СТРОЕНИЕ ГЛАЗА

Глаза – один из основных инструментов человека для получения информации об окружающем мире. От 80 до 90 процентов ощущений люди получают именно благодаря зрению.

С помощью глаз человек распознает форму и цвет объектов, может отслеживать их перемещение в пространстве. Без зрения в современном мире жить достаточно тяжело: большая доля поступающей информации рассчитана на зрительное восприятие. Устройство человеческого глаза позволяет ему быть одним из самых совершенных оптических инструментов.

Астроном и физик Иоганн Кеплер в XVII в. рассмотрел устройство глаза с точки зрения оптики. Он показал, что на глазном дне формируется изображение окружающих предметов. По законам оптики такое изображение должно быть перевернутым. Именно перевернутым и видит мир привыкает мир новорожденный младенец. Но постепенно мозг привыкает "переворачивать" изображение обратно.

Любопытно, что если надеть человеку очки, стекла которых создают перевернутое "вверх ногами" изображение, то спустя некоторое время это изображение станет восприниматься как нормальное. Линзу, подобную хрусталику, людям создать ещё не удалось. Становясь то более выпуклым, то более плоским, он может "наводить резкость" на ближние и дальние предметы. Если эта способность нарушается, возникают соответственно дальнозоркость и близорукость. А при катаракте хрусталик мутнеет. Тогда его приходится удалять и заменять очками. Итак, благодаря хрусталику на глазном дне формируется уменьшенное изображение окружающего нас мира. Здесь оно воспринимается сетчатой оболочкой глаза - сетчаткой. Между хрусталиком и сетчаткой лежит прозрачное стекловидное тело, похожее на студень.

Во второй половине XIXв. немецкий биолог Франц Болль рассмотрел сетчатку, выделенную из глаз лягушки. Первоначально сетчатка имеет пурпурный цвет - такой её делает зрительный пурпур (белок, который называют также родопсином). Из пурпурной сетчатка становилась желтой, а затем и совсем бледнела, выцветала. Болль сделал вывод о том, что свет заставляет выцветать зрительный пурпур, благодаря чему мы и видим свет. (В живом организме зрительный пурпур постоянно выцветает и вновь восстанавливается.) Сетчатка состоит из клеток, называемых палочками и колбочками (они названы так из-за своей формы). В глазу человека 125 млн. палочек и в 20 раз меньше колбочек. Благодаря палочкам мы воспринимаем черно-белое изображение. Колбочки различают цвет: одни - синий, другие - зеленый, третьи - красный. Все остальные цвета являются для человеческого глаза смешанными. Всего человек способен различить до 250 основных тонов и 5-10 млн. оттенков. Точность этих "приборов", которыми владеет каждый зрячий человек, очень высока. При привыкании глаза к темноте (полное привыкание длится около 1-1,5 ч) его чувствительность увеличивается в сотни тысяч раз, и натренированный глаз может заметить воздействие всего лишь десятка элементарных частиц света (фотонов).

Что же касается глаз каракатиц, осьминогов и прочих головоногих моллюсков, то отличий от глаз позвоночных у них несколько. Во-первых, в их роговицы есть особое отверстие, чтобы при погружении или всплытии с больших глубин глаз не лопнуло от перемены давления. Во-вторых, хрусталик у них формы своей не меняет, а четкость изображения достигается его отдалением от сетчатки и приближением к ней (как при использовании линзы в фотоаппарате). Быть может, это имеет и свои преимущества: осьминог не рискует приобрести дальнозоркость.

Функцию зрения у человека осуществляют не только глаза – парный орган, расположенный в глазницах черепа. В состав зрительного анализатора входят также зрительный нерв и целая система вспомогательных систем: веки, слезные железы и мышцы глазного яблока.

Кстати, последние по праву считаются одними из самых быстродействующих мышц в организме человека. Даже если взгляд сфокусирован на одной точке, за одну секунду эти мышцы позволяют глазам совершить больше сотни синхронных движений.

Позади глаза, в полости глазницы, располагается своеобразный «буфер» из жировой ткани, а закрытые части глазного яблока защищает конъюнктива – слизистая оболочка глаза, пронизанная кровеносными сосудами.

Глазное яблоко у всех людей примерно одинакового размера. С момента рождения оно увеличивается примерно в два раза.

Глаз человека – это сложная оптическая система, состоящая из нескольких линз и специального датчика, воспринимающего изображение.

Сначала световые лучи попадают в зрачок, располагающийся за роговицей глаза, которая представляет собой первую линзу системы.

Зрачок – это аналог диафрагмы в фотоаппарате. Он располагается в центре радужной оболочки и способен сужаться и расширяться, регулируя интенсивность светового потока, попадающего внутрь глаза.

Зрачок способен пропустить только те световые лучи, которые расположены прямо перед ним, а пигмент радужной оболочки задерживает боковые лучи, способные вызвать искажение изображения.

Хрусталик

Прошедшие через зрачок световые лучи преломляются хрусталиком – второй линзой глаза. Форма хрусталика может меняться при помощи специальной мышцы.

Для фокуса на более близких объектах мышца напрягается, а хрусталик становится более выпуклым. Если требуется фокусировка на дальних объектах, мышца расслабляется, а хрусталик становится плоским. Этот процесс называется аккомодация.

При его нарушении из-за слабости мышц хрусталика развивается близорукость (невозможность различить дальние объекты) и дальнозоркость (трудность различения близко расположенных объектов)

За хрусталиком располагается стекловидное тело. Оно занимает практически всю полость глаза до самой сетчатки и обеспечивает упругость глазного яблока.

Приемное устройство — сетчатка

После фокусировки хрусталиком лучи света попадают на сетчатку – своеобразный вогнутый экран, на который проецируется перевернутое изображение увиденного.

Наружный слой сетчатки состоит из двух типов специальных клеток: палочек, воспринимающих свет, и колбочек, распознающих цвета. При помощи химических процессов раздражение этих клеток светом кодируется в нервный импульс, который передается в мозг.

Самая чувствительная часть сетчатки, позволяющая различать цвета и мелкие детали объектов, – желтое пятно или макула, располагающаяся в ее центре.

Есть на сетчатке и слепое пятно – участок, полностью лишенный палочек и колбочек. Здесь из сетчатки выходит зрительный нерв, который транслирует закодированное изображение в головной мозг, где оно окончательно обрабатывается и интерпретируется.