dokáže poradiť s rozborom obrazu získaného na sietnici. V takýchto prípadoch vznikajú zrakové ilúzie – pozorovaný objekt sa nám nezdá taký, aký v skutočnosti je.

Naše oči nedokážu vnímať povahu predmetov. Nevnucujte im preto bludy rozumu. (Lucretius)

Vizuálne sebaklamy

Často hovoríme o „klamaní oka“, „klamaní sluchu“, ale tieto výrazy sú nesprávne. Neexistujú žiadne klamstvá pocitov. Filozof Kant o tom výstižne povedal: „Zmysly nás neklamú nie preto, že vždy súdia správne, ale preto, že nesúdia vôbec.

Čo nás potom klame v takzvaných „klamoch“ zmyslov? Samozrejme to, čo v tomto prípade “sudcovia”, t.j. náš vlastný mozog. Väčšina optických ilúzií totiž závisí výlučne od toho, že nielen vidíme, ale aj nevedome uvažujeme a nevedomky sa zavádzame. Sú to podvody v úsudku, nie o pocitoch.

Galéria obrázkov alebo toho, čo vidíte

Dcéra, mama a fúzatý otec?

Ind hrdo hľadiaci na slnko a Eskimák v kapucni otočený chrbtom...

Mladí aj starí muži

Mladé a staré ženy

Sú čiary rovnobežné?

Je štvoruholník štvorec?

Ktorá elipsa je väčšia – spodná alebo horná vnútorná?

Čo je na tomto obrázku väčšie - výška alebo šírka?

Ktorý riadok je pokračovaním prvého?

Všimli ste si, že sa kruh "chveje"?

Ako viete, svaly, ktoré sú pripojené k šošovke, sú schopné meniť zakrivenie jej povrchov a tým aj optickú silu oka. Keď sa pozeráme na vzdialené predmety, tieto svaly sú v uvoľnenom stave a zakrivenie šošovky je relatívne malé. Pri pohľade na blízke predmety očné svaly stláčajú šošovku a zvyšuje sa jej zakrivenie a následne aj optická sila.

Schopnosť oka prispôsobiť sa videniu na blízko aj na väčšie vzdialenosti sa nazýva ubytovanie(z lat. accomodatio - zariadenie).

Vďaka akomodácii sa človeku darí zaostrovať obrazy rôznych predmetov v rovnakej vzdialenosti od šošovky – na sietnicu.

učiteľ biológie:

Akú výhodu dáva videnie oboma očami?

1. Ľudské zorné pole sa zväčšuje.

2. Práve vďaka prítomnosti dvoch očí vieme rozlíšiť, ktorý objekt je bližšie a ktorý je od nás ďalej.

Faktom je, že sietnica pravého a ľavého oka vytvára obrazy, ktoré sa navzájom líšia (zodpovedajú tomu, že sa na predmety pozeráme ako napravo a naľavo). Čím je objekt bližšie, tým je tento rozdiel zreteľnejší. Vytvára dojem rozdielu vo vzdialenostiach. Rovnaká schopnosť oka vám umožňuje vidieť objekt ako trojrozmerný a nie plochý. Táto schopnosť sa nazýva stereoskopické videnie. Spoločná práca oboch mozgových hemisfér zabezpečuje rozlíšenie predmetov, ich tvar, veľkosť, umiestnenie, pohyb. Účinok objemového priestoru môže nastať v prípadoch, keď uvažujeme plochý obraz.

Niekoľko minút sa pozerajte na obrázok vo vzdialenosti 20 - 25 cm od očí.

Po dobu 30 sekúnd sa pozerajte na čarodejnicu na metle bez toho, aby ste odvrátili pohľad.

Rýchlo presuňte pohľad na nákres hradu a počítajte do 10 a pozrite sa do otvoru brány. V otvore uvidíte bielu čarodejnicu na sivom podklade.

Keď sa pozriete na svoje oči v zrkadle, pravdepodobne si všimnete, že obe oči robia veľké a jemné pohyby striktne súčasne, rovnakým smerom.

Pozerajú sa oči vždy na všetko takto? Ako sa správame v už známej miestnosti? Prečo potrebujeme pohyby očí? Sú potrebné na prvotnú kontrolu. Skúmaním si vytvárame celistvý obraz a to všetko sa prenáša do uloženia v pamäti. Preto pohyb očí nie je potrebný na rozpoznanie dobre známych predmetov.

učiteľ fyziky:

Jednou z hlavných charakteristík zraku je ostrosť. Vízia ľudí sa vekom mení, pretože... šošovka stráca elasticitu a schopnosť meniť svoje zakrivenie. Objavuje sa ďalekozrakosť alebo krátkozrakosť.

Krátkozrakosť je porucha videnia, pri ktorej sa paralelné lúče po lomu oka nezhromažďujú na sietnici, ale bližšie k šošovke. Obrazy vzdialených objektov sa preto na sietnici javia ako rozmazané a rozmazané. Aby sme získali ostrý obraz na sietnici, treba predmetný predmet priblížiť k oku.

Vzdialenosť najlepšieho videnia pre krátkozrakého človeka je menšia ako 25 cm, preto sú ľudia s podobným nedostatkom rénia nútení čítať text a prikladať ho k očiam. Krátkozrakosť môže byť spôsobená nasledujúcimi dôvodmi:

nadmerná optická sila oka;
predĺženie oka pozdĺž jeho optickej osi.

