La struttura e le funzioni degli organi visivi umani. Bulbo oculare e apparato ausiliario

L'occhio umano è un notevole risultato evolutivo e un eccellente strumento ottico. La soglia di sensibilità dell'occhio è vicina al limite teorico a causa delle proprietà quantistiche della luce, in particolare della diffrazione della luce. La gamma di intensità percepite dall'occhio è che la messa a fuoco può spostarsi rapidamente da una distanza molto breve all'infinito.
L'occhio è un sistema di lenti che forma un'immagine reale invertita su una superficie fotosensibile. Il bulbo oculare è approssimativamente sferico con un diametro di circa 2,3 centimetro. Il suo guscio esterno è uno strato opaco quasi fibroso chiamato sclera. La luce entra nell'occhio attraverso la cornea, che è una membrana trasparente sulla superficie esterna del bulbo oculare. Al centro della cornea c'è un anello colorato - iride (iride) co allievo nel mezzo. Agiscono come un diaframma, regolando la quantità di luce che entra nell'occhio.
lenteè una lente costituita da un materiale fibroso trasparente. La sua forma, e quindi la sua lunghezza focale, può essere modificata con muscoli ciliari bulbo oculare. Lo spazio tra la cornea e il cristallino è pieno di umore acqueo e viene chiamato fotocamera frontale. Dietro l'obiettivo c'è una sostanza gelatinosa trasparente chiamata corpo vitreo.
La superficie interna del bulbo oculare è coperta retina, che contiene numerose cellule nervose - recettori visivi: bastoncini e coni, che rispondono agli stimoli visivi generando biopotenziali. L'area più sensibile della retina è macchia gialla, che contiene il maggior numero di recettori visivi. La parte centrale della retina contiene solo coni densamente imballati. L'occhio ruota per visualizzare l'oggetto studiato.

Riso. uno. occhio umano

Rifrazione nell'occhio

L'occhio è l'equivalente ottico di una macchina fotografica convenzionale. Ha un sistema di lenti, un sistema di apertura (pupilla) e una retina su cui è fissata l'immagine.

Il sistema di lenti dell'occhio è formato da quattro mezzi di rifrazione: cornea, camera d'acqua, lente, corpo di vetro. I loro indici di rifrazione non differiscono in modo significativo. Sono 1,38 per la cornea, 1,33 per la camera d'acqua, 1,40 per il cristallino e 1,34 per il corpo vitreo (Fig. 2).

Riso. 2. L'occhio come sistema di mezzi di rifrazione (i numeri sono indici di rifrazione)

In queste quattro superfici rifrangenti la luce viene rifratta: 1) tra l'aria e la superficie anteriore della cornea; 2) tra la superficie posteriore della cornea e la camera d'acqua; 3) tra la camera d'acqua e la superficie anteriore della lente; 4) tra la superficie posteriore del cristallino e il corpo vitreo.
La rifrazione più forte si verifica sulla superficie anteriore della cornea. La cornea ha un piccolo raggio di curvatura e l'indice di rifrazione della cornea è il più diverso da quello dell'aria.
Il potere rifrattivo della lente è inferiore a quello della cornea. Costituisce circa un terzo del potere rifrattivo totale dei sistemi di lenti oculari. La ragione di questa differenza è che i fluidi che circondano la lente hanno indici di rifrazione che non differiscono significativamente dall'indice di rifrazione della lente. Se la lente viene rimossa dall'occhio, circondata dall'aria, ha un indice di rifrazione quasi sei volte maggiore di quello dell'occhio.

L'obiettivo svolge una funzione molto importante. La sua curvatura può cambiare, il che fornisce una messa a fuoco precisa su oggetti situati a varie distanze dall'occhio.

Occhio ridotto

L'occhio ridotto è un modello semplificato dell'occhio reale. Rappresenta schematicamente il sistema ottico di un normale occhio umano. L'occhio ridotto è rappresentato da una singola lente (un mezzo rifrattivo). Nell'occhio ridotto, tutte le superfici rifrangenti dell'occhio reale sono sommate algebricamente, formando un'unica superficie rifrangente.
L'occhio ridotto consente calcoli semplici. Il potere di rifrazione totale del mezzo è di quasi 59 diottrie quando l'obiettivo è predisposto per la visione di oggetti distanti. Il punto centrale dell'occhio ridotto si trova davanti alla retina di 17 millimetri. Il raggio da qualsiasi punto dell'oggetto arriva all'occhio ridotto e passa attraverso il punto centrale senza rifrazione. Proprio come una lente di vetro forma un'immagine su un pezzo di carta, il sistema di lenti dell'occhio forma un'immagine sulla retina. Questa è un'immagine ridotta, reale, invertita dell'oggetto. Il cervello forma la percezione di un oggetto in posizione eretta e a grandezza reale.

Struttura ricettiva

Per una visione chiara di un oggetto, è necessario che dopo la rifrazione dei raggi si formi un'immagine sulla retina. Viene chiamato il cambiamento del potere di rifrazione dell'occhio per mettere a fuoco oggetti vicini e lontani struttura ricettiva.
Viene chiamato il punto più lontano su cui si concentra l'occhio punto lontano visioni - infinito. In questo caso, i raggi paralleli che entrano nell'occhio sono focalizzati sulla retina.
Un oggetto è visto in dettaglio quando è posizionato il più vicino possibile all'occhio. La distanza minima di visione chiara è di circa 7 centimetro con vista normale. In questo caso, l'apparato di alloggio si trova nello stato più stressante.
Un punto situato a una distanza di 25 centimetro, è chiamato punto migliore visione, poiché in questo caso tutti i dettagli dell'oggetto in esame sono distinguibili senza la massima tensione dell'apparato di alloggio, per cui l'occhio potrebbe non stancarsi a lungo.
Se l'occhio è focalizzato su un oggetto in un punto vicino, deve regolare la sua lunghezza focale e aumentare il suo potere di rifrazione. Questo processo avviene modificando la forma della lente. Quando un oggetto viene avvicinato all'occhio, la forma della lente cambia da lente moderatamente convessa a lente convessa.
Il cristallino è formato da una sostanza fibrosa gelatinosa. È circondato da una forte capsula flessibile e ha speciali legamenti che vanno dal bordo della lente alla superficie esterna del bulbo oculare. Questi legamenti sono costantemente tesi. La forma della lente cambia muscolo ciliare. La contrazione di questo muscolo riduce la tensione della capsula del cristallino, diventa più convessa e, per la naturale elasticità della capsula, assume una forma sferica. Al contrario, quando il muscolo ciliare è completamente rilassato, il potere rifrattivo del cristallino è più debole. Quando invece il muscolo ciliare è nello stato più contratto, il potere rifrattivo del cristallino diventa massimo. Questo processo è controllato dal sistema nervoso centrale.

Riso. 3. Sistemazione nell'occhio normale

Presbiopia

Il potere rifrattivo della lente può aumentare da 20 diottrie a 34 diottrie nei bambini. La sistemazione media è di 14 diottrie. Di conseguenza, il potere di rifrazione totale dell'occhio è di quasi 59 diottrie quando l'occhio è predisposto per la visione a distanza e di 73 diottrie alla massima sistemazione.
Quando una persona invecchia, la lente diventa più spessa e meno elastica. Pertanto, la capacità di una lente di cambiare forma diminuisce con l'età. Il potere di accomodamento diminuisce da 14 diottrie in un bambino a meno di 2 diottrie tra i 45 e i 50 anni e diventa 0 all'età di 70 anni. Pertanto, l'obiettivo quasi non si adatta. Questo disturbo dell'alloggio è chiamato lungimiranza senile. Gli occhi sono sempre concentrati a una distanza costante. Non possono accogliere sia la visione da vicino che quella da lontano. Pertanto, per vedere chiaramente a varie distanze, una persona anziana deve indossare lenti bifocali con il segmento superiore focalizzato per la visione a distanza e il segmento inferiore focalizzato per la visione da vicino.

errori di rifrazione

emmetropia . Si ritiene che l'occhio sia normale (emmetrope) se i raggi luminosi paralleli provenienti da oggetti distanti vengono focalizzati nella retina con completo rilassamento del muscolo ciliare. Un tale occhio vede oggetti chiaramente distanti quando il muscolo ciliare è rilassato, cioè senza accomodazione. Quando si mette a fuoco oggetti a breve distanza, il muscolo ciliare si contrae nell'occhio, fornendo un adeguato grado di accomodamento.

Riso. quattro. Rifrazione dei raggi di luce paralleli nell'occhio umano.

Ipermetropia (ipermetropia). L'ipermetropia è anche conosciuta come lungimiranza. È dovuto alle piccole dimensioni del bulbo oculare o al debole potere rifrattivo del sistema di lenti dell'occhio. In tali condizioni, i raggi di luce paralleli non vengono rifratti dal sistema di lenti dell'occhio sufficientemente per portare la messa a fuoco (rispettivamente, l'immagine) sulla retina. Per ovviare a questa anomalia, il muscolo ciliare deve contrarsi, aumentando il potere rifrattivo dell'occhio. Pertanto, una persona lungimirante è in grado di mettere a fuoco oggetti distanti sulla retina utilizzando il meccanismo dell'accomodazione. Per vedere gli oggetti più da vicino, il potere dell'accomodazione non è sufficiente.
Con una piccola riserva di alloggio, una persona lungimirante spesso non è in grado di accogliere l'occhio abbastanza da mettere a fuoco non solo gli oggetti vicini, ma anche quelli distanti.
Per correggere l'ipermetropia è necessario aumentare il potere rifrattivo dell'occhio. Per questo vengono utilizzate lenti convesse, che aggiungono potere rifrattivo alla potenza del sistema ottico dell'occhio.