Zvyčajne sa rozvíja počas školských rokov a zvyčajne je spojená s dlhším čítaním alebo písaním, najmä pri nedostatočnom osvetlení a nesprávnom umiestnení svetelných zdrojov.

Ďalekozrakosť je porucha videnia, pri ktorej sa paralelné lúče po lomu v oku zbiehajú pod takým uhlom, že ohnisko nie je na sietnici, ale za ňou. Obrázky vzdialených objektov na sietnici sa opäť ukážu ako rozmazané a rozmazané.

učiteľ biológie:

Aby ste predišli únave zraku, existuje množstvo cvičení. Ponúkame vám niektoré z nich:

možnosť 1 (trvanie 3-5 minút).

1. Východisková poloha - sedenie v pohodlnej polohe: chrbtica je rovná, oči sú otvorené, pohľad smeruje rovno. Je to veľmi jednoduché, bez stresu.

Nasmerujte svoj pohľad doľava - rovno, doprava - rovno, hore - rovno, dole - rovno, bez meškania v unesenej polohe. Opakujte 1-10 krát.

2. Posuňte pohľad diagonálne: doľava - dole - rovno, doprava - hore - rovno, doprava - dole - rovno, doľava - hore - rovno. A postupne zvyšujte oneskorenia v unesenej polohe, dýchanie je dobrovoľné, ale uistite sa, že nedochádza k oneskoreniu. Opakujte 1-10 krát.

3. Kruhové pohyby očí: od 1 do 10 kruhov vľavo a vpravo. Najprv rýchlejšie, potom postupne znižujte tempo.

4. Pozrite sa na špičku prsta alebo ceruzky vo vzdialenosti 30 cm od očí a potom do diaľky. Opakujte niekoľkokrát.

5. Pozerajte sa uprene a nehybne pred seba, snažte sa vidieť jasnejšie, potom niekoľkokrát žmurknite. Stlačte viečka a potom niekoľkokrát žmurknite.

6. Zmena ohniskovej vzdialenosti: pozrite sa na špičku nosa a potom do diaľky. Opakujte niekoľkokrát.

7. Masírujte očné viečka, jemne ich hladkajte ukazovákom a prostredníkom v smere od nosa k spánkom. Alebo: zatvorte oči a pomocou vankúšikov dlaní sa veľmi jemne dotýkajte, aby ste sa pohybovali pozdĺž horných viečok od spánkov po koreň nosa a chrbát, celkovo 10-krát priemerným tempom.

8. Pošúchajte si dlane o seba a ľahko, bez námahy, nimi zakryte predtým zatvorené oči, aby ste ich na 1 minútu úplne zablokovali pred svetlom. Predstavte si, že sa ponoríte do úplnej tmy. Otvoriť oči.

Možnosť 2 (trvanie 1-2 minúty).

1. Pri počítaní 1-2 sa oči fixujú na blízky (vzdialenosť 15-20 cm) predmet, pri počítaní 3-7 sa pohľad prenesie na vzdialený predmet. Pri počte 8 sa pohľad opäť prenesie na najbližší objekt.

2. S nehybnou hlavou pri počte do 1 otočte oči zvisle nahor, na počte 2, nadol a potom znova nahor. Opakujte 10-15 krát.

3. Zatvorte oči na 10-15 sekúnd, otvorte a pohybujte očami doprava a doľava, potom hore a dole (5-krát). Voľne, bez napätia nasmerujte svoj pohľad do diaľky.

Možnosť 3 (trvanie 2-3 minúty).

Cvičenia sa vykonávajú v sede, opierajúc sa o stoličku.

1. Pozerajte sa priamo pred seba na 2-3 sekundy, potom sklopte oči na 3-4 sekundy. Cvičenie opakujte 30 sekúnd.

2. Zdvihnite oči, sklopte ich nadol, pozrite sa doprava, potom doľava. Opakujte 3-4 krát. Trvanie 6 sekúnd.

3. Zdvihnite oči, robte s nimi krúživé pohyby proti smeru hodinových ručičiek a potom v smere hodinových ručičiek. Opakujte 3-4 krát.

4. Pevne zatvorte oči na 3-5 sekúnd, otvorte na 3-5 sekúnd. Opakujte 4-5 krát. Trvanie 30-50 sekúnd.

Konsolidácia.

Ponúkajú sa neštandardné situácie.

1. Krátkozraký žiak vníma písmená napísané na tabuli rozmazané a nezreteľné. Musí namáhať zrak, aby sa mu prispôsobil zrak buď na doske, alebo na notebooku, čo je škodlivé pre zrakový aj nervový systém. Navrhnite dizajn takýchto okuliarov pre školákov, aby ste sa vyhli stresu pri čítaní textu z tabule.

2. Keď sa človeku zakalí očná šošovka (napríklad pri sivom zákale), zvyčajne sa odstráni a nahradí plastovou šošovkou. Takáto náhrada zbavuje oči schopnosti akomodácie a pacient musí používať okuliare. Nedávno začalo Nemecko vyrábať umelú šošovku, ktorá sa dokáže sama zaostriť. Hádajte, aký dizajnový prvok bol vynájdený na umiestnenie oka?

3. H.G. Wells napísal román „Neviditeľný muž“. Agresívna neviditeľná osobnosť si chcela podmaniť celý svet. Zamyslite sa nad tým, čo je na tejto myšlienke zlé? Kedy je objekt v prostredí neviditeľný? Ako môže vidieť oko neviditeľného človeka?

Zhrnutie lekcie. Stanovenie domácich úloh.

§ 57, 58 (biológia),
§ 37.38 (fyzika), ponúka neštandardné úlohy na študovanú tému (voliteľné).

Je dôležité poznať štruktúru sietnice a to, ako prijímame vizuálne informácie, aspoň v tej najvšeobecnejšej forme.

1. Pozrite sa na štruktúru očí. Svetelné lúče po prechode šošovkou prenikajú do sklovca a vstupujú do vnútornej, veľmi tenkej vrstvy oka – sietnice. Práve ona hrá hlavnú úlohu pri zachytení obrazu. Sietnica je centrálnym článkom nášho vizuálneho analyzátora.

Sietnica susedí s cievovkou, no v mnohých oblastiach je uvoľnená. Tu má tendenciu sa odlupovať v dôsledku rôznych chorôb. Pri ochoreniach sietnice sa cievnatka veľmi často podieľa na patologickom procese. V cievovke nie sú žiadne nervové zakončenia, takže keď je chorá, nie je tam žiadna bolesť, ktorá zvyčajne signalizuje nejaký problém.

Svetlo prijímajúca sietnica môže byť funkčne rozdelená na centrálnu (oblasť makuly) a periférnu (celý zostávajúci povrch sietnice). Podľa toho sa rozlišuje centrálne videnie, ktoré umožňuje zreteľne skúmať drobné detaily predmetov, a periférne videnie, pri ktorom je tvar predmetu vnímaný menej zreteľne, no pomocou neho dochádza k orientácii v priestore.

2. Sietnica má zložitú viacvrstvovú štruktúru. Pozostáva z fotoreceptorov (špecializovaného neuroepitelu) a nervových buniek. Fotoreceptory umiestnené v sietnici oka sú rozdelené do dvoch typov, ktoré sa nazývajú podľa ich tvaru: kužele a tyčinky. Tyčinky (v sietnici je ich asi 130 miliónov) sú vysoko fotosenzitívne a umožňujú vám vidieť pri slabom osvetlení, sú zodpovedné aj za periférne videnie. Čípky (v sietnici je ich asi 7 miliónov), naopak, vyžadujú na svoje vybudenie viac svetla, no práve ony umožňujú vidieť malé detaily (zodpovedné za centrálne videnie) a umožňujú rozlišovať farby. . Najväčšia koncentrácia čapíkov je v oblasti sietnice známej ako makula alebo makula, ktorá zaberá približne 1% sietnice.

Tyčinky obsahujú vizuálnu fialovú, vďaka čomu sú veľmi rýchlo a slabým svetlom vzrušené. Vitamín A sa podieľa na tvorbe zrakovej purpury, ktorej nedostatok vedie k rozvoju takzvanej šerosleposti. Kužele neobsahujú vizuálnu fialovú, takže sú pomaly vzrušené iba jasným svetlom, ale sú schopné vnímať farbu: vonkajšie segmenty troch typov kužeľov (citlivé na modrú, zelenú a červenú) obsahujú tri typy vizuálnych pigmenty, ktorých maximálne absorpčné spektrá sú v modrej, zelenej a červenej oblasti spektra.

3 . V tyčinkách a čapiciach, ktoré sa nachádzajú vo vonkajších vrstvách sietnice, sa svetelná energia v nervovom tkanive premieňa na elektrickú energiu. Impulzy vznikajúce vo vonkajších vrstvách sietnice dosahujú stredné neuróny umiestnené v jej vnútorných vrstvách a potom nervové bunky. Procesy týchto nervových buniek sa radiálne zbiehajú do jednej oblasti sietnice a tvoria optický disk, viditeľný pri skúmaní fundusu.

Očný nerv pozostáva z procesov nervových buniek sietnice a vystupuje z očnej gule blízko jej zadného pólu. Prenáša signály z nervových zakončení do mozgu.

Keď opustí oko, zrakový nerv sa rozdelí na dve polovice. Vnútorná polovica sa pretína s rovnakou polovicou druhého oka. Pravá strana sietnice každého oka prenáša cez zrakový nerv pravú časť obrazu na pravú stranu mozgu a ľavá strana sietnice prenáša ľavú časť obrazu na ľavú stranu mozog. Celkový obraz toho, čo vidíme, vytvára priamo mozog.

Zrakové vnímanie teda začína projekciou obrazu na sietnicu a excitáciou fotoreceptorov a potom sa prijaté informácie postupne spracovávajú v podkôrových a kortikálnych vizuálnych centrách. Výsledkom je vizuálny obraz, ktorý vďaka interakcii vizuálneho analyzátora s inými analyzátormi a nahromadeným skúsenostiam (vizuálna pamäť) správne odráža objektívnu realitu. Sietnica oka vytvára zmenšený a prevrátený obraz predmetu, ale obraz vidíme vzpriamene a v skutočnej veľkosti. Stáva sa to aj preto, že spolu s vizuálnymi obrazmi sa do mozgu dostávajú aj nervové impulzy z extraokulárnych svalov, napríklad keď sa pozrieme hore, svaly otáčajú oči nahor. Očné svaly pracujú nepretržite, opisujú obrysy objektu a tieto pohyby zaznamenáva aj mozog.