Miopia . Nella miopia (o miopia), i raggi luminosi paralleli provenienti da oggetti distanti sono focalizzati davanti alla retina, nonostante il muscolo ciliare sia completamente rilassato. Ciò accade a causa del bulbo oculare troppo lungo e anche per il potere di rifrazione troppo elevato del sistema ottico dell'occhio.
Non esiste un meccanismo attraverso il quale l'occhio possa ridurre il potere rifrattivo del suo cristallino meno di quanto sia possibile con il completo rilassamento del muscolo ciliare. Il processo di accomodamento porta a un deterioramento della vista. Di conseguenza, una persona con miopia non può mettere a fuoco oggetti distanti sulla retina. L'immagine può essere messa a fuoco solo se l'oggetto è abbastanza vicino all'occhio. Pertanto, una persona con miopia ha un punto lontano di visione chiara limitato.
È noto che i raggi che passano attraverso una lente concava vengono rifratti. Se il potere rifrattivo dell'occhio è troppo alto, come nella miopia, a volte può essere annullato da una lente concava. Utilizzando la tecnica laser, è anche possibile correggere un eccessivo rigonfiamento corneale.

Astigmatismo . In un occhio astigmatico, la superficie rifrattiva della cornea non è sferica, ma ellissoidale. Ciò è dovuto alla troppa curvatura della cornea in uno dei suoi piani. Di conseguenza, i raggi luminosi che passano attraverso la cornea in un piano non vengono rifratti tanto quanto i raggi che la attraversano in un altro piano. Non vengono a fuoco. L'astigmatismo non può essere compensato dall'occhio con l'aiuto dell'accomodazione, ma può essere corretto con una lente cilindrica, che correggerà l'errore in uno dei piani.

Correzione di anomalie ottiche con lenti a contatto

Recentemente, le lenti a contatto in plastica sono state utilizzate per correggere varie anomalie della vista. Sono posizionati contro la superficie anteriore della cornea e sono fissati con un sottile strato di lacrime che riempie lo spazio tra la lente a contatto e la cornea. Le lenti a contatto rigide sono realizzate in plastica dura. Le loro dimensioni sono 1 mm di spessore e 1 centimetro di diametro. Ci sono anche lenti a contatto morbide.
Le lenti a contatto sostituiscono la cornea come lato esterno dell'occhio e annullano quasi completamente la frazione del potere rifrattivo dell'occhio che normalmente si verifica sulla superficie anteriore della cornea. Quando si utilizzano lenti a contatto, la superficie anteriore della cornea non gioca un ruolo significativo nella rifrazione dell'occhio. Il ruolo principale inizia a svolgere la superficie anteriore della lente a contatto. Ciò è particolarmente importante negli individui con cornee formate in modo anomalo.
Un'altra caratteristica delle lenti a contatto è che, mentre ruotano con l'occhio, forniscono un'area più ampia di visione chiara rispetto agli occhiali normali. Sono anche più facili da usare per artisti, atleti e simili.

Acuità visiva

La capacità dell'occhio umano di vedere chiaramente i minimi dettagli è limitata. L'occhio normale può distinguere tra varie sorgenti puntiformi di luce situate a una distanza di 25 secondi d'arco. Cioè, quando i raggi di luce provenienti da due punti separati entrano nell'occhio con un angolo di più di 25 secondi tra loro, vengono visti come due punti. Non è possibile distinguere travi con separazione angolare minore. Ciò significa che una persona con acuità visiva normale può distinguere due punti luminosi a una distanza di 10 metri se sono a 2 millimetri di distanza l'uno dall'altro.

Riso. 7. Massima acuità visiva per due sorgenti luminose puntiformi.

La presenza di questo limite è fornita dalla struttura della retina. Il diametro medio dei recettori nella retina è di quasi 1,5 micrometri. Una persona può normalmente distinguere tra due punti separati se la distanza tra loro nella retina è di 2 micrometri. Quindi, per distinguere tra due piccoli oggetti, devono sparare due coni diversi. Almeno un cono non eccitato sarà tra di loro.

Separato parti dell'occhio (cornea, cristallino, corpo vitreo) hanno la capacità di rifrangere i raggi che le attraversano. DA punto di vista della fisica dell'occhio te stesso un sistema ottico in grado di raccogliere e rifrangere i raggi.

rifrattivo la forza delle singole parti (lenti nel dispositivo rif) e l'intero sistema ottico dell'occhio è misurato in diottrie.

Sotto una diottria è intesa come il potere di rifrazione di una lente la cui lunghezza focale è 1 m Se il potere di rifrazione aumenta, la lunghezza focale si riduce lotte. Da qui ne consegue che un obiettivo con una lunghezza focale una distanza di 50 cm avrà un potere rifrattivo di 2 diottrie (2 D).

Il sistema ottico dell'occhio è molto complesso. È sufficiente sottolineare che esistono solo diversi mezzi di rifrazione, e ogni mezzo ha il proprio potere di rifrazione e caratteristiche strutturali. Tutto ciò rende estremamente difficile lo studio del sistema ottico dell'occhio.

Riso. Costruire un'immagine negli occhi (spiegato nel testo)

L'occhio è spesso paragonato a una macchina fotografica. Il ruolo della telecamera è svolto dalla cavità dell'occhio, oscurata dalla coroide; La retina è l'elemento fotosensibile. La fotocamera ha un foro in cui è inserito l'obiettivo. I raggi di luce che entrano nel foro passano attraverso la lente, si rifrangono e cadono sulla parete opposta.

Il sistema ottico dell'occhio è un sistema di raccolta rifrattivo. Rifrange i raggi che lo attraversano e li raccoglie di nuovo in un punto. Pertanto, appare un'immagine reale di un oggetto reale. Tuttavia, l'immagine dell'oggetto sulla retina è invertita e ridotta.

Per comprendere questo fenomeno, rivolgiamoci all'occhio schematico. Riso. dà un'idea del corso dei raggi nell'occhio e ottiene un'immagine inversa di un oggetto sulla retina. Il raggio che parte dal punto superiore dell'oggetto, indicato dalla lettera a, passa attraverso il cristallino, viene rifratto, cambia direzione e occupa la posizione del punto inferiore della retina, indicato in figura un 1 Il raggio dal punto inferiore dell'oggetto B, rifrangente, cade sulla retina come punto superiore in 1 . I raggi da tutti i punti cadono allo stesso modo. Di conseguenza, sulla retina si ottiene un'immagine reale dell'oggetto, che però viene invertita e ridotta.

Quindi, i calcoli mostrano che la dimensione delle lettere di questo libro, se durante la lettura si trova a una distanza di 20 cm dall'occhio, sulla retina sarà di 0,2 mm. il fatto che vediamo gli oggetti non nella loro immagine capovolta (sottosopra), ma nella loro forma naturale, è probabilmente dovuto all'esperienza di vita accumulata.

Un bambino nei primi mesi dopo la nascita confonde i lati superiore e inferiore dell'oggetto. Se a un tale bambino viene mostrata una candela accesa, il bambino, cercando di afferrare la fiamma, allunga la mano non verso l'alto, ma verso l'estremità inferiore della candela. Controllando le letture dell'occhio con le mani e altri organi di senso durante la vita successiva, una persona inizia a vedere gli oggetti così come sono, nonostante la loro immagine inversa sulla retina.

Sistemazione degli occhi. Una persona non può vedere contemporaneamente oggetti che si trovano a distanze diverse dall'occhio in modo altrettanto chiaro.

Per vedere bene un oggetto, è necessario che i raggi emanati da questo oggetto si raccolgano sulla retina. Solo quando i raggi cadono sulla retina vediamo un'immagine chiara dell'oggetto.

L'adattamento dell'occhio a ricevere immagini distinte di oggetti a distanze diverse è chiamato accomodazione.

Per ottenere un'immagine nitida in ogni casoing, è necessario modificare la distanza tra la lente di rifrazione e la parete posteriore della telecamera. Ecco come funziona la fotocamera. Per ottenere un'immagine nitida sul retro della fotocamera, sposta l'obiettivo indietro o ingrandisci. Secondo questo principio, la sistemazione avviene nel pesce. In essi, l'obiettivo con l'aiuto di un dispositivo speciale si allontana o si avvicina alla parete posteriore dell'occhio.

Riso. 2 VARIAZIONE DELLA CURVATURA DELLA LENTE DURANTE L'ALLOGGIO 1 - lente; 2 - borsa per lenti; 3 - processi ciliari. La cifra in alto è un aumento della curvatura della lente. Il legamento ciliare è rilassato. Figura inferiore: la curvatura della lente è ridotta, i legamenti ciliari sono allungati.

Tuttavia, è possibile ottenere un'immagine nitida anche se cambia il potere rifrattivo della lente, e ciò è possibile modificandone la curvatura.

Secondo questo principio, l'accomodazione si verifica nell'uomo. Quando si vedono oggetti a distanze diverse, la curvatura del cristallino cambia e, per questo motivo, il punto in cui i raggi convergono si avvicina o si allontana, cadendo ogni volta sulla retina. Quando una persona esamina oggetti vicini, l'obiettivo diventa più convesso e quando si considerano oggetti distanti, diventa più piatto.