Štruktúra oka.

Ľudské oko je vizuálny analyzátor, cez oči prijímame 95 % informácií o svete okolo nás. Moderní ľudia musia celý deň pracovať s blízkymi predmetmi: pozerať sa na obrazovku počítača, čítať si atď. Naše oči sú pod enormnou námahou, v dôsledku čoho mnohí ľudia trpia očnými chorobami a poruchami zraku. Každý by mal vedieť, ako oko funguje a aké sú jeho funkcie.

Oko je optický systém, má takmer guľový tvar. Oko je guľovité teleso s priemerom asi 25 mm a hmotnosťou 8 g Steny očnej gule sú tvorené tromi membránami. Vonkajšia tunica albuginea pozostáva z hustého, nepriehľadného spojivového tkaniva. Umožňuje oku udržať si svoj tvar. Ďalšia vrstva oka je cievna, obsahuje všetky krvné cievy, ktoré vyživujú tkanivá oka. Cievnatka je čierna, pretože jej bunky obsahujú čierny pigment, ktorý pohlcuje svetelné lúče a bráni im v rozptyle okolo oka. Cievnatka prechádza do dúhovky 2, u rôznych ľudí má inú farbu, ktorá určuje farbu očí. Dúhovka je kruhová svalová bránica s malým otvorom v strede - zrenička 3. Je čierna, pretože miesto, z ktorého nevychádzajú svetelné lúče, vnímame ako čierne. Cez zrenicu prenikajú svetelné lúče do oka, ale nevracajú sa späť, akoby boli uväznené. Zornička reguluje tok svetla do oka, reflexne sa zužuje alebo rozširuje, zrenička môže mať veľkosť od 2 do 8 mm v závislosti od osvetlenia.

Medzi rohovkou a dúhovkou je vodnatá tekutina, za ktorou - šošovka 4. Šošovka je bikonvexná, je elastická a pomocou ciliárneho svalu 5 môže meniť svoje zakrivenie, preto je zabezpečené presné zaostrenie svetelných lúčov. . Index lomu šošovky je 1,45. Za objektívom je sklovca 6, ktorá vypĺňa hlavnú časť oka. Sklovec a komorová voda majú index lomu takmer rovnaký ako voda – 1,33. Zadná stena skléry je pokrytá veľmi tenkými vláknami, ktoré lemujú spodnú časť oka, a sú tzv sietnica 7. Tieto vlákna sú rozvetvenie zrakového nervu. Obraz sa objavuje na sietnici oka. Miesto najlepšieho obrazu, ktoré sa nachádza nad výstupom zrakového nervu, sa nazýva žltá škvrna 8 a oblasť sietnice, kde očný nerv vychádza z oka, ktorá nevytvára obraz, sa nazýva slepá škvrna 9.

Obraz v oku.

Teraz sa pozrime na oko ako na optický systém. Zahŕňa rohovku, šošovku a sklovec. Hlavná úloha pri vytváraní obrazu patrí objektívu. Sústreďuje lúče na sietnicu, výsledkom čoho je skutočne zmenšený, prevrátený obraz predmetov, ktorý mozog koriguje na vzpriamený. Lúče sú zamerané na sietnicu, na zadnú stenu oka.

V časti "Experimenty" je uvedený príklad, ako môžete získať obraz svetelného zdroja na zrenici vytvorený lúčmi odrazenými od oka.

Okom, nie okom
Myseľ vie, ako sa pozerať na svet.
William Blake

Ciele lekcie:

Vzdelávacie:

odhaliť štruktúru a význam vizuálneho analyzátora, zrakových vnemov a vnímania;
prehĺbiť vedomosti o stavbe a funkcii oka ako optického systému;
vysvetliť, ako sa vytvárajú obrazy na sietnici,
poskytnúť predstavu o krátkozrakosti a ďalekozrakosti a typoch korekcie zraku.

Vzdelávacie:

rozvíjať schopnosť pozorovať, porovnávať a vyvodzovať závery;
naďalej rozvíjať logické myslenie;
naďalej formovať predstavu o jednote konceptov okolitého sveta.

Vzdelávacie:

pestovať starostlivý postoj k svojmu zdraviu, riešiť otázky zrakovej hygieny;
naďalej rozvíjať zodpovedný prístup k učeniu.

Vybavenie:

tabuľka "Vizuálny analyzátor",
skladací model oka,
mokrý prípravok "Oko cicavcov"
letáky s ilustráciami.

Počas vyučovania

1. Organizačný moment.

2. Aktualizácia vedomostí. Opakovanie témy "Štruktúra oka."

3. Vysvetlenie nového materiálu:

Optický systém oka.

Retina. Tvorba obrazov na sietnici.

Optické ilúzie.

Akomodácia oka.

Výhoda vidieť oboma očami.

Pohyb očí.

Vizuálne chyby a ich korekcia.

Vizuálna hygiena.

4. Konsolidácia.

5. Zhrnutie lekcie. Stanovenie domácich úloh.

Opakovanie témy "Štruktúra oka."

učiteľ biológie:

V poslednej lekcii sme študovali tému „Štruktúra oka“. Pripomeňme si materiál tejto lekcie. Pokračujte vo vete:

1) Vizuálna zóna mozgových hemisfér sa nachádza v ...

2) Dodáva farbu oku...

3) Analyzátor pozostáva z...

4) Pomocné orgány oka sú...

5) Očná guľa má... membrány

6) Konvexná - konkávna šošovka očnej gule je ...

Pomocou nákresu nám povedzte o štruktúre a účele jednotlivých častí oka.

Vysvetlenie nového materiálu.

učiteľ biológie:

Optický systém oka pozostáva z rohovky, šošovky a sklovca.

Takže videnie je subkortikálny proces. Závisí to od kvality informácií prichádzajúcich z očí do mozgovej kôry (okcipitálnej oblasti).

učiteľ fyziky:

Prečo potom vidíme všetky predmety také, aké sú, t.j. nie hore nohami?

Faktom je, že proces videnia je neustále korigovaný mozgom, ktorý prijíma informácie nielen očami, ale aj inými zmyslami.

Naše oči nedokážu vnímať povahu predmetov. Nevnucujte im preto bludy rozumu. (Lucretius)

Vizuálne sebaklamy

Galéria obrázkov alebo toho, čo vidíte

Dcéra, mama a fúzatý otec?

Ind hrdo hľadiaci na slnko a Eskimák v kapucni otočený chrbtom...

Mladí aj starí muži

Mladé a staré ženy

Sú čiary rovnobežné?

Je štvoruholník štvorec?

Ktorá elipsa je väčšia – spodná alebo horná vnútorná?

Čo je na tomto obrázku väčšie - výška alebo šírka?

Ktorý riadok je pokračovaním prvého?

Všimli ste si, že sa kruh "chveje"?

Schopnosť oka prispôsobiť sa videniu na blízko aj na väčšie vzdialenosti sa nazýva ubytovanie(z lat. accomodatio - zariadenie).

Vďaka akomodácii sa človeku darí zaostrovať obrazy rôznych predmetov v rovnakej vzdialenosti od šošovky – na sietnicu.

učiteľ biológie:

Akú výhodu dáva videnie oboma očami?

1. Ľudské zorné pole sa zväčšuje.

2. Práve vďaka prítomnosti dvoch očí vieme rozlíšiť, ktorý objekt je bližšie a ktorý je od nás ďalej.

Niekoľko minút sa pozerajte na obrázok vo vzdialenosti 20 - 25 cm od očí.

Po dobu 30 sekúnd sa pozerajte na čarodejnicu na metle bez toho, aby ste odvrátili pohľad.

Rýchlo presuňte pohľad na nákres hradu a počítajte do 10 a pozrite sa do otvoru brány. V otvore uvidíte bielu čarodejnicu na sivom podklade.

Keď sa pozriete na svoje oči v zrkadle, pravdepodobne si všimnete, že obe oči robia veľké a jemné pohyby striktne súčasne, rovnakým smerom.

učiteľ fyziky:

nadmerná optická sila oka;
predĺženie oka pozdĺž jeho optickej osi.

Zvyčajne sa rozvíja počas školských rokov a zvyčajne je spojená s dlhším čítaním alebo písaním, najmä pri nedostatočnom osvetlení a nesprávnom umiestnení svetelných zdrojov.

učiteľ biológie:

Aby ste predišli únave zraku, existuje množstvo cvičení. Ponúkame vám niektoré z nich:

možnosť 1 (trvanie 3-5 minút).

1. Východisková poloha - sedenie v pohodlnej polohe: chrbtica je rovná, oči sú otvorené, pohľad smeruje rovno. Je to veľmi jednoduché, bez stresu.

Nasmerujte svoj pohľad doľava - rovno, doprava - rovno, hore - rovno, dole - rovno, bez meškania v unesenej polohe. Opakujte 1-10 krát.

3. Kruhové pohyby očí: od 1 do 10 kruhov vľavo a vpravo. Najprv rýchlejšie, potom postupne znižujte tempo.

4. Pozrite sa na špičku prsta alebo ceruzky vo vzdialenosti 30 cm od očí a potom do diaľky. Opakujte niekoľkokrát.

5. Pozerajte sa uprene a nehybne pred seba, snažte sa vidieť jasnejšie, potom niekoľkokrát žmurknite. Stlačte viečka a potom niekoľkokrát žmurknite.

6. Zmena ohniskovej vzdialenosti: pozrite sa na špičku nosa a potom do diaľky. Opakujte niekoľkokrát.

Možnosť 2 (trvanie 1-2 minúty).

2. S nehybnou hlavou pri počte do 1 otočte oči zvisle nahor, na počte 2, nadol a potom znova nahor. Opakujte 10-15 krát.

3. Zatvorte oči na 10-15 sekúnd, otvorte a pohybujte očami doprava a doľava, potom hore a dole (5-krát). Voľne, bez napätia nasmerujte svoj pohľad do diaľky.

Možnosť 3 (trvanie 2-3 minúty).

Cvičenia sa vykonávajú v sede, opierajúc sa o stoličku.

1. Pozerajte sa priamo pred seba na 2-3 sekundy, potom sklopte oči na 3-4 sekundy. Cvičenie opakujte 30 sekúnd.

2. Zdvihnite oči, sklopte ich nadol, pozrite sa doprava, potom doľava. Opakujte 3-4 krát. Trvanie 6 sekúnd.

3. Zdvihnite oči, robte s nimi krúživé pohyby proti smeru hodinových ručičiek a potom v smere hodinových ručičiek. Opakujte 3-4 krát.