Come cambia la curvatura della lente? L'obiettivo è in una speciale busta trasparente. La curvatura della lente dipende dal grado di tensione della borsa. L'obiettivo ha elasticità, quindi quando la borsa è allungata, si appiattisce. Quando la borsa è rilassata, la lente, per la sua elasticità, acquisisce una forma più convessa (Fig. 2). Il cambiamento nella tensione della borsa avviene con l'aiuto di uno speciale muscolo accomodativo circolare, a cui sono attaccati i legamenti della capsula.

Con la contrazione dei muscoli dell'accomodazione, i legamenti della sacca per lenti si indeboliscono e la lente acquisisce una forma più convessa.

Il grado di variazione della curvatura della lente dipende anche dal grado di contrazione di questo muscolo.

Se un oggetto situato a una distanza distante viene gradualmente avvicinato all'occhio, la sistemazione inizia a una distanza di 65 m. Man mano che l'oggetto si avvicina ulteriormente all'occhio, gli sforzi accomodativi aumentano e a una distanza di 10 cm si esauriscono. Pertanto, il punto di visione da vicino sarà a una distanza di 10 cm Con l'età, l'elasticità della lente diminuisce gradualmente e, di conseguenza, cambia anche la capacità di adattarsi. Il punto di visione nitida più vicino per un bambino di 10 anni è a una distanza di 7 cm, per un ventenne - a una distanza di 10 cm, per un 25enne - 12,5 cm, per un 35 -anno - 17 cm, per un 45 anni - 33 cm, in un 60 anni - 1 m, in un 70 anni - 5 m, in un 75 anni la capacità accogliere è quasi perso e il punto di visione nitida più vicino si sposta all'infinito.

La parte più anteriore dell'occhio è chiamata cornea. È trasparente (trasmette luce) e convesso (rifrange la luce).

Dietro la cornea c'è Iris, al centro del quale c'è un buco: la pupilla. L'iride è composta da muscoli che possono modificare le dimensioni della pupilla e quindi regolare la quantità di luce che entra nell'occhio. L'iride contiene il pigmento melanina, che assorbe i dannosi raggi ultravioletti. Se c'è molta melanina, gli occhi diventano marroni, se la quantità media è verde, se c'è poca, blu.

Dietro la pupilla c'è la lente. È una capsula trasparente riempita di liquido. A causa della sua stessa elasticità, la lente tende a diventare convessa, mentre l'occhio si concentra su oggetti vicini. Quando il muscolo ciliare è rilassato, i legamenti che tengono il cristallino si allungano e questo diventa piatto, l'occhio si concentra su oggetti distanti. Questa proprietà dell'occhio è chiamata accomodazione.

Dietro l'obiettivo c'è corpo vitreo riempiendo il bulbo oculare dall'interno. Questo è il terzo e ultimo componente del sistema rifrattivo dell'occhio (cornea - cristallino - corpo vitreo).

Dietro il corpo vitreo, sulla superficie interna del bulbo oculare c'è la retina. È costituito da recettori visivi: bastoncelli e coni. Sotto l'azione della luce, i recettori vengono eccitati e trasmettono informazioni al cervello. I bastoncelli si trovano principalmente alla periferia della retina, danno solo un'immagine in bianco e nero, ma hanno abbastanza poca luce (possono funzionare al tramonto). Il pigmento visivo dei bastoncelli è la rodopsina, un derivato della vitamina A. I coni sono concentrati al centro della retina, danno un'immagine a colori, richiedono luce intensa. Ci sono due punti nella retina: giallo (ha la più alta concentrazione di coni, il luogo di maggiore acuità visiva) e cieco (non ci sono affatto recettori, il nervo ottico esce da questo posto).

Dietro la retina (la retina dell'occhio, la più interna) si trova coroide(medio). Contiene i vasi sanguigni che alimentano l'occhio; nella parte anteriore, si trasforma in iris e muscolo ciliare.

Dietro la coroide si trova albuginea coprendo la parte esterna dell'occhio. Svolge la funzione di protezione, davanti all'occhio si modifica nella cornea.

Scegline una, l'opzione più corretta. La funzione della pupilla nel corpo umano è quella di
1) focalizzare i raggi luminosi sulla retina
2) regolazione del flusso luminoso
3) conversione della stimolazione luminosa in eccitazione nervosa
4) percezione del colore

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. Un pigmento nero che assorbe la luce si trova nell'organo visivo umano
1) punto cieco
2) coroide
3) guscio proteico
4) corpo vitreo

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. L'energia dei raggi luminosi che entrano nell'occhio provoca eccitazione nervosa
1) nell'obiettivo
2) nel corpo vitreo
3) nei recettori visivi
4) nel nervo ottico

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. Dietro la pupilla si trova nell'organo visivo umano
1) coroide
2) corpo vitreo
3) lente
4) retina