4. Pevne zatvorte oči na 3-5 sekúnd, otvorte na 3-5 sekúnd. Opakujte 4-5 krát. Trvanie 30-50 sekúnd.

Konsolidácia.

Ponúkajú sa neštandardné situácie.

Zhrnutie lekcie. Stanovenie domácich úloh.

§ 57, 58 (biológia),
§ 37.38 (fyzika), ponúka neštandardné úlohy na študovanú tému (voliteľné).

Lúč svetla dosiahne sietnicu a prechádza cez množstvo refrakčných povrchov a médií: rohovku, komorovú vodu prednej komory, šošovku a sklovec. Lúče vychádzajúce z jedného bodu vo vonkajšom priestore musia byť zaostrené do jedného bodu na sietnici, len vtedy je možné jasné videnie.

Obraz na sietnici je skutočný, prevrátený a zmenšený. Napriek tomu, že obraz je hore nohami, predmety vnímame vzpriamene. Stáva sa to preto, že činnosť niektorých zmyslových orgánov je kontrolovaná inými. Pre nás je „dole“ tam, kde smeruje gravitačná sila.

Ryža. 2. Konštrukcia obrazu v oku, a, b - predmet: a, b - jeho prevrátený a zmenšený obraz na sietnici; C je uzlový bod, ktorým lúče prechádzajú bez lomu, a α je uhol pohľadu

Zraková ostrosť.

Zraková ostrosť je schopnosť oka vidieť dva body oddelene. To je dostupné pre normálne oko, ak veľkosť ich obrazu na sietnici je 4 mikróny a zorný uhol je 1 minúta. Pri menšom pozorovacom uhle nie je možné dosiahnuť jasné videnie, body sa spájajú.

Zraková ostrosť sa určuje pomocou špeciálnych tabuliek, ktoré zobrazujú 12 riadkov písmen. Na ľavej strane každého riadku je napísané, z akej vzdialenosti by mal byť viditeľný pre človeka s normálnym zrakom. Subjekt je umiestnený v určitej vzdialenosti od stola a nájde sa riadok, ktorý číta bez chýb.

Zraková ostrosť sa zvyšuje pri jasnom svetle a je veľmi nízka pri slabom osvetlení.

priama viditeľnosť. Celý priestor viditeľný okom nehybným pohľadom nasmerovaným dopredu sa nazýva zorné pole.

Existuje centrálne (v oblasti makuly) a periférne videnie. Najväčšia zraková ostrosť je v oblasti centrálnej fovey. Existujú iba kužele, ich priemer je malý, tesne priliehajú k sebe. Každý kužeľ je spojený s jedným bipolárnym neurónom, ktorý je zase spojený s jedným gangliovým neurónom, z ktorého odchádza samostatné nervové vlákno, ktoré prenáša impulzy do mozgu.

Periférne videnie je menej ostré. Vysvetľuje sa to tým, že na periférii sietnice sú čapíky obklopené tyčinkami a každý už nemá samostatnú cestu do mozgu. Skupina čapíkov končí na jednej bipolárnej bunke a veľa takýchto buniek vysiela svoje impulzy do jednej gangliovej bunky. V očnom nerve je približne 1 milión vlákien a v oku je asi 140 miliónov receptorov.

Periféria sietnice zle rozlišuje detaily objektu, ale dobre vníma ich pohyby. Bočné videnie má veľký význam pre vnímanie vonkajšieho sveta. Pre vodičov rôznych druhov dopravy je jeho porušovanie neprijateľné.

Zorné pole sa určuje pomocou špeciálneho prístroja - perimetra (obr. 133), pozostávajúceho z polkruhu rozdeleného na stupne a opierky brady.

Ryža. 3. Určenie zorného poľa pomocou Forstnerovho perimetra

Subjekt zatvorí jedno oko a zafixuje bielu bodku druhým do stredu obvodového oblúka pred seba. Na určenie hraníc zorného poľa pozdĺž obvodového oblúka, začínajúc od jeho konca, pomaly posúvajte bielu značku a určte uhol, pod ktorým je viditeľná pevným okom.

Zorné pole je najväčšie smerom von, k spánku - 90°, k nosu a hore a dole - asi 70°. Môžete určiť hranice farebného videnia a zároveň sa presvedčiť o úžasných faktoch: periférne časti sietnice nevnímajú farby; Farebné zorné polia nie sú pre rôzne farby rovnaké, najužšie je zelené.

Ubytovanie. Oko sa často porovnáva s fotoaparátom. Má svetlocitlivú obrazovku - sietnicu, na ktorej sa pomocou rohovky a šošovky získava jasný obraz vonkajšieho sveta. Oko je schopné jasne vidieť rovnako vzdialené predmety. Táto jeho schopnosť sa nazýva akomodácia.

Refrakčná sila rohovky zostáva konštantná; jemné, presné zaostrenie nastáva v dôsledku zmien zakrivenia šošovky. Túto funkciu vykonáva pasívne. Faktom je, že šošovka je umiestnená v kapsule alebo vaku, ktorý je pripevnený k ciliárnemu svalu cez ciliárne väzivo. Keď je sval uvoľnený a väzivo je napnuté, ťahá kapsulu, čím sa šošovka splošťuje. Keď je akomodácia namáhaná na pozorovanie blízkych predmetov, čítanie, písanie, ciliárny sval sa sťahuje, väzivo, ktoré napína kapsulu, sa uvoľňuje a šošovka sa vďaka svojej elasticite zaobľuje a zvyšuje sa jej refrakčná sila.

S pribúdajúcim vekom sa elasticita šošovky znižuje, pri kontrakcii ciliárneho svalu tvrdne a stráca schopnosť meniť svoje zakrivenie. To sťažuje jasné videnie na blízko. Starecká ďalekozrakosť (presbyopia) vzniká po 40. roku života. Koriguje sa pomocou okuliarov – bikonvexných šošoviek, ktoré sa nosia pri čítaní.

Anomália videnia. Anomália, ktorá vzniká u mladých ľudí, je najčastejšie dôsledkom nesprávneho vývoja oka, a to jeho nesprávnej dĺžky. Pri predĺžení očnej gule vzniká krátkozrakosť (krátkozrakosť) a obraz je zaostrený pred sietnicou. Vzdialené predmety nie sú jasne viditeľné. Bikonkávne šošovky sa používajú na korekciu krátkozrakosti. Pri skrátení očnej gule sa pozoruje ďalekozrakosť (hyperopia). Obraz je zaostrený za sietnicou. Korekcia vyžaduje bikonvexné šošovky (obr. 134).

Ryža. 4. Refrakcia s normálnym videním (a), s krátkozrakosťou (b) a ďalekozrakosťou (d). Optická korekcia krátkozrakosti (c) a ďalekozrakosti (d) (diagram) [Kositsky G. I., 1985]

Zrakové postihnutie nazývané astigmatizmus sa vyskytuje, keď je zakrivenie rohovky alebo šošovky abnormálne. V tomto prípade je obraz v oku skreslený. Na opravu potrebujete cylindrické sklo, ktoré nie je vždy ľahké nájsť.

Prispôsobenie očí.

Pri odchode z tmavej miestnosti do ostrého svetla sme spočiatku oslepení a môžeme dokonca pociťovať bolesť v očiach. Tieto javy prechádzajú veľmi rýchlo, oči si zvyknú na jasné osvetlenie.

Zníženie citlivosti očných receptorov na svetlo sa nazýva adaptácia. To spôsobuje vyblednutie vizuálnej fialovej. Svetelná adaptácia končí v prvých 4 - 6 minútach.

Pri prechode zo svetlej miestnosti do tmavej nastáva adaptácia na tmu, ktorá trvá viac ako 45 minút. Citlivosť tyčí sa zvyšuje 200 000 - 400 000 krát. Vo všeobecnosti možno tento jav pozorovať pri vstupe do zatemnenej kinosály. Na štúdium postupu adaptácie existujú špeciálne zariadenia - adaptoméry.

Od pradávna bolo oko symbolom vševedúcnosti, tajného poznania, múdrosti a bdelosti. A to nie je prekvapujúce. Koniec koncov, práve prostredníctvom videnia prijímame väčšinu informácií o svete okolo nás. Pomocou očí hodnotíme veľkosť, tvar, vzdialenosť a vzájomnú polohu predmetov, užívame si pestrosť farieb a pozorujeme pohyb.

Ako funguje zvedavé oko?

Ľudské oko sa často prirovnáva k fotoaparátu. Rohovka, číra a konvexná časť vonkajšieho obalu, je ako šošovka objektívu. Druhá membrána, cievnatka, je vpredu zastúpená dúhovkou, ktorej obsah pigmentu určuje farbu očí. Otvor v strede dúhovky – zrenica – sa pri jasnom svetle zužuje a pri slabom svetle rozširuje, čím sa reguluje množstvo svetla vstupujúceho do oka, podobne ako clona. Druhá šošovka je pohyblivá a flexibilná šošovka obklopená ciliárnym svalom, ktorý mení stupeň jej zakrivenia. Za šošovkou je sklovec, priehľadná želatínová látka, ktorá udržuje elasticitu a guľovitý tvar očnej gule. Lúče svetla, prechádzajúce vnútroočnými štruktúrami, dopadajú na sietnicu – najtenšiu membránu nervového tkaniva lemujúcu vnútro oka. Fotoreceptory sú svetlocitlivé bunky v sietnici, ktoré podobne ako fotografický film zaznamenávajú obraz.

Prečo hovoria, že „vidíme“ mozgom?

A predsa je orgán videnia oveľa zložitejší ako najmodernejšie fotografické vybavenie. Koniec koncov, nezaznamenávame len to, čo vidíme, ale hodnotíme situáciu a reagujeme slovami, činmi a emóciami.

Pravé a ľavé oko vidí predmety z rôznych uhlov. Mozog spája oba obrazy dohromady, v dôsledku čoho vieme odhadnúť objem predmetov a ich vzájomné polohy.

V mozgu sa tak vytvára obraz zrakového vnímania.

Prečo, keď sa snažíme na niečo pozerať, obraciame svoj pohľad týmto smerom?

Najjasnejší obraz vzniká, keď svetelné lúče dopadnú na centrálnu zónu sietnice – makulu. Preto pri pokuse pozrieť sa na niečo bližšie otočíme pohľad príslušným smerom. Voľný pohyb každého oka vo všetkých smeroch zabezpečuje práca šiestich svalov.