Risposta

1. Impostare il percorso del raggio di luce nel bulbo oculare
1) allievo
2) corpo vitreo
3) retina
4) lente

Risposta

2. Stabilire la sequenza di passaggio del segnale luminoso ai recettori visivi. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) allievo
2) lente
3) corpo vitreo
4) retina
5) cornea

Risposta

3. Stabilire la sequenza di localizzazione delle strutture del bulbo oculare, a partire dalla cornea. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) neuroni retinici
2) corpo vitreo
3) la pupilla nella membrana del pigmento
4) cellule-bastoncini e coni fotosensibili
5) parte trasparente convessa dell'albuginea

Risposta

4. Stabilire la sequenza dei segnali che passano attraverso il sistema visivo sensoriale. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) nervo ottico
2) retina
3) corpo vitreo
4) lente
5) cornea
6) area visiva della corteccia cerebrale

Risposta

5. Stabilire la sequenza di processi per il passaggio di un raggio di luce attraverso l'organo della vista e un impulso nervoso nell'analizzatore visivo. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) conversione di un raggio di luce in un impulso nervoso nella retina
2) analisi delle informazioni
3) rifrazione e focalizzazione di un fascio di luce da parte dell'obiettivo
4) trasmissione di un impulso nervoso lungo il nervo ottico
5) il passaggio dei raggi luminosi attraverso la cornea

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. I recettori fotosensibili dell'occhio - bastoncelli e coni - si trovano nel guscio
1) arcobaleno
2) proteine
3) vascolare
4) maglia

Risposta

1. Scegli le tre opzioni corrette: le strutture rifrangenti dell'occhio includono:
1) cornea
2) allievo
3) lente
4) corpo vitreo
5) retina
6) macchia gialla

Risposta

2. Scegli tre risposte corrette tra sei e annota i numeri sotto i quali sono indicate. Il sistema ottico dell'occhio è costituito da
1) lente
2) corpo vitreo
3) nervo ottico
4) macchie gialle della retina
5) cornea
6) albuginea

Risposta

1. Selezionare tre didascalie correttamente etichettate per la figura "Struttura dell'occhio". Annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) cornea
2) corpo vitreo
3) iride
4) nervo ottico
5) lente
6) retina

Risposta

2. Seleziona tre didascalie correttamente etichettate per il disegno "Struttura dell'occhio". Annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) iride
2) cornea
3) corpo vitreo
4) lente
5) retina
6) nervo ottico

Risposta

3. Scegli tre didascalie correttamente etichettate per l'immagine, che mostrano la struttura interna dell'organo della vista. Annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) allievo
2) retina
3) fotorecettori
4) lente
5) sclera
6) macchia gialla

Risposta

4. Scegli tre didascalie correttamente etichettate per il disegno, che mostrano la struttura dell'occhio umano. Annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) retina
2) punto cieco
3) corpo vitreo
4) sclera
5) allievo
6) cornea

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra i recettori visivi e le loro caratteristiche: 1) coni, 2) bastoncelli. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) percepire i colori
B) attivo in buona luce
B) pigmento visivo rodopsina
D) esercitare la visione in bianco e nero
D) contengono il pigmento iodopsina
E) distribuito uniformemente sulla retina

Risposta

Scegli tre risposte corrette tra sei e annota i numeri sotto i quali sono indicate. Le differenze tra la visione umana diurna e la visione crepuscolare sono queste
1) i coni funzionano
2) non viene effettuata la discriminazione del colore
3) l'acuità visiva è bassa
4) i bastoncini funzionano
5) viene effettuata la discriminazione del colore
6) l'acuità visiva è elevata

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. Quando si guarda un oggetto, gli occhi di una persona si muovono continuamente, fornendo
1) prevenzione dell'abbagliamento oculare
2) trasmissione di impulsi lungo il nervo ottico
3) la direzione dei raggi luminosi verso la macchia gialla della retina
4) percezione degli stimoli visivi

Risposta

Scegline una, l'opzione più corretta. La visione umana dipende dallo stato della retina, poiché contiene cellule fotosensibili in cui
1) si forma la vitamina A
2) sorgono immagini visive
3) il pigmento nero assorbe i raggi luminosi
4) si formano gli impulsi nervosi

Risposta

Stabilire una corrispondenza tra le caratteristiche e le membrane del bulbo oculare: 1) proteine, 2) vascolari, 3) retina. Annota i numeri 1-3 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) contiene diversi strati di neuroni
B) contiene pigmento nelle cellule
B) contiene la cornea
D) contiene un'iride
D) protegge il bulbo oculare dalle influenze esterne
E) contiene un punto cieco

Risposta

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

La lente e il corpo vitreo. La loro combinazione è chiamata apparato diottrico. In condizioni normali, i raggi luminosi vengono rifratti (rifratti) da un bersaglio visivo dalla cornea e dal cristallino, in modo che i raggi siano focalizzati sulla retina. Il potere rifrattivo della cornea (il principale elemento rifrattivo dell'occhio) è di 43 diottrie. La convessità della lente può variare e il suo potere di rifrazione varia tra 13 e 26 diottrie. Per questo motivo, l'obiettivo fornisce una sistemazione del bulbo oculare agli oggetti che si trovano a distanze vicine o lontane. Quando, ad esempio, i raggi di luce provenienti da un oggetto distante entrano in un occhio normale (con un muscolo ciliare rilassato), il bersaglio appare sulla retina a fuoco. Se l'occhio è diretto verso un oggetto vicino, si concentra dietro la retina (cioè, l'immagine su di esso è sfocata) fino a quando non si verifica un accomodamento. Il muscolo ciliare si contrae, allentando la tensione delle fibre del cinto; la curvatura della lente aumenta e, di conseguenza, l'immagine è focalizzata sulla retina.

La cornea e la lente insieme formano una lente convessa. I raggi di luce di un oggetto passano attraverso il punto nodale dell'obiettivo e formano un'immagine capovolta sulla retina, come in una fotocamera. La retina può essere paragonata alla pellicola fotografica perché entrambe catturano immagini visive. Tuttavia, la retina è molto più complessa. Elabora una sequenza continua di immagini e invia anche messaggi al cervello sui movimenti di oggetti visivi, segni minacciosi, cambiamenti periodici di luce e oscurità e altri dati visivi sull'ambiente esterno.

Sebbene l'asse ottico dell'occhio umano passi attraverso il punto nodale del cristallino e il punto della retina tra la fovea e la testa del nervo ottico (Fig. 35.2), il sistema oculomotore orienta il bulbo oculare verso la sede dell'oggetto, chiamato il punto di fissazione. Da questo punto un raggio di luce passa attraverso il punto nodale e si focalizza nella fovea; quindi, corre lungo l'asse visivo. I raggi del resto dell'oggetto sono focalizzati nell'area retinica intorno alla fovea (Fig. 35.5).

La focalizzazione dei raggi sulla retina dipende non solo dalla lente, ma anche dall'iride. L'iride funge da diaframma di una fotocamera e regola non solo la quantità di luce che entra nell'occhio, ma, soprattutto, la profondità del campo visivo e l'aberrazione sferica dell'obiettivo. Al diminuire del diametro della pupilla, la profondità del campo visivo aumenta ei raggi luminosi vengono diretti attraverso la parte centrale della pupilla, dove l'aberrazione sferica è minima. I cambiamenti nel diametro della pupilla si verificano automaticamente (cioè in modo riflessivo) quando si regola (accomodando) l'occhio alla visualizzazione di oggetti vicini. Pertanto, durante la lettura o altre attività oculari associate alla discriminazione di piccoli oggetti, la qualità dell'immagine è migliorata dal sistema ottico dell'occhio.

La qualità dell'immagine è influenzata da un altro fattore: la dispersione della luce. È ridotto al minimo limitando il raggio di luce, nonché il suo assorbimento da parte del pigmento della coroide e dello strato pigmentato della retina. In questo senso, l'occhio assomiglia di nuovo a una macchina fotografica. Anche in questo caso, la dispersione della luce viene impedita confinando il raggio di raggi e assorbendolo dalla vernice nera che ricopre la superficie interna della camera.

La messa a fuoco dell'immagine è disturbata se le dimensioni della pupilla non corrispondono al potere rifrattivo dell'apparato diottrico. Con la miopia (miopia), le immagini di oggetti distanti vengono messe a fuoco davanti alla retina, senza raggiungerla (Fig. 35.6). Il difetto viene corretto con lenti concave. Al contrario, con l'ipermetropia (l'ipermetropia), le immagini di oggetti distanti sono focalizzate dietro la retina. Per risolvere il problema sono necessarie lenti convesse (Fig. 35.6). È vero, l'immagine può essere temporaneamente messa a fuoco a causa dell'accomodazione, ma i muscoli ciliari si stancano e gli occhi si stancano. Con l'astigmatismo, si verifica asimmetria tra i raggi di curvatura delle superfici della cornea o del cristallino (e talvolta della retina) su piani diversi. Per la correzione vengono utilizzate lenti con raggi di curvatura appositamente selezionati.

L'elasticità della lente diminuisce gradualmente con l'età. Diminuisce l'efficienza della sua sistemazione quando osserva oggetti vicini (presbiopia). In giovane età, il potere rifrattivo della lente può variare in un ampio intervallo, fino a 14 diottrie. All'età di 40 anni, questo intervallo è dimezzato e dopo 50 anni - fino a 2 diottrie e meno. La presbiopia viene corretta con lenti convesse.