Viečka, mihalnice a obočie – nielen krásny rám?

Očná guľa je chránená pred vonkajšími vplyvmi kostenými stenami očnice, mäkkým tukovým tkanivom vystielajúcim jej dutinu a viečkami.

Prižmúrime a snažíme sa chrániť oči pred oslepujúcim svetlom, vysušujúcim vetrom a prachom. Husté mihalnice sú tesne pri sebe a vytvárajú ochrannú bariéru. A obočie je navrhnuté tak, aby zachytávalo perličky potu stekajúce z čela.

Spojivka je tenká sliznica pokrývajúca očnú buľvu a vnútorný povrch očných viečok, ktorá obsahuje stovky drobných žliaz. Vyrábajú „lubrikant“, ktorý umožňuje voľný pohyb očných viečok pri zatvorení a chráni rohovku pred vysychaním.

Akomodácia oka

Ako vzniká obraz na sietnici?

Aby sme pochopili, ako vzniká obraz na sietnici, je potrebné pamätať na to, že pri prechode z jedného priehľadného média do druhého sa svetelné lúče lámu (t.j. odchyľujú sa od priamočiareho šírenia).

Priehľadným médiom v oku sú rohovka so slzným filmom, komorová voda, šošovka a sklovec. Najväčšiu refrakčnú schopnosť má rohovka, druhá najvýkonnejšia šošovka je šošovka. Slzný film, komorová voda a sklovec majú zanedbateľnú refrakčnú silu.

Svetelné lúče, ktoré prechádzajú vnútroočným médiom, sa lámu a zbiehajú na sietnici, čím vytvárajú jasný obraz.

Čo je ubytovanie?

Akýkoľvek pokus o posunutie pohľadu vedie k rozostreniu obrazu a vyžaduje dodatočné nastavenie optického systému oka. Vykonáva sa v dôsledku ubytovania - zmeny refrakčnej sily šošovky.

Mobilná a flexibilná šošovka je pripevnená k ciliárnemu svalu vláknami Zinnovho väziva. Počas videnia na diaľku je sval uvoľnený, vlákna zinnového väziva sú v napnutom stave, čo bráni šošovke získať konvexný tvar. Pri pokuse pozrieť sa na predmety zblízka sa ciliárny sval stiahne, svalový kruh sa zúži, Zinnovo väzivo sa uvoľní a šošovka nadobudne konvexný tvar. Jeho refrakčná sila sa teda zvyšuje a objekty nachádzajúce sa v tesnej vzdialenosti sa zameriavajú na sietnicu. Tento proces sa nazýva akomodácia.

Prečo si myslíme, že „s vekom sa ruky skracujú“?

S pribúdajúcim vekom šošovka stráca svoje elastické vlastnosti, stáva sa hustejšou a ťažko mení svoju refrakčnú silu. Tým postupne strácame schopnosť akomodácie, čo sťažuje prácu na blízko. Pri čítaní sa snažíme posunúť noviny alebo knihu ďalej od očí, no čoskoro naše ruky nie sú dostatočne dlhé na to, aby zabezpečili jasné videnie.

Na korekciu presbyopie sa používajú zbiehavé šošovky, ktorých sila vekom stúpa.

Zrakové postihnutie

38% obyvateľov našej krajiny má poruchy zraku, ktoré si vyžadujú korekciu okuliarov.

Normálne je optický systém oka schopný lámať svetelné lúče tak, že sa presne zbiehajú na sietnici a poskytujú jasné videnie. Oko s refrakčnou chybou vyžaduje ďalšiu šošovku na zaostrenie obrazu na sietnicu.

Aké sú typy zrakových porúch?

Refrakčná sila oka je určená dvoma hlavnými anatomickými faktormi: dĺžkou predozadnej osi oka a zakrivením rohovky.

Myopia alebo krátkozrakosť. Ak sa zväčší dĺžka očnej osi alebo má rohovka väčšiu refrakčnú silu, obraz sa vytvorí pred sietnicou. Táto porucha zraku sa nazýva krátkozrakosť alebo krátkozrakosť. Myopickí ľudia vidia dobre na blízko, ale zle na diaľku. Korekcia sa dosiahne nosením okuliarov s rozbiehavými (mínusovými) šošovkami.

Ďalekozrakosť alebo hypermetropia. Ak je dĺžka očnej osi znížená alebo refrakčná sila rohovky je malá, obraz sa vytvára v pomyselnom bode za sietnicou. Táto porucha zraku sa nazýva ďalekozrakosť alebo ďalekozrakosť. Existuje mylná predstava, že ďalekozrací ľudia vidia dobre do diaľky. Majú problém pracovať na blízko a často majú problém vidieť do diaľky. Korekcia sa dosiahne nosením okuliarov so zbiehavými (plusovými) šošovkami.

Astigmatizmus. Keď je narušená sféricita rohovky, existuje rozdiel v refrakčnej sile pozdĺž dvoch hlavných meridiánov. Obraz predmetov na sietnici je skreslený: niektoré čiary sú jasné, iné rozmazané. Táto porucha zraku sa nazýva astigmatizmus a vyžaduje nosenie okuliarov s cylindrickými šošovkami.