L'occhio è l'unico organo umano che ha tessuti otticamente trasparenti, altrimenti chiamati mezzi ottici dell'occhio. È grazie a loro che i raggi di luce passano negli occhi e una persona ha l'opportunità di vedere. Proviamo nella forma più primitiva a smontare la struttura dell'apparato ottico dell'organo della vista.

L'occhio è di forma sferica. È circondato da una proteina e da una cornea. L'albuginea è costituita da fitti fasci di fibre intrecciate, è bianca e opaca. Davanti al bulbo oculare, la cornea viene "inserita" nell'albuginea più o meno allo stesso modo di un vetro di orologio in una cornice. Ha una forma sferica e, soprattutto, è completamente trasparente. I raggi di luce che cadono sull'occhio passano prima di tutto attraverso la cornea, che li rifrange fortemente.

Dopo la cornea, il raggio di luce passa attraverso la camera anteriore dell'occhio, uno spazio pieno di un liquido trasparente incolore. La sua profondità è in media di 3 mm. La parete posteriore della camera anteriore è l'iride, che dà colore all'occhio, al centro c'è un foro rotondo: la pupilla. Quando si esamina l'occhio, ci appare nero. Grazie ai muscoli incorporati nell'iride, la pupilla può cambiare la sua larghezza: restringersi alla luce ed espandersi al buio. È come il diaframma di una fotocamera, che protegge automaticamente l'occhio dall'afflusso di una grande quantità di luce in condizioni di luce intensa e, al contrario, in condizioni di scarsa illuminazione, espandendosi, aiuta l'occhio a catturare anche i deboli raggi di luce. Dopo essere passato attraverso la pupilla, un raggio di luce entra in una formazione particolare chiamata lente. È facile immaginarlo: è un corpo lenticolare che ricorda una normale lente d'ingrandimento. La luce può passare liberamente attraverso la lente, ma allo stesso tempo viene rifratta allo stesso modo in cui, secondo le leggi della fisica, viene rifratto un raggio di luce che passa attraverso un prisma, cioè viene deviato alla base.

Possiamo immaginare la lente come due prismi piegati alle basi. La lente ha un'altra caratteristica estremamente interessante: può cambiare la sua curvatura. Lungo il bordo della lente sono attaccati fili sottili, chiamati legamenti zinn, che all'altra estremità sono fusi con il muscolo ciliare situato dietro la radice dell'iride. La lente tende ad assumere una forma sferica, ma ciò è impedito dai legamenti allungati. Quando il muscolo ciliare si contrae, i legamenti si rilassano e il cristallino diventa più convesso. Un cambiamento nella curvatura della lente non rimane senza traccia per la visione, poiché i raggi di luce in connessione con questo cambiano il grado di rifrazione. Questa proprietà della lente di cambiare la sua curvatura, come vedremo più avanti, è di grande importanza per l'atto visivo.

Dopo la lente, la luce passa attraverso il corpo vitreo, che riempie l'intera cavità del bulbo oculare. Il corpo vitreo è costituito da fibre sottili, tra le quali è presente un liquido trasparente incolore ad alta viscosità; questo liquido ricorda il vetro fuso. Da qui il suo nome: il corpo vitreo.

I raggi di luce, passando attraverso la cornea, la camera anteriore, il cristallino e il corpo vitreo, cadono sulla retina fotosensibile (retina), che è la più complessa di tutte le membrane dell'occhio. Nella parte esterna della retina c'è uno strato di cellule che sembrano bastoncelli e coni al microscopio. Nella parte centrale della retina si concentrano principalmente i coni, che svolgono un ruolo importante nel processo di visione e sensazione del colore più nitide e distinte. Più lontano dal centro della retina, iniziano ad apparire dei bastoncelli, il cui numero aumenta verso le aree periferiche della retina. Coni, al contrario, più lontano dal centro, più piccolo diventa. Gli scienziati stimano che ci siano 7 milioni di coni e 130 milioni di bastoncelli nella retina umana. A differenza dei coni, che funzionano alla luce, le aste iniziano a "lavorare" in condizioni di scarsa illuminazione e al buio. Le canne sono molto sensibili anche a una piccola quantità di luce e quindi consentono a una persona di navigare nell'oscurità.

Come avviene il processo di visione? I raggi di luce, che cadono sulla retina, causano un complesso processo fotochimico, a seguito del quale i bastoncelli e i coni sono irritati. Questa irritazione viene trasmessa attraverso la retina allo strato di fibre nervose che compongono il nervo ottico. Il nervo ottico passa attraverso un'apertura speciale nella cavità cranica. Qui, le fibre ottiche compiono un viaggio lungo e complesso e alla fine terminano nella parte occipitale della corteccia cerebrale. Quest'area è il centro visivo più alto, in cui viene ricreata un'immagine visiva che corrisponde esattamente all'oggetto in questione